液压及气压传动--第06章 液压基本回路

1、 机械设备的液压传动系统，都是由一些液压基本回路组成的。机械设备的液压传动系统，都是由一些液压基本回路组成的。 液压基本回路液压基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。道的组合。如：如：v 用来改变执行元件方向或启停的用来改变执行元件方向或启停的方向控制回路方向控制回路v 用来调节液压泵供油压力的用来调节液压泵供油压力的调压回路调压回路v 改变液压执行元件工作速度的改变液压执行元件工作速度的调速回路调速回路v 使多个液压缸按规定先后顺序动作的使多个液压缸按规定先后顺序动作的顺序控制回路顺序控制回路 6.1 压力控制回路压力控制回路

2、6.2 速度控制回路速度控制回路 6.3 多缸工作控制回路多缸工作控制回路 6.4 其他回路（锁紧回路）其他回路（锁紧回路） 压力控制回路是指利用压力控制回路是指利用压力控制阀来控制系统压力控制阀来控制系统整体或部分压力，以满整体或部分压力，以满足液压执行元件对力或足液压执行元件对力或转矩要求的回路。转矩要求的回路。 v一、调压回路一、调压回路v二、减压回路二、减压回路v三、增压回路三、增压回路v四、卸荷回路四、卸荷回路v五、保压回路五、保压回路v六、平衡回路六、平衡回路 功用功用u 使液压系统整体或部分的压力使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不保持恒定或不超过某个数值超过某个数值。 在在中

3、，液压泵的供油压力可以中，液压泵的供油压力可以通过通过来调节。来调节。 在在中，用中，用来限定系统的来限定系统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要两种最高压力，防止系统过载。若系统中需要两种以上的压力，则可采用以上的压力，则可采用。1、单级调压、单级调压u 在液压泵的出口处并联溢流阀，即可组成单级在液压泵的出口处并联溢流阀，即可组成单级调压回路，从而控制液压系统的最高压力值。调压回路，从而控制液压系统的最高压力值。2、二级调压、二级调压u 由溢流阀由溢流阀2和和4分别控制系统的分别控制系统的压力，组成二级调压回路。压力，组成二级调压回路。u 当电磁铁失电，换向阀当电磁铁失电，换向阀3左位接左

4、位接入时，系统压力由阀入时，系统压力由阀 2 调定。调定。u 当电磁铁得电，换向阀当电磁铁得电，换向阀3右位接右位接入时，系统压力由阀入时，系统压力由阀 4 调定。调定。u 阀阀4 的调定压力一定要小于阀的调定压力一定要小于阀 2 的调定压力。的调定压力。调整阀的调定压力系统可得到不同压力的压力油，以满足工作的需要。3、多级调压、多级调压u 由溢流阀由溢流阀1、2、3分别控制分别控制系统的压力，组成三级调压系统的压力，组成三级调压回路。回路。u 当当1YA、2YA均失电，系统均失电，系统压力由阀压力由阀1调定。当调定。当1YA得电得电，系统压力由阀，系统压力由阀2 调定。当调定。当2YA得电，

5、系统压力由阀得电，系统压力由阀 3 调定。调定。u 阀阀2和阀和阀3 的调定压力一定要的调定压力一定要小于阀小于阀1的调定压力。的调定压力。而阀而阀2和阀和阀3的调定压力之间没有一的调定压力之间没有一定的关系。定的关系。4、连续、按比例调压回路、连续、按比例调压回路 如如所示，调节所示，调节的输的输入电流，即可实现系统压入电流，即可实现系统压力的无级调节，这样不但力的无级调节，这样不但回路结构简单，压力切换回路结构简单，压力切换平稳，而且便于实现远距平稳，而且便于实现远距离控制或程控。离控制或程控。无级调压回路无级调压回路 通过电液比例溢通过电液比例溢流阀来实现。流阀来实现。 功用功用u 使系

6、统中某一部分油路具有使系统中某一部分油路具有较低的稳定压力。较低的稳定压力。1、单级减压、单级减压的功用是使系统的功用是使系统中的某一部分油路具有较低中的某一部分油路具有较低的稳定压力。的稳定压力。 最常见的减压回路采用最常见的减压回路采用与主油路相连，如与主油路相连，如所示。回路中的所示。回路中的用用于防止主油路压力低于减压于防止主油路压力低于减压阀调整压力时油液倒流，起阀调整压力时油液倒流，起。应用场合：应用场合：机床的工件夹紧、导轨润滑及液压系统的控制油路。机床的工件夹紧、导轨润滑及液压系统的控制油路。2、多级减压、多级减压 减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方式获得两级或多级减压

7、。减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方式获得两级或多级减压。所示为利用所示为利用的远程控制口接一的远程控制口接一，则可由阀，则可由阀1、阀、阀2各调得一种低压。但要注意，阀各调得一种低压。但要注意，阀2的的调定压力值一定要低于阀调定压力值一定要低于阀1的调定压力值。的调定压力值。2、多级减压、多级减压 无级减压回路无级减压回路11比例减压阀比例减压阀 22溢流阀溢流阀 为了使为了使工作可靠起见，工作可靠起见，的最低调整压力应的最低调整压力应不小于不小于0.5MPa，最高调整压力至少应最高调整压力至少应比系统压力低比系统压力低0.5MPa。当减压回路中的执行元件需要调速。当减压回路中的执行

8、元件需要调速时，时，应放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流应放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件的速度发生影响。回油箱的油液）对执行元件的速度发生影响。 必须指出的是，必须指出的是，负载在减压阀出口处所产生的压力应不低于减压阀的调定负载在减压阀出口处所产生的压力应不低于减压阀的调定压力，否则减压阀不可能起到减压、稳压作用。压力，否则减压阀不可能起到减压、稳压作用。 也可用也可用组成组成，如，如所示。调节所示。调节输入比例减压输入比例减压阀阀1的电流，即的电流，即可使分支油路可使分支油路，并，并易实现遥控易实现遥控。 功用功用u 当系统

