液压与气压传动6

1、School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 6.1 6.1 基本回路基本回路 6.2 6.2 基本回路基本回路 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 掌握液气基本回路所具有的功能、特点以及回路元件掌握液气基本回路所具有的功能、特点以及回路元件的组成；的组成；了解各种功能回路的实现方法、工作原理、控制方式了解各种功能回路的实现方法、工作原理、控制方式及其典型应用。及其典型应用。调压回路、卸荷回路、保压回路；调压回路、卸荷回路、保压回路；节流阀节流调速及各种调速回路的调

2、速原理；节流阀节流调速及各种调速回路的调速原理；顺序动作、同步动作、多元件互不干扰等回路。顺序动作、同步动作、多元件互不干扰等回路。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 所谓基本回路所谓基本回路是指由若干液压或气动元件组成的能完是指由若干液压或气动元件组成的能完成特定功能的最简单的通路结构。它是成特定功能的最简单的通路结构。它是连接元件和系连接元件和系统的桥梁统的桥梁，所有液、气压系统都由基本回路单元组成。，所有液、气压系统都由基本回路单元组成。了解一个基本回路的功能应该从该回路所在的系统去了解一个基本回路的功能应该从该回路所

3、在的系统去进行分析。进行分析。从本质上看，基本回路主要包括从本质上看，基本回路主要包括压力控制回路压力控制回路、流量流量控制回路控制回路和和方向控制回路方向控制回路三种类型，其他回路一般都三种类型，其他回路一般都是从这三种回路中派生出来的。是从这三种回路中派生出来的。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 液压基本回路分为：液压基本回路分为： u压力控制回路压力控制回路u速度控制回路速度控制回路u方向控制回路方向控制回路u多执行元件控制回路多执行元件控制回路u高效节能回路高效节能回路u汽车汽车ABS系统液压回路系统液压回路Sch

4、ool of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Part 6.1.1 是利用是利用来控制系统整体或某一部分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。的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。 包括包括、和和等回路。等回路。 一一. .调压回路调压回路 的的是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或是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。在不超过某个数值。在中，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。在来调节。在中，用中，用来限定系统来限定系统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要

5、两种以上的压力，的最高压力，防止系统过载。若系统中需要两种以上的压力，则可采用则可采用。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院泵出口压力p=p1n系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始终开启，使系系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始终开启，使系统压力稳定在调定压力附近，溢流阀作定压阀用。统压力稳定在调定压力附近，溢流阀作定压阀用。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 系统中无节流阀。当系统工作压力达到或超过溢流阀调定系统中无节流阀。当系统工作压力达到或超过

6、溢流阀调定压力时，溢流阀才开启，对系统起安全保护作用。压力时，溢流阀才开启，对系统起安全保护作用。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院n 利用先导型溢流阀遥控口远程调压时，主溢流阀的调定压利用先导型溢流阀遥控口远程调压时，主溢流阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力。力必须大于远程调压阀的调定压力。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院1、单级调压回路、单级调压回路压力表压力表溢流阀调压弹簧溢流阀调压弹簧School of Mechanical Enginee

7、ring东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院2、二级调压回路、二级调压回路School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院3、多级调压回路、多级调压回路School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院4、比例（无级）调压回路、比例（无级）调压回路主溢流阀调压弹簧主溢流阀调压弹簧作安全调压至作安全调压至12MPa比例阀作远程溢流比例阀作远程溢流实现比例调压实现比例调压0-10MPaSchool of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学

8、院5、用变量泵调压回路、用变量泵调压回路 限定压力由溢流阀作限定压力由溢流阀作安全安全阀阀调定，一般其值比系统调定，一般其值比系统最高工作压力大最高工作压力大10%。即。即 P调调=1.1 P工工安全阀安全阀主油路主油路P调调=1.1 P工工School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 6、双向压力回路双向压力回路 (dual-pressure circuit) 利用两个处于稳定工作状态的溢流阀利用两个处于稳定工作状态的溢流阀( (作作定压阀定压阀) )分别控制液压分别控制液压系统的压力，使泵的出口在执行元件系统的压力，使泵的出口在执

