液压基本回路PPT

总目录退出任何液压系统都是由一些基本回路组成。所谓液压基本回路,是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。教学要求重点难点本章目录总目录返回本章下一页上一页结束教学要求掌握压力控制回路的分类、用途和实现方法；掌握速度控制回路的分类和用途；掌握调速回路的三种调速方法及各自的优缺点；熟悉快速运动回路和速度换接回路的实现方法；熟悉方向控制回路和多缸动作回路的分类和用途。总目录返回本章下一页上一页结束重点难点压力控制回路的分类及用途及实现方法；速度控制回路的分类和用途；调速回路的调速方法及优缺点；快速运动回路和速度换接回路的实现方法。总目录返回本章下一页上一页结束本章目录第一节压力控制回路第二节速度控制回路第三节方向控制回路第四节多缸动作回路总目录返回本章返回本节下一页上一页结束第一节压力控制回路调压回路减压回路卸荷回路增压回路平衡回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部支路的压力，以满足执行元件对力和转矩的要求。包括：总目录返回本章返回本节下一页上一页结束调压回路调定和限制液压系统的最高工作压力，或者使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般用溢流阀来实现这一功能。单级调压回路系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始终开启，使系统压力稳定在调定压力附近，溢流阀作定压阀用。利用先导型溢流阀遥控口远程调压时，主溢流阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力。远程调压回路总目录返回本章返回本节下一页上一页结束多级调压回路由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。无级调压回路通过电液比例溢流阀来实现。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束单级减压回路减压回路减小系统压力到需要的稳定值，以满足机床的夹紧、定位、润滑及控制油路的要求。注意要减压阀稳定工作，最低调整压力≥0.5MPa，最高调整压力至少比系统压力低0.5MPa。二级减压回路在需要低压的支路上串联定值减压阀。单向阀用来防止缸5的压力受主油路的干扰。二级减压回路在先导型减压阀遥控口接入远程调压阀和二位二通电磁阀。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束三位换向阀中位卸荷卸荷回路在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。卸载方式：压力卸载；流量卸载（仅适用于变量泵）泵可借助M型、H型或K型换向阀中位机能来实现降压卸载。电液换向阀换向阀中位卸荷总目录返回本章返回本节下一页上一页结束二位二通阀卸荷先导式溢流阀和二位二通阀卸荷利用二位二通电磁换向阀断电实现泵出口压力卸荷采用二位二通电磁阀控制先导型溢流阀的遥控口来实现卸载。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束用蓄能器保压卸荷当回路压力到达卸载溢流阀调定压力时，泵通过该阀卸载，蓄能器保持系统压力。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束单向增压器增压回路增压回路使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不大的油液供应。实现压力放大的元件主要是增压器，其增压比为增压器大小活塞的面积比。注意：压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束采用单向顺序阀的平衡回路采用液控单向阀的平衡回路平衡回路使立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运动时因自重超速失控。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束速度控制回路是讨论液压执行元件速度的调节和变换的问题。调速回路调节执行元件运动速度的回路快速运动回路使执行元件快速运动的回路速度换接回路变换执行元件运动速度的回路第二节速度控制回路总目录返回本章返回本节下一页上一页结束调速方法调速回路由液压缸的速度v=q/A，液压马达的转速n=q/vm调节执行元件的工作速度v，可以改变输入执行元件的流量q或执行元件输出的流量q；或改变执行元件的几何参数。由，故对于定量泵供油系统，可以用流量控制阀（调节AT）来调速—节流调速回路；由qB=nVB，故对于变量泵（马达）系统，可以改变液压泵（马达）的排量VB（Vm）调速—容积调速回路；也可以同时调节泵的排量（VB）和使用流量控制阀（调节AT）调速—容积节流调速回路。mTpKAq总目录返回本章返回本节下一页上一页结束按流量控制阀安放位置的不同分：进油路上——进油节流调速回路回油路上——回油节流调速回路旁油路上——旁路节流调速回路节流调速回路按使用流量阀分为：节流阀——节流阀式节流调速回路调速阀——调速阀式节流调速回路通过调节流量阀通流面积（AT）控制执行元件运动速度的回路，总目录返回本章返回本节下一页上一页结束调速方式：由，调节AT调速mmTmTmTFpAAKAAqvAFpKApKAqAFppppAFApAFpApFAp)()(111111111112112211结论：进回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性mTpKAq速度负载特性方程：节流阀式进油路节流调速回路调速特性：总目录返回本章返回本节下一页上一页结束节流进油节流调速回路的速度负载特性及功率特性：调节节流阀通流面积AT可无级调节液压缸活塞速度，v与AT成正比。当AT一定时，速度随负载的增加而下降。当v=0时，最大承载能力Fmax=A1pρ；速度随负载变化而变化的程度，表现为速度负载特性曲线的斜率不同，常用速度刚性kv来评价。Kv=–dF/dv=–1/tanθ=2(pρA1–FL)/v，它表示负载变化时回路阻抗速度变化的能力；液压缸在高速和大负载时，速度受负载变化的影响大，即回路的速度刚性差；回油节流调速回路既有溢流损失，又有节流损失，回路效率较低；当实际负载偏离最佳设计负载时效率更低。这种回路适用于低速、小负载、负载变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率场合。