9、中某一支路需要当系统中某一支路需要压力较高但流量又不大压力较高但流量又不大的压力油，采用高压的压力油，采用高压泵不经济，或者根本没有这样的高压泵时，就要采用增压回路。泵不经济，或者根本没有这样的高压泵时，就要采用增压回路。u 采用了增压回路，系统的工作压力仍然较低，因而节省能源，而且采用了增压回路，系统的工作压力仍然较低，因而节省能源，而且系统工作可靠、噪声小。系统工作可靠、噪声小。1、单作用增压缸的增压回路、单作用增压缸的增压回路u 当换向阀右位接入时，压力为当换向阀右位接入时，压力为p1的的油液进入增压缸的大活塞腔，活塞油液进入增压缸的大活塞腔，活塞右移，从小活塞腔输出压力为右移，从小活塞

10、腔输出压力为p2的的高压油。高压油。u p2/p1=A1/A2u 当换向阀左位接入时，活塞左移，当换向阀左位接入时，活塞左移，辅助油箱中的油液经单向阀补入小辅助油箱中的油液经单向阀补入小活塞腔。活塞腔。u 该回路只能间歇增压，称单作用增该回路只能间歇增压，称单作用增压回路。压回路。单向增压器增压回路单向增压器增压回路 适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合。适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合。 特点：特点： 增压行程短；增压行程短； 对增压缸密封要求高；对增压缸密封要求高； 不能连续获得高压。不能连续获得高压。2、双作用增压缸的增压回路、双作用增压缸的增压回路u 当换向阀当换向

11、阀5左位接入时，液压泵输出的左位接入时，液压泵输出的压力油经换向阀压力油经换向阀5、单向阀、单向阀1进入增压缸进入增压缸左端的大、小活塞腔，活塞右移，右端左端的大、小活塞腔，活塞右移，右端大活塞腔的油液回油箱，右端小活塞腔大活塞腔的油液回油箱，右端小活塞腔高压油经单向阀高压油经单向阀4输出。输出。u 当增压缸活塞移到右端，换向阀当增压缸活塞移到右端，换向阀5得电得电换向，增压缸活塞左移，左端小活塞腔换向，增压缸活塞左移，左端小活塞腔高压油经单向阀高压油经单向阀3输出。输出。u 增压缸的活塞不断往复运动，两端便交增压缸的活塞不断往复运动，两端便交替输出高压油，从而实现连续增压。替输出高压油，从而

12、实现连续增压。特点：特点： 增压行程短；增压行程短； 可连续获得高压。可连续获得高压。用液压泵增压回路用液压泵增压回路 本回路多用于本回路多用于起重机的液压系统。起重机的液压系统。由由驱动，驱动，与与或或串联，从串联，从而实现增压，如而实现增压，如所示。所示。 用液压泵增压回路用液压泵增压回路1 1、2 2、33液压泵液压泵 44液压马达液压马达 流量卸荷流量卸荷 使泵以最小流量运转，但泵仍处在高压状态下运行，磨使泵以最小流量运转，但泵仍处在高压状态下运行，磨 损比较严重。损比较严重。 压力卸荷压力卸荷 使泵在接近零压下运转。使泵在接近零压下运转。的功用是在液压泵不停止转动时，使其输出的流量在

13、压力很的功用是在液压泵不停止转动时，使其输出的流量在压力很低的情况下流回油箱，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机低的情况下流回油箱，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。这种卸荷方式称为的寿命。这种卸荷方式称为。卸载方式：压力卸载；流量卸载（仅适用于变量泵）卸载方式：压力卸载；流量卸载（仅适用于变量泵）1、采用限压式变量泵的、采用限压式变量泵的 流量卸荷回路流量卸荷回路2、换向阀卸荷回路、换向阀卸荷回路u 三位换向阀：三位换向阀：M型、型、H型、型、K型型u 若采用电液换向阀，在回路中若采用电液换向阀，在回路中必须设置必须设置单向阀单向阀，以使系统能，以使系统能保持保持

14、0.3MPa左右的压力，供操左右的压力，供操纵控制油路之用。纵控制油路之用。 图示状态下泵所排出压力图示状态下泵所排出压力油经换向阀直接排回油箱，从油经换向阀直接排回油箱，从而实现泵零压力下工作。而实现泵零压力下工作。3、用先导溢流阀卸荷的卸荷回路、用先导溢流阀卸荷的卸荷回路u 卸荷压力小，切换时冲击小。卸荷压力小，切换时冲击小。 系统正常工作时，阀电系统正常工作时，阀电磁铁处于失电状态。泵向系磁铁处于失电状态。泵向系统供油。统供油。通电通电 功能功能u 在液压执行元件停止工作或仅有工件变形所产生微小位移的情况下，在液压执行元件停止工作或仅有工件变形所产生微小位移的情况下，使系统压力基本保持不

15、变。使系统压力基本保持不变。使用密封性能较好的使用密封性能较好的，阀，阀类元件的泄漏使这种回路的保压时间不能维持太久。类元件的泄漏使这种回路的保压时间不能维持太久。 常用的保压回路常用的保压回路有：有：u 利用液压泵的保压回路利用液压泵的保压回路u 利用蓄能器的保压回路利用蓄能器的保压回路u 自动补油保压回路自动补油保压回路1、利用液压泵保压、利用液压泵保压u 在保压过程中，液压泵仍以较高压力（保压所需压力）工作。在保压过程中，液压泵仍以较高压力（保压所需压力）工作。u 若采用定量泵，压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统功率损失大，若采用定量泵，压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统功率损失大，易发

16、热，故只易发热，故只在要求保压时间较短的小功率系统使用在要求保压时间较短的小功率系统使用。u 若采用变量泵，既保压又卸荷，泵的输出流量几乎为零，系统功率损若采用变量泵，既保压又卸荷，泵的输出流量几乎为零，系统功率损失小，效率较高，得到广泛应用。失小，效率较高，得到广泛应用。n 在大流量、高压系统中采用专门的液压泵进行保压。在大流量、高压系统中采用专门的液压泵进行保压。2、利用蓄能器保压、利用蓄能器保压u 主换向阀主换向阀左位左位工作时，工作时，液压缸右移液压缸右移压紧工件压紧工件。u 在行程终了处在行程终了处，进油路，进油路压力升高。当升高到调压力升高。当升高到调定值时，压力继电器动定值时，压

