第7章-液压基本回路

液压与气压传动第7章液压基本回路BasicHydraulicCircuits2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动本章学习目标了解方向、压力和速度控制回路的分类、组成、特点;掌握方向、压力和速度控制回路的功用、工作原理;重点难点进油节流调速回路、回油节流调速回路和容积调速回路的的工作参数计算及特性曲线增速回路换速回路、调压回路、卸荷回路、了解多缸运动控制回路的分类、组成、特点掌握多缸运动控制回路工作原理和控制方式顺序动作回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动任何一个液压系统都是由一个或几个基本回路组成。液压基本回路是指由有关液压元件和管道组合而成用以实现某种特定功能的典型油路。液压基本回路分类按液压基本回路在液压系统中的功用可分为：压力控制回路控制整个系统或局部油路的工作压力，包括调压、减压、卸荷和平衡等多种回路；速度控制回路控制和调节执行元件的速度，包括调速回路、快速运动和速度换接回路等；方向控制回路控制执行元件运动方向的变换和锁停，包括换向回路和锁紧回路等；多缸工作控制回路控制几个执行元件相互间的工作循环，包括顺序动作回路、同步回路和多缸快慢速互不干扰回路等。第7章液压基本回路(Basichydrauliccircuits)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动方向控制回路是利用各种方向阀来控制流体的通断和变向，从而控制执行元件的启动、停止和换向。7.1.1换向回路采用二位四通换向阀、三位四通换向阀都可以使双作用执行元件换向。二位阀只能使执行元件正、反向运动，三位阀有中位，不同中位机能可使系统获得不同性能。7.1方向控制回路(DirectionalControlCircuits)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动锁紧回路可使活塞在任一位置停止，可防其窜动。锁紧的简单的方法是利用三位换向阀的M、O型中位机能封闭液压缸两腔。但由于换向阀有泄漏，这种锁紧方法不够可靠，只适用于锁紧要求不高的回路中。最常用的方法是采用双液控单向阀，由于液控单向阀有良好的密封性能，即使在外力作用下，也能使执行元件长期锁紧。锁紧回路7.1.2锁紧回路7.1方向控制回路(DirectionalControlCircuits)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。包括调压、减压、增压、卸荷、平衡等多种回路。7.2压力控制回路(PressureControlCircuits)作用：使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。调压回路又可以分为压力调定回路和压力限定回路。若系统中需要二种以上的压力，可实现多级调压回路。在定量泵系统中，液压泵的工作压力可以通过溢流阀作为调压阀来调定回路压力，使液压系统整体或部分的压力保持恒定。在变量泵系统中，用溢流阀作为安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载，使液压系统整体或部分的压力不超过某个数值。7.2.1调压回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动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。7.2.1调压回路(Pressureregulatedcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动主溢流阀调10MPa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。2．二级调压回路远程溢流阀调4MPa切断7.2.1调压回路(Pressureregulatedcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动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7MPa开启多级调压回路动画7.2.1调压回路(Pressureregulatedcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动减压回路的功用是使系统中某一部分油路具有较低的稳定压力。7.2.2减压回路为使减压回路工作可靠，减压阀的最低调整压力应不小于0.5Mpa，最高调整压力至少比系统压力小0.5Mpa。当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的下游，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件速度产生影响。减压回路可分为单级减压和多级减压回路。7.2.2减压回路7.2.2减压回路(Pressure-reducingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动7.2.2减压回路(Pressure-reducingcircuit)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先导减压回路无级减压回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动增压回路是使系统中某一部分具有较高的稳定压力。它能使系统中的局部压力远高于液压泵的输出压力。增压回路1212pAAp7.2.3增压回路(Pressure-increasingcircuit)7.2.3增压回路1.单作用增压器的增压回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动2.双作用增压器的增压回路b）双作用增压器增压回路7.2.2减压回路(Pressure-reducingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动卸荷回路的功用:在液压泵驱动电动机不频繁启闭的情况下，使液压泵在功率损耗接近于零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电机的寿命。液压泵的卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种。流量卸荷主要是使用变量泵的液压系统，使泵仅为补偿泄漏而以最小流量运转，此方法比较简单，但泵仍处在高压状态下运行，磨损比较严重；压力卸荷的方法是使泵在接近零压下运转。