第六章液压基本回路

1、液压与液力传动第六章液压基本回路2第六章第六章 液压基本回路液压基本回路任何液压系统都是由一些基本回路组成。任何液压系统都是由一些基本回路组成。所谓液所谓液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。的组合。 基本回路按在液压系统中的功能可分：基本回路按在液压系统中的功能可分：压力控制回路压力控制回路 控制整个系统或局部油路的工作压力；控制整个系统或局部油路的工作压力；速度控制回路速度控制回路 控制和调节执行元件的速度；控制和调节执行元件的速度；方向控制回路方向控制回路 控制执行元件运动方向的变换和锁停；控制执行元件运动方向的变换和锁停；多执行元

2、件控制回路多执行元件控制回路 控制几个执行元件间的工作循环。控制几个执行元件间的工作循环。36.1 压力控制回路压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀来控制整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。件对力和转矩的要求。 包括包括:调压回路调压回路卸载回路卸载回路减压回路减压回路增压回路增压回路平衡回路平衡回路保压回路保压回路泄压回路泄压回路46.1.1 调压回路调压回路 系统中有节流阀。当执系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始行元件工作时溢流阀始终开启，使系统压力稳终开启，使系统压力稳定在调定压力附

3、近，溢定在调定压力附近，溢流阀作定压阀用流阀作定压阀用。泵出口压力p=p1功用功用 调定和限制液压系统的最高工作压力，或者使执行机构在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。功能。单级调压回路单级调压回路 系统中无节流阀。当系系统中无节流阀。当系统工作压力达到或超过统工作压力达到或超过溢流阀调定压力时，溢溢流阀调定压力时，溢流阀才开启，对系统起流阀才开启，对系统起安全保护作用。安全保护作用。利用先导型溢流阀遥控利用先导型溢流阀遥控口远程调压时，主溢流口远程调压时，主溢

4、流阀的调定压力必须大于阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力远程调压阀的调定压力。5 多级调压回路多级调压回路 由先导型溢流阀、远程调由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。压阀和电磁换向阀组成。 无级调压回路无级调压回路 通过电液比例溢流阀通过电液比例溢流阀来实现。来实现。66.1.2 卸荷回路卸荷回路 功用功用 在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启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。动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。 卸荷方式：压力卸荷；流量卸荷（仅适用于变量泵）卸荷方式：压力卸荷；流量卸荷（仅适用于变量泵） 用换向阀中位机能的卸

5、载回路用换向阀中位机能的卸载回路 泵可借助泵可借助M型、型、H型或型或K型换向阀型换向阀中位机能来实现降压卸荷。中位机能来实现降压卸荷。 用先导型溢流阀的卸荷回路用先导型溢流阀的卸荷回路 采用二位二通电磁阀控制先导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荷。型溢流阀的遥控口来实现卸荷。7 限压式变量泵的卸荷回路为限压式变量泵的卸荷回路为零流量卸荷，泵的压力升高到零流量卸荷，泵的压力升高到泵的压力调节螺钉调定的极限泵的压力调节螺钉调定的极限值时，泵的流量减小到只补充值时，泵的流量减小到只补充缸或阀的泄漏，回路实现保压缸或阀的泄漏，回路实现保压卸荷。卸荷。 有蓄能器的卸荷回路有蓄能器的卸

6、荷回路 当当回路压力到达卸荷溢流阀调回路压力到达卸荷溢流阀调定压力时，泵通过该阀卸荷，定压力时，泵通过该阀卸荷，蓄能器保持系统压力。蓄能器保持系统压力。86.1.3 减压回路减压回路功用功用 减小系统压力到需要的稳定值，以满足机床的夹紧、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。定位、润滑及控制油路的要求。注意要减压阀稳定工作，最低调整压力注意要减压阀稳定工作，最低调整压力 0.5MPa，最高调，最高调整压力至少比系统压力低整压力至少比系统压力低0.5MPa。单级减压回路单级减压回路 在需要低压的支路在需要低压的支路上串联定值减压阀。单向阀用来防上串联定值减压阀

7、。单向阀用来防止缸止缸 5 5 的压力受主油路的干扰。的压力受主油路的干扰。 二级减压回路二级减压回路 在先导型减压在先导型减压阀遥控口接入远程调压阀和二阀遥控口接入远程调压阀和二位二通电磁阀。位二通电磁阀。96.1.4增压回路增压回路 功用功用 使系统的局部支路获使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不得比系统压力高且流量不大的油液供应。大的油液供应。实现压力放大的元件主要是实现压力放大的元件主要是增压器，其增压比为增压增压器，其增压比为增压器大小活塞的面积比。器大小活塞的面积比。注意：压力放大是在降低有注意：压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。效流量的前提下得到的。单作用增压器的增压回

8、单作用增压器的增压回路路 适用于单向作用力大、适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的行程小、作业时间短的场合。场合。10双作用增压器双作用增压器的增压回路的增压回路 它能连续输它能连续输出高压油，出高压油，适用于增压适用于增压行程要求较行程要求较长的场合。长的场合。116.1.5 平衡回路平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路顺序阀压力调定后，若工作负顺序阀压力调定后，若工作负载变小，系统功率损失将增载变小，系统功率损失将增大。大。由于滑阀结构的顺序阀和换向由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置。时间停在任意位置。该回路适

