第6章液压基本回路

1、6 液压基本回路液压基本回路 6.1 方向方向控制回路控制回路 6.2压力压力控制回路控制回路 6.3 速度速度控制回路控制回路 6.4 多执行多执行元件控制回路元件控制回路 6.5 多缸多缸顺序顺序动作回路动作回路 6.6多缸动作多缸动作互不干扰互不干扰回路回路概述概述 任何一个液压系统，无论它所要完成的动作有任何一个液压系统，无论它所要完成的动作有多么复杂，总是由一些基本回路组成的。多么复杂，总是由一些基本回路组成的。 所谓所谓基本回路基本回路，就是由一些液压元件组成，用，就是由一些液压元件组成，用来完成特定功能的油路结构。例如，换向回路来完成特定功能的油路结构。例如，换向回路是用来控制液

2、压执行元件运动方向的，锁紧回是用来控制液压执行元件运动方向的，锁紧回路是实现执行元件锁住不动的；调压回路是对路是实现执行元件锁住不动的；调压回路是对整个液压系统或局部的压力实现控制和调节；整个液压系统或局部的压力实现控制和调节；减压回路是为了使系统的某一个支路得到比主减压回路是为了使系统的某一个支路得到比主油路低的稳定压力等。这些都是液压系统常见油路低的稳定压力等。这些都是液压系统常见的基本回路。的基本回路。 熟悉和掌握这些基本回路的组成、工作原理及熟悉和掌握这些基本回路的组成、工作原理及应用，是分析、设计和使用液压系统的基础。应用，是分析、设计和使用液压系统的基础。6.1 方向控制回路方向控

3、制回路 方向控制回路用来控制液压系统中油流的接通、方向控制回路用来控制液压系统中油流的接通、切断和换向，从而使执行元件实现起动、停止切断和换向，从而使执行元件实现起动、停止和换向。这一类控制回路常用的有：和换向。这一类控制回路常用的有： 简单换向回路简单换向回路 复杂换向回路复杂换向回路 锁紧回路锁紧回路 连续往复运动回路等连续往复运动回路等6.1.1 简单换向回路 1. 三位四通滑阀的换向回路三位四通滑阀的换向回路图6.1 三位四通滑阀的换向回路 1-定量油泵；2-溢流阀；3-三位四通O型手动换向阀；4-双作用液压缸动画演示采用三位四通采用三位四通O型手动换向阀换向型手动换向阀换向的回路的回

4、路 。该回路适用于中位需要双向锁紧，该回路适用于中位需要双向锁紧，且油泵不卸荷的情况。且油泵不卸荷的情况。 常用于换向不频繁且无需自常用于换向不频繁且无需自动换向的场合。动换向的场合。 2. 三位三通电磁阀换向回路三位三通电磁阀换向回路 在系统工作过程中，溢流阀在系统工作过程中，溢流阀2 2起过载保护作用，行程开关起过载保护作用，行程开关5 5控制控制1YA1YA断电。断电。 该回路可用于矫直机液压系该回路可用于矫直机液压系统中控制顶起液压缸的起升统中控制顶起液压缸的起升工作，该系统中可以有多只工作，该系统中可以有多只相同的液压缸并联工作，并相同的液压缸并联工作，并保证各缸能分别调节。保证各缸

5、能分别调节。 用行程开关用行程开关5 5来检测液压缸行来检测液压缸行程至终点，使程至终点，使1YA1YA断电，并保断电，并保持活塞在该位置停止一定的持活塞在该位置停止一定的时间。时间。动画演示图图6.2 用三位三通滑阀换向回路用三位三通滑阀换向回路1-单向定量泵；单向定量泵；2-溢流阀；溢流阀；3-三位三通电磁三位三通电磁换向阀；换向阀；4-单作用液压缸；单作用液压缸；5-行程开关行程开关6.1.2 复杂换向回路复杂换向回路 当需要频繁、连续自动地作当需要频繁、连续自动地作往复往复运动且对换向过程有很多附加要运动且对换向过程有很多附加要求时，则需采用复杂换向回路。求时，则需采用复杂换向回路。

6、对于换向要求高的主机对于换向要求高的主机( (如各类磨床如各类磨床) )，若用，若用手动换向阀手动换向阀就不能就不能实现实现自动自动往复运动。往复运动。 采用采用机动换向阀机动换向阀，利用工作台上的行程块推动，利用工作台上的行程块推动( (联接在换向阀杆联接在换向阀杆上的上的) )拨杆来实现自动换向，但工作台拨杆来实现自动换向，但工作台慢速慢速运动时，当换向阀移运动时，当换向阀移至中间位置时，工作台会因失去动力而停止运动至中间位置时，工作台会因失去动力而停止运动( (称称“换向死换向死点点”) )，不能实现自动换向；，不能实现自动换向； 当工作台高速运动时，又会因换向阀芯移动过快而引起当工作台

7、高速运动时，又会因换向阀芯移动过快而引起换向冲击换向冲击。 若采用若采用电磁换向阀电磁换向阀由行程挡块推动行程开关发出换向信号，使电由行程挡块推动行程开关发出换向信号，使电磁阀动作推动换向，可避免磁阀动作推动换向，可避免“死点死点”，但电磁阀动作一般较快，但电磁阀动作一般较快，存在存在换向冲击换向冲击，而且电磁阀还有换向频率不高、，而且电磁阀还有换向频率不高、寿命低寿命低、易出故、易出故障等缺陷。障等缺陷。 为解决上述两个矛盾，采用特殊设计的为解决上述两个矛盾，采用特殊设计的机液换向阀，以行程挡块推动机动先导机液换向阀，以行程挡块推动机动先导阀，由它控制一个可调式液动换向阀来阀，由它控制一个可