9、行元件正反行程正反行程的不同阶段得到的不同阶段得到两种两种不同的稳定压力。不同的稳定压力。P1调调12P2调调榨油饼榨油饼a)School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 功用功用 对于只有一个液压泵多个执行元件的液压系统，若对于只有一个液压泵多个执行元件的液压系统，若某个支路需要的工作压力比主油路低时，常采用由减压阀某个支路需要的工作压力比主油路低时，常采用由减压阀组成的减压回路；减小系统压力到需要的稳定值，以满足组成的减压回路；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。机床的夹紧、定位、润滑及控制油

10、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。二二.减压回路减压回路 减压回路减压回路 主油路压力由溢流阀主油路压力由溢流阀调定，主路压力为调定，主路压力为10MPa经过减压后经过减压后支路压力为支路压力为3MPa 液压系统中的定位、液压系统中的定位、夹紧、控制油路等支路，夹紧、控制油路等支路，工作中往往需要稳定的工作中往往需要稳定的低压，为此，在该支路低压，为此，在该支路上需串接一个减压阀。上需串接一个减压阀。 School of Mechanical Engineeri

11、ng东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院减压回路减压回路 图为用于工件图为用于工件夹紧的减压回路。夹紧的减压回路。夹紧时，为了防止夹紧时，为了防止系统压力降低油液系统压力降低油液倒流，并短时保压，倒流，并短时保压，在减压阀后串接一在减压阀后串接一个单向阀。图示状个单向阀。图示状态，低压由减压阀态，低压由减压阀1调定；当二通阀通调定；当二通阀通电后，阀电后，阀1出口压力出口压力则由远程调压阀则由远程调压阀2决决定，故此回路为二定，故此回路为二级减压回路。级减压回路。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院换向阀居左位，减压阀换

12、向阀居左位，减压阀由阀由阀1弹簧调压为弹簧调压为5MPa换向阀居右位，减压阀换向阀居右位，减压阀由远程阀由远程阀2调压为调压为3MPa二级减压回路二级减压回路School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院无级减压回路无级减压回路School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院三三.增压回路增压回路 功用功用 使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不大的使系统的局部支路获得比系统压

13、力高且流量不大的油液供应。油液供应。 实现压力放大的元件主要是增压器，实现压力放大的元件主要是增压器，其增压比为增压器大其增压比为增压器大小活塞的面积比。小活塞的面积比。 注意：注意：压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。 优点：优点：利用低压泵，获得高压油，节省能源损耗，而且系利用低压泵，获得高压油，节省能源损耗，而且系统工作可靠、噪声小统工作可靠、噪声小School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院n 单作用增压器的增压回路单作用增压器的增压回路 适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合

14、适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 双作用增压器的增压回路双作用增压器的增压回路 它能连续输出高压油，适用于增压行程要求较长的场合。它能连续输出高压油，适用于增压行程要求较长的场合。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院n用液压泵增压回路用液压泵增压回路本回路多用于起重机的液压系统。本回路多用于起重机的液压系统。由由驱动，驱动，与与或或串联，从而实现增压。串联，从而实现增压。School of Mechanical

15、Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院四四. .卸载回路卸载回路 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。 卸载方式卸载方式：压力卸载；流量卸载（仅适用于变量泵）：压力卸载；流量卸载（仅适用于变量泵）流量卸荷流量卸荷: :使泵在零流量或接近零流量下工作。使泵在零流量或接近零流量下工作。压力卸荷压力卸荷: :将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近零将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近零压下工作；压下工作；School of Mechanica