9、用于工作负载固定且该回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。活塞闭锁要求不高的场合。功用功用 使立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止运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。时因自重超速失控。12采用液控单向阀的平衡回路采用液控单向阀的平衡回路液控单向阀是锥面密封，故闭液控单向阀是锥面密封，故闭锁性能好。回路油路上串联单锁性能好。回路油路上串联单向节流阀用于保证活塞下行的向节流阀用于保证活塞下行的平稳。平稳。采用远控平衡阀的平衡回路采用远控平衡阀的平衡回路 它不但具有很

10、好的密封性，能它不但具有很好的密封性，能起到长时间的闭锁定位作用，起到长时间的闭锁定位作用，还能自动适应不同负载对背压还能自动适应不同负载对背压的要求。的要求。136.1.6保压回路保压回路功用功用 使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况保持稳定不变的压力。保压性能有两个指标：况保持稳定不变的压力。保压性能有两个指标： 保压时间保压时间和和压力稳定性压力稳定性。 采用液控单向阀的保压回路采用液控单向阀的保压回路 适用于保压时间短、对保压稳定适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。性要求不高的场合。 液压泵自动补油的保压回路液压泵自动补油

11、的保压回路采用液控单向阀、电接触式压采用液控单向阀、电接触式压力表发讯使泵自动补油。力表发讯使泵自动补油。14采用辅助泵的保压回采用辅助泵的保压回路路当液压缸加压完毕要当液压缸加压完毕要求保压时，由压力继求保压时，由压力继电器电器 4 发讯，主泵卸发讯，主泵卸载，由辅助泵供油维载，由辅助泵供油维持系统压力稳定。由持系统压力稳定。由于辅助泵只需补偿系于辅助泵只需补偿系统泄漏，可选小流量统泄漏，可选小流量泵，功率损失小，压泵，功率损失小，压力稳定性取决于溢流力稳定性取决于溢流阀阀 7 的稳压性能。的稳压性能。156.1.7泄压回路泄压回路功用功用 使执行元件高压腔中的压力缓慢地释放，以免泄压使执行

12、元件高压腔中的压力缓慢地释放，以免泄压过快引起剧烈的冲击和振动。过快引起剧烈的冲击和振动。 延缓换向阀切换时间的泄压回路延缓换向阀切换时间的泄压回路 换向阀处于中位时，主泵和辅助换向阀处于中位时，主泵和辅助泵卸载，液压缸上腔压力油通过泵卸载，液压缸上腔压力油通过节流阀节流阀 6 和溢流阀和溢流阀 7 泄压，节流泄压，节流阀阀 6 在卸载时起缓冲作用。泄压在卸载时起缓冲作用。泄压时间由时间继电器控制。时间由时间继电器控制。用顺序阀控制的泄压回路用顺序阀控制的泄压回路 回路采用带卸载小阀芯的液控回路采用带卸载小阀芯的液控单向阀单向阀 4 实现保压和泄压，泄实现保压和泄压，泄压压力和回程压力均由顺序

13、阀压压力和回程压力均由顺序阀6控制。控制。6.2 速度控制回路速度控制回路176.2.1调速回路调速回路 速度控制回路是讨论液压执行元件速度的调节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。和变换的问题。 1、调速回路、调速回路 调节执行元件运动速度的回路。调节执行元件运动速度的回路。定量泵供油系统的节流调速回路定量泵供油系统的节流调速回路变量泵（变量马达）的容积调速回路变量泵（变量马达）的容积调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路 2、快速回路、快速回路 使执行元件快速运动的回路。使执行元件快速运动的回路。 3、速度换接回路、速度换接回路 变换执行元件运动速度的回变换执行元件运动

14、速度的回路。路。18 液压系统常常需要调节液压系统常常需要调节的运动速的运动速度，以适应主机的工作循环需要。度，以适应主机的工作循环需要。液压缸的速度为：液压缸的速度为： Aq 液压马达的转速液压马达的转速: : MVqn 式中式中 q q 输入液压缸或液压马达的流量；输入液压缸或液压马达的流量； A A 液压缸的有效面积（相当于排量）；液压缸的有效面积（相当于排量）； V VM M 液压马达的每转排量。液压马达的每转排量。 19 由以上两式可以看出，由以上两式可以看出，要控制缸和马达的要控制缸和马达的速度，可以通过改变流入流量来实现，也可以速度，可以通过改变流入流量来实现，也可以通过改变排量

15、来实现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对于液压缸来说，通过改变其有效作用面积积A A（相当于排量）来调速是不现实的，一般（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。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，对变量马达来说，调速既可以改变流量，也可改变马达排量。也可改变马达排量。20目前常用的调速回路主要有以下几种目前常用的调速回路主要有以下几种： (1)(1)节流调速回路节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回采用定量泵供油，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。路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。

16、(2)(2)容积调速回路容积调速回路 通过改变回路中变量泵或变量通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度。马达的排量来调节执行元件的运动速度。 (3)容积节流调速回路（联合调速）容积节流调速回路（联合调速） 下面主要讨论节流调速回路节流调速回路和容积调速回路容积调速回路。 节流调速回路有节流调速回路有，旁路节流调速旁路节流调速三种基本形式。三种基本形式。21V图6.3进油路节流调速回路 进油节流调速回路正进油节流调速回路正常工作的条件常工作的条件: :泵的泵的出口压力为溢流阀的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值调定压力并保持定值。注注意意 节流阀串联在泵和缸之间22（1

