液压和气压传动基本回路.ppt

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1、关于液压与气压传动基本回路第一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月5.1 压力控制回路压力控制回路 在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中，用溢流阀作安全阀用来限定系统的最高压力，防止系统过载。当系统中如需要两种以上压力时，则可采用多级调压回路。5.1.1 调压回路 第二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月 调节溢流阀便可调节泵的供油压力。（1）单级调压回路 溢流阀调压弹簧压力表 为了便于调压和观察，溢流阀旁一般要就近安装压力表。第三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月（2）双向调压回路 高压溢流阀10MPa开启低压溢流阀4MPa 当执行元件正反

2、向运动需要不同的供油压力时，可采用双向调压回路。第四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月 在图示位置时，阀2的出口被高压油封闭，即阀1的远控口被堵塞，故泵压由阀1调定为较高压力。（2）双向调压回路 主溢流阀调10MPa开启远程溢流阀调4MPa关闭第五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月 当换向阀在右位工作时，液压缸左腔通油箱，压力为零，阀2相当于阀1的远程调压阀，泵的压力由阀2调定。（2）双向调压回路 主溢流阀调10MPa关闭远程溢流阀调4MPa开启第六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月 在不同的工作阶段，液压系统需要不同的工作压力，多级调压回路便可实现这种要求。（3）多级

3、调压回路 主溢流阀调10MPa远程溢流阀调4MPa切断右图所示为二级调压回路。图示状态下，泵出口压力由溢流阀3调定为较高压力。第七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月（3）多级调压回路 换向阀居中位，溢流阀主阀1调压10MPa开启换向阀居左位，远程溢流阀2调压8MPa开启换向阀居右位，远程溢流阀3调压10MPa开启第八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月（3）多级调压回路 主溢流阀调压弹簧作安全调压至12MPa比例阀作远程溢流实现比例调压0-10MPa第九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月5.1.2 减压回路 主油路压力由溢流阀调定，主路压力为10MPa经过减压后支路压力为

4、3MPa 液压系统中的定位、夹紧、控制油路等支路，工作中往往需要稳定的低压，为此，在该支路上需串接一个减压阀。第十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月 图为用于工件夹紧的减压回路。夹紧时，为了防止系统压力降低油液倒流，并短时保压，在减压阀后串接一个单向阀。图示状态，低压由减压阀1调定；当二通阀通电后，阀1出口压力则由远程调压阀2决定，故此回路为二级减压回路。换向阀居左位，减压阀由阀1弹簧调压为5MPa换向阀居右位，减压阀由远程阀2调压为3MPa第十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月125.1.3 增压回路单作用增压缸的增压回路双作用增压缸的增压回路第十二张，PPT共五十一页，创

5、作于2022年6月 液压系统工作时，执行元件短时间停止工作，不宜采用开停液压泵的方法，而应使泵卸荷（如压力为零）。利用电磁溢流阀可构成调压-卸荷回路。5.1.4 卸荷回路 换向居上位，溢流阀遥控口通油箱，卸压换向居下位，溢流阀主阀调压10MPa开启电磁溢流阀卸荷回路 第十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月14利用换向阀中位机能的卸荷回路利用两位两通阀的卸荷回路利用外控顺序阀的卸荷回路利用限压式变量泵的卸荷回路第十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月155.1.5 保压回路 利用限压式变量泵的保压回路利用蓄能器的保压回路自动补油保压回路5.1.6 平衡回路 利用平衡阀的平衡回路

6、利用自控式顺序阀的平衡回路利用采用液控单向阀的平衡回路第十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月16利用平衡利用平衡阀的平衡回路的平衡回路第十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月17用用用用单单向向向向顺顺序序序序阀阀的平衡回路的平衡回路的平衡回路的平衡回路 为了防止立式液压缸与垂直运动的工作部件由于自重而自行下落造成事故或冲击，可以采用平衡回路。用单向顺序阀的平衡回路 第十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月18 调节单向顺序阀1的开启压力,使其稍大于立式液压缸下腔的背压.活塞下行时,由于回路上存在一定背压支承重力负载,活塞将平稳下落;换向阀处于中位时,活塞停止运动.用