8、调式液动换向阀来实现工作台的换向，既可避免实现工作台的换向，既可避免“换向死换向死点点”，又可消除换向冲击。，又可消除换向冲击。 这种换向回路，按换向要求不同可分为这种换向回路，按换向要求不同可分为时间控制制动式和行程控制制动式两种。时间控制制动式和行程控制制动式两种。1.时间控制制动式换向回路时间控制制动式换向回路 如图6.3所示，这种回路中的主油路只受换向阀3控制。图示位置油缸活塞向右运动。挡块碰拨叉后，先导阀心移至最左边。图图6.3 时间控制制动式换向回路时间控制制动式换向回路 l-节流阀节流阀;2-先导阀先导阀;3-换向阀换向阀;4-溢流阀溢流阀 控制油路中的压力油经单向阀通向换向阀3

9、右端，换向阀左端的油经节流阀J1流回油箱，换向阀芯向左移动，移动速度由节流阀J1开口大小来控制。阀芯上的制动锥面逐渐关小回油通道，活塞速度逐渐减慢，并在换向阀3的阀芯移动 l 距离后将回油通道封死，使活塞停止运动。这段时间的长短由节流阀J1开口大小来控制。阀3右端仍保持一定油压使阀芯继续左移，油缸换向。 换向阀阀芯上的制动锥半锥角一般为1.53.5，在换向要求不高的地方还可以取大一些。制动锥长度可根据试验确定，一般取l=3l2mm。当节流阀J1和J2的开口大小调定之后，换向阀阀芯移动距离l所需的时间(即活塞制动所经历的时间)就确定不变(不考虑油液粘度变化的影响)。 因此，这种制动方式被称为时间

10、控制制动式。 这种换向回路的主要优点是：其制动时间可根据主机部件运动速度的快慢、惯性的大小通过节流阀J1和J2的开口量得到调节，以便控制换向冲击，提高工作效率，此外，换向阀中位机能采用H型，对减小冲击量和提高换向平稳性都有利。 其主要缺点是：换向过程中的冲出量受运动部件的速度和其它一些因素的影响，换向精度不高。这种换向回路主要用于工作部件运动速度较高、要求换向平稳、无冲击、但换向精度要求不高的场合，如用于平面磨床和插、拉、刨床液压系统中。 2. 行程控制制动式换向回路行程控制制动式换向回路 如图6.4所示，这种回路中的主油路除受换向阀3控制外，还受先导阀2控制。图示位置油缸活塞向右运动。挡块碰

11、拨叉后，先导阀心向左移动，经过一小段时间移至最左边（由油缸行程决定）。图图6.4 行程控制制动式换向回路行程控制制动式换向回路1-节流阀节流阀;2-先导阀先导阀;3-换向阀换向阀;4-溢流阀溢流阀 当先导阀2在换向过程中向左移动时，先导阀阀芯的右制动锥将液压缸右腔的回油通道逐渐关小，使活塞速度逐渐减慢，对活塞进行预制动。当回油通道被关得很小(轴向开口量尚留约0.20.5mm)、活塞速度变得很慢时，换向阀3的控制油路才开始切换，换向阀芯向左移动。切断主油路通道，使活塞停止运动，并随即使它在相反的方向启动。反向运动到一定距离时，挡块又拨动拨叉，进行制动与换向。 这里，不论运动部件原来的速度快慢如何

12、，先导阀总是要先移动一段固定的行程l，将工作部件先进行预制动后，再由换向阀来使它换向，所以这种制动方式被称为行程控制制动式。先导阀制动锥一般取长度l =512mm，合理选择制动锥度能使制动平稳。 行程控制制动式换向回路的换向精度较高，冲出量较小，但由于先导阀的制动行程恒定不变，制动时间的长短和换向冲击的大小就将受运动部件速度快慢的影响。所以这种换向回路宜用在主机工作部件运动速度不大，但换向精度要求较高的场合，如磨床液压系统中。燕山大学6.1.3 锁紧回路锁紧回路 锁紧回路可以使液压缸活塞在任意位置停锁紧回路可以使液压缸活塞在任意位置停止，并且防止活塞停止后窜动。止，并且防止活塞停止后窜动。 最

13、简单的利用最简单的利用M或或O型三位四通换向阀的型三位四通换向阀的中位机能。但滑阀式换向阀锁紧不可靠。中位机能。但滑阀式换向阀锁紧不可靠。6.1.3 锁紧回路锁紧回路1. 用用M型换向阀的双向锁紧回路型换向阀的双向锁紧回路动画演示 在回路工作过程中，溢流阀在回路工作过程中，溢流阀2起过载保护作用。起过载保护作用。 该回路采用三位四通该回路采用三位四通M型手动型手动换向阀换向，适用于中位需要换向阀换向，适用于中位需要双向锁紧，且油泵卸荷的情况，双向锁紧，且油泵卸荷的情况，例如回路中有多个执行元件串例如回路中有多个执行元件串联工作的情况。联工作的情况。 图图6.5三位四通三位四通M型换向阀锁紧回路

14、型换向阀锁紧回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-三位四通三位四通M型手型手动换向阀；动换向阀；4-双作用液压缸双作用液压缸2. 用单向阀的单向锁紧回路用单向阀的单向锁紧回路 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 在活塞起升的过程中，若在活塞起升的过程中，若油泵发生故障停止工作，油泵发生故障停止工作，由于单向阀锁止了油路，由于单向阀锁止了油路，活塞将被悬持在该位置，活塞将被悬持在该位置，可以防止油泵倒灌。在回可以防止油泵倒灌。在回路工作过程中，溢流阀路工作过程中，溢流阀2 2起起过载保护作用。过载保护作用。 一般用在立式液压缸的回一般用在立式液压缸的回路中。这种回路也

15、可用在路中。这种回路也可用在仅要求单方向锁紧的场合，仅要求单方向锁紧的场合，如机床夹具夹紧装置的液如机床夹具夹紧装置的液压回路。压回路。动画演示图图6.6 单向阀的单向锁紧回路单向阀的单向锁紧回路 1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-单向阀；单向阀；4-二二位四通手动换向阀；位四通手动换向阀；5-双作用液压缸双作用液压缸3. 用单个液控单向阀的锁紧回路用单个液控单向阀的锁紧回路 当活塞下落速度高于泵流当活塞下落速度高于泵流量所决定的速度时，量所决定的速度时，4关关小甚至关闭，活塞速度减小甚至关闭，活塞速度减慢甚至停止。慢甚至停止。 换向阀中位时，活塞悬停，换向阀中位时，活塞悬停，泵