17、1）速度负载特性）速度负载特性 当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为： 11Aq(6.1) 活塞受力方程为：活塞受力方程为： 11AFp 节流阀的流量方程为节流阀的流量方程为： mTTpCAq)(1mpTppCAq)(11 =mpTAFpCA)(1p2 液压缸回油腔压力液压缸回油腔压力，p20。 F 外负载力外负载力； 式中：式中：23 于是于是 mpmTFApACAAq)(11111(6.4)式中式中C 流量系数；流量系数；AT 节流阀的开口面积；节流阀的开口面积；Tp1ppppT节流阀前后的压差，节流阀前后的压差，m m 为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，

18、为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m m =0.5=0.5。24mpmTFApACAAq)(11111(6.4) 式式 (6.4)(6.4)为进油路为进油路节流调速回路的节流调速回路的速度负速度负载特性方程载特性方程。以。以为纵为纵坐标坐标,F,FL L为横坐标，将式为横坐标，将式(6.4)(6.4)按不同节流阀通按不同节流阀通流面积流面积A AT T作图，可得一作图，可得一组抛物线，称为组抛物线，称为进油路进油路节流调速回路的速度负节流调速回路的速度负载特性曲线。载特性曲线。25mpmTFApACAAq)(11111图6.4 进油路节流调速回路速度负载特性曲线 100minmaxmaxcR26

19、（2 2）功率特性）功率特性液压泵输出功率即为该回路的输入功率为：液压泵输出功率即为该回路的输入功率为： pppqpPFFP11111qpAq 回路的功率损失为：回路的功率损失为： 111qpqpPPPppp11)()(qppqqpTpp=1qpqpTp=而缸的输出功率为而缸的输出功率为： 27 式中式中 溢流阀的溢流量, 。 q1qqqp 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 qpPp112qpPT1qpqpPTppqpqpPPPppp11(6.6)V28 图6.5回油路节流调速回路采用同样的分析方采用同样的分析方法可以得到与进油法可以得到与进油路节流调速回

20、路相路节流调速回路相似的速度负载特性似的速度负载特性.mpmFApACAT)(112 节流阀串联在节流阀串联在液压缸的回油路上液压缸的回油路上，29进油路和回油路节流调速的比较进油路和回油路节流调速的比较 回油节流调速能承受一定的回油节流调速能承受一定的负值负载负值负载 回油节流调速回路运动平稳性好。回油节流调速回路运动平稳性好。 进油节流调速的油液发热进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加；会使缸的内外泄漏增加； 回油节流调速回路中重新启动时背压回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象。不能立即建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象。 (5) (5) 控制性

21、能控制性能 进油路便于控制进油路便于控制 进油路、回油路节流调速回路结构简单，但效率较低，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。的进给系统中。 30 图6.6 旁油路节流调速回路 节流阀装在与节流阀装在与液压缸并联的支液压缸并联的支路上，利用节流路上，利用节流阀把液压泵供油阀把液压泵供油的一部分排回油的一部分排回油箱实现速度调节箱实现速度调节溢流阀作安全阀用，溢流阀作安全阀用，液压泵的供油压力液压泵的供油压力P Pp p取决于负载取决于负载。 31（1 1）速度负载特性）

22、速度负载特性 考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量q qp p应计入泵的泄漏量随压力的变化应计入泵的泄漏量随压力的变化 , ,采用与前述相采用与前述相同的分析方法可得速度表达式为：同的分析方法可得速度表达式为： pq式中 qpt泵的理论流量； k泵的泄漏系数，其余符号意义同前。 1)()(11111AAFCAAFkqAqqqAqmTptptp(8.8)3233（2 2）功率特性）功率特性 回路的输入功率ppqpP1 回路的输出功率11111qpApFP回路的功率损失 qpqpqpPPPpp11111回路效率 ppqqqpqpPPp11111旁路节

23、流调速只有节旁路节流调速只有节流损失，无溢流损失流损失，无溢流损失，功率损失较小。功率损失较小。 注意注意: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用于功率较大且对速度稳定性要求不高的场合稳定性要求不高的场合34改善节流调速负载特性的回路改善节流调速负载特性的回路 在节流阀调速回路中，当在节流阀调速回路中，当负载变化时，因节流阀前负载变化时，因节流阀前后压力差变化，通过节流后压力差变化，通过节流阀

24、的流量均变化，故回路阀的流量均变化，故回路的速度负载特性比较差。的速度负载特性比较差。若用调速阀代替节流阀，若用调速阀代替节流阀，回路的负载特性将大为提回路的负载特性将大为提高。高。 调速阀可以装在回路的进调速阀可以装在回路的进油、回油或旁路上。负载油、回油或旁路上。负载变化引起调速阀前后压差变化引起调速阀前后压差变化时，由于定差减压阀变化时，由于定差减压阀的作用，通过调速阀的流的作用，通过调速阀的流量基本稳定。量基本稳定。35旁路节流调速回路旁路节流调速回路的最大承载能力不的最大承载能力不因因AT增大而减小。增大而减小。由于增加了定差减由于增加了定差减压阀的压力损失，压阀的压力损失，回路功率