17、力继电器动作，发出信号使二位二作，发出信号使二位二通换向阀电磁铁得电，通换向阀电磁铁得电，液压泵低压卸荷。此时液压泵低压卸荷。此时单向阀自动关闭，单向阀自动关闭，液压液压缸由蓄能器保压缸由蓄能器保压。u 缸压不足时，压力继电缸压不足时，压力继电器复位，泵重新开始工器复位，泵重新开始工作为蓄能器保压。作为蓄能器保压。 2、利用蓄能器保压、利用蓄能器保压2、利用蓄能器保压、利用蓄能器保压3、自动补油保压、自动补油保压u 当当2YA得电，换向阀得电，换向阀右位右位接入，液压接入，液压缸缸活塞下移活塞下移。在液压缸行程终端，开在液压缸行程终端，开始压紧工件并保压一段时间。始压紧工件并保压一段时间。u

18、当液压缸上腔压力上升至预定上限值当液压缸上腔压力上升至预定上限值时，电接触式压力表发出信号，使时，电接触式压力表发出信号，使2YA失电，换向阀处于中位，液压泵失电，换向阀处于中位，液压泵卸荷，液压缸由液控单向阀保压。卸荷，液压缸由液控单向阀保压。u 当液压缸上腔压力下降到预定下限值当液压缸上腔压力下降到预定下限值时，电接触式压力表又发出信号，使时，电接触式压力表又发出信号，使2YA得电，液压泵再次向液压缸供油得电，液压泵再次向液压缸供油保压。保压。u 该回路能自动地使液压缸补充压力油该回路能自动地使液压缸补充压力油，使其压力长期保持在一定范围内使其压力长期保持在一定范围内。电 功能功能u 防止

19、垂直放置的液压缸及其工作部件因自重自行下落或在下行运动中防止垂直放置的液压缸及其工作部件因自重自行下落或在下行运动中超速下降，并使其在任意位置上能锁紧（停留）。超速下降，并使其在任意位置上能锁紧（停留）。1、采用单向内控顺序阀、采用单向内控顺序阀 的平衡回路的平衡回路u 当当1YA得电，活塞下行，由于回得电，活塞下行，由于回油路上存在背压，活塞可以平稳油路上存在背压，活塞可以平稳的下落。的下落。 但必须将这个背压调得但必须将这个背压调得能支撑住活塞和与之相连的工作能支撑住活塞和与之相连的工作部件自重。部件自重。u 当换向阀处于中位，活塞停止下当换向阀处于中位，活塞停止下行，液压缸锁紧。行，液压

20、缸锁紧。u 由于顺序阀和换向阀是滑阀结构由于顺序阀和换向阀是滑阀结构，密封性差，泄露会使活塞缓慢，密封性差，泄露会使活塞缓慢下落。故该回路下落。故该回路长时间锁紧的可长时间锁紧的可靠性低靠性低。u 负载变化时，背压不能随之改变负载变化时，背压不能随之改变。负载小时，。负载小时，回路效率低回路效率低。调整顺序阀的开启压调整顺序阀的开启压力，使液压缸向上的力，使液压缸向上的液压作用力稍大于垂液压作用力稍大于垂直运动部件的重力，直运动部件的重力，即可防止活塞部件因即可防止活塞部件因自重而下滑。自重而下滑。 1、采用单向内控顺序阀、采用单向内控顺序阀 的平衡回路的平衡回路2、采用单向外控顺序阀、采用单

21、向外控顺序阀 的平衡回路（远控平衡阀）的平衡回路（远控平衡阀）u 当当1YA得电，活塞下行。此时，控得电，活塞下行。此时，控制压力油打开顺序阀，制压力油打开顺序阀，背压消失背压消失，因而，因而活塞超速下行活塞超速下行，液压缸上，液压缸上腔出现局部真空，使得控制油压腔出现局部真空，使得控制油压降低，使顺序阀关闭，降低，使顺序阀关闭，活塞停止活塞停止下行下行。泵输出的压力油使得液压。泵输出的压力油使得液压缸上腔压力又升高，顺序阀重新缸上腔压力又升高，顺序阀重新打开，打开，活塞再次超速下行活塞再次超速下行，如此，如此循环，活塞下行过程中出现时走循环，活塞下行过程中出现时走时停的时停的“点头点头”现象

22、现象。u 下行平稳性差，但回路效率高。下行平稳性差，但回路效率高。3、采用液控单向阀、采用液控单向阀 的平衡回路的平衡回路n锥面密封，泄漏小，闭锁性能锥面密封，泄漏小，闭锁性能好。好。n需串联需串联单向节流阀单向节流阀，保证下落，保证下落平稳，也可控制流量，起到调平稳，也可控制流量，起到调速作用。否则，回油路无背压速作用。否则，回油路无背压，下落速度过快造成供油不足，下落速度过快造成供油不足，液控单向阀关，而当建立起，液控单向阀关，而当建立起压力时又打开。液控单向阀时压力时又打开。液控单向阀时开时闭造成振动和冲击。开时闭造成振动和冲击。一、调速回路一、调速回路 1、节流调速、节流调速2、容积调

23、速、容积调速3、容积节流调速、容积节流调速二、快速运动回路二、快速运动回路三、速度换接回路三、速度换接回路 不考虑液压油的压缩性和泄漏不考虑液压油的压缩性和泄漏的情况下，液压缸的运动速度为：的情况下，液压缸的运动速度为：Aqv 液压马达的转速为：液压马达的转速为：mVqn 调速方法：调速方法：1 1、改变改变q2、改变、改变A3、改变、改变Vm(仅对马达）仅对马达） 实际上，改变实际上，改变A不现不现实；实；只能只能改变流量改变流量q或改或改变变量液压马达排量变变量液压马达排量Vm的的方法来调速方法来调速 。 ：采用定量泵和流量控制阀并改变通过流量阀流量。：采用定量泵和流量控制阀并改变通过流量