16、l Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院当 换 向 阀 处 于 中 位 时当 换 向 阀 处 于 中 位 时（MM型、型、H H型和型和K K型型），），液压泵出口直通油箱，液压泵出口直通油箱，泵卸荷。因回路需保持泵卸荷。因回路需保持一定的控制压力以操纵一定的控制压力以操纵执行元件，故在泵出口执行元件，故在泵出口安装单向阀。安装单向阀。 用换向阀中位机能的卸荷回路 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院带遥控口的先导式溢流阀带遥控口的先导式溢流阀与二位二通电磁阀的组合。与二位二通电磁阀的组合。当执行元件

17、停止运动时，当执行元件停止运动时，二位二通电磁阀得电，溢二位二通电磁阀得电，溢流阀的遥控口通过电磁阀流阀的遥控口通过电磁阀回油箱，泵输出的油液以回油箱，泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油很低的压力经溢流阀回油箱，实现泵卸荷。箱，实现泵卸荷。 用电磁溢流阀的卸荷回路1School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院电磁溢流阀卸荷电磁溢流阀卸荷School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院3. 用蓄能器保压泵卸荷的回路用蓄能器保压泵卸荷的回路当三位换向阀左位工作时，液压缸向右运动夹紧

18、工件，进油路压力升高至压力继电器调定值时，压力继电器发信号使二位换向阀通电，液压泵卸荷。单向阀自动关闭，液压缸则由蓄能器持续补油保压。 应用：应用：适用于保压时间长、要求功率损失小的场合。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院4 4用限压式变量泵的卸荷回路用限压式变量泵的卸荷回路 当活塞运动到终点或换向阀处于中位时，液压泵压力升高，输出流量减小，当泵的压力升高到预调的最大值时，泵的流量减小到只需补充液压缸和换向阀的泄漏，回路实现保压卸荷。 特点：特点： 此种卸荷回路属于流量卸荷方式。从原理上讲这种卸荷方式泵消耗的功率很小，但要求

19、泵本身需要有较高的效率。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院换向阀卸荷回路换向阀卸荷回路M、H和和K型中位机能的型中位机能的处于中位时，液处于中位时，液压泵卸荷。压泵卸荷。所示采所示采用用M型中位机能的型中位机能的。这种回路。这种回路切换时压力冲击小，但回切换时压力冲击小，但回路中必须设置单向阀，以路中必须设置单向阀，以使系统能保持使系统能保持0.3MPa左右左右的压力，供控制油路之用。的压力，供控制油路之用。5、插装阀卸荷回路、插装阀卸荷回路由于插装阀通流能力大，由于插装阀通流能力大，因而这种卸荷回路适用因而这种卸荷回路适用

20、于大流量的液压系统。于大流量的液压系统。正常工作时，液压泵压正常工作时，液压泵压力由阀力由阀1调定。当调定。当通电后，主阀通电后，主阀上腔接通油箱，主阀口上腔接通油箱，主阀口全部打开，泵即卸荷。全部打开，泵即卸荷。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院6、多缸系统卸荷回路、多缸系统卸荷回路 所示是由一个所示是由一个向两个以上向两个以上供油的供油的。该。该回路把回路把和和连接在一起动作，连接在一起动作，当各液压缸的换向阀都在当各液压缸的换向阀都在时，泵就处于时，泵就处于。 多缸系统卸荷回路多缸系统卸荷回路School of Mec

21、hanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院五五. .保压回路保压回路 ：在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生的微：在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生的微小位移的情况下使系统压力基本上保持不变。小位移的情况下使系统压力基本上保持不变。保压性能的两个主要指标为保压性能的两个主要指标为保压时间和压力稳定性保压时间和压力稳定性。 常用的保压回路有：常用的保压回路有：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采用采用液控单向阀液控单向阀的保压回路的保压回路 适用于适用于保压时间短、