25、损失较节回路功率损失较节流阀调速回路大。流阀调速回路大。调速阀正常工作必调速阀正常工作必须保持须保持0.51MPa的压差，的压差， 旁通型调速阀只能用旁通型调速阀只能用于进油节流调速回路于进油节流调速回路中。中。36 容积调速回路有容积调速回路有泵泵- -缸式回路缸式回路和和泵泵- -马达式回马达式回路路。这里主要介绍泵。这里主要介绍泵- -马马达式容积调速回路。达式容积调速回路。 马达为定量马达为定量, ,改变泵排量改变泵排量V VP P可使马达转速可使马达转速n nM M随之随之成比例地变化成比例地变化. .37 图6.7变量泵-定量马达容积调速回路 防止回防止回路过载路过载 补偿泵补偿泵

26、3和马和马达达5的泄漏的泄漏 调 定 油 泵调 定 油 泵 1 1的供油压力的供油压力辅助泵使低压辅助泵使低压管路始终保持管路始终保持一定压力一定压力, , 改改善了主泵的吸善了主泵的吸油条件油条件, ,且可且可置换部分发热置换部分发热油液油液, ,降低系降低系统温升。统温升。38 图6.7变量泵-定量马达容积调速回路 图图6.86.8变量泵变量泵- -定量马达容积调速回路定量马达容积调速回路 工作特性曲线工作特性曲线 防止回防止回路过载路过载 补偿泵补偿泵3和马和马达达5的泄漏的泄漏 调 定 油 泵调 定 油 泵 1 1的供油压力的供油压力3940 。 538746416.2.1.5容积节流

27、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。积调速回路好。 限压式变量泵和调速阀、背限压式变量泵和调速阀、背压阀的调速回路压阀的调速回路 曲线曲线ABC是限压式变量泵的压是限压式变量泵的压力流量特性，曲线力流量特性，曲线

28、CDE是调是调速阀在某一开度时的压差流速阀在某一开度时的压差流量特性，点量特性，点F是泵的工作点。这是泵的工作点。这种回路无溢流损失，但有节流种回路无溢流损失，但有节流损失，其大小与液压缸的工作损失，其大小与液压缸的工作压力有关。压力有关。回路效率回路效率 p1q1/ppqp=p1/pp42 快速运动回路快速运动回路的功用在于使执行元件获得尽可能大的工作速度，以提高劳动生产率并使功率得到合理的利用。实现快速运动可以有几种方法。 43 换向阀2处于原位时，液压泵1输出的液压油同时与液压缸3的左右两腔相通，两腔压力相等。由于液压由于液压缸无杆腔的有效面积缸无杆腔的有效面积A1A1大大于有杆腔的有效

29、面积于有杆腔的有效面积A2A2，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，导致活塞向右运动。图图6.11 6.11 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44 于是无杆腔排出的于是无杆腔排出的油液与泵油液与泵1 1输出的油液输出的油液合流进入无杆腔，即在合流进入无杆腔，即在不增加泵流量的前提下不增加泵流量的前提下增加了供给无杆腔的油增加了供给无杆腔的油液量，使活塞快速向右液量，使活塞快速向右运动。运动。 图图6.11 6.11 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45 这种回路比较简单也比较经济，但液压缸的速度这种回路比较简单也比较经济，但液压缸的速度加快有

30、限，差动连接与非差动连接的速度之比为加快有限，差动连接与非差动连接的速度之比为: :)(21113AAA 有 时 仍 不 能有 时 仍 不 能满足快速运动的满足快速运动的要求，常常要求要求，常常要求和其它方法（如和其它方法（如限压式变量泵）限压式变量泵）联合使用。联合使用。 图图6.11 6.11 液压缸差动连接的快速运动回液压缸差动连接的快速运动回路路46 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，使系统外负载很小，使系统压力低于顺序阀压力低于顺序阀3的的调定压力时，两个泵调定压力时，两个泵同时向系统供油，活同时向系统供油，活塞快速向右运动；塞快速向右运动；

31、图图6.12双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路 低压大流量泵低压大流量泵1 1和高压和高压小流量泵小流量泵2 2组成的双联组成的双联泵作为系统的动力源。泵作为系统的动力源。 47 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, ,活活塞慢速向右运动塞慢速向右运动. . 设定小流量泵设定小流量泵2 2的最高的最高工作压

32、力工作压力 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%。 48 设定小流量泵设定小流量泵2 2的最高的最高工作压力工作压力 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。这种回路常用在执行元件快路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，特别是在大的场合，特别是在机床中得到了广泛的机床中得到

33、了广泛的应用。应用。49活塞向下运动时，由于运动部活塞向下运动时，由于运动部件的自重，活塞快速下降，件的自重，活塞快速下降，由单向节流阀控制下降速度。由单向节流阀控制下降速度。此时因液压泵供油不足，液此时因液压泵供油不足，液压缸上腔出现负压，充液油压缸上腔出现负压，充液油箱箱4 通过液控单向阀通过液控单向阀3（充（充液阀）向缸的上腔补油；当液阀）向缸的上腔补油；当运动部件接触工件负载增加运动部件接触工件负载增加时，缸的上腔压力升高，阀时，缸的上腔压力升高，阀3关闭，此时只靠液压泵供关闭，此时只靠液压泵供油，活塞运动速度降低。回油，活塞运动速度降低。回程时，液压缸上腔一部分回程时，液压缸上腔一部