24、阀流量。 ：采用改变变量泵或变量马达排量。：采用改变变量泵或变量马达排量。：同时用变量泵和流量阀：同时用变量泵和流量阀 。方法：方法：1、节流调速回路、节流调速回路1）进油节流调速回路）进油节流调速回路1111111()mTppyppppqKAFvpAAAPp qpqp qFvp qp q 活活塞塞速速度度 功功率率损损失失 回回路路效效率率 为提供为提供q q1 1的流量，溢流阀必然的流量，溢流阀必然处于溢流恒压工作状态，即泵的压处于溢流恒压工作状态，即泵的压力力p pp p恒定。恒定。速度速度负载特性：负载特性：v vf f（F F）速度刚性速度刚性 当当F F = = p pp pA A

25、1 1时，时，p p1 1= =p pp p，p pT T=0=0，q q1 1=0=0，v v=0=0讨论：讨论：v vF F 特性软，速度刚性差特性软，速度刚性差A AT T 不变时，负载小，刚性大不变时，负载小，刚性大F F 不变时，不变时，A AT T小，刚性大，低速刚性好。小，刚性大，低速刚性好。结论：结论：低速、小负载时，刚性好。低速、小负载时，刚性好。适用恒定小负载低速场合。适用恒定小负载低速场合。 特性分析特性分析 1111()mTpqKAFvpAAA 1、节流调速回路、节流调速回路2）回回油节流调速回路油节流调速回路21222222211()()mTppypppppqKAAF

26、vpAAAAPp qpqAppqAFvp qp q 活活塞塞速速度度 功功率率损损失失 回回路路效效率率 执行元件的速度由通过节流阀的执行元件的速度由通过节流阀的流量流量q q2 2 和执行元件有杆腔有效面积和执行元件有杆腔有效面积A A2 2确定。确定。2121qqvAA 1122AqqA 为提供为提供q q1 1的流量，溢流的流量，溢流阀必然处于溢流恒压工作状阀必然处于溢流恒压工作状态，即泵的压力态，即泵的压力p pp p恒定。恒定。 为了提高回路的综合性能，一般为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流阀调速，并在回油路常采用进油节流阀调速，并在回油路上加背压阀上加背压阀，使其兼具二者的

27、优点。，使其兼具二者的优点。回油节流调速回路回油节流调速回路能承受负值负载能承受负值负载，提高了缸的速度平稳性。，提高了缸的速度平稳性。进油节流调速回路进油节流调速回路容易实现压力控制容易实现压力控制。在回油节流调速时，缸的回油腔。在回油节流调速时，缸的回油腔压力下降为零，可利用这个变化值使压力继电器失压发讯，对系统的下压力下降为零，可利用这个变化值使压力继电器失压发讯，对系统的下步动作实现控制，但可靠性差，一般不采用。步动作实现控制，但可靠性差，一般不采用。若回路使用单杆缸，无杆腔进油流量大于有杆腔回油流量。进油节流调若回路使用单杆缸，无杆腔进油流量大于有杆腔回油流量。进油节流调速回路节流阀

28、通流面积大低速时不易堵塞，能获得速回路节流阀通流面积大低速时不易堵塞，能获得更低的稳定速度更低的稳定速度。长期停车后缸内油液会流回油箱，当泵重新向缸供油时，在回油节流阀长期停车后缸内油液会流回油箱，当泵重新向缸供油时，在回油节流阀调速回路中，由于进油路上没有节流阀控制流量，会使调速回路中，由于进油路上没有节流阀控制流量，会使活塞前冲活塞前冲；而在；而在进油节流阀调速回路中，活塞前冲很小，甚至没有前冲。进油节流阀调速回路中，活塞前冲很小，甚至没有前冲。发热及泄漏发热及泄漏对进油节流阀调速的影响均大于回油节流阀调速。因为进油对进油节流阀调速的影响均大于回油节流阀调速。因为进油节流阀调速回路中，经节

29、流阀发热后的油液直接进大缸的进油腔；而在节流阀调速回路中，经节流阀发热后的油液直接进大缸的进油腔；而在回油节流阀调速回路中，经节流阀发热后的油液直接流回油箱冷却。回油节流阀调速回路中，经节流阀发热后的油液直接流回油箱冷却。1、节流调速回路、节流调速回路3）旁油节流调速回路）旁油节流调速回路11111111()()mtTpTppppFFqkKAqAAvAAPp qp qFvp qp q 活活塞塞速速度度 功功率率损损失失 回回路路效效率率 n速度受负载变化的影响大，在小负载或低速时，曲线陡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。，回路的速度刚性差。n在不同节流阀通流面

30、积下，回路有不同的最大承载能力在不同节流阀通流面积下，回路有不同的最大承载能力。A AT T越大，越大，F Fmaxmax越小，回路的调速范围受到限制。越小，回路的调速范围受到限制。n只有节流功率损失，无溢流功率损失，只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率较高回路效率较高。 由此可知：旁路节流调速在速度高、负载大时刚性好。 应用：适用于重载、负载变化小和对速度稳定性要求不高的场合。如：牛头刨床。2、容积调速回路、容积调速回路1）变量泵变量泵+定量马达定量马达u补油泵补油泵1用以补充由泄漏等因素造成的变量用以补充由泄漏等因素造成的变量 泵泵4吸油不足。溢流阀吸油不足。溢流阀2调定补油泵调定补

31、油泵1的输出的输出 压力，并将其多余的流量溢回油箱。安全阀压力，并将其多余的流量溢回油箱。安全阀 5限定回路的最高压力，起过载保护作用。限定回路的最高压力，起过载保护作用。u马达转速马达转速u该回路是该回路是恒转矩调速回路恒转矩调速回路。其最大输出转矩。其最大输出转矩 不受变量泵排量不受变量泵排量Vp的影响，而且与调速无的影响，而且与调速无 关，是个恒定的值。关，是个恒定的值。max2MMMmpVTppMpVMVMV nnV 2、容积调速回路、容积调速回路2）定量泵定量泵+变量马达变量马达u马达转速马达转速u该回路是该回路是恒功率调速回路恒功率调速回路。 马达最大输出功率不受变量马达排量影响，