22、对保压稳保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合定性要求不高的场合School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院当液压泵加压完毕要当液压泵加压完毕要求保压时，由求保压时，由压力继压力继电器电器4发讯，发讯，换向阀换向阀2处于中位，处于中位，主泵主泵1卸载；卸载；同时同时二位二通换向阀二位二通换向阀8处于左位，由处于左位，由辅助泵辅助泵5向封闭的保压系统向封闭的保压系统a点点供油，维持系统压力供油，维持系统压力稳定。由于辅助泵只稳定。由于辅助泵只需补偿系统的泄漏量，需补偿系统的泄漏量，可选用小流量泵，功可选用小流量泵，功率损失小。压力稳定率

23、损失小。压力稳定性取决于性取决于溢流阀溢流阀7的稳的稳压性能压性能1、采用液压泵的保压回路、采用液压泵的保压回路School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院2、采用蓄能器补油的保压回路、采用蓄能器补油的保压回路School of Mechanical Engineering当当左位接左位接入工作时，入工作时，向右运动，向右运动，例如压紧工件后，进油路压力升例如压紧工件后，进油路压力升高至调定值，高至调定值，发出发出信号使信号使通电，通电，即卸荷，即卸荷，自动自动关闭，液压缸则由关闭，液压缸则由保压。保压。缸压不足时，压力继电器复位使缸

24、压不足时，压力继电器复位使泵重新工作。保压时间的长短取泵重新工作。保压时间的长短取决于蓄能器容量和压力继电器的决于蓄能器容量和压力继电器的通断调节区间，而压力继电器的通断调节区间，而压力继电器的通断调节区间决定了缸中压力的通断调节区间决定了缸中压力的最高和最低值。最高和最低值。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院所示为多个执行元件系统中的保所示为多个执行元件系统中的保压回路。这种回路的支路需保压。压回路。这种回路的支路需保压

25、。通过通过向支路输油，向支路输油，当支路压力升高达到当支路压力升高达到的调定值时，单向阀关闭，支路由的调定值时，单向阀关闭，支路由保压并补偿泄漏，与此同保压并补偿泄漏，与此同时，压力继电器发出信号，控制换时，压力继电器发出信号，控制换向阀（图中未示），使泵向主油路向阀（图中未示），使泵向主油路输油，另一个执行元件开始动作。输油，另一个执行元件开始动作。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院3、自动补油保压回路、自动补油保压回路采用采用和和的的，其，其为：为：当当1YA1YA通电，换向阀右位接入回路，通电，换向阀右位接入回路，液压

26、缸上腔压力上升至液压缸上腔压力上升至的的时，压力表触点通电，时，压力表触点通电，使使断电，换向阀处于中断电，换向阀处于中位，液压泵卸荷，液压缸由位，液压泵卸荷，液压缸由保压。当液压缸上腔压力下降保压。当液压缸上腔压力下降到到调定的调定的时，时，压力表又发出信号，使压力表又发出信号，使1YA1YA通电，通电，液压泵再次向系统供油，使压力上液压泵再次向系统供油，使压力上升。因此，这一回路能自动地补充升。因此，这一回路能自动地补充压力油，使液压缸的压力能长期保压力油，使液压缸的压力能长期保持在所需范围内。持在所需范围内。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程

27、学院东南大学机械工程学院六六 、平衡回路、平衡回路 balancing circuit 平衡回路平衡回路( balancing circuit )的功能在于使执的功能在于使执行元件的回油路上保持一定的背压值，以平衡重力行元件的回油路上保持一定的背压值，以平衡重力负载，使之不会因自重而自行下落。负载，使之不会因自重而自行下落。 1、采用单向顺序阀的平衡回路、采用单向顺序阀的平衡回路 2、采用液控单向阀的平衡回路、采用液控单向阀的平衡回路 3、采用远控平衡阀的平衡回路、采用远控平衡阀的平衡回路School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院n

28、采用单向顺序阀的平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路 该回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合该回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合n 采用液控单向阀的平衡回路采用液控单向阀的平衡回路特点：特点： 液控顺序阀的启闭取决于控制口的油压，回路的效率较高；当电磁阀处于左位时，压力油进入液压缸上腔，并进入液控顺序阀的控制口，打开顺序阀使背压消失。当电磁阀处于中位时，液压缸上腔卸压，使液控顺序阀迅速关闭以防止活塞和工作部件因自重下降，并被锁紧。应用：应用： 适用于运动部件重量不很大，停留时间较短的系统School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大