16、卸荷，液控单向阀关闭，泵卸荷，液控单向阀关闭，活塞双向锁紧。活塞双向锁紧。 这种回路常用在对两个方这种回路常用在对两个方向锁紧精度及运动平稳性向锁紧精度及运动平稳性要求较高的液压系统中。要求较高的液压系统中。如汽车起重机的变幅液压如汽车起重机的变幅液压缸、或伸缩臂液压缸回路缸、或伸缩臂液压缸回路中。中。动画演示图图6.7 液控单向阀的单向锁紧回路液控单向阀的单向锁紧回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀； 3-三位四通三位四通M型换型换向阀；向阀；4-液控单向阀；液控单向阀；5-双作用液压缸双作用液压缸4 . 用液控单向阀的双向锁紧回路用液控单向阀的双向锁紧回路 常用在汽车起重机的支腿

17、回路中，也常用在汽车起重机的支腿回路中，也用于矿山采掘机械的液压支架和飞机用于矿山采掘机械的液压支架和飞机起落架的锁紧回路中。为了防止支腿起落架的锁紧回路中。为了防止支腿回缩造成翻车事故，在每只支腿上都回缩造成翻车事故，在每只支腿上都装有双向液压锁。装有双向液压锁。 换向阀的中位机能应使液控单向阀的换向阀的中位机能应使液控单向阀的控制油泄压，即换向阀的中位机能采控制油泄压，即换向阀的中位机能采用用H H型或型或Y Y型型，这样可以保证换向阀处，这样可以保证换向阀处于中位时液控单向阀立即关闭，活塞于中位时液控单向阀立即关闭，活塞立即被锁住。立即被锁住。O O型或者型或者M M型则影响锁紧型则影响

18、锁紧精度。精度。动画演示图图6.8 液控单向阀双向锁紧回路液控单向阀双向锁紧回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀； 3-三位四通三位四通H型换型换向阀；向阀；4-双向液压锁；双向液压锁；5-双作用液压缸双作用液压缸6.1.4 连续往复运动回路连续往复运动回路 1. 用行程开关控制的连续用行程开关控制的连续往复运动回路往复运动回路 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 由于电磁换向阀的换向时由于电磁换向阀的换向时间短，故会产生换向冲击。间短，故会产生换向冲击。而且当换向频率高时，电而且当换向频率高时，电磁铁容易损坏，因而适用磁铁容易损坏，因而适用于换向频率低于于换向频率低于

19、30次次/分、分、流量小于流量小于63L/min、运动部、运动部件质量不大的场合。件质量不大的场合。 动画演示图图6.9 用行程开关控制的连续往复运动用行程开关控制的连续往复运动回路回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀； 3-电磁换电磁换向阀；向阀；4-液压缸；液压缸；5-行程开关行程开关2. 用行程换向阀控制的连续往复运动回路用行程换向阀控制的连续往复运动回路 其工作原理，见动画演其工作原理，见动画演示。示。 这种回路适用于要求实现这种回路适用于要求实现自动连续往复直线运动且自动连续往复直线运动且要求大流量的场合。活塞要求大流量的场合。活塞行程长度可以由活塞杆上行程长度可以由活塞杆

20、上的挡块调节或者通过调节的挡块调节或者通过调节行程换向阀行程换向阀6和和7的位置来的位置来实现。实现。 动画演示图图6.10用行程换向阀控制的连续往复运动回路用行程换向阀控制的连续往复运动回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀； 3-单向阀；单向阀；4-液控换液控换向阀；向阀；5-液压缸；液压缸；6、7-行程换向阀行程换向阀3. 用压力继电器控制的连续往复运动回路用压力继电器控制的连续往复运动回路 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 这种回路适用于要求实现这种回路适用于要求实现自动连续往复直线运动且自动连续往复直线运动且对换向精度和换向平稳性对换向精度和换向平稳性要求不高

21、的液压系统中。要求不高的液压系统中。 需要注意的是，系统中的需要注意的是，系统中的安全阀安全阀2的调定压力要高于的调定压力要高于系统的工作压力，以防止系统的工作压力，以防止系统压力达不到压力继电系统压力达不到压力继电器的动作压力使执行元件器的动作压力使执行元件无法工作。无法工作。 动画演示图图6.11 用压力继电器控制的连续往复运动回路用压力继电器控制的连续往复运动回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-电磁换向阀；电磁换向阀；4-液压液压缸；缸；5、6-压力继电器压力继电器6.2 压力控制回路压力控制回路 压力控制回路主要是借助各种压力控制元件来控压力控制回路主要是借助各种压力控

22、制元件来控制液压系统中各条油路的工作压力，以求达到能够制液压系统中各条油路的工作压力，以求达到能够满足各执行机构所需的力或力矩的要求，或者达到满足各执行机构所需的力或力矩的要求，或者达到系统的调压、减压、增压、保压、卸荷、平衡、缓系统的调压、减压、增压、保压、卸荷、平衡、缓冲等动作的要求，能合理使用功率以及保证系统工冲等动作的要求，能合理使用功率以及保证系统工作安全等目的。作安全等目的。6.2.1 调压回路调压回路 液压系统中各回路的实际工作压力取决于负液压系统中各回路的实际工作压力取决于负载的大小，负载主要是指执行机构所承受的载的大小，负载主要是指执行机构所承受的工作负载，此外还包括执行机构