32、马达最大输出功率不受变量马达排量影响， 而且与调速无关，是个恒定的值。而且与调速无关，是个恒定的值。maxMpMVMmPpq ppMpVMVMV nnV 2、容积调速回路、容积调速回路3）变量泵变量泵+变量马达变量马达u 单向阀单向阀6和和8用于使辅助泵用于使辅助泵4能双向补油能双向补油，单向阀，单向阀7和和9使安全阀使安全阀3在两个方向都在两个方向都能起过载保护作用。能起过载保护作用。u 该回路调速范围是变量泵的调节范围该回路调速范围是变量泵的调节范围Rp 与变量马达调节范围与变量马达调节范围RM 之积。之积。u 适宜于大功率液压系统，如港口起重运适宜于大功率液压系统，如港口起重运输机械、矿

33、山采掘机械等。输机械、矿山采掘机械等。3、容积节流调速回路、容积节流调速回路1）限压式变量泵限压式变量泵+调速阀调速阀u调节调节AT，就可调节活塞运动速度。，就可调节活塞运动速度。u调速阀使活塞速度保持恒定，不受负载影响。调速阀使活塞速度保持恒定，不受负载影响。u泵的输出流量能自动与液压缸所需流量相匹配泵的输出流量能自动与液压缸所需流量相匹配。 当关小当关小AT,q1,则则qpq1,pp,qp,直至直至qp=q1 当开大当开大AT,q1,则则qpq1,pp,qp,直至直至qp=q1 当开大当开大AT,q1,则则qpq1,pp,qp,直至直至qp=q1u 泵的出口油压随着负载变化而变化，泵的出口

34、油压随着负载变化而变化， 故该回路效率较高。故该回路效率较高。1、液压缸差动连接回路、液压缸差动连接回路 换向阀换向阀2 2处于原位时，处于原位时，液压泵液压泵1 1输出的液压油同时输出的液压油同时与液压缸与液压缸3 3的左右两腔相通，的左右两腔相通，两腔压力相等。两腔压力相等。由于液压缸由于液压缸无杆腔的有效面积无杆腔的有效面积A A1 1大于有大于有杆腔的有效面积杆腔的有效面积A A2 2，使活塞，使活塞受到的向右作用力大于向左受到的向右作用力大于向左的作用力，导致活塞向右运的作用力，导致活塞向右运动。动。 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路 于是无杆腔排出的于是无杆

35、腔排出的油液与泵油液与泵1 1输出的油液合输出的油液合流进入无杆腔，即在不流进入无杆腔，即在不增加泵流量的前提下增增加泵流量的前提下增加了供给无杆腔的油液加了供给无杆腔的油液量，使活塞量，使活塞快速向右运快速向右运动动。 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路2、采用蓄能器的快速运动、采用蓄能器的快速运动回路回路u 当换向阀处于当换向阀处于左位或右位左位或右位时，液时，液压泵和液压蓄能器同时向液压缸压泵和液压蓄能器同时向液压缸供油，实现供油，实现快速运动快速运动。u 当换向阀处于当换向阀处于中位中位时，液压缸停时，液压缸停止工作，泵经单向阀向蓄能器供止工作，泵经单向阀向蓄能器

36、供油，蓄能器压力升高到液控顺序油，蓄能器压力升高到液控顺序阀的调定压力时，阀的调定压力时，液压泵卸荷液压泵卸荷。u 这种回路这种回路适用于短时间内需要大适用于短时间内需要大流量的场合流量的场合，并可用小流量泵使，并可用小流量泵使液压缸获得较大的运动速度。液压缸获得较大的运动速度。u 需注意的是在液压缸的一个工作需注意的是在液压缸的一个工作循环内，须有足够的停歇时间使循环内，须有足够的停歇时间使液压蓄能器充液。液压蓄能器充液。3、双泵供油快速运动回路、双泵供油快速运动回路u 快进时，大流量泵快进时，大流量泵1输出的油经单向输出的油经单向阀与小流量泵阀与小流量泵2输出的油一起向系统输出的油一起向系

37、统供油。供油。u 工进时，负载增大，系统压力升高工进时，负载增大，系统压力升高打开液控顺序阀打开液控顺序阀4使泵使泵1卸荷，同时卸荷，同时单向阀关闭。此时，由泵单向阀关闭。此时，由泵2向系统单向系统单独供油，系统压力由溢流阀独供油，系统压力由溢流阀3调定。调定。u 该回路功率损耗小，系统效率高，该回路功率损耗小，系统效率高，应用较普遍。应用较普遍。 当换向阀当换向阀6处于处于图示位置，并且由于图示位置，并且由于外负载很小外负载很小，使，使系统系统压力低于顺序阀压力低于顺序阀3的的调定压力调定压力时，两个泵时，两个泵同时向系统供油，活同时向系统供油，活塞塞快速向右运动快速向右运动。 图图 双泵供

38、油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路 设定双泵供油设定双泵供油时系统的最高工作时系统的最高工作压力。压力。 低压大流量泵低压大流量泵1 1和高压小和高压小流量泵流量泵2 2组成的双联泵作为系组成的双联泵作为系统的动力源。统的动力源。 换向阀换向阀6 6的电磁的电磁铁通电后铁通电后, , 缸有杆腔缸有杆腔经节流阀经节流阀7 7回油箱，回油箱，达到达到顺序阀顺序阀3 3的调定压力的调定压力后后, ,大流量泵大流量泵1 1通过阀通过阀3 3卸荷卸荷, ,单向阀单向阀4 4自动自动关闭关闭, ,只有小流量泵只有小流量泵2 2单独向系统供油单独向系统供油, ,活活塞塞慢速向右运动慢速向右运动。 设定小