34、分回油通过阀油通过阀3进入充液油箱，进入充液油箱，一部分回油直接回油箱。一部分回油直接回油箱。6.2.2.3充液快速运动回路充液快速运动回路 自重充液快速运动回路自重充液快速运动回路 回路用于垂直运动部件质量较大的回路用于垂直运动部件质量较大的液压机系统。液压机系统。506.2.2.4采用增速缸的快速运动回路采用增速缸的快速运动回路换向阀处于右位，压力油进入活塞缸右腔，同时打开换向阀处于右位，压力油进入活塞缸右腔，同时打开充液阀充液阀4，大腔回油排回油箱，活塞快速向左退回。，大腔回油排回油箱，活塞快速向左退回。增速缸由活塞缸与柱塞缸复合而成。增速缸由活塞缸与柱塞缸复合而成。换向阀换向阀3处于左

35、位，压力油经柱塞处于左位，压力油经柱塞孔进入增速缸小腔孔进入增速缸小腔A ，推动活塞，推动活塞快速向右移动，大腔快速向右移动，大腔B所需油液所需油液由充液阀由充液阀4从油箱吸取，活塞缸从油箱吸取，活塞缸右腔油液经换向阀回油箱。右腔油液经换向阀回油箱。当执行元件接触工件，工作压力升高，当执行元件接触工件，工作压力升高，顺序阀顺序阀5开启，高压油关闭充液阀开启，高压油关闭充液阀4，并同时进入增速缸的大小腔并同时进入增速缸的大小腔A、B，活塞转换成慢速运动，且推力增大。活塞转换成慢速运动，且推力增大。516.2.2.5采用辅助缸的快速运动回路采用辅助缸的快速运动回路油时，带动主缸油时，带动主缸5 的

36、活塞快速向的活塞快速向左运动，主缸左运动，主缸5 右腔由充液右腔由充液阀阀7 从充液油箱从充液油箱8 补油，直至补油，直至压板触及工件，油压上升，压板触及工件，油压上升，压力油经顺序阀压力油经顺序阀4 进入主缸，进入主缸，转为慢速左移，此时主缸和转为慢速左移，此时主缸和辅助缸同时对工件加压，主辅助缸同时对工件加压，主缸左腔油液经换向阀回油箱。缸左腔油液经换向阀回油箱。回程时压力油进入主缸左腔，回程时压力油进入主缸左腔，主缸右腔油液通过充液阀主缸右腔油液通过充液阀7 排回充液油箱排回充液油箱8 。这种回路常用于冶金机械。这种回路常用于冶金机械。526.2.3速度换接回路速度换接回路功用功用 用于

37、切换执行元件的速度。换接过程要求平稳，换用于切换执行元件的速度。换接过程要求平稳，换接精度要求高。按切换前后速度的不同，有快速慢速、接精度要求高。按切换前后速度的不同，有快速慢速、慢速慢速的换接。慢速慢速的换接。快、慢速换接回路快、慢速换接回路6.2.3.1用行程阀的速度换接回路用行程阀的速度换接回路 换向阀换向阀2 右位，液压缸活塞快进到预定位置，右位，液压缸活塞快进到预定位置，活塞杆上挡块压下行程阀活塞杆上挡块压下行程阀4 ，行程阀关闭，缸右，行程阀关闭，缸右腔油液必须经过节流阀腔油液必须经过节流阀5 才能回油箱，活塞转为才能回油箱，活塞转为慢速工进。慢速工进。 换向阀换向阀2 左位，压力

38、油经单向阀左位，压力油经单向阀6 进入缸右腔，进入缸右腔，活塞快速向左返回。活塞快速向左返回。 速度切换过程比较平稳，换接点位置准确。速度切换过程比较平稳，换接点位置准确。但行程阀安装位置不能任意布置，管路连接较但行程阀安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。为复杂。 将行程阀将行程阀改用电磁阀改用电磁阀，通过挡块压下电气行程开关来操作，也可实现快，通过挡块压下电气行程开关来操作，也可实现快慢速换接。虽然阀的慢速换接。虽然阀的安装灵活，但速度换接的平稳性、可靠性和换接精度安装灵活，但速度换接的平稳性、可靠性和换接精度相对较差。相对较差。53 6.2.3.2液压马达串、并联双速换液压马达串、并联

39、双速换接回路接回路 两液压马达的主轴刚性连接在一两液压马达的主轴刚性连接在一起（一般为同轴双排柱塞马达）起（一般为同轴双排柱塞马达）液压马达并联回路液压马达并联回路 换向阀换向阀5 左位，压力油左位，压力油只驱动马达只驱动马达3，马达，马达4空空转；换向阀转；换向阀5 右位，两右位，两马达并联，因进入每个马达并联，因进入每个马达的流量减少一半，马达的流量减少一半，转速相应降低一半，转转速相应降低一半，转矩增加一倍。两种情况矩增加一倍。两种情况回路输出功率相同。回路输出功率相同。54液压马达串并联回路液压马达串并联回路 换向阀换向阀4 处于上位，两马达并联，处于上位，两马达并联， 换向阀换向阀4