23、由于自重和工作负载，此外还包括执行机构由于自重和机械摩擦所产生的运动阻力，以及油液在管机械摩擦所产生的运动阻力，以及油液在管路中的流动阻力等。负载越大，油压相应越路中的流动阻力等。负载越大，油压相应越高。高。 调压回路的作用就是限定液压系统的最高工调压回路的作用就是限定液压系统的最高工作压力，使系统压力不超过压力控制阀的调作压力，使系统压力不超过压力控制阀的调定值。定值。1. 单级调压回路单级调压回路 液压系统一般是利用溢流阀来调液压系统一般是利用溢流阀来调定系统的最大工作压力，如图定系统的最大工作压力，如图6.12所示，由于系统压力在泵出所示，由于系统压力在泵出口处最高，故溢流阀通常设在泵口

24、处最高，故溢流阀通常设在泵出口附近的旁通油路上。出口附近的旁通油路上。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 由于系统中采用直动型溢流阀，由于系统中采用直动型溢流阀，因压力直接与调压弹簧力平衡，因压力直接与调压弹簧力平衡，不适于在高压、大流量下工作。不适于在高压、大流量下工作。 需要注意的是溢流阀的调定压力需要注意的是溢流阀的调定压力必须大于液压缸最大工作压力和必须大于液压缸最大工作压力和油路上各种压力损失的总和。油路上各种压力损失的总和。动画演示图图6.12 单级调压回路单级调压回路1-油泵；油泵；2-单向阀；单向阀；3-节流阀；节流阀；4-电磁换向阀；电磁换向阀；5-液压缸；液

25、压缸；6-溢流阀；溢流阀；7-开关阀；开关阀；8-压力表压力表2. 双向调压回路双向调压回路 当执行元件正、反向运动当执行元件正、反向运动需要不同的供油压力时，需要不同的供油压力时，可采用双向调压回路，如可采用双向调压回路，如图图6.13所示。所示。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 需要注意的是溢流阀需要注意的是溢流阀2的的调定压力一定要大于溢流调定压力一定要大于溢流阀阀5的调定压力。的调定压力。 动画演示图图6.13 双向调压回路双向调压回路1-定量油泵；定量油泵；2、5-直动式溢流阀；直动式溢流阀；3-二二位四通手动换向阀；位四通手动换向阀；4-液压缸；液压缸；3. 二级

26、调压回路二级调压回路图图6.14是具有两级不同调是具有两级不同调定压力的调压回路。定压力的调压回路。其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该回路可用于执行机构该回路可用于执行机构进程和回程所需工作压进程和回程所需工作压力相差悬殊的工况，由力相差悬殊的工况，由于在低压溢流过程中，于在低压溢流过程中，溢流损失相对较小，故溢流损失相对较小，故可节约部分动力、减少可节约部分动力、减少油液的发热。需要注意油液的发热。需要注意的是溢流阀的是溢流阀4的调定压的调定压力一定要大于阀力一定要大于阀6的调的调定压力。定压力。动画演示图图6.14 两级调压回路两级调压回路1-定量油泵；定量油泵；2-三位

27、四通手动换向阀；三位四通手动换向阀；3-液压液压缸；缸；4、6-溢流阀；溢流阀；5-二位二通电磁阀二位二通电磁阀燕山大学出油口出油口P2进油口进油口P1主阀芯主阀芯主阀口主阀口导阀芯导阀芯先导级固先导级固定节流孔定节流孔调压手柄调压手柄调压弹簧调压弹簧主阀弹簧主阀弹簧燕山大学换向阀居下位，溢流阀换向阀居下位，溢流阀主阀调压主阀调压10MPa开启开启换向阀居上位，远程式阀换向阀居上位，远程式阀调压调压4MPa开启开启4. 三级调压回路三级调压回路图图6.15是具有三级不同调定压力是具有三级不同调定压力的调压回路。的调压回路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该回路可用于单个执行

28、元件该回路可用于单个执行元件在工作过程中需要限定多种在工作过程中需要限定多种工作压力的工况，也可以用工作压力的工况，也可以用于多个执行元件在系统中分于多个执行元件在系统中分别需要限定不同的工作压力别需要限定不同的工作压力的场合。当执行元件在工作的场合。当执行元件在工作过程中需要限定的压力较低过程中需要限定的压力较低时，采用低压溢流阀可以使时，采用低压溢流阀可以使溢流损失相对较小，故可节溢流损失相对较小，故可节约部分动力、减少油液的发约部分动力、减少油液的发热。需要注意的是溢流阀热。需要注意的是溢流阀4的的调定压力一定要大于溢流阀调定压力一定要大于溢流阀6、7的调定压力。的调定压力。动画演示图图

29、6.15 三级调压回路三级调压回路1-定量油泵；定量油泵；2-手动换向阀；手动换向阀；3-液液压缸；压缸；4、6、7-溢流阀；溢流阀；5-电磁阀电磁阀换向阀换向阀燕山大学换向阀居中位，溢流阀换向阀居中位，溢流阀主阀主阀1调压调压10MPa开启开启换向阀居左位，远程溢流换向阀居左位，远程溢流阀阀2调压调压8MPa开启开启换向阀居右位，远程溢流换向阀居右位，远程溢流阀阀3调压调压4MPa开启开启6.2.2 减压回路减压回路 一个密闭系统只能建立一种油压，对于只有一个一个密闭系统只能建立一种油压，对于只有一个油泵的液压系统，若有两个以上的执行机构，分别油泵的液压系统，若有两个以上的执行机构，分别需要

30、不同的供油压力，如控制油路、润滑油路、夹需要不同的供油压力，如控制油路、润滑油路、夹紧油路和离合器油路等一些辅助油路，一般要求使紧油路和离合器油路等一些辅助油路，一般要求使用低压。此时需要用减压阀组成不同的压力区，这用低压。此时需要用减压阀组成不同的压力区，这些执行机构才能同时工作，负载高的执行机构要放些执行机构才能同时工作，负载高的执行机构要放在减压阀的进油口端，负载低的执行机构要放在减在减压阀的进油口端，负载低的执行机构要放在减压阀的出油口端。压阀的出油口端。1. 一级减压回路一级减压回路 如图如图6.16所示是用于工件夹紧所示是用于工件夹紧的一级减压回路。在夹紧工的一级减压回路。在夹紧工