39、流量泵设定小流量泵2 2的最高工的最高工作压力作压力。注意注意：顺序阀：顺序阀3 3的的调定压力至少应比调定压力至少应比溢流阀溢流阀5 5的调定压力的调定压力低低10%-20%10%-20%。 设定小流量泵设定小流量泵2 2的最高工的最高工作压力。作压力。 注意注意：顺序阀：顺序阀3 3的的调定压力至少应比调定压力至少应比溢流阀溢流阀5 5的调定压力的调定压力低低10%-20%10%-20%。 大流量泵大流量泵1 1的卸荷的卸荷减少了动力消耗，回减少了动力消耗，回路效率较高。这种回路效率较高。这种回路路常用在执行元件快常用在执行元件快进和工进速度相差较进和工进速度相差较大的场合大的场合，特别是

40、在，特别是在机床中得到了广泛的机床中得到了广泛的应用。应用。4、用增速缸的快速运动回路、用增速缸的快速运动回路u 当换向阀左位工作时，压力油经增速缸当换向阀左位工作时，压力油经增速缸中柱塞中柱塞1的孔进入的孔进入B腔，使活塞腔，使活塞2伸出，伸出，获得获得快速快速，A腔所需油液经单向阀腔所需油液经单向阀3从从辅助油箱吸入。辅助油箱吸入。u 活塞活塞2伸出到预定位置时，由于负载增伸出到预定位置时，由于负载增大压力升高，打开顺序阀大压力升高，打开顺序阀4，高压油进，高压油进入入A腔，同时关闭单向阀腔，同时关闭单向阀3。此时活塞。此时活塞2在压力油作用下继续外伸，但因有效面在压力油作用下继续外伸，但

41、因有效面积变大，从而积变大，从而速度变慢而推力变大速度变慢而推力变大。u 这种回路常被用于液压机的系统中。这种回路常被用于液压机的系统中。1、快速与慢速的换接回路、快速与慢速的换接回路u 组合机床液压系统中常用行程阀控制快组合机床液压系统中常用行程阀控制快慢速的换接。慢速的换接。u 活塞杆上的挡块活塞杆上的挡块未压下行程阀时未压下行程阀时，液压，液压缸回油经行程阀回油箱，缸回油经行程阀回油箱，活塞快进活塞快进。u 当挡块当挡块压下行程阀阀芯时压下行程阀阀芯时，液压缸回油，液压缸回油经节流阀回油箱，活塞转为经节流阀回油箱，活塞转为慢速工进慢速工进。u 此换接过程比较平稳，换接点的位置精此换接过程

42、比较平稳，换接点的位置精度高，但行程阀的安装位置不能任意布度高，但行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较复杂。置，管路连接较复杂。u 若将行程阀改为电磁阀，安装连接比较若将行程阀改为电磁阀，安装连接比较方便，但速度换接的平稳性、可靠性以方便，但速度换接的平稳性、可靠性以及换向精度都较差。及换向精度都较差。 2、两种慢速的换接回路、两种慢速的换接回路au 当两调速阀并联，速度换接时容易当两调速阀并联，速度换接时容易使机床部件使机床部件产生突然前冲现象产生突然前冲现象。u 只适宜用在速度预选的场合。只适宜用在速度预选的场合。2、两种慢速的换接回路、两种慢速的换接回路bu 当两调速阀串联，速度换接

43、平稳当两调速阀串联，速度换接平稳性较好，但能量损失较大。性较好，但能量损失较大。一、顺序动作回路一、顺序动作回路1、行程控制的顺序动作回路、行程控制的顺序动作回路2、压力控制的顺序动作回路、压力控制的顺序动作回路3、时间控制的顺序动作回路、时间控制的顺序动作回路二、同步回路二、同步回路三、多缸快慢速互不干扰回路三、多缸快慢速互不干扰回路1、行程控制的顺序动作回路、行程控制的顺序动作回路(a)u 初始状态：初始状态：液压缸液压缸A、B活塞都在最右端。活塞都在最右端。u 推动手柄，换向阀推动手柄，换向阀C左位工作，缸左位工作，缸A活塞左行，活塞左行，完成动作。当它左行到预定位置时，挡块压完成动作。

44、当它左行到预定位置时，挡块压下行程阀下行程阀D的阀芯，阀的阀芯，阀D上位工作，缸上位工作，缸B活塞左活塞左行，完成动作。行，完成动作。u 放开手柄，换向阀放开手柄，换向阀C右位工作，缸右位工作，缸A活塞右行，活塞右行，完成动作完成动作 。同时，挡块右移使阀。同时，挡块右移使阀D复位，下复位，下位工作，缸位工作，缸B活塞右行，完成动作活塞右行，完成动作 。u 该回路中动作与、与之间的转换，是该回路中动作与、与之间的转换，是依靠挡块推压行程换向阀的阀芯实现的，因此依靠挡块推压行程换向阀的阀芯实现的，因此动作可靠。但是，行程换向阀必须安装在液压动作可靠。但是，行程换向阀必须安装在液压缸附近，而且动作

45、顺序一经确定，再改变就比缸附近，而且动作顺序一经确定，再改变就比较困难。较困难。u 回路特点：回路特点：工作可靠工作可靠，但，但灵活性差。灵活性差。1、行程控制的顺序动作回路、行程控制的顺序动作回路(b)u 当阀当阀E得电，缸得电，缸A活塞左行完成动作。活塞左行完成动作。u 当缸当缸A活塞左行到预定位置时，触动行程活塞左行到预定位置时，触动行程开关开关S1，使阀，使阀F得电换向，缸得电换向，缸B活塞左行活塞左行完成动作完成动作 。u 当缸当缸B活塞左行到预定位置时，触动活塞左行到预定位置时，触动S2，使阀使阀E电磁铁失电复位，缸电磁铁失电复位，缸A活塞右行完活塞右行完成动作。成动作。u 当缸当