7、单向顺序阀的平衡回路 此处的单向顺序阀又称为平衡阀第十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月19采采采采用用用用液液液液控控控控单单向向向向阀阀的的的的平衡回路平衡回路平衡回路平衡回路第十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月205.2 调速回路5.2.1 5.2.1 调调速方法概述速方法概述速方法概述速方法概述 液压系统常常需要调节液液压压缸和液缸和液压马压马达达的运动速度，以适应主机的工作循环需要。液液压压缸和液缸和液压马压马达的速度决定于达的速度决定于排量及排量及输输入流量入流量。液压缸的速度为：液压马达的转速:式中q 输入液压缸或液压马达的流量；A 液压缸的有效面积（相当于

8、排量）；VM 液压马达的每转排量。第二十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月21 由以上两式可以看出，要控制缸和马达的速度，可以通过改变流入流量来实现，也可以通过改变排量来实现。对于液压缸来说，通过改变其有效作用面积A（相当于排量）来调速是不现实的，一般只能用改变流量的方法来调速。对变量马达来说，调速既可以改变流量，也可改变马达排量。第二十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月22目前常用的调速回路主要有以下几种：(1)节流流调速速回回路路采用定量泵供油，通过改变回路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。(2)容容积调速速回回路路通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元

9、件的运动速度。(3)容容积节流流调速回路（速回路（联合合调速）速）下面主要讨论节流流调速回路速回路和容容积调速回路速回路。5.2.2 5.2.2 采用采用采用采用节节流流流流阀阀的的的的节节流流流流调调速回路速回路速回路速回路 节流调速回路有进进油油油油路路路路节节流流流流调调速速速速，回回回回油油油油节节路路路路流流流流调调速速速速，旁旁路路节流流调速速三种基本形式。第二十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月235.2.2.1 5.2.2.1 进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路 进油节流调速回路正常工作的条件:泵的出口压力为溢流

10、阀的调定压力并保持定值。注意注意 节流阀串联在泵和缸之间第二十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月24（1）速度）速度负载特性特性 当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为：活塞受力方程为：缸的流量方程为：=p2 液压缸回油腔压力，p20。F 外负载力；式中：第二十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月25 于是式中C 与油液种类等有关的系数；AT 节流阀的开口面积；节流阀前后的压强差，m 为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m=0.5。第二十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月26 上式为进油路节流调速回路的速度负载特性方程。以v为纵坐标,FL为横坐标，将公式按不同节流阀通流面

11、积AT作图，可得一组抛物线，称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。第二十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月27（2）功率特性）功率特性 图中，液压泵输出功率即为该回路的输入功率为：回路的功率损失为：=而缸的输出功率为：第二十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月28 式中溢流阀的溢流量,。进油路节流调速回路的功率损失由两部分组成：溢流功率损失和节流功率损失第二十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月295.2.2.2 5.2.2.2 回油路回油路回油路回油路节节流流流流调调速回路速回路速回路速回路回油路节流调速回路采用同采用同样的分析方法的分析方法可以得到与可以得到与

12、进油路油路节流流调速回路相似的速速回路相似的速度度负载特性特性.节流流阀串串联在液在液压缸的回油路上缸的回油路上，第二十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月30进油路和回油路油路和回油路节流流调速的比速的比较 (1)(1)承受承受承受承受负值负载负值负载的能力的能力的能力的能力回油节流调速能承受一定的负值负载 (2)(2)运运运运动动平平平平稳稳性性性性回油节流调速回路运动平稳性好。(3)(3)油油油油液液液液发发热热对对回回回回路路路路的的的的影影影影响响响响 进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加；(4)(4)启启启启动动性性性性能能能能回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即