31、件过程中，为防止系统压力件过程中，为防止系统压力降低、油液倒流，并短时保降低、油液倒流，并短时保压，通常在减压阀后串接一压，通常在减压阀后串接一个单向阀。个单向阀。其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该回路用于只有一个油泵的该回路用于只有一个油泵的液压系统中有两个以上的执液压系统中有两个以上的执行机构，其中某个执行机构行机构，其中某个执行机构在工作过程中需要有较低供在工作过程中需要有较低供油压力的场合。应该注意的油压力的场合。应该注意的是，减压阀是，减压阀3中调压弹簧所中调压弹簧所调定的压力应小于先导式溢调定的压力应小于先导式溢流阀流阀2调定的最大工作压力，调定的最大工作压力，减

32、压回路才能正常工作。减压回路才能正常工作。动画演示图图6.16 一级减压回路一级减压回路1-定量油泵；定量油泵；2-先导式溢流阀；先导式溢流阀；3-减减压阀；压阀；4-单向阀；单向阀；5、6-电磁换向阀；电磁换向阀；7、8-液压缸液压缸2. 二级减压回路二级减压回路如图如图6.17所示是由减压阀和二所示是由减压阀和二位二通电磁阀及溢流阀构成位二通电磁阀及溢流阀构成的二级减压回路。的二级减压回路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该回路用于只有一个油泵的该回路用于只有一个油泵的液压系统中有两个以上的执液压系统中有两个以上的执行机构，其中某个执行机构行机构，其中某个执行机构在工作

33、过程中需要有两种不在工作过程中需要有两种不同的较低的供油压力的场合。同的较低的供油压力的场合。应该注意的是，这里溢流阀应该注意的是，这里溢流阀7的调定压力应小于减压阀的调定压力应小于减压阀3中调压弹簧所调定的压力。中调压弹簧所调定的压力。减压阀减压阀3中调压弹簧所调定中调压弹簧所调定的压力应小于先导式溢流阀的压力应小于先导式溢流阀2调定的最大工作压力，减调定的最大工作压力，减压回路才能正常工作。压回路才能正常工作。动画演示图图6.17 二级减压回路二级减压回路1-定量油泵；定量油泵；2-先导式溢流阀；先导式溢流阀；3-先导式先导式减压阀；减压阀；4-三位四通电磁换向阀；三位四通电磁换向阀；5-

34、液压液压缸；缸；6-二位二通电磁阀；二位二通电磁阀；7-直动式溢流阀直动式溢流阀燕山大学泄油口泄油口L（在侧面，图中看不见）（在侧面，图中看不见）泄油口泄油口L出油口出油口P2出油口出油口P2进油口进油口P1进油口进油口P13. 三级减压回路三级减压回路如图如图6.18所示是用三个减压阀实现所示是用三个减压阀实现的三级减压回路。的三级减压回路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该回路用于只有一个油泵的液压该回路用于只有一个油泵的液压系统中有两个以上的执行机构，系统中有两个以上的执行机构，其中某个执行机构在工作过程中其中某个执行机构在工作过程中需要有三种不同的较低的稳定供需要有

35、三种不同的较低的稳定供油压力的场合。油压力的场合。 减压阀减压阀3、4、5调定的出口压力调定的出口压力应小于溢流阀应小于溢流阀2调定的压力，减调定的压力，减压回路才能正常工作。压回路才能正常工作。 应该注意的是，应用减压阀组成应该注意的是，应用减压阀组成减压回路虽然可以方便地使某一减压回路虽然可以方便地使某一分支油路压力减低，但油液流经分支油路压力减低，但油液流经减压阀将产生压力损失，这增加减压阀将产生压力损失，这增加了功率损失并使油液发热。了功率损失并使油液发热。动画演示图图6.18 三级减压回路三级减压回路1-油泵；油泵；2-先导式溢流阀；先导式溢流阀；3、4、5-减压阀；减压阀；6-三位

36、四通电磁阀；三位四通电磁阀；7-单向单向阀；阀；8-二位四通电磁阀；二位四通电磁阀；9-液压缸液压缸6.2.3 增压回路增压回路 增压回路用来使液压系统中的增压回路用来使液压系统中的局部油路获得比油泵工作压力局部油路获得比油泵工作压力高得多的压力，或用在气压与高得多的压力，或用在气压与油压并用的机构中。利用压缩油压并用的机构中。利用压缩空气空气(压力一般为压力一般为68大气压大气压)来来获得较高的压力油，避免另置获得较高的压力油，避免另置价格较贵的高压泵，使系统简价格较贵的高压泵，使系统简单经济。增压回路中提高油液单经济。增压回路中提高油液压力的主要元件是一个增压液压力的主要元件是一个增压液压

37、缸，如图压缸，如图6.19所示。其中大所示。其中大直径缸同泵相连，小直径缸端直径缸同泵相连，小直径缸端同需要提高压力的系统相连。同需要提高压力的系统相连。小缸排出液体的增压倍数小缸排出液体的增压倍数K等等于大缸直径于大缸直径D的平方与小缸直的平方与小缸直径径d的平方之比。的平方之比。1. 单作用增压器的增压回路单作用增压器的增压回路图图6.19所示为单作用增压所示为单作用增压器实现增压的回路。器实现增压的回路。其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该回路从该回路从c腔内排出的高腔内排出的高压油是溢流阀压油是溢流阀2调定压力调定压力的（的（D/ d）2倍，可以使倍，可以使液压缸液压缸