46、缸A活塞右行到预定位置时，触动活塞右行到预定位置时，触动S3，使阀使阀F电磁铁失电复位，缸电磁铁失电复位，缸B活塞右行完活塞右行完成动作成动作 。u 当缸当缸B活塞右行到预定位置时，触动活塞右行到预定位置时，触动S4，使泵卸荷或引起其他动作。使泵卸荷或引起其他动作。u 回路特点：回路特点：控制灵活方便控制灵活方便，应用较广泛。，应用较广泛。但但可靠性取决于电器元件的质量。可靠性取决于电器元件的质量。 用行程开关和电磁阀配合的顺序回路用行程开关和电磁阀配合的顺序回路 首先按启动按钮，首先按启动按钮，使电磁铁使电磁铁1YA得电，压力得电，压力油进入油缸油进入油缸3的左腔的左腔, 使使活塞按箭头活塞

47、按箭头1所示方向向所示方向向右运动。右运动。 动作动作1 活塞杆上的挡块活塞杆上的挡块压下行程开关压下行程开关6S6S后，后，通过通过电气上的连锁电气上的连锁使使1YA1YA断电，断电，3YA3YA得电。得电。油缸油缸3 3的活塞停止运的活塞停止运动，压力油进入油缸动，压力油进入油缸4 4的左腔，使其按箭的左腔，使其按箭头头2 2所示的方向向右所示的方向向右运动；运动；动作动作2 当活塞杆当活塞杆上 的 挡 块 压 下上 的 挡 块 压 下行程开关行程开关8S,8S,使使3YA3YA断电断电,2YA,2YA得得电 ， 压 力 油 进电 ， 压 力 油 进入缸入缸3 3的右腔的右腔, ,使 其

48、活 塞 按 箭使 其 活 塞 按 箭头头3 3所示的方向所示的方向向左运动；向左运动； 动作动作3 当活塞杆当活塞杆上的挡块压下上的挡块压下行程开关行程开关5S，使使2YA断电，断电，4YA得电，压得电，压力油进入油缸力油进入油缸4右腔，使其右腔，使其活塞按箭头活塞按箭头4的方向返回。的方向返回。 当挡块压下行程开关当挡块压下行程开关7S时，时，4YA断电，断电，活塞停止运动，至此完成一个工作循环。活塞停止运动，至此完成一个工作循环。 2、压力控制的顺序动作回路、压力控制的顺序动作回路u 当换向阀左位接入且顺序阀当换向阀左位接入且顺序阀 D的调定压力的调定压力大于液压缸大于液压缸 A 的最大前

49、进工作压力时的最大前进工作压力时 ，压力油进入缸压力油进入缸 A 左腔，实现动作左腔，实现动作 ；液；液压缸运动至终点后压力上升压缸运动至终点后压力上升 ，压力油打，压力油打开顺序阀开顺序阀 D 进入缸进入缸B左腔，实现动作；左腔，实现动作；u 同样，当换向阀右位接入且顺序阀同样，当换向阀右位接入且顺序阀C的调的调定压力大于缸定压力大于缸B的最大返回工作压力时，的最大返回工作压力时，两液压缸按和的顺序返回。两液压缸按和的顺序返回。u 回路特点：动作灵敏，安装连接较方便，回路特点：动作灵敏，安装连接较方便，但但可靠性取决于顺序阀可靠性取决于顺序阀的性能及其压力调的性能及其压力调定值（应比前一个动

50、作的最高压力高出定值（应比前一个动作的最高压力高出0.8-1.0MPa）。）。 这种回路只适用于系统中执行元件数目不多，这种回路只适用于系统中执行元件数目不多，负载不大的场合。负载不大的场合。 当夹紧缸实现当夹紧缸实现对工件的夹紧后，对工件的夹紧后，夹紧缸工作载荷夹紧缸工作载荷增加，泵压升高，增加，泵压升高，当压力达到阀当压力达到阀C C中中顺序阀的调定压顺序阀的调定压力时，该阀打开。力时，该阀打开。 钻孔工作结钻孔工作结束后，搬动阀束后，搬动阀4手柄使其左位工手柄使其左位工作。作。 当钻进驱动当钻进驱动缸退到初始位置缸退到初始位置时，载荷增加，时，载荷增加，泵压升高，当泵泵压升高，当泵压达阀

51、压达阀D中顺序中顺序阀的调定压力时，阀的调定压力时，该阀打开。该阀打开。：保证系统中的两个或多个液压执行元件在运动中的保证系统中的两个或多个液压执行元件在运动中的位移量相同或以相同的速度运动。位移量相同或以相同的速度运动。 ，对两个工作面积相同的液压缸，对两个工作面积相同的液压缸即可使两液压缸同步。但泄漏、摩擦阻力、制造精度、外负即可使两液压缸同步。但泄漏、摩擦阻力、制造精度、外负载、结构弹性变形以及油液中的含气量等因素都会载、结构弹性变形以及油液中的含气量等因素都会。为此，同步动作回路要尽量克服或减少这些因素影响，。为此，同步动作回路要尽量克服或减少这些因素影响，有时要有时要，。 同步运动包

52、括同步运动包括速度同步和位置同步速度同步和位置同步两类。两类。速度同步速度同步是指各是指各执行元件的运动速度相同；而执行元件的运动速度相同；而位置同步位置同步是指各执行元件在运动是指各执行元件在运动中或停止时都保持相同的位移量。中或停止时都保持相同的位移量。 1、带补偿措施的串联液压缸同步回路、带补偿措施的串联液压缸同步回路u 缸缸1有杆腔有杆腔A与缸与缸2无杆腔无杆腔B的有效面积相等的有效面积相等，因而从因而从 A 腔排出的油液进入腔排出的油液进入B腔后，两液压缸腔后，两液压缸便便同步下降同步下降。u 当换向阀当换向阀6右位工作时，两缸活塞同时下行。右位工作时，两缸活塞同时下行。u 若缸若缸

