模块五流量控制阀

1、模块五模块五 流量控制阀流量控制阀 任务任务1 1 平面磨床工作台调速平面磨床工作台调速 回路设计回路设计 任务任务2 2 半自动车床进给控制回路半自动车床进给控制回路 设计设计 模块五模块五 流量控制阀流量控制阀 任务任务1 1 平面磨床工作台调速平面磨床工作台调速 回路设计回路设计 教学目标教学目标 1.了解节流阀的结构及工作原理 2.掌握节流阀在回路中的正确应用 3.认识液压系统中的节流调速回路 在模块三任务在模块三任务1 1中，已经设计出了平面磨床工作台的换向回路（见中，已经设计出了平面磨床工作台的换向回路（见 下下图），但是图），但是，这种，这种回路只能实现平面磨床工作台衡定速度的往

2、复运动。回路只能实现平面磨床工作台衡定速度的往复运动。 而在实际工作中，因磨削不同的工件时需要不同的进给速度，故要求工而在实际工作中，因磨削不同的工件时需要不同的进给速度，故要求工 作台的往复速度可以调节。作台的往复速度可以调节。 本任务要求本任务要求在原有换向回路的基础上在原有换向回路的基础上设计平面磨床工作台的液压调设计平面磨床工作台的液压调 速回路。速回路。 平面磨床工作台液压控制回路 1液压缸 2电磁换向阀 3液压泵 任务分析任务分析 液压系统中液压缸的运动速度取决于两个方面的因素：液液压系统中液压缸的运动速度取决于两个方面的因素：液 压缸的压缸的有效作用面积有效作用面积和流入液压缸的

3、压力油的和流入液压缸的压力油的流量流量，而通常液压，而通常液压 缸的有效作用面积在系统中已经是确定的，因此，影响液压缸运缸的有效作用面积在系统中已经是确定的，因此，影响液压缸运 动速度的因素主要动速度的因素主要是是流入液压缸的压力油的流量。流入液压缸的压力油的流量。 平面磨床平面磨床工作台工作台要实现要实现速度可调的往复运动，只需要调节进速度可调的往复运动，只需要调节进 入工作台液压缸的压力油流量即可。在液压系统中入工作台液压缸的压力油流量即可。在液压系统中，通过调节进通过调节进 入液压缸的压力油的流量从而改变液压缸运动速度的元器件称为入液压缸的压力油的流量从而改变液压缸运动速度的元器件称为

4、流量控制阀流量控制阀，最常用的流量控制阀是，最常用的流量控制阀是节流阀节流阀，前面已经有所接触，前面已经有所接触， 下面就来学习节流阀的工作原理及下面就来学习节流阀的工作原理及节流调速回路节流调速回路等知识。等知识。 一、节流阀一、节流阀的的结构及工作原理结构及工作原理 压力油从进油口P1流入，经节流口从P2流出。节流口的形式为轴向三角沟槽式。 作用于节流阀芯上的力是平衡的，因而调节力矩较小，便于在高压下进行调节。当 调节节流阀的手轮时，可通过顶杆推动节流阀芯向下移动。节流阀芯的复位靠弹簧 力来实现；节流阀芯的上下移动改变着节流口的开口量，从而实现对流体流量的调 节。 节流阀有普通节流阀和单向

5、节流阀二种，普通节流阀可以实现双向节流节流阀有普通节流阀和单向节流阀二种，普通节流阀可以实现双向节流 调节，而单向节流阀则只能对特定方向进行节流调节。调节，而单向节流阀则只能对特定方向进行节流调节。 节流阀 二、节流调速回路二、节流调速回路 根据节流元件在回路中的位置不同，节流调速回路分为进油路节流调速、回油路节流根据节流元件在回路中的位置不同，节流调速回路分为进油路节流调速、回油路节流 调速和旁油路节流调速三种。调速和旁油路节流调速三种。 1.1.进油路节流调速回路进油路节流调速回路 将节流阀串联在液压泵和将节流阀串联在液压泵和 液压液压缸缸之间，通过调节节流阀之间，通过调节节流阀 的通流面

6、积可改变进入液压缸的通流面积可改变进入液压缸 的流量，从而调节执行元件的的流量，从而调节执行元件的 运动速度。运动速度。 （1 1）特点）特点 1 1）活塞运动速度）活塞运动速度v v与节流阀的通流面积与节流阀的通流面积A A成正比，即通流面积越大，则活塞运动速度越高。成正比，即通流面积越大，则活塞运动速度越高。 2 2）由于油液经节流阀后才进入液压缸，故油温高、泄漏大；又由于没有背压，所以运动平稳性）由于油液经节流阀后才进入液压缸，故油温高、泄漏大；又由于没有背压，所以运动平稳性 差。差。 3 3）因为液压缸的进油面积大，当通过节流阀的流量为最小稳定流量时，可使执行元件获得较低）因为液压缸的