38、5的活塞获得较大的活塞获得较大的推力。的推力。 该回路应用于具有负载该回路应用于具有负载大、行程小和作业时间大、行程小和作业时间短等工作特点的执行机短等工作特点的执行机构，如制动器、离合器构，如制动器、离合器等，均可考虑采用增压等，均可考虑采用增压回路。回路。动画演示 图图6.19 单作用增压器的增压回路单作用增压器的增压回路1-定量油泵；定量油泵；2-先导式溢流阀；先导式溢流阀；3-二位二位四通电磁换向阀；四通电磁换向阀；4-单向增压液压缸；单向增压液压缸；5-单杆单作用液压缸；单杆单作用液压缸；6-单向阀单向阀2. 双作用增压器的增压回路双作用增压器的增压回路 图图6.20所示为双作用增所

39、示为双作用增压器增压的立式压力机压器增压的立式压力机回路。回路。其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该增压回路适用于执行该增压回路适用于执行元件双向载荷要求不同元件双向载荷要求不同或相同的增压回路中，或相同的增压回路中，例如挤压机、压力机以例如挤压机、压力机以及水射流机床等的增压及水射流机床等的增压回路中。与单作用增压回路中。与单作用增压器回路相比，双作用增器回路相比，双作用增压器回路可以用于行程压器回路可以用于行程稍大些的执行机构。稍大些的执行机构。动画演示图图6.20 双作用增压器的增压回路双作用增压器的增压回路1-定量油泵；定量油泵；2-先导式溢流阀；先导式溢流阀；3-三位

40、四通电三位四通电液换向阀；液换向阀；4-液控单向阀；液控单向阀；5-液压缸；液压缸；6-单向单向背压阀；背压阀；7-顺序阀；顺序阀；8-二位四通电磁换向阀；二位四通电磁换向阀；9-双向增压液压缸；双向增压液压缸；10、11、12、13-单向阀单向阀6.2.4 卸荷回路卸荷回路 卸荷回路的作用是在动力机不停歇的情况下，卸荷回路的作用是在动力机不停歇的情况下，使油泵卸掉负荷。所谓卸荷是指油泵以最小输使油泵卸掉负荷。所谓卸荷是指油泵以最小输出功率运转也就是油泵输出的油液以最低压力出功率运转也就是油泵输出的油液以最低压力(克服管路阻力所需之压力克服管路阻力所需之压力)流回油箱，或以最流回油箱，或以最小

41、流量小流量(补偿系统泄漏所需之流量补偿系统泄漏所需之流量)输出压力油。输出压力油。这样可以节省动力，减少发热。这样可以节省动力，减少发热。 卸荷回路分为系统不需要保压的卸荷回路和系卸荷回路分为系统不需要保压的卸荷回路和系统需要保压的卸荷回路。统需要保压的卸荷回路。6.2.4.1 利用滑阀机能卸荷的回路利用滑阀机能卸荷的回路 利用滑阀机能卸荷利用滑阀机能卸荷是工程机械最常用的卸是工程机械最常用的卸荷方法，此法简单可靠。荷方法，此法简单可靠。如图如图6.21是利用三位四是利用三位四通通H型换向滑阀卸荷的型换向滑阀卸荷的回路。在利用滑阀卸荷回路。在利用滑阀卸荷的回路中，滑阀中位机的回路中，滑阀中位机

42、能必须是能必须是M、H或或K型型或多路换向阀。或多路换向阀。 这种回路广泛应用这种回路广泛应用于夹紧或加压设备需要于夹紧或加压设备需要卸荷并保压的回路，且卸荷并保压的回路，且系统不需要并联其他执系统不需要并联其他执行元件的场合。行元件的场合。动画演示图图6.21 利用滑阀机能卸荷的回路利用滑阀机能卸荷的回路1-定量油泵；定量油泵；2-先导式溢流阀；先导式溢流阀；3-单向阀；单向阀；4- H型电磁换向阀；型电磁换向阀；5-液控单向阀；液控单向阀；6-电接触式压电接触式压力表；力表；7-液压缸液压缸 2. 二位二通阀的卸荷回路二位二通阀的卸荷回路 图图6.22示为利用二位示为利用二位二通电磁阀卸荷

43、的回路。二通电磁阀卸荷的回路。 其工作原理，见动画其工作原理，见动画演示。演示。 这种回路特别适用于低这种回路特别适用于低压小流量的系统。要注压小流量的系统。要注意的是，这种回路中所意的是，这种回路中所选用的二位二通电磁换选用的二位二通电磁换向阀向阀6的额定流量应该的额定流量应该和油泵和油泵1的额定流量相的额定流量相匹配。阀匹配。阀6也可以选择也可以选择电磁溢流阀。电磁溢流阀。动画演示图图6.22 二位二通阀卸荷的回路二位二通阀卸荷的回路1-定量油泵；定量油泵；2-直动式溢流阀；直动式溢流阀；3-单向阀；单向阀；4-手动换向阀；手动换向阀；5-液压缸；液压缸；6-电磁换向阀电磁换向阀 3. 利

44、用卸荷阀的卸荷回路利用卸荷阀的卸荷回路图图6.23利用卸荷阀进行卸利用卸荷阀进行卸荷的回路。荷的回路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该回路常用于执行机构该回路常用于执行机构需要保压的场合，例如需要保压的场合，例如夹紧机构、离合器等的夹紧机构、离合器等的液压系统中。要注意的液压系统中。要注意的是：溢流阀是：溢流阀5的开启压的开启压力远远大于卸荷阀力远远大于卸荷阀4的的开启压力。开启压力。动画演示图图6.23利用卸荷阀的卸荷回路利用卸荷阀的卸荷回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-单向阀；单向阀；4-卸荷阀；卸荷阀；5-蓄能器；蓄能器；6-电磁换向阀；电磁换向阀

45、；7-液压缸；液压缸； 6.2.5 保压回路保压回路 机器循环工作过程中的某一阶段，要求机器循环工作过程中的某一阶段，要求执行机构保持工况规定的压力，这时就需要执行机构保持工况规定的压力，这时就需要采用保压回路。保压回路的功能在于使系统采用保压回路。保压回路的功能在于使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的情况下在一段时间内保持稳定不变的压力。的情况下在一段时间内保持稳定不变的压力。 保压性能的两个主要指标为保压时间和保压性能的两个主要指标为保压时间和压力稳定性。压力稳定性。 1用限压式变量泵保压的回路用限压式变量泵保压的回路 图图6.24示为限压式