返回总目录返回本章返回本节下一页上一页结束mmrmTmTFpAAKAAqvAFpAAKApKAqppAFpAApAPFAp)()(11222212122212122211节流阀式回油路节流调速回路调速方式：由，调节AT调速mTpKAq调速特性：结论：1、其速度负载特性及功率特性同进油路节流调速回路2、与进油路节流调速区别速度负载特性方程：总目录返回本章返回本节下一页上一页结束进、回油节流调速回路的不同之处：回油节流调速回路回油腔有一定背压，故液压缸能承受负值负载，且运动速度比较平稳。进油节流调速回路容易实现压力控制。工作部件运动碰到死挡铁后，液压缸进油腔压力上升至溢流阀调定压力，压力继电器发出信号，可控制下一步动作。回油节流调速回路中，油液经节流阀发热后回油箱冷却，对系统泄漏影响小。在组成元件相同的条件下，进油节流调速回路在同样的低速时节流阀不易堵塞。回油节流调速回路回油腔压力较高，特别是负载接近零时，压力更高，这对回油管的安全、密封及寿命均有影响。为了提高回路的综合性能，一般采用进油节流调速回路，并在回油路上加背压阀。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束111111112211)/(/)/(/AAFKAqAqvAFKApKAqppAFpFpApAmTpmTmTTTT调速方式：由，调节AT调速mTpKAq调速特性：节流阀式旁油路节流调速回路速度负载特性方程：结论：1.速度受负载变化的影响大，在小负载或低速时，曲线陡，回路的速度刚性差。2.在不同节流阀通流面积下，回路有不同的最大承载能力。AT越大，Fmax越小，回路的调速范围受到限制。3.只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率较高。溢流阀关闭，起安全阀作用总目录返回本章返回本节下一页上一页结束调速阀式进油路节流调速回路在节流阀调速回路中，当负载变化时，因节流阀前后压力差变化，通过节流阀的流量均变化，故回路的速度负载特性比较差。若用调速阀代替节流阀，回路的负载特性将大为提高。调速阀可以装在回路的进油、回油或旁路上。负载变化引起调速阀前后压差变化时，由于定差减压阀的作用，通过调速阀的流量基本稳定（如图以进油路调速为例）。旁路节流调速回路的最大承载能力不因AT增大而减小。由于增加了定差减压阀的压力损失，回路功率损失较节流阀调速回路大。调速阀正常工作必须保持0.5～1MPa的压差。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束容积调速回路容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。根据变量装置分为：变量泵与定量马达（缸）组成的容积调速回路定量泵与变量马达组成的容积调速回路变量泵与变量马达组成的容积调速回路总目录返回本章返回本节下一页上一页结束原理：变量泵—定量马达闭式调速回路安全阀2防止回路过载，辅助泵8补充主泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油条件，置换部分发热油液以降低系统温升。调速特性方程如下：mppmpmpppVVnVqnVnqvppppMmmMVnpPPpVT2变量泵与定量马达（缸）组成的容积节流调速回路特点：泵的转速np和马达排量VM视为常数，改变泵的排量Vp可使马达转速nM和输出功率PM随之成比例的变化。马达的输出转矩TM和回路的工作压力Δp取决于负载转矩，不会因调速而发生变化，所以这种回路常称为恒转矩调速回路。回路的速度刚性受负载变化影响的原因：随着负载增加，因泵和马达的泄漏增加，致使马达输出转速下降。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束MpMpVqnq不变pMMpMPP2VpT定量泵与变量马达组成的容积节流调速回路原理：变量泵—定量马达闭式调速回路安全阀3防止回路过载，辅助泵4补充主泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油条件。调速特性方程如下：特点：泵的流量qp视为常数，改变泵马达的排量VM可使马达转速nM和输出转矩TM随之成比例的变化。马达的输出功率PM取决于泵的功率，不会因调速而发生变化，所以这种回路常称为恒功率调速回路。回路的速度刚性受负载变化影响的原因：随着负载增加，因泵和马达的泄漏增加，致使马达输出转速下降。总目录返回本章返回本节下一页上一页结束变量泵与变量马达组成的容积节流调速回路原理：变量泵—变量马达闭式调速回路，元件对称布置，变换泵的供油方向，即可实现马达正反向旋转。单向阀4、5用于辅助泵3双向补油，单向阀6、7使溢流阀8在两个方向起过载保护作。在低速段，先将马达排量调至最大，用变量泵调速，当泵的排量由小变大，直至最大，马达转速随之升高，输出功率也随之线性增加。此时因马达排量最大，马达能获得最大输出转矩，且处于恒转矩状态（恒转矩调节）。高速段，泵为最大排量，用变量马达调速，将马达排量由大调小，马达转速继续升高，输出转矩随之降低。此时因泵处于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态（恒功率调节）。由于泵和马达的排量都可调，扩大了回路的调速范围，一般Re≤100。特点：总目录返回本章返回本节下一页上一页结束限压式变量泵和调速阀的调速回路差压式变量泵和节流阀的调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路用压力补偿泵供油，用流量控制阀调定进入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度；并使变量泵的供油量始终随流量控制阀调定流量作相应的变化。这种回路无溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好。按变量泵和流量阀分为：以限压式变量泵和调速阀的调速回路为例介绍该方式调速特性总目录返回本章返回本节下一页上一页结束限压式变量泵与调速阀组成容积节流调速该回路中包含限压式变量泵、调速阀和背压阀，变量泵流量与调速阀相适应，无溢流损失；背压法增强回路运动平稳性。这种回路无溢流损失，但有节流损失，其大小与液压缸的工作压力有关。回路效率：η＝p1q1/ppqp=p1/pp特点：总目录返回本章返回本节下一页上一页结束在负载不大或空载时，实现快速运动，以提高生产率或充分利用功率。快速运动回路油缸差动连接快速回路将液压缸有杆腔回油和液压泵供油合在一起进入液压缸无杆腔，活塞将快速向右运动，差动连接与非差动连接的速度之比为v’1/v1＝A1/(A1-A2)注：在差动回路