7、进油面积大，当通过节流阀的流量为最小稳定流量时，可使执行元件获得较低 的运动速度，所以调速范围大。的运动速度，所以调速范围大。 4 4）因启动时进入液压缸的流量受到节流阀的控制，故可减少启动时的冲击。）因启动时进入液压缸的流量受到节流阀的控制，故可减少启动时的冲击。 5 5）液压泵在恒压恒流量下工作，输出功率不随执行元件的负载和速度的变化而变化，多余的油）液压泵在恒压恒流量下工作，输出功率不随执行元件的负载和速度的变化而变化，多余的油 液经溢流阀流回油箱，造成功率浪费，故效率低。液经溢流阀流回油箱，造成功率浪费，故效率低。 （2 2）应用）应用 在进油路节流调速回路中，工作部件的运动速度随外负

8、载的增减而忽慢忽快，难以得到准确的在进油路节流调速回路中，工作部件的运动速度随外负载的增减而忽慢忽快，难以得到准确的 速度，故适用于轻负载或负载变化不大，以及速度不高的场合。速度，故适用于轻负载或负载变化不大，以及速度不高的场合。 进油路节流调整速回路 二、节流调速回路二、节流调速回路 2.2.回油路节流调速回路回油路节流调速回路 将节流阀串联在液压缸和油将节流阀串联在液压缸和油 箱之间，以限制液压缸的回油箱之间，以限制液压缸的回油 量，从而达到调速的目的。量，从而达到调速的目的。 （1 1） 特点特点 1 1）因节流阀串联在回油路上，油液经节流阀流回油箱，可减少系统发热和泄漏，而节流阀又起）

9、因节流阀串联在回油路上，油液经节流阀流回油箱，可减少系统发热和泄漏，而节流阀又起 背压作用，故运动平稳性较好。同时还具有承受负值负载的能力。背压作用，故运动平稳性较好。同时还具有承受负值负载的能力。 2 2）与进油路节流）与进油路节流阀阀调速回路一样，也是将多余油液由溢流阀溢走，造成功率损失，故效率低。调速回路一样，也是将多余油液由溢流阀溢走，造成功率损失，故效率低。 3 3）停止后的启动冲击较大。）停止后的启动冲击较大。 （2 2）应用）应用 回油路节流调速回路多用在功率不大，但载荷变化较大，运动平稳性要求较高的液压系统中，如回油路节流调速回路多用在功率不大，但载荷变化较大，运动平稳性要求较

10、高的液压系统中，如 磨削和精镗的组合机床。磨削和精镗的组合机床。 回油路节流调整速回路 二、节流调速回路二、节流调速回路 3.3.旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路 将节流阀并联在液压泵和液压缸将节流阀并联在液压泵和液压缸 的分支油路上，液压泵输出的流量一的分支油路上，液压泵输出的流量一 部分经节流阀流回油箱，一部分进入部分经节流阀流回油箱，一部分进入 液压缸，在定量泵供油量一定的情况液压缸，在定量泵供油量一定的情况 下，通过节流阀的流量大时，进入液下，通过节流阀的流量大时，进入液 压压缸的流量就小，于是使执行元件运缸的流量就小，于是使执行元件运 动速度下降；反之则速度增高。因此动速度下降；

11、反之则速度增高。因此 通过调节节流阀改变流回油箱的油量，通过调节节流阀改变流回油箱的油量， 来控制进入液压缸的流量，从而改变来控制进入液压缸的流量，从而改变 执行元件的运动速度。执行元件的运动速度。 （1 1） 特点特点 1 1）一方面由于没有背压使执行元件运动速度不稳定；另一方面由于液压泵压力随负载而变化，）一方面由于没有背压使执行元件运动速度不稳定；另一方面由于液压泵压力随负载而变化， 引起液压泵泄漏也随之变化，导致液压泵实际输出量的变化，这就增大了执行元件运动的不平稳性。引起液压泵泄漏也随之变化，导致液压泵实际输出量的变化，这就增大了执行元件运动的不平稳性。 2 2）随着节流阀开口增大，