13、建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象。进油路、回油路节流调速回路结构简单，但效率较低，只宜用在负载变化不大，低速、小功率场合，如某些机床的进给系统中。第三十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月31 5.2.2.3 5.2.2.3 旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路 旁油路节流调速回路 节流流阀装装在在与与液液压缸缸并并联的的支支路路上上，利利用用节流流阀把把液液压泵供供油油的的一一部部分分排排回回油油箱箱实现速度速度调节溢溢流流阀作作安安全全阀用用，液液压泵的的供供油油压力力Pp取决于取决于负载。第三十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月32（

14、1）速度）速度负载特性特性 考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量qp应计入泵的泄漏量随压力的变化,采用与前述相同的分析方法可得速度表达式为：式中 qpt泵的理论流量；k泵的泄漏系数，其余符号意义同前。(8.8)第三十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月33（2）功率特性）功率特性回路的输入功率 回路的输出功率回路的功率损失回路效率 旁旁路路节流流调速速只只有有节流流损失失，无无溢溢流流损失失，功率损失较小。注注意意:节流调速回路速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性比较差。为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代替。用于功率较大且对速度稳定性要求不高的场合第三十三张，PP

15、T共五十一页，创作于2022年6月345.2.3 5.2.3 容容容容积调积调速回路速回路速回路速回路 容积调速回路有泵-缸缸式式回回路路和泵-马达达式式回回路路。这里主要介绍泵-马达式容积调速回路。5.2.3.1 5.2.3.1 变变量量量量泵泵-定定定定量量量量马马达达达达式式式式容容容容积调积调速回路速回路速回路速回路马达为定量,改变泵排量VP可使马达转速nM随之成比例地变化.第三十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月35 变量泵-定量马达容积调速回路 防止回路过载补偿泵3和马达5的泄漏 调 定 油 泵 1的供油压力辅助助泵使使低低压管管路路始始终保保持持一一定定压力力,改改善善

16、了了主主泵的的吸吸油油条条件件,且且可可置置换部部分分发热油油液液,降降低低系系统温温升。升。第三十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月36 变量泵-定量马达容积调速回路 变量泵-定量马达容积调速回路 工作特性曲线 防止回路过载补偿泵3和马达5的泄漏 调定油泵1的供油压力第三十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月375.2.3.25.2.3.2定量定量定量定量泵泵-变变量量量量马马达式达式达式达式容容容容积调积调速回路速回路速回路速回路第三十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月38 5.2.3.3 5.2.3.3 变变量量泵泵-变变量量马马达式容达式容积调积调速回速回路

17、路。第三十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月395.2.4 容容容容积节积节流流流流调调速回路速回路速回路速回路 容积调速回路虽然效率高，发热小，但仍存在速度容积调速回路虽然效率高，发热小，但仍存在速度负载特性较软的问题（主要由于泄漏所引起）负载特性较软的问题（主要由于泄漏所引起）所以在低速、稳定性要求较高的场合（如机床进给系统所以在低速、稳定性要求较高的场合（如机床进给系统中），常采用容积节流调速回路。中），常采用容积节流调速回路。特点：特点：1 1）q qP P自动与流量阀调节相吻合，无自动与流量阀调节相吻合，无PP溢溢，高。高。2 2）进入执行元件的）进入执行元件的q qV V

18、与与F F变化无关，且自动补偿泄变化无关，且自动补偿泄漏，速度稳定性好。漏，速度稳定性好。3 3）因回路有节流损失，所以）因回路有节流损失，所以 容容 4 4）便于实现快进）便于实现快进-工进工进-快退工作循环快退工作循环第三十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月405.2.4.1 5.2.4.1 限限压压式式变变量量泵泵和和调调速速阀组阀组成的成的调调速回路速回路第四十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月p=pp p1（0.5MPa 1MPa）正常工作，若正常工作，若p过大，大，P大易大易发热，过小，小，v稳定性不好。定性不好。特点：特点：若若负载变化大化大时，节流流损失大，低