常见的压力卸荷方式有以下几种：7.2.4卸荷回路(Pressure-ventingcircuit)7.2.4卸荷回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动1采用换向阀的卸荷回路Ｍ、Ｈ和Ｋ型中位机能的三位换向阀处于中位时，泵即卸荷。7.2.4卸荷回路(Pressure-ventingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动1采用换向阀的卸荷回路Ｍ、Ｈ和Ｋ型中位机能的三位换向阀处于中位时，泵即卸荷。如图所示为采用Ｍ型中位机能的电液换向阀卸荷回路。这种回路切换时压力冲击小，但回路中必须设置单向阀等背压阀，以使系统能保持0.3MPa左右的压力，供操纵控制油路之用。a）换向阀的卸荷回路7.2.4卸荷回路(Pressure-ventingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动2用先导式溢流阀的卸荷回路（例）电磁溢流阀是带遥控口的先导式溢流阀与二位二通电磁阀的组合。当执行元件停止运动时，二位二通电磁阀得电，溢流阀的遥控口通过电磁阀回油箱，泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现泵卸荷。7.2.4卸荷回路(Pressure-ventingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动3采用二通插装阀的卸荷回路c）二通插装阀的卸荷回路由于二通插装阀流通能力大，因而这种卸荷回路适用于大流量的液压系统。正常工作时，泵压力由阀1调定。当二位四通电磁换向阀2电磁铁通电后，主阀上腔接通油箱，主阀口安全打开，泵实现卸荷。7.2.4卸荷回路(Pressure-ventingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动4采用外控顺序阀的卸荷回路泵1为低压大流量泵，泵2为高压小流量泵，两泵并联。在液压缸快速进退阶段，泵1输出的油液经单向阀4和泵2输出的油液汇合在一起进入系统，使液压缸获得快速；当液压缸转为工进状态时，系统压力升高，外控式顺序阀3被打开，使泵1卸荷，由泵2单独给系统供油。d）外控式顺序阀的卸荷回路7.2.4卸荷回路(Pressure-ventingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动为了使高压大容量液压缸中存储的能量缓慢释放，以免在突然释放时产生很大的液压冲击，可采用释压回路。一般在液压缸的直径较大、压力较高时，其高压油腔在排油前就需要释压，例如压力机液压系统。7.2.5卸压回路7.2.5卸压回路a）节流阀的卸压回路1.采用节流阀的卸压回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动b）自动切换卸压回路7.2.5卸压回路2.自动切换卸压回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动7.2.5卸压回路3.采用溢流阀的卸压回路c）溢流阀的卸压回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动有的机械设备在工作过程中,常常要求液压执行机构在其行程终止时,保持压力一段时间,这时需采用保压回路。所谓保压回路,也就是使系统在液压缸不动或仅有工件变形所产生的微小位移下稳定地维持住压力,最简单的保压回路是使用密封性能较好的液控单向阀的回路,但是阀类元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维持太久。常用的保压回路有以下几种:7.2.6保压回路(Pressure-holdingcircuit)7.2.6保压回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动蓄能器保压回路1利用蓄能器的保压回路借助蓄能器来保持系统压力，补偿系统泄漏。如图所示为一夹紧油缸工作回路。当主换向阀左位工作时，油缸向右移动进行夹紧工作，压力升至少调定值时，液压泵卸荷，油缸由蓄能器保压。7.2.6保压回路(Pressure-holdingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动2多缸系统中的一缸保压回路7.2.6保压回路(Pressure-holdingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动如图所示为采用液控单向阀和电接点压力表的自动补油式保压回路。当油缸压力下降到下限值时，电接点压力表发电信号，电磁铁2YA通电，换向阀右位得电，液压泵给系统补油，压力上升。液控单向阀保压回路3自动补油保压回路7.2.6保压回路(Pressure-holdingcircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动平衡回路的功用：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。1用单向顺序阀的平衡回路7.2.7平衡回路(Pressurecounter-balancecircuit)7.3.7平衡回路2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动调节单向顺序阀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.图7.13用单向顺序阀的平衡回路此处的单向顺序阀又称为平衡阀由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置。该回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。7.2.7平衡回路(Pressurecounter-balancecircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动2采用液控单向阀的平衡回路液控单向阀是锥面密封，故闭锁性能好。回路油路上串联单向节流阀用于保证活塞下行的平稳。7.2.7平衡回路(Pressurecounter-balancecircuit)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动作用：控制和调节执行元件的速度。分类：调速回路、快速回路、速度换接回路。调速回路：调节液压执行元件运动速度的速度控制回路。又可分为节流调速回路、容积调速和