12、系统能够承受的最大负载将减小，即低速时承载能力小。与进油路节）随着节流阀开口增大，系统能够承受的最大负载将减小，即低速时承载能力小。与进油路节 流调速回路和回油路节流调速回路相比，它的调速范围小。流调速回路和回油路节流调速回路相比，它的调速范围小。 3 3）液压泵的压力随负载而变，溢流阀无溢流损耗，所以功率利用比较经济，效率比较高。）液压泵的压力随负载而变，溢流阀无溢流损耗，所以功率利用比较经济，效率比较高。 （2 2）应用）应用 旁油路节流调速回路适用于负载变化小，对运动平稳性要求不高的高速大功率的场合，例如牛旁油路节流调速回路适用于负载变化小，对运动平稳性要求不高的高速大功率的场合，例如牛

13、 头刨床的主传动系统；有时侯也可用在随着负载增大，要求进给速度自动减小的场合。头刨床的主传动系统；有时侯也可用在随着负载增大，要求进给速度自动减小的场合。 旁油路节流调整速回路 平面磨床工作台平面磨床工作台调速调速回路设计回路设计 平面磨床工作台调速回路 1工作台液压缸 2换向阀 3、5单向 阀 4、6节流阀 7液压泵 8溢流阀 9过滤器 10油箱 平面磨床工作台液压缸为一平面磨床工作台液压缸为一个个双作用双出杆式液压缸，为了使往双作用双出杆式液压缸，为了使往 复运动时工作平稳，采用回油节流调速复运动时工作平稳，采用回油节流调速回路回路, , 并使用单向阀作为速度并使用单向阀作为速度 控制元件

14、。控制元件。 回路分析：回路分析： 换向阀换向阀2 2处于中间位置时：处于中间位置时： 液压泵输出的压力油不能通过换向阀进入工作液压泵输出的压力油不能通过换向阀进入工作 台液压缸的油腔，工作台处于锁定状态，此时，液台液压缸的油腔，工作台处于锁定状态，此时，液 压泵输出的液压油由溢流阀回流至油箱。压泵输出的液压油由溢流阀回流至油箱。 当换向阀当换向阀2 2处于左位工作位置时：处于左位工作位置时： 液压泵输出的压力油由换向阀液压泵输出的压力油由换向阀2 2进入液压缸左进入液压缸左 腔油路，此时单向阀腔油路，此时单向阀5 5处于导通状态，压力油直接处于导通状态，压力油直接 经单向阀经单向阀5 5进入

15、液压缸左腔，从而使工作台向右运进入液压缸左腔，从而使工作台向右运 动，调节节流阀动，调节节流阀4 4可以改变回流量（此时单向阀可以改变回流量（此时单向阀3 3处处 于关闭状态，右腔的油只能经节流阀于关闭状态，右腔的油只能经节流阀4 4流出），从流出），从 而使工作台向右的运动速度得到调节。而使工作台向右的运动速度得到调节。 当换向阀处于右位工作位置时：当换向阀处于右位工作位置时： 液压泵输出的压力油由换向阀进入液压缸右腔液压泵输出的压力油由换向阀进入液压缸右腔 油路，此时单向阀油路，此时单向阀3 3处于导通状态，压力油直接经处于导通状态，压力油直接经 单向阀单向阀3 3进入液压缸左腔，从而使工

16、作台向左运动，进入液压缸左腔，从而使工作台向左运动， 调节节流阀调节节流阀6 6可以改变回流量（此时单向阀可以改变回流量（此时单向阀5 5处于关处于关 闭状态，右腔的油只能经节流阀闭状态，右腔的油只能经节流阀6 6流出），从而使流出），从而使 工作台向右的运动速度得到调节。工作台向右的运动速度得到调节。 知识知识 链接链接 一、节流阀节流口形式与特征一、节流阀节流口形式与特征 节流口是流量阀的关键部位，节流口形式及其特性在很大程度上决定着流量控制阀 的性能。 节流口形式节流口形式图示图示特点及应用特点及应用 针阀式针阀式 针阀针阀做做轴向移动时，调节了环形通道的大小，由此改变了流轴向移动时，调

17、节了环形通道的大小，由此改变了流 量。这种结构加工简单。但节流口长度大，水力半径小，易堵塞，量。这种结构加工简单。但节流口长度大，水力半径小，易堵塞， 流量受油温变化的影响也大，一般用于要求较低的场合流量受油温变化的影响也大，一般用于要求较低的场合 偏心式偏心式 阀芯上开一个截面为三角形（或矩形）的偏心槽，当转动阀阀芯上开一个截面为三角形（或矩形）的偏心槽，当转动阀 芯时，就可以改变通道大小，由此调节了流量。偏心槽式结构因芯时，就可以改变通道大小，由此调节了流量。偏心槽式结构因 阀芯受阀芯受径向径向不平衡力，高压时应避免采用不平衡力，高压时应避免采用 轴向三角槽式轴向三角槽式 阀芯端部开有一个