46、变量油泵示为限压式变量油泵保压的回路。保压的回路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 采用限压式变量油泵可以采用限压式变量油泵可以长期保持液压缸的压力，长期保持液压缸的压力，而且效率较高，因为液压而且效率较高，因为液压缸中压力升高后，油泵的缸中压力升高后，油泵的输油量自动减至补偿泄漏输油量自动减至补偿泄漏所需的流量，并能随泄漏所需的流量，并能随泄漏量的变化而自动调整。该量的变化而自动调整。该回路广泛应用于夹紧装置回路广泛应用于夹紧装置或压力机等需要保压的回或压力机等需要保压的回路中。路中。 图图6.24限压式变量油泵保压的回路限压式变量油泵保压的回路1-限压式变量油泵；限压式变

47、量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-单向阀；单向阀；4-三位四通电磁换向阀；三位四通电磁换向阀；5-液压缸液压缸动画演示 2. 用蓄能器和压力继电器保压的回路用蓄能器和压力继电器保压的回路图图6.25示为用蓄能器和压力继电示为用蓄能器和压力继电器保压的回路。器保压的回路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 这种回路应用于夹紧装置或压这种回路应用于夹紧装置或压力离心铸造机中的拔管钳等需力离心铸造机中的拔管钳等需要保压的回路中。需要注意的要保压的回路中。需要注意的是，蓄能器的容量要根据内泄是，蓄能器的容量要根据内泄漏的大小和保压时间长短来确漏的大小和保压时间长短来确定。蓄能器的工作压力

48、以及压定。蓄能器的工作压力以及压力继电器的调定压力，需根据力继电器的调定压力，需根据液压缸的夹紧力来确定。电磁液压缸的夹紧力来确定。电磁阀阀8可以选用小流量阀。可以选用小流量阀。图图6.25蓄能器与压力继电器保压的回路蓄能器与压力继电器保压的回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-单向阀；单向阀；4-压力继压力继电器电器；5-电磁换向阀电磁换向阀；6-液压缸；液压缸；7-蓄能器；蓄能器；8-电磁阀电磁阀动画演示 6.2.6平衡限速回路平衡限速回路 平衡回路也称限速回路。有些机床及工程机械平衡回路也称限速回路。有些机床及工程机械上的执行元件，如挖掘机的动臂缸和起重机的上的执行元件，如

49、挖掘机的动臂缸和起重机的变幅液压缸、卷扬马达等，在其下降动作中，变幅液压缸、卷扬马达等，在其下降动作中，由于载荷及自身的重力作用往往会造成超速现由于载荷及自身的重力作用往往会造成超速现象，即下降速度越来越快，超过了系统的控制象，即下降速度越来越快，超过了系统的控制速度。这种现象容易导致危险的后果，因而为速度。这种现象容易导致危险的后果，因而为了防止立式液压缸与垂直运动的工作部件由于了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，在有可能产自重而自行下落造成事故或冲击，在有可能产生意外超速的回路中，设置平衡装置，起到安生意外超速的回路中，设置平衡装置，起到安全保护的作用。全

50、保护的作用。 1. 用直控单向平衡阀的平衡限速回路用直控单向平衡阀的平衡限速回路图图6.26是利用直控单向平衡阀形是利用直控单向平衡阀形成背压的平衡限速回路。成背压的平衡限速回路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 由于滑阀结构的顺序阀和换由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置，故这长时间停在任意位置，故这种回路适用于工作负载固定种回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。且活塞闭锁要求不高的场合。例如用在板料剪切机的压块例如用在板料剪切机的压块液压缸、立式机床等立式液液压缸、立式机床等立式液压缸或垂直运动的工作部件压缸

51、或垂直运动的工作部件中平衡质量变化不大的平衡中平衡质量变化不大的平衡回路。回路。图图6.26直控单向平衡阀的平衡限速回路直控单向平衡阀的平衡限速回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-电磁换向阀；电磁换向阀； 4-直控单向顺序阀；直控单向顺序阀；5-液压缸液压缸动画演示 2. 采用远控单向平衡阀的平衡限速回路采用远控单向平衡阀的平衡限速回路 图图6.27是液压起重机起升机构所用是液压起重机起升机构所用的平衡限速回路。的平衡限速回路。其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 这种回路可使下降速度相对比较稳这种回路可使下降速度相对比较稳定，它不受载荷大小的影响，适用定，它不受载

52、荷大小的影响，适用于平衡质量变化较大且活塞闭锁要于平衡质量变化较大且活塞闭锁要求不高的液压机械中，例如在起重求不高的液压机械中，例如在起重机的起升、变幅和伸缩臂等机构中机的起升、变幅和伸缩臂等机构中获得普遍应用。需要注意的是：重获得普遍应用。需要注意的是：重物由高处向低处降落时的势能变化，物由高处向低处降落时的势能变化，将全部通过阀口的节流作用转化为将全部通过阀口的节流作用转化为热能，甚至成为起重机油温升高的热能，甚至成为起重机油温升高的主要热源。为了防止液压缸振荡，主要热源。为了防止液压缸振荡，可以在远控单向顺序阀可以在远控单向顺序阀4的控制油路的控制油路中加装一个节流阀。中加装一个节流阀。

53、图图6.27远控单向顺序阀的平衡远控单向顺序阀的平衡限速回路限速回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-电电磁换向阀；磁换向阀；4-远控单向顺序阀；远控单向顺序阀；5-液压缸液压缸动画演示 3 . 液控单向阀平衡限速回路液控单向阀平衡限速回路图图6.28利用液控单向阀的平衡限速回利用液控单向阀的平衡限速回路。路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 这种回路可使活塞下降速度稳定，这种回路可使活塞下降速度稳定，它不受载荷大小的影响，适用于平衡它不受载荷大小的影响，适用于平衡质量变化较大且活塞闭锁要求高的液质量变化较大且活塞闭锁要求高的液压机械中。例如常用在剪切机剪刀缸、