40、 处于处于下位，两马达串联。并联时马达低速旋转，输出转下位，两马达串联。并联时马达低速旋转，输出转矩相应增加，串联时马达高速旋转。两种情况回路矩相应增加，串联时马达高速旋转。两种情况回路输出功率相同。输出功率相同。556.2.3.3两种不同慢速的速度换接回路两种不同慢速的速度换接回路调速阀串联速度换接回路调速阀串联速度换接回路 只能用于第二进给速度只能用于第二进给速度小于第一进给速度的场合，小于第一进给速度的场合，故调速阀故调速阀B 的开口小于调的开口小于调速阀速阀A。回路速度换接平稳性好。回路速度换接平稳性好。56调速阀并联速度换接回路调速阀并联速度换接回路两个进给速度可以分别调两个进给速度

41、可以分别调整，互不影响。但在速度整，互不影响。但在速度换接瞬间，会造成进给部换接瞬间，会造成进给部件突然前冲。不宜用在同件突然前冲。不宜用在同一行程两次进给速度的转一行程两次进给速度的转换上，只可用在速度预选换上，只可用在速度预选的场合。的场合。6.3方向控制回路方向控制回路58通过控制进入执行元件液流的通、断通过控制进入执行元件液流的通、断或变向，来实现执行元件的启动、或变向，来实现执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路称为方停止或改变运动方向的回路称为方向控制回路。向控制回路。常用的方向控制回路有常用的方向控制回路有:换向回路换向回路锁紧回路锁紧回路制动回路制动回路59 6.3.1换向回

42、路换向回路6.3.1.1采用换向阀的换向回路采用换向阀的换向回路采用二位四通换向阀、三位四通换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、向。二位阀只能使执行元件正、反向运动，三位阀有中位，不同反向运动，三位阀有中位，不同中位机能可使系统获得不同性能。中位机能可使系统获得不同性能。对于单作用液压缸用二位三通阀可使对于单作用液压缸用二位三通阀可使其换向。其换向。采用电磁换向阀和电液换向阀可以方采用电磁换向阀和电液换向阀可以方便的实现自动往复运动，但对换向平便的实现自动往复运动，但对换向平稳性和换向精度要求较高的场合，显稳性和换

43、向精度要求较高的场合，显然不能满足要求。然不能满足要求。606.3.1.2采用机液换向阀的换向回路采用机液换向阀的换向回路 对于频繁的连续的往复运动，且换向过程要求平稳，对于频繁的连续的往复运动，且换向过程要求平稳，换向精度高，换向端点能停留的磨床工作台，常采用换向精度高，换向端点能停留的磨床工作台，常采用机动换向阀作先导阀，液动换向阀作主阀的换向回路。机动换向阀作先导阀，液动换向阀作主阀的换向回路。时间控制制动式时间控制制动式 可以通过调节可以通过调节J1 、J2来控来控制工作台的制动时间，制工作台的制动时间，以便减小换向冲击或提以便减小换向冲击或提高工作效率。高工作效率。主要用于主要用于工

44、作部件运动速度较大、工作部件运动速度较大、换向频率高、换向精度换向频率高、换向精度要求不高的场合。要求不高的场合。616.3.1.2采用机液换向阀的换向回路采用机液换向阀的换向回路 对于频繁的连续的往复运动，且换向过程要求平稳，对于频繁的连续的往复运动，且换向过程要求平稳，换向精度高，换向端点能停留的磨床工作台，常采用换向精度高，换向端点能停留的磨床工作台，常采用机动换向阀作先导阀，液动换向阀作主阀的换向回路。机动换向阀作先导阀，液动换向阀作主阀的换向回路。行程控制制动式行程控制制动式 工作台预先制动到工作台预先制动到大致相同的低速后大致相同的低速后才开始换向，换向才开始换向，换向精度高，冲出

45、量较精度高，冲出量较小，小，用于工作部件用于工作部件运动速度不大但换运动速度不大但换向精度要求较高的向精度要求较高的场合。场合。626.3.1.3采用双向变量泵的换向回路采用双向变量泵的换向回路 在闭式回路中可用双向变量泵变在闭式回路中可用双向变量泵变更供油方向来实现执行元件换向。更供油方向来实现执行元件换向。执行元件是单杆双作用液压缸，活执行元件是单杆双作用液压缸，活塞向右运动时，其进油量大于排油塞向右运动时，其进油量大于排油量，双向变量泵量，双向变量泵1 吸油侧流量不足，吸油侧流量不足，由辅助泵由辅助泵3 通过单向阀通过单向阀4 来补充；来补充；变更泵的供油方向，活塞向左运动，变更泵的供油