18、或两个斜的三角槽，轴向移动阀芯就可以阀芯端部开有一个或两个斜的三角槽，轴向移动阀芯就可以 改变三角槽通流面积改变三角槽通流面积，从而调节了流量。在高压阀中有时在轴端从而调节了流量。在高压阀中有时在轴端 铣两个斜面来实现节流。轴向三角槽式节流口的水力半径较大。铣两个斜面来实现节流。轴向三角槽式节流口的水力半径较大。 小流量时的稳定性较好小流量时的稳定性较好 缝隙式缝隙式 阀芯上开有狭缝，油液可以通过狭缝流入阀芯内孔再经左边阀芯上开有狭缝，油液可以通过狭缝流入阀芯内孔再经左边 的孔流出，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积大小。这种节流口的孔流出，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积大小。这种节流口 可以作成

19、薄刃结构，从而获得较小的稳定流量，但是阀芯受径向可以作成薄刃结构，从而获得较小的稳定流量，但是阀芯受径向 不平衡力，故只适用于低压节流阀中不平衡力，故只适用于低压节流阀中 轴向缝隙式轴向缝隙式 套筒上开有轴向缝隙，轴向移动阀芯就可以改变缝隙的通套筒上开有轴向缝隙，轴向移动阀芯就可以改变缝隙的通 流面积大小。这种节流口可以作成单薄刃或双薄刃式结构，流量流面积大小。这种节流口可以作成单薄刃或双薄刃式结构，流量 对温度不敏感。在小流量时水力半径大，故小流量时的稳定性好，对温度不敏感。在小流量时水力半径大，故小流量时的稳定性好， 因而可用于性能要求较高的场合（如调速阀中）。但节流口在高因而可用于性能要

20、求较高的场合（如调速阀中）。但节流口在高 压作用下易变形，使用时应改善结构的刚度压作用下易变形，使用时应改善结构的刚度 知识知识 链接链接 二二、分流阀分流阀 分流阀分流阀又称为又称为同步阀同步阀，它是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称，它是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称。 分流阀的作用是使液压系统中由同一个油源向两个以上执行元件分流阀的作用是使液压系统中由同一个油源向两个以上执行元件供供 应相同的流量应相同的流量( (等量分流等量分流) )，或，或按一定比例按一定比例向两个执行元件向两个执行元件供应流量供应流量( (比比 例分流例分流) )，以实现两个执行元件的速度保持同步或定比关系。集流阀

21、的，以实现两个执行元件的速度保持同步或定比关系。集流阀的 作用则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油量，以实现其间的作用则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油量，以实现其间的 速度同步或定比关系。分流集流阀则兼有分流阀和集流阀的功能。速度同步或定比关系。分流集流阀则兼有分流阀和集流阀的功能。 分流阀的符号 a)分流阀 b)集流阀 c)分流集流阀 教学目标教学目标 1.认识调速阀与节流阀的区别 2.掌握调速阀的结构及工作原理 3.掌握调速阀在回路中的正确应用 任务任务2 2 半自动车床进给控制半自动车床进给控制 回路设计回路设计 4.认识速度换接回路 CB3463 CB3463型半自动车

22、床是一种生产效率比较高的设备。它可以完成产品型半自动车床是一种生产效率比较高的设备。它可以完成产品 的钻孔、扩孔、挖内槽以及车削内、外圆等多道工序。半自动车床进给装的钻孔、扩孔、挖内槽以及车削内、外圆等多道工序。半自动车床进给装 置在加工工件的过程中起到输送工件到加工位置的作用。它的工作过程是：置在加工工件的过程中起到输送工件到加工位置的作用。它的工作过程是： 快进快进第一次工进第一次工进第二次工进第二次工进第三次工进第三次工进快退快退。 本任务要求设计半自动车床进给装置的液压控制回路。本任务要求设计半自动车床进给装置的液压控制回路。 CB3463型半自动车床 任务分析任务分析 从半自动车床的