29、学机械工程学院n采用远控平衡阀的平衡回路采用远控平衡阀的平衡回路 它不但具有很好的密封性，它不但具有很好的密封性，能起到长时间的闭锁定位作用，能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。 中位：中位：泵卸荷、重物锁在空泵卸荷、重物锁在空中中 左位：左位：重物在限制速度下下重物在限制速度下下放放 右位：右位：提升重物提升重物School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院n减压平衡回路减

30、压平衡回路进入液压缸的压力由减压进入液压缸的压力由减压阀调节，以平衡阀调节，以平衡；液压缸的活塞杆跟随载荷液压缸的活塞杆跟随载荷作随动作随动，当活塞杆向，当活塞杆向上移动时，减压阀向液压上移动时，减压阀向液压缸供油；当活塞杆向下移缸供油；当活塞杆向下移动时，溢流阀溢流；保证动时，溢流阀溢流；保证液压缸在任何时候都保持液压缸在任何时候都保持对载荷的平衡。溢流阀的对载荷的平衡。溢流阀的调定压力要大于减压阀的调定压力要大于减压阀的调定压力。调定压力。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Part 6.1.2 在液压传动系统中的在液压传

31、动系统中的包括：包括：u调节液压执行元件的速度的调节液压执行元件的速度的u使之获得快速运动的使之获得快速运动的u工作进给速度以及工作进给速度之间的工作进给速度以及工作进给速度之间的：满足液压执行元件对工作速度的要求。：满足液压执行元件对工作速度的要求。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院(1)(1)节流调速回路节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回路中采用定量泵供油，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。节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。 (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

32、马达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。的排量来调节执行元件的运动速度。 (3)(3)容积节流调速回路容积节流调速回路（联合调速）（联合调速）School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院节流调速回路分类节流调速回路分类: :旁路节流调速旁路节流调速一一. . 调速回路调速回路 通过改变回路中流量控制元件（节流阀或调速阀）通过改变回路中流量控制元件（节流阀或调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。流量，以调节其运动速

33、度。 前两种调速回路由于在工作中回路的前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故又称为；供油压力不随负载变化而变化，故又称为；而旁路节流调速回路中，由于回路的而旁路节流调速回路中，由于回路的供油压力随负载的变化而变化，故又称为。供油压力随负载的变化而变化，故又称为。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院定义定义: 将节流阀放在定量泵与执行元件之间，利用将节流阀放在定量泵与执行元件之间，利用 节流阀来改变过流面积的大小，调节进入执节流阀来改变过流面积的大小，调节进入执 行元件的流量，而让多余的流量通过溢流阀行元

34、件的流量，而让多余的流量通过溢流阀 流回油箱，从而实现执行元件调速的方法称流回油箱，从而实现执行元件调速的方法称 进口进口节流调速回路。节流调速回路。特点特点：节流阀放在执行元件的进口；节流阀放在执行元件的进口； 溢流阀作定压阀用，有溢流；溢流阀作定压阀用，有溢流； 保证泵的出口压力基本恒定；保证泵的出口压力基本恒定； 1.进油路节流调速进油路节流调速School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanica

35、l Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院1.回油路节流调速回油路节流调速定义定义: 将节流阀放在执行元件与油箱之间，利用节流将节流阀放在执行元件与油箱之间，利用节流 阀来改变通流面积的大小，直接控制从执行元阀来改变通流面积的大小，直接控制从执行元 件返回油箱的流量，间接控制进入执行元件的件返回油箱的流量，间接控制进入执行元件的 流量，让多余的流量通过溢流阀返回油箱，从流量，让多余的流量通过溢流阀返回油箱，从 而实现调速的回路称而实现调速的回路称出口出口( (回油回油) )节流调速节流调速。 特点特点：节流阀放在执行元件的节流阀放在执行元件的出出口；口； 溢流阀作定压阀