46、方向，活塞向左运动，排油流量大于进油流量，泵排油流量大于进油流量，泵1 吸油吸油侧多余的油液通过阀侧多余的油液通过阀10、9 排回油排回油箱。溢流阀箱。溢流阀9 和和2 既使泵的吸油侧既使泵的吸油侧有一定的吸油压力，又可使活塞运有一定的吸油压力，又可使活塞运动平稳。溢流阀动平稳。溢流阀6是防止系统过载是防止系统过载的安全阀。的安全阀。这种回路适用于压力较高、流量较这种回路适用于压力较高、流量较大的场合。大的场合。636.3.2锁紧回路锁紧回路功用功用 通过切断执行元件进油、出油通道而使执行元通过切断执行元件进油、出油通道而使执行元件准确的停在确定的位置，并防止停止运动后因外界件准确的停在确定的

47、位置，并防止停止运动后因外界因素而发生窜动因素而发生窜动。利用三位四通换向阀的利用三位四通换向阀的M M型、型、O O型中型中位机能的锁紧回路位机能的锁紧回路 由于滑阀的泄漏活塞不能长时间保由于滑阀的泄漏活塞不能长时间保持停止位置不动，锁紧精度不高。持停止位置不动，锁紧精度不高。用液控单向阀的锁紧回路用液控单向阀的锁紧回路 在缸的两侧油路上串接一液控单向阀在缸的两侧油路上串接一液控单向阀（液压锁），活塞可在行程的任何位（液压锁），活塞可在行程的任何位置上长期锁紧，锁紧精度只受缸的泄置上长期锁紧，锁紧精度只受缸的泄漏和油液压缩性的影响。为了保证锁漏和油液压缩性的影响。为了保证锁紧迅速、准确，换向

48、阀应采用紧迅速、准确，换向阀应采用H H型或型或Y Y型中位机能。型中位机能。 6.4多执行元件控制回路多执行元件控制回路65 如果一个油源给多个执行元件供油，如果一个油源给多个执行元件供油，各执行元件因回路中压力、流量的相各执行元件因回路中压力、流量的相互影响而在动作上受到牵制。我们可互影响而在动作上受到牵制。我们可以通过压力、流量、行程控制来实现以通过压力、流量、行程控制来实现多执行元件预定动作的要求。多执行元件预定动作的要求。顺序动作回路顺序动作回路同步回路同步回路互不干扰回路互不干扰回路多路换向阀控制回路多路换向阀控制回路666.4.1顺序动作回路顺序动作回路 功用功用 使几个执行元件

49、严格按照预定顺序动作。按控制使几个执行元件严格按照预定顺序动作。按控制方式不同，顺序动作回路分为压力控制和行程控制两种方式不同，顺序动作回路分为压力控制和行程控制两种方式。方式。6.4.1.1压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路 利用液压系统工作过程中的压力变化来使执行元件按顺序先后动作。利用液压系统工作过程中的压力变化来使执行元件按顺序先后动作。用顺序阀控制的顺序动作回路用顺序阀控制的顺序动作回路 图示液压系统的动作顺序为：图示液压系统的动作顺序为： 缸缸1 右进缸右进缸2 右进缸右进缸2 退回缸退回缸1 退回。退回。当换向阀当换向阀5 处于左位，缸处于左位，缸1 向右运动，向右运动，活

50、塞碰到死挡铁后回路压力升高到顺序活塞碰到死挡铁后回路压力升高到顺序阀阀3 的调定压力，顺序阀的调定压力，顺序阀3 开启，缸开启，缸2 活塞才向右运动。活塞才向右运动。当换向阀当换向阀5 处于右位，缸处于右位，缸2 活塞先退到活塞先退到左端点，回路压力升高，打开顺序阀左端点，回路压力升高，打开顺序阀4 ，再使缸再使缸1 活塞退回原位。活塞退回原位。67686.4.1.3行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路行程阀控制顺序回路行程阀控制顺序回路 电磁阀电磁阀3 处于右位，处于右位，缸缸1 活塞先向右运动，活塞先向右运动，当活塞杆上挡块压下当活塞杆上挡块压下行程阀行程阀4 后，缸后，缸2 活活塞才

51、向右运动；阀塞才向右运动；阀3 处于左位，缸处于左位，缸1 活塞活塞先退回，其挡块离开先退回，其挡块离开行程阀行程阀4 后，缸后，缸2 活活塞才退回。塞才退回。回路动作回路动作可靠，但改变动作顺可靠，但改变动作顺序难。序难。696.4.1.3行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路行程开关控制顺序回路行程开关控制顺序回路 按启动按钮，按启动按钮，1Y 得电，得电，缸缸1活塞先向右运动，活塞先向右运动，当活塞杆上挡块压下行当活塞杆上挡块压下行程开关程开关2S 后，使后，使2Y 得得电，缸电，缸2 活塞才向右运活塞才向右运动，直到压下动，直到压下3S，使，使1Y失电，缸失电，缸1 活塞向左退活塞向

52、左退回，而后压下回，而后压下1S，使，使2Y 失电，缸失电，缸2 活塞再退回。活塞再退回。调整挡块可调整缸的行调整挡块可调整缸的行程，通过电控系统可改程，通过电控系统可改变动作顺序。变动作顺序。706.4.2同步回路同步回路功用功用 能保证系统中两个或多个执行元件克能保证系统中两个或多个执行元件克服负载、摩擦阻力、泄漏、制造质量和结服负载、摩擦阻力、泄漏、制造质量和结构变形上的差异，构变形上的差异，在运动中以相同的位移在运动中以相同的位移或相同的速度运动，前者为位置同步，后或相同的速度运动，前者为位置同步，后者为速度同步。者为速度同步。严格地做到每一瞬间速度严格地做到每一瞬间速度同步，则可保持