23、工作过程中可以看出，它需要完从半自动车床的工作过程中可以看出，它需要完 成快进，第一次工进之间成快进，第一次工进之间、第二次工进与、第二次工进与第三次工进第三次工进 之间的之间的速度换接速度换接，并要求换接过程中，并要求换接过程中油路平稳油路平稳，这样，这样 才能保证工件加工时平稳，实现安全操作。才能保证工件加工时平稳，实现安全操作。 任务任务1 1中已经学习过节流阀可以调节速度，中已经学习过节流阀可以调节速度，但是但是 节流阀的进、出油口压力节流阀的进、出油口压力会会随随着着负载变化而变化，影负载变化而变化，影 响节流阀流量的均匀性，使执行机构速度不稳定。那响节流阀流量的均匀性，使执行机构速

24、度不稳定。那 么，如何使进、出油口压力差保持不变呢，这时就要么，如何使进、出油口压力差保持不变呢，这时就要 使用另一种流量控制阀使用另一种流量控制阀调速阀来完成。调速阀来完成。 一、一、调速阀调速阀 根据根据“流量负反馈流量负反馈”原理设计而成的流量阀称为调速阀。原理设计而成的流量阀称为调速阀。 作作 用：用： 调速阀和节流阀在液压系统中的应用基本相同，主要与定量泵、溢流阀调速阀和节流阀在液压系统中的应用基本相同，主要与定量泵、溢流阀 组成节流调速系统组成节流调速系统。节流阀适用于一般的节流调速系统，而调速阀适用于。节流阀适用于一般的节流调速系统，而调速阀适用于 执行元件执行元件负载变化大而运

25、动速度要求稳定负载变化大而运动速度要求稳定的系统中，也可用于的系统中，也可用于容积节流调容积节流调 速回路速回路中。中。 分类：分类： 根据根据“串联减压式串联减压式”和和 “并联溢流式并联溢流式”之差别之差别 调速阀调速阀 溢流节流阀溢流节流阀 普通调速阀普通调速阀 温度补偿型调速阀温度补偿型调速阀 一、一、调速阀调速阀 1.1.串联减压式调速阀的工作原理串联减压式调速阀的工作原理 采用采用“压差法压差法”测量流量的串联减压式调速阀是由定差减压阀测量流量的串联减压式调速阀是由定差减压阀2 2和节流和节流 阀阀4 4串联而成的组合阀，其工作原理及职能符号如串联而成的组合阀，其工作原理及职能符号

26、如下下图所示。图所示。 调速阀 a)实物图 b）结构原理图 c）符号 d）简化符号 e）反馈原理 1、3调速阀 2定差减压阀 4节流阀 一、一、调速阀调速阀 2.2.温度补偿调速阀温度补偿调速阀 为了减小温度对流量的影响，常采用带温度补偿的调速阀。温度补偿调为了减小温度对流量的影响，常采用带温度补偿的调速阀。温度补偿调 速阀也是由减压阀和节流阀两部分组成。减压阀部分的原理和普通调速阀相速阀也是由减压阀和节流阀两部分组成。减压阀部分的原理和普通调速阀相 同。同。 调速阀 1-手柄 2温度补偿杆 3节流口 4节流阀芯 节流阀部分在结构上采取了温度补偿措施，如图所示，其特点是节流阀的芯杆节流阀部分在

27、结构上采取了温度补偿措施，如图所示，其特点是节流阀的芯杆 （即温度补偿杆）（即温度补偿杆）2 2由热膨胀系数较大的材料（如聚氯乙烯塑料）制成，当油温升高由热膨胀系数较大的材料（如聚氯乙烯塑料）制成，当油温升高 时，芯杆热膨胀使节流阀口关小，正好能抵消由于时，芯杆热膨胀使节流阀口关小，正好能抵消由于黏性黏性降低使流量增加的影响。降低使流量增加的影响。 一、一、调速阀调速阀 3.3.溢流节流阀溢流节流阀 溢流节流阀与负载相并联，采用并联溢流式流量负反馈，可以认为它是溢流节流阀与负载相并联，采用并联溢流式流量负反馈，可以认为它是 由定差溢流阀和节流阀并联组成的组合阀。由定差溢流阀和节流阀并联组成的组

28、合阀。 溢流节流阀 a）结构图b）详细符号 c）简化符号d）反馈原理图 1安全阀 2节流阀 3溢流阀 左图为溢流节流阀的工作原理图和图形符号。左图为溢流节流阀的工作原理图和图形符号。 溢流节流阀有一个进口溢流节流阀有一个进口P P1 1、一个出口、一个出口P P2 2和一个溢流和一个溢流 口口T T，因而有时也称之为，因而有时也称之为三通流量控制阀三通流量控制阀。来自液压。来自液压 泵的压力油泵的压力油P P1 1，一部分经节流阀进入执行元件，另，一部分经节流阀进入执行元件，另 一部分则经溢流阀回油箱。节流阀的出口压力为一部分则经溢流阀回油箱。节流阀的出口压力为P P2 2 ，P P1 1和和