36、用，有溢流；溢流阀作定压阀用，有溢流； 保证泵的出口压力基本恒定；保证泵的出口压力基本恒定； School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 进、回油路节流调速回路比较：进、回油路节流调速回路比较： 回油节流调速，缸回油腔形成一定的背压，能在负值负载下工作；而进油节流调速由于回油腔没有背压，因而不能在负值负载下工作。 如 图所示在顺铣过程中，切削力的水平分力 的方向与进给方向有时相同，有时相反，而且其大小又是变化的，这样工件连同工作台就可能发生窜动，产生振动，使进给运动不平稳。 HF1）承受负值负载的能力）承受负值负载的能力 Schoo

37、l of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 2）停车后的起动性能）停车后的起动性能 回油节流调速回路：有前冲现象。有前冲现象。 进油节流调速回路：前冲很小，甚至没有前冲。前冲很小，甚至没有前冲。 3）运动平稳性）运动平稳性 回油节流调速回路：运动平稳性好。运动平稳性好。 进油节流调速回路：节流阀通流面积较大，低速时不易堵塞，节流阀通流面积较大，低速时不易堵塞， 能获得更低的稳定速度。能获得更低的稳定速度。 4）实现压力控制的方便性）实现压力控制的方便性 进油节流调速回路：容易实现压力控制。容易实现压力控制。回油节流调速回路：实现压力控制不方便

38、。实现压力控制不方便。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院6）回油腔的压力）回油腔的压力 回油节流调速回路，回油腔的压力较高，特别是在轻载时，回油腔压力有可能比进油腔压力还要高，这对液压缸回油腔和回油管路的强度和密封提出了更高的要求。 为了提高节流调速回路的综合性能，一般常采用进油路节为了提高节流调速回路的综合性能，一般常采用进油路节流调速，并在回油路上加背压阀，使其兼具两者的优点。流调速，并在回油路上加背压阀，使其兼具两者的优点。 5）油液发热及泄漏的影响）油液发热及泄漏的影响 进油节流调速回路：对系统泄漏影响大。对系统泄漏

39、影响大。回油节流调速回路：对系统泄漏影响小。对系统泄漏影响小。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School o

40、f Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院调速回路调速回路 进油节流调速回路进油节流调速回路a a）回路图）回路图 b b）速度负载特性）速度负载特性如如所示，所示，。液压泵输出的油液一部分经液压泵输出的油液一部分经节流阀进入液压缸工作腔，节流阀进入液压缸工作腔，推动活塞运动，多余的油液推动活塞运动，多余的油液经溢流阀流回油箱。经溢流阀流回油箱。 是这种调速回路能够正是这种调速回路能够正常工作的常工作的。 由于溢流阀有由于溢流阀有，。调节。调节的的，即可调，即可调节通过节流阀的节通过节流阀的，从而，从而调节液压缸的调节液压缸的。 School of

41、 Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院缸在稳定工作时，其受力平衡方程式为缸在稳定工作时，其受力平衡方程式为 p1A1=F+p2A2因为液压泵的供油压力因为液压泵的供油压力pp为定为定值，故节流阀两端的压力差为值，故节流阀两端的压力差为式中式中 p1、p2分别为液压缸进油腔和回油腔的压力，由于回分别为液压缸进油腔和回油腔的压力，由于回 油腔通油箱，油腔通油箱，p20； F液压缸的负载；液压缸的负载； A1、A2分别为液压缸无杆腔和有杆腔的有效面积。分别为液压缸无杆腔和有杆腔的有效面积。所以所以11AFp 1p1pAFpppp School of M