19、速工作失大，低速工作时，泄漏量大，系，泄漏量大，系统效率降低。效率降低。用于低速、用于低速、轻载时间较长且且变载的的场合合时，效率很低，效率很低故故 本回路多用于机床本回路多用于机床进给系系统中。中。第四十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月425.2.4.2 5.2.4.2 差差压压式式变变量量泵泵和和节节流流阀调阀调速回路速回路 p pP P随负载变化而变化，随负载变化而变化，p p1 1也变化。也变化。称变压式容积节流调速回路，且称变压式容积节流调速回路，且qqP P小小高高 因采用了固定阻尼孔，可防止因采用了固定阻尼孔，可防止定子因移动过快而发生振动。定子因移动过快而发生振动。

20、适用于负载变化大、速度较低适用于负载变化大、速度较低的中小功率系统。的中小功率系统。第四十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月435.2.5 5.2.5 快速运快速运快速运快速运动动回路回路回路回路双泵供油增速双泵供油增速蓄能器供油增速蓄能器供油增速变量泵供油增速变量泵供油增速液压缸差动连接增速液压缸差动连接增速增速缸增速缸第四十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月445.2.6 5.2.6 速度速度速度速度换换接回路接回路接回路接回路快速与慢速的换接回路快速与慢速的换接回路两种慢速的换接回路两种慢速的换接回路第四十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月455.3 顺序回

21、路顺序回路 顺序动作回路，根据其控制方式的不同，分为行行程程控控制制、压力力控控制制和时间控控制制三类，这里只对前两种进行介绍。第四十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月46 5.4 同步回路 同步运动包括速度同步和位置同步两类。速度同步是指各执行元件的运动速度相同；而位置同步是指各执行元件在运动中或停止时都保持相同的位移量。5.4.1 5.4.1 液液液液压压缸缸缸缸机机机机械械械械联联结结的的的的同同同同步步步步回路回路回路回路用机械联结的同步回路第四十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月47用机械联结的同步回路 由于机械零件在制造，安装上的误差，同步精度不高。同时，两个液

22、压缸的负载差异不宜过大，否则会造成卡死现象。这种种同同步步回回路路是是用用刚性性梁梁齿轮齿条条等等机机械械零零件件在在两两个个液液压缸缸的的活活塞塞杆杆间实现刚性性联结以以便便来来实现位位移的同步。移的同步。第四十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月485.4.2 5.4.2 采采采采用用用用调调速速速速阀阀的的的的同同同同步回路步回路步回路步回路 这种种同同步步回回路路结构构简单，但但是是两两个个调速速阀的的调节比比较麻麻烦,而而且且还受受油油温温泄泄漏漏等等的的影影响响故故同同步步精精度度不不高高,不不宜宜用用在在偏偏载或或负载变化化频繁的繁的场合。合。用调速阀的同步回路第四十八张

23、，PPT共五十一页，创作于2022年6月49 5.4.3 5.4.3 用串用串用串用串联联液液液液压压缸的同步回路缸的同步回路缸的同步回路缸的同步回路用串联液压缸的同步回路 当当两两缸缸同同时下下行行时,若若缸缸5活活塞塞先先到到达达行行程程端端点点,则挡块压下下行行程程开开关关1S，电磁磁铁3YA得得电,换向向阀3左左位位投投入入工工作作,压力力油油经换向向阀3和和液液控控单向向阀4进入入缸缸6上上腔腔,进行行补油油,使使其其活活塞塞继续下下行行到到达达行行程程端端点点，从而消除累从而消除累积误差。差。这种回路同步精度较高,回路效率也较高.注意:回路中泵的供油压力至少 是两个液压缸工作压力之和。第四十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月505.4.4 5.4.4 用同步用同步用同步用同步马马达的同步回路达的同步回路达的同步回路达的同步回路用同步马达的同步回路 两两个个马达达轴刚性性连接接，把把等等量量的的油油分分别输入入两两个个尺尺寸寸相相同同的的液液压油油缸缸中中，使使两两液液压缸缸实现同同步步。消除行程端点两缸的位置误差第五十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月2023/4/5感谢大家观看第五十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月