29、P P2 2分别作用于溢流阀阀芯的两端，与上端的分别作用于溢流阀阀芯的两端，与上端的 弹簧力相平衡。节流阀口前后压差即为溢流阀阀芯弹簧力相平衡。节流阀口前后压差即为溢流阀阀芯 两端的压差，溢流阀阀芯在液压作用力和弹簧力的两端的压差，溢流阀阀芯在液压作用力和弹簧力的 作用下处于某一平衡位置。当执行元件负载增大时作用下处于某一平衡位置。当执行元件负载增大时 ，溢流节流阀的出口压力，溢流节流阀的出口压力P P2 2增加，于是作用在溢流增加，于是作用在溢流 阀阀芯上端的液压力增大，使阀芯下移，溢流口减阀阀芯上端的液压力增大，使阀芯下移，溢流口减 小，溢流阻力增大，导致液压泵出口压力小，溢流阻力增大，导

30、致液压泵出口压力P P1 1增大，增大， 即作用于溢流阀阀芯下端的液压力随之增大，从而即作用于溢流阀阀芯下端的液压力随之增大，从而 使溢流阀阀芯两端受力恢复平衡，节流阀口前后压使溢流阀阀芯两端受力恢复平衡，节流阀口前后压 差（差（P P1 1-P-P2 2）基本保持不变，通过节流阀进入执行元）基本保持不变，通过节流阀进入执行元 件的流量可保持稳定，而不受负载变化的影响。这件的流量可保持稳定，而不受负载变化的影响。这 种溢流节流阀上还附有安全阀，以免系统过载。种溢流节流阀上还附有安全阀，以免系统过载。 二、速度换接回路二、速度换接回路 速度换接回路用来实现运动速度的变换，即在原来设计或调节好的几

31、种运速度换接回路用来实现运动速度的变换，即在原来设计或调节好的几种运 动速度中，从一种速度换成另一种速度。对这种回路的要求是速度换接要平稳，动速度中，从一种速度换成另一种速度。对这种回路的要求是速度换接要平稳， 即不允许在速度变换的过程中有即不允许在速度变换的过程中有前冲前冲（速度突然增加）现象。下面介绍几种回（速度突然增加）现象。下面介绍几种回 路的换接方法及特点。路的换接方法及特点。 1.1.快速运动和工作进给运动的换接回路快速运动和工作进给运动的换接回路 右图是右图是用单向行程节流阀换接用单向行程节流阀换接 快速运动（简称快进）和工作进给快速运动（简称快进）和工作进给 运动（简称工进）的

32、速度换接回路。运动（简称工进）的速度换接回路。 因为行程阀的通油路是由液压因为行程阀的通油路是由液压 缸活塞的行程控制阀芯移动而逐渐缸活塞的行程控制阀芯移动而逐渐 关闭的，所以换接时的位置精度高，关闭的，所以换接时的位置精度高， 冲出量小，运动速度的变换也比较冲出量小，运动速度的变换也比较 平稳。这种回路在机床液压系统中平稳。这种回路在机床液压系统中 应用较多应用较多。 利用单向行程节流阀的速度换接回路 1液压泵 2换向阀 3液压缸 4行程阀 5单向阀 6调速阀 7溢流阀 二、速度换接回路二、速度换接回路 1.1.快速运动和工作进给运动的换接回路快速运动和工作进给运动的换接回路 利用液压缸自身

33、结构的速度换接回路 1油路 2单向阀 3节流阀 4液压泵 右图是利用液压缸本身的管路右图是利用液压缸本身的管路 连接实现的速度换接回路。在图连接实现的速度换接回路。在图 示位置时，活塞快速向右移动，示位置时，活塞快速向右移动， 液压缸右腔的回油经油路液压缸右腔的回油经油路1 1和换向和换向 阀流回油箱（阀流回油箱（差动连接差动连接）。当活）。当活 塞运动到将油路塞运动到将油路1 1封闭后，液压缸封闭后，液压缸 右腔的回油须经节流阀右腔的回油须经节流阀3 3流回油箱流回油箱 ，活塞则由快速运动变换为工作，活塞则由快速运动变换为工作 进给运动。进给运动。 1 4 二、速度换接回路二、速度换接回路