42、echanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院经节流阀进入液压缸的流量为经节流阀进入液压缸的流量为mAFpKApKAq 1pTmT1式中式中 K常数；常数； AT节流阀的通流面积；节流阀的通流面积； m指数，指数，0.5m1。故液压缸的运动速度为故液压缸的运动速度为mAFpAKAAqv 111p1T式（式（6-36-3）即为）即为的的。由该式可知，。由该式可知，液压缸的运动速度液压缸的运动速度v和节流阀通流面积和节流阀通流面积A AT T成正比。调节成正比。调节AT T可实现可实现，这种回路的调速范围较大（速比最高可达，这种回路的调速范围较大（速比最高可达1

43、00100）。当）。当AT T调定后，速调定后，速度随负载的增大而减小，故这种调速回路的度随负载的增大而减小，故这种调速回路的。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院若按式（若按式（6-3）选用不同的）选用不同的AT值作值作v-F坐标曲线图，可得一组曲线，坐标曲线图，可得一组曲线，即为该回路的即为该回路的，如，如所示。这组曲线表示所示。这组曲线表示液压缸运动速度随负载变化的规律，曲线越陡，说明负载变化对液压缸运动速度随负载变化的规律，曲线越陡，说明负载变化对速度的影响越大，即速度刚性越差。由式（速度的影响越大，即速度刚性越差。

44、由式（6-3）和）和还可还可看出，当看出，当AT一定时，重载区域比轻载区域的速度刚性差；在相同一定时，重载区域比轻载区域的速度刚性差；在相同负载条件下，负载条件下，AT大时，亦即速度高时速度刚性差。所以这种调速大时，亦即速度高时速度刚性差。所以这种调速回路回路。 由式（由式（6-3）可知，无论）可知，无论AT为何值，当为何值，当F=ppA1时，节流阀两时，节流阀两端压差端压差p为零，活塞运动也就停止，此时为零，活塞运动也就停止，此时。所以此。所以此F值即为该回路的值即为该回路的，即即Fmax=ppA1。mAFpAKAAqv 111p1TSchool of Mechanical Engineer

45、ing东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 pppppcqpqpqpFvPP111 在在中，液压泵的输出的功率为中，液压泵的输出的功率为pp=ppqp=常量；而液压缸的输出功率为常量；而液压缸的输出功率为由上式可知，这种调速回路的功率损失由两部分组成，即由上式可知，这种调速回路的功率损失由两部分组成，即Py=ppqy和和PT=pq1，故，故。 所以该回路的功率损失为所以该回路的功率损失为11111qpAqFFP 111111pqqpqppqqpqpqpPPPy ypppppp)()(式中式中 qy通过溢流阀的溢流量，通过溢流阀的溢流量，qy=qp-q1。School of Mechanic

46、al Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院调速回路调速回路 回油节流调速回路回油节流调速回路所示为把所示为把，利用节流阀控，利用节流阀控制液压缸的排油量制液压缸的排油量q2来实现速度来实现速度调节。由于进入液压缸的流量调节。由于进入液压缸的流量q1受到回油路上受到回油路上q2的限制。因此调的限制。因此调节节q2，也就调节了进油量，也就调节了进油量q1，定，定量泵输出的多余油液仍经溢流阀量泵输出的多余油液仍经溢流阀流回油箱，流回油箱，p。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院2221pT22AAFAApK

47、AAqvm 比较式（比较式（6-56-5）和式（）和式（6-36-3）可以发现，）可以发现，若液压，若液压缸两腔有效面积相同（双出杆液压缸），那么两种节流调速缸两腔有效面积相同（双出杆液压缸），那么两种节流调速回路的速度负载特性和速度刚度就完全一样。因此对进油节回路的速度负载特性和速度刚度就完全一样。因此对进油节流调速回路的一些分析完全适用于回油节流调速回路。流调速回路的一些分析完全适用于回油节流调速回路。类似于式（类似于式（6-3）的推导过程，由液压缸的力平衡方程（）的推导过程，由液压缸的力平衡方程（p20）和流量阀的流量方程和流量阀的流量方程(p=p2)，进而可得液压缸的速度负载特，进而可