54、压机械中。例如常用在剪切机剪刀缸、叉车举升液压缸等的平衡回路中。叉车举升液压缸等的平衡回路中。需要注意的是：活塞下行速度的平稳需要注意的是：活塞下行速度的平稳程度由单向节流阀程度由单向节流阀5来控制，应根据来控制，应根据实际需要的速度来选择节流阀的规格。实际需要的速度来选择节流阀的规格。当负载小、流量大时，效率较低。当负载小、流量大时，效率较低。图图6.28液控单向阀的平衡限速回路液控单向阀的平衡限速回路1-定量油泵；定量油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-电磁换电磁换向阀；向阀；4-液控单向阀；液控单向阀；5-单向节流单向节流阀；阀；6-液压缸液压缸动画演示 6.2.7 缓冲回路缓冲回路 缓冲回路

55、所包含的种类有很多，包括对液压缸进缓冲回路所包含的种类有很多，包括对液压缸进行缓冲的回路、对油泵进行缓冲的回路、对压力行缓冲的回路、对油泵进行缓冲的回路、对压力表进行缓冲的回路、对蓄能器进行缓冲的回路等。表进行缓冲的回路、对蓄能器进行缓冲的回路等。这里只介绍对液压缸进行缓冲的回路。这里只介绍对液压缸进行缓冲的回路。 当执行机构质量较大，运动速度较高时，若突然当执行机构质量较大，运动速度较高时，若突然停止或换向，会产生很大的冲击和振动，影响执停止或换向，会产生很大的冲击和振动，影响执行元件零部件的使用寿命。为了减少或消除冲击，行元件零部件的使用寿命。为了减少或消除冲击，可以采用缓冲液压缸。此外，

56、还可以在液压系统可以采用缓冲液压缸。此外，还可以在液压系统上采取一些措施来实现缓冲。上采取一些措施来实现缓冲。1.用溢流阀的缓冲回路用溢流阀的缓冲回路 图图6.29为应用溢流阀为应用溢流阀进行缓冲的缓冲回路。进行缓冲的缓冲回路。其工作原理，见动画其工作原理，见动画演示。演示。 该回路能够产生双向该回路能够产生双向缓冲作用，适用于经缓冲作用，适用于经常换向而且会产生两常换向而且会产生两个方向冲击力的场合。个方向冲击力的场合。图图6.29溢流阀的缓冲回路溢流阀的缓冲回路1-定量油泵；定量油泵；2、5、7-溢流阀；溢流阀；3-电磁电磁阀；阀；4-液压缸；液压缸； 6、8-单向阀单向阀动画演示 2.

57、用蓄能器的缓冲回路用蓄能器的缓冲回路 图图6.30所示为应用蓄能器进所示为应用蓄能器进行缓冲的缓冲回路。行缓冲的缓冲回路。 其工作原理，见动画演示。其工作原理，见动画演示。 该回路能够产生双向缓冲该回路能够产生双向缓冲作用，适用于经常换向而作用，适用于经常换向而且会产生两个方向冲击力且会产生两个方向冲击力的场合，例如矿用装载机的场合，例如矿用装载机离合器等的液压回路。需离合器等的液压回路。需要注意的是：蓄能器的容要注意的是：蓄能器的容量应与液压缸正常工作时量应与液压缸正常工作时所受的压力冲击大小相适所受的压力冲击大小相适应。应。图图6.30用蓄能器的缓冲回路用蓄能器的缓冲回路1-定量油泵；定量

58、油泵；2-溢流阀；溢流阀；3-电磁阀；电磁阀；4-液压缸；液压缸；5、7-液控单向阀；液控单向阀；6、8-蓄能器蓄能器动画演示6.3 速度控制回路速度控制回路 液压传动系统除了必须满足主机对力或力矩的要求而液压传动系统除了必须满足主机对力或力矩的要求而外，还需通过速度控制回路来满足其对运动速度的各外，还需通过速度控制回路来满足其对运动速度的各项要求。项要求。 机床或工程机械在工作过程中，经常由于工艺上的要机床或工程机械在工作过程中，经常由于工艺上的要求或工况的变化需要改变执行机构的运动速度，内燃求或工况的变化需要改变执行机构的运动速度，内燃机驱动的工程机械，可采取调节油门的方法来改变速机驱动的

59、工程机械，可采取调节油门的方法来改变速度，但调速范围毕竟有限，仍需借助传动系统来扩大度，但调速范围毕竟有限，仍需借助传动系统来扩大调速范围。调速范围。 采用液压传动可简单而有效地获得范围较宽的有级调采用液压传动可简单而有效地获得范围较宽的有级调速或无级调速方案。速或无级调速方案。液压系统中的执行元件主要是液压缸和液压马达，其运动速度或转速与输入的流量及自身的几何参数有关。6.3 速度控制回路速度控制回路 在液压调速回路中，若不计容积效率，则执行元件在液压调速回路中，若不计容积效率，则执行元件的运动速度分别由下式决定：的运动速度分别由下式决定：对液压缸对液压缸 对液压马达对液压马达式中式中 v

60、液压缸的运动速度液压缸的运动速度( (m/min) )； q输入执行元件工作腔的实际流量输入执行元件工作腔的实际流量( (Lmin) )； A A液压缸活塞的有效作用面积液压缸活塞的有效作用面积( (cm2 2) )； n1、n2液压泵及液压马达的转速液压泵及液压马达的转速( (rpm /min) )； V1、V2液压泵及液压马达的排量液压泵及液压马达的排量( (mL/rpm) )。1 12221000VnqnVV1 110100V nqvAA 由此可知，在液压泵转速不变的情况下，改变输入执行元件工作由此可知，在液压泵转速不变的情况下，改变输入执行元件工作腔的流量以及改变液压泵或液压马达的排量