34、2.2.两种工作进给速度的换接回路两种工作进给速度的换接回路 两个调速阀并联式速度换接回路 1液压泵 2溢流阀 3、4调速阀 3电磁阀 如图如图a a所示，所示，液压泵输出的压力油经液压泵输出的压力油经 调速阀调速阀3 3和电磁阀和电磁阀5 5进入液压缸，这时的进入液压缸，这时的 流量由调速阀流量由调速阀3 3控制。当需要第二种工作控制。当需要第二种工作 进给速度时，阀进给速度时，阀5 5通电，其右位接入回路通电，其右位接入回路 ，液压泵输出的压力油经调速阀，液压泵输出的压力油经调速阀3 3和电磁和电磁 阀阀5 5进入液压缸进入液压缸。这种回路中两个调速阀。这种回路中两个调速阀 的节流口可以单

35、独调节，互不影响。但的节流口可以单独调节，互不影响。但 是在速度换接开始的瞬间不能起减压作是在速度换接开始的瞬间不能起减压作 用，容易出现部件突然前冲的现象。用，容易出现部件突然前冲的现象。 图图b b为另一种调速阀并联的速度换接为另一种调速阀并联的速度换接 回路。在这个回路中，回路。在这个回路中，两个调速阀始终两个调速阀始终 处于工作状态处于工作状态，在由一种工作进给速度，在由一种工作进给速度 转换为另一种工作进给速度时，不会出转换为另一种工作进给速度时，不会出 现工作部件突然前冲现工作部件突然前冲的的现象，因而工作现象，因而工作 可靠。可靠。 二、速度换接回路二、速度换接回路 2.2.两种

36、工作进给速度的换接回路两种工作进给速度的换接回路 右图右图是是利用利用两个调速阀串联的速度换两个调速阀串联的速度换 接回路。液压泵输出的压力油经调速阀接回路。液压泵输出的压力油经调速阀3 3 和电磁阀和电磁阀5 5进入液压缸，进入液压缸，这时的这时的流量由调流量由调 速阀速阀3 3控制。当需要第二种工作进给速度控制。当需要第二种工作进给速度 时，阀时，阀5 5通电，其右位接入回路，则液压通电，其右位接入回路，则液压 泵输出的压力油先经调速阀泵输出的压力油先经调速阀3 3，再经调速，再经调速 阀阀4 4进入液压缸，这时的流量应由调速阀进入液压缸，这时的流量应由调速阀 4 4控制，所以控制，所以这

37、种这种两个调速阀串联式回路两个调速阀串联式回路 中调速阀中调速阀4 4的节流口应调得比调速阀的节流口应调得比调速阀3 3小小 ，否则调速阀，否则调速阀4 4的的速度换接回路将不起作速度换接回路将不起作 用。这种回路在工作时调速阀用。这种回路在工作时调速阀3 3一直工作一直工作 ，它限制着进入液压缸或调速阀，它限制着进入液压缸或调速阀4 4的流量的流量 ，因此在速度换接时不会使液压缸产生，因此在速度换接时不会使液压缸产生 前冲现象，换接平稳性较好。在调速阀前冲现象，换接平稳性较好。在调速阀4 4 工作时，油液需经工作时，油液需经过过两个调速阀，故能两个调速阀，故能 量损失较大量损失较大，系统发热

38、也较大系统发热也较大。 两个调速阀串联的速度换接回路 1液压泵 2溢流阀 3、4调速阀 5电磁阀 半自动车床是种加工效率较高的设备，根据半自动车床是种加工效率较高的设备，根据这一特点这一特点，选用旁油路节流，选用旁油路节流 调速回路调速回路调节半自动车床在加工过程中的进给速度。同时，半自动车床在加调节半自动车床在加工过程中的进给速度。同时，半自动车床在加 工过程中，当工过程中，当刀具刚穿透工件的一瞬间，由于刀架工作负荷的骤减，在压力刀具刚穿透工件的一瞬间，由于刀架工作负荷的骤减，在压力 油的作用下，整个刀架产生冲击。这样会大大影响产品质量，也会增加刀具油的作用下，整个刀架产生冲击。这样会大大影