53、位置同步。实际上同步回同步，则可保持位置同步。实际上同步回路多采用速度同步。路多采用速度同步。按控制方式分按控制方式分 等流量控制等流量控制等容积控制等容积控制716.4.2.1用流量控制用流量控制阀的同步回路阀的同步回路 仔细调整两个调速仔细调整两个调速阀的开口大小，控阀的开口大小，控制进入或流出液压制进入或流出液压缸的流量，可使它缸的流量，可使它们在一个方向上实们在一个方向上实现速度同步。现速度同步。回路回路结构简单，调整麻结构简单，调整麻烦，同步精度不高烦，同步精度不高。726.4.2.2用分流集流阀用分流集流阀的同步回路的同步回路 用分流集流阀控制用分流集流阀控制进入或流出液压缸进入或

54、流出液压缸的流量，实现两缸的流量，实现两缸两个方向的速度同两个方向的速度同步，遇到偏载时，步，遇到偏载时，同步作用靠分流集同步作用靠分流集流阀自动调整，使流阀自动调整，使用方便。用方便。此回路压此回路压力损失大，不宜用力损失大，不宜用在低压系统。在低压系统。736.4.2.3用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路有效工作面积相等的两个液有效工作面积相等的两个液压缸串联起来的同步回路压缸串联起来的同步回路 这种回路允许较大偏载，这种回路允许较大偏载，因偏载造成的压差不影响因偏载造成的压差不影响流量的改变，只导致微量流量的改变，只导致微量的压缩和泄漏，因此的压缩和泄漏，因此同步同步精度较高，

55、回路效率也较精度较高，回路效率也较高。此种情况，泵的供油高。此种情况，泵的供油压力至少是两缸工作压力压力至少是两缸工作压力之和。之和。74带位置补偿的串联缸同步回路带位置补偿的串联缸同步回路 当两缸同时下行时，若缸当两缸同时下行时，若缸5 活塞先到行程端点，则挡块活塞先到行程端点，则挡块压下行程开关压下行程开关1S，3Y 得电，得电，阀阀3 左位接入系统，压力油左位接入系统，压力油经阀经阀3、阀、阀4 进入缸进入缸6上腔，上腔，进行补油，使其活塞继续下进行补油，使其活塞继续下行到达行程端点。若缸行到达行程端点。若缸6 活活塞先到行程端点，行程开关塞先到行程端点，行程开关2S使使4Y 得电，压力

56、油进入阀得电，压力油进入阀4控制腔，打开阀控制腔，打开阀4，缸，缸5 下下腔与油箱接通使其活塞继续腔与油箱接通使其活塞继续下行到达行程端点，从而消下行到达行程端点，从而消除积累误差。除积累误差。756.4.2.4采用伺服阀的同步回路采用伺服阀的同步回路 当液压系统要求很高的同步当液压系统要求很高的同步精度时，必须采用比例阀精度时，必须采用比例阀或伺服阀的同步回路。或伺服阀的同步回路。 图中伺服阀图中伺服阀A 根据两根据两个位移传感器个位移传感器B 、C 的的反馈信号，持续不断的反馈信号，持续不断的调整阀口开度，控制两调整阀口开度，控制两个液压缸的输入或输出个液压缸的输入或输出流量，使它们获得双

57、向流量，使它们获得双向同步运动。同步运动。766.4.3互不干扰回路互不干扰回路图示为通过双泵供油实现图示为通过双泵供油实现多缸快慢速互不干扰的多缸快慢速互不干扰的回路。回路。缸缸1 快进快进 1Y+ 3Y- 大泵供油大泵供油 工进工进 1Y- 3Y+ 小泵供油小泵供油 快退快退 1Y+ 3Y+ 大泵供油大泵供油缸缸2 快进快进 2Y+ 4Y- 大泵供油大泵供油 工进工进 2Y- 4Y+ 小泵供油小泵供油 快退快退 2Y+ 4Y+ 大泵供油大泵供油功用功用 使系统中几个执行使系统中几个执行元件在完成各自工作循元件在完成各自工作循环时彼此互不影响。环时彼此互不影响。776.5多路换向阀控制回路多

58、路换向阀控制回路 多路换向阀是由两个或两个以上的换向多路换向阀是由两个或两个以上的换向阀为主体的组合阀。根据不同的工作要阀为主体的组合阀。根据不同的工作要求，可以组合上安全溢流阀、单向阀和求，可以组合上安全溢流阀、单向阀和补油阀等。补油阀等。和其它类型阀相比，它具有和其它类型阀相比，它具有结构紧凑、压力损失小、多位性能好、结构紧凑、压力损失小、多位性能好、寿命长、制造简单等优点。寿命长、制造简单等优点。用于工程机用于工程机械中的多个执行元件（液压缸、液压马械中的多个执行元件（液压缸、液压马达达)的集中控制。的集中控制。 78 手动多路阀手动多路阀电液电液比例比例直动直动式多式多路换路换向阀向阀796