53、1的活塞先运动到底的活塞先运动到底 ，则触动行程开关，则触动行程开关a使阀使阀5得电，压力油便经阀得电，压力油便经阀 5和阀和阀3向缸向缸2的的B 腔补油，推动活塞继续运动到底。腔补油，推动活塞继续运动到底。u 若缸若缸2先到底，则触动行程开关先到底，则触动行程开关b使阀使阀4得电，得电，控制压力油使阀控制压力油使阀3反向通道打开，缸反向通道打开，缸1的的A腔油腔油液通过阀液通过阀3回油箱，其活塞即可运动到底。回油箱，其活塞即可运动到底。u 该补偿措施无法保证瞬时同步，只能在行程的该补偿措施无法保证瞬时同步，只能在行程的终点补偿，避免误差的积累，保证同步。终点补偿，避免误差的积累，保证同步。u

54、 该同步回路只适用于负载较小的液压系统。该同步回路只适用于负载较小的液压系统。注：注：此种情况，泵的供油压力至少是两此种情况，泵的供油压力至少是两缸工作压力之和。缸工作压力之和。2、用同步缸或同步马达的同步同路、用同步缸或同步马达的同步同路 11同步缸同步缸 2 2、33液压缸液压缸 图图6-26a所示为所示为，同步缸，同步缸1的的A、B两腔的有效面积相等，且两工两腔的有效面积相等，且两工作缸面积也相等，则缸作缸面积也相等，则缸2、3实实现同步运动。现同步运动。，一般，一般可达到可达到1%2%。由于同步缸一。由于同步缸一般不宜做得过大，所以般不宜做得过大，所以。2 2、33液压缸液压缸 44同

55、步马达同步马达 55节流阀节流阀 图所示为图所示为。两个液压马达。两个液压马达4的轴刚性联接，它把等量的的轴刚性联接，它把等量的油液分别输入两个尺寸相同的油液分别输入两个尺寸相同的液压缸中，使两液压缸同步运液压缸中，使两液压缸同步运动。图中与马达并联的节流阀动。图中与马达并联的节流阀5用于修正同步误差。用于修正同步误差。：同步马达由于制造上的误差而同步马达由于制造上的误差而引起排量的差别，作用于液压引起排量的差别，作用于液压缸活塞上的负载不同引起的泄缸活塞上的负载不同引起的泄漏不同以及摩擦阻力不同等，漏不同以及摩擦阻力不同等，但但。 用机械联结的同步回路用机械联结的同步回路 由于机械零件在制造

56、，安装由于机械零件在制造，安装上的误差，同步精度不高。同时，上的误差，同步精度不高。同时，两个液压缸的负载差异不宜过大，两个液压缸的负载差异不宜过大，否则会造成卡死现象。否则会造成卡死现象。 这种同步回路是用刚性梁这种同步回路是用刚性梁、齿轮齿轮、齿条等机械零件在两个液齿条等机械零件在两个液压缸的活塞杆间实现刚性联结以压缸的活塞杆间实现刚性联结以便来实现位移的同步。便来实现位移的同步。 这种同步回路结构这种同步回路结构简单，但是两个调速阀简单，但是两个调速阀的调节比较麻烦的调节比较麻烦, ,而且而且还受油温还受油温 泄漏等的影泄漏等的影响故同步精度不高响故同步精度不高, ,不不宜用在偏载或负载

57、变化宜用在偏载或负载变化频繁的场合。频繁的场合。 用调速阀的同步回路用调速阀的同步回路 u 两液压缸可单独实现两液压缸可单独实现“快进快进工进工进快退快退”的工作循环。的工作循环。u 当当1YA、3YA得电，得电， 2YA、4YA失电，缸失电，缸1和缸和缸2均由双联泵中的低压大流量泵均由双联泵中的低压大流量泵6供供油并作油并作差动快进差动快进。u 若缸若缸A先完成快进，由行程开关使先完成快进，由行程开关使1YA失失电、电、 2YA得电，此时，大泵得电，此时，大泵6进入缸进入缸A的的油路被切断，而高压小流量泵油路被切断，而高压小流量泵5的进油路的进油路被打开，缸被打开，缸A由调速阀由调速阀3调速

58、调速工进工进。此时。此时缸缸B仍作快进，互不影响。仍作快进，互不影响。u 当缸当缸A完成工进，由行程开关使完成工进，由行程开关使1YA、 2YA均得电，缸均得电，缸A由大泵由大泵6供油供油快退快退。u 当当1YA、 2YA均失电时，缸均失电时，缸A停止运动停止运动。二、节能回路二、节能回路目的：提高能量的利用率，因而该回路的功用就是要用最小的输入能量来完成一定的目的：提高能量的利用率，因而该回路的功用就是要用最小的输入能量来完成一定的输出。输出。 1、负载串联节能回路、负载串联节能回路 2、二次调节系统、二次调节系统 教材教材P160-161：6-2，6-4例题（例题（1）：在下图的出口节流调

59、速回路中，已知）：在下图的出口节流调速回路中，已知A1=20cm2，A2=10cm2， 液压泵的流量为液压泵的流量为16L/min，溢流阀的压力调定值，溢流阀的压力调定值为为5MPa，通过调速阀的流量为，通过调速阀的流量为0.5L/min。液压缸的负载为。液压缸的负载为F=5kN，试分析：，试分析：电磁铁断电时，电磁铁断电时，p1=？p2=？v=？溢流阀的溢流量？溢流阀的溢流量q？电磁铁通电时，电磁铁通电时，p1=？p2=？v=？溢流阀的溢流量？溢流阀的溢流量q？ 解：解： 由于回油路直接与油由于回油路直接与油箱相通，活塞在快速运箱相通，活塞在快速运动中，溢流阀处于关闭动中，溢流阀处于关闭状态

60、，液压缸无杆腔工状态，液压缸无杆腔工作压力由负载决定。作压力由负载决定。所以所以p p2 20 0，（，（1 1分）溢分）溢流量流量q qy y=0=0。 电磁铁通电时，构成出口节流回电磁铁通电时，构成出口节流回路，所以路，所以 p p1 1= = p py y5MPa5MPa MPaPaAFp5 . 21025102010554311min/8min/80020101631mcmAqvp643112425 1020 105 10510 10p AFpPaMPaA min/50min/10105 . 032cmcmAqvT溢流量：溢流量： min/151010205016311LvAqqqqp