39、响产品质量，也会增加刀具 损耗损耗，另外在快退过程中，由于惯性也会产生明显冲击。另外在快退过程中，由于惯性也会产生明显冲击。 为了解决这个冲击问题，在油路中分别为了解决这个冲击问题，在油路中分别采用采用两个减压阀来进行减速，防两个减压阀来进行减速，防 止在液压缸停止时的机械冲击止在液压缸停止时的机械冲击，最终设计出半自动车床的进给装置速度控制，最终设计出半自动车床的进给装置速度控制 回路（见下图）。回路（见下图）。 ， 半自动车床进给控制回路设计半自动车床进给控制回路设计 半自动车床的进给装置速度控制回路 ， 半自动车床进给控制回路设计半自动车床进给控制回路设计 回路分析：回路分析： 当当YA

40、YA1 1、YAYA5 5得电时得电时，主控阀，主控阀1010左位接入系统，液压缸活塞杆向右伸出，液压缸左位接入系统，液压缸活塞杆向右伸出，液压缸 开始实现向右快进过程，液压缸右腔的油液经过减压阀开始实现向右快进过程，液压缸右腔的油液经过减压阀1111，再通过阀，再通过阀1010流回至油流回至油 箱。箱。 当活塞向右移动到预定的工件开始加工位置时，当活塞向右移动到预定的工件开始加工位置时，YAYA5 5失电失电，阀，阀8 8弹簧复位，这时弹簧复位，这时 液压油从液压泵输出，流经阀液压油从液压泵输出，流经阀1010，一部分油液进入液压缸左腔，另一部分则经过，一部分油液进入液压缸左腔，另一部分则经

41、过 阀阀8 8、阀、阀7 7的中位，再经过阀的中位，再经过阀5 5，实现对油液的流量控制，进而来控制液压缸活塞，实现对油液的流量控制，进而来控制液压缸活塞 的移动速度。再流经减速阀的移动速度。再流经减速阀1212流回至油箱，实现第一次工进。流回至油箱，实现第一次工进。 当当YAYA3 3得电得电，阀，阀7 7的左位接入系统，阀的左位接入系统，阀4 4开始工作，开始第二次工进过程。同样开始工作，开始第二次工进过程。同样 当当YAYA4 4得电，阀得电，阀7 7的右位接入系统，阀的右位接入系统，阀6 6开始工作，开始第三次工作进给，这样就开始工作，开始第三次工作进给，这样就 实现了三次工进过程间的

42、速度换接。实现了三次工进过程间的速度换接。 当第三次工进即将结束时，即当刀具即将穿透工件时当第三次工进即将结束时，即当刀具即将穿透工件时，安装在床鞍上的撞块，安装在床鞍上的撞块 已与减压阀上的滚轮接触（两个减压阀都安装在机床的床身上），从而产生比原已与减压阀上的滚轮接触（两个减压阀都安装在机床的床身上），从而产生比原 来三种速度中的任何一种都要慢的速度（这种速度可利用增加或减少撞块垫片的来三种速度中的任何一种都要慢的速度（这种速度可利用增加或减少撞块垫片的 厚度来调节），这样基本上消除了工进时的冲击现象。厚度来调节），这样基本上消除了工进时的冲击现象。 当当YAYA2 2 、YAYA5 5得电

43、，得电， YAYA1 1、YAYA3 3、YAYA4 4均不得电时均不得电时，油液从液压泵输出，流经阀，油液从液压泵输出，流经阀1111 中的单向阀进入液压缸的右腔，推动活塞向右移动，实现快退过程；而左腔的液中的单向阀进入液压缸的右腔，推动活塞向右移动，实现快退过程；而左腔的液 压油则经过阀压油则经过阀1010的右位直接流回油箱，实现了进给装置的快退过程。的右位直接流回油箱，实现了进给装置的快退过程。 知识知识 链接链接 快速运动回路快速运动回路 在在液压传动的机械设备中，为了提高生产效率，机床工作部件常常要求实现空液压传动的机械设备中，为了提高生产效率，机床工作部件常常要求实现空 行程行程( (或空载或空载) )的快速运动。这时要求液压系统流量大而压力低。这和工作运动时一的快速运动。这时要求液压系统流量大而压力低。这和工作运动时一 般需要的流量较小和压力较高的情况正好相反。以下介绍几种机床上常用的快速运般需要的流量较小和压力较高的情况正好相反。以下介绍几种机床上常用的快速运 动回路。动回路。 一、差动连接回路一、差动连接回路 这是在不增加液压泵输出流量的情况下，来提高工作部件运动速度的一种快速回路，这是在不增加液压泵输出流量的情况下，来提高工作部件运动速度的一种快速回路， 其实质是改变了液压缸的其实质是改变了液压缸的有效作用面积。有效作用面积。 当换向阀