48、得液压缸的速度负载特性为：性为：School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院回油节流调速的最大承载能力与进油节流调速相同，即回油节流调速的最大承载能力与进油节流调速相同，即 ：Fmax=ppA1。 液压泵的输出功率与进油节流调速相同，即液压泵的输出功率与进油节流调速相同，即Pp=ppqp，且等于，且等于常数；液压缸的输出功率为常数；液压缸的输出功率为P1=Fv=(ppA1-p2A2)v=ppq1-p2q2；该回路的功率损失为：该回路的功率损失为：22212211pqqpqpqqpqpqpqpPPP yppppppp)(式中，式中，pp

49、qy为溢流损失功率，而为溢流损失功率，而pq2为节流损失功率。所以为节流损失功率。所以。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院ppppppppcqpqAAppqpqpqpqpFv1122221 当使用同一个液压缸和同一个节流阀，且负载当使用同一个液压缸和同一个节流阀，且负载F和活塞运动速度和活塞运动速度v相同时，则式（相同时，则式（6-6）和式（）和式（6-4）是相同的，因此可以认为进、）是相同的，因此可以认为进、回油节流调速回路的效率是相同的。回油节流调速回路的效率是相同的。但是，应当指出，在但是，应当指出，在中，液压缸工作腔

50、和回油中，液压缸工作腔和回油腔的压力都比进油节流调速回路的高，特别是负载变化大，尤其腔的压力都比进油节流调速回路的高，特别是负载变化大，尤其是当是当F接近于零时，回油腔的背压有可能比液压泵的供油压力还接近于零时，回油腔的背压有可能比液压泵的供油压力还要高，这样会使节流功率损失大大提高，且加大泄漏，因而要高，这样会使节流功率损失大大提高，且加大泄漏，因而。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 回油节流调速回路的节流阀使液压缸回回油节流调速回路的节流阀使液压缸回油腔形成一定的背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件的前油腔形成一定的

51、背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件的前冲，即能在负值负载下工作，而进油节流调速由于回油腔没有背冲，即能在负值负载下工作，而进油节流调速由于回油腔没有背压力，因而不能在负值负载下工作。压力，因而不能在负值负载下工作。 长期停车后液压缸油腔内的油液会流回油长期停车后液压缸油腔内的油液会流回油箱，当液压泵重新向液压缸供油时，在回油节流调速回路中，由箱，当液压泵重新向液压缸供油时，在回油节流调速回路中，由于进油路上没有节流阀控制流量，即使回油路上节流阀关得很小，于进油路上没有节流阀控制流量，即使回油路上节流阀关得很小，也会使活塞前冲；而在进油节流调速回路中，由于进油路上有节也会使活塞前冲；而在进油

52、节流调速回路中，由于进油路上有节流阀控制流量，故活塞前冲很小，甚至没有前冲。流阀控制流量，故活塞前冲很小，甚至没有前冲。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 进油节流调速回路中，进油腔的压力进油节流调速回路中，进油腔的压力将随负载而变化，当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升将随负载而变化，当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调定压力，利用这一压力变化来实现压力控制是很方到溢流阀的调定压力，利用这一压力变化来实现压力控制是很方便的。但在回油节流调速回路中，只有回油腔的压力才会随负载便的。但在回油节流调速回路中，

53、只有回油腔的压力才会随负载变化，当工作部件碰到死挡块后，其压力将降至零，利用这一压变化，当工作部件碰到死挡块后，其压力将降至零，利用这一压力变化来实现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。力变化来实现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。 在进油节流调速回路中，经过节流阀发热在进油节流调速回路中，经过节流阀发热后的液压油直接进入液压缸的进油腔；而在回油节流调速回路中，后的液压油直接进入液压缸的进油腔；而在回油节流调速回路中，经过节流阀发热后的液压油流回油箱冷却。因此，发热和泄漏对经过节流阀发热后的液压油流回油箱冷却。因此，发热和泄漏对进油节流调速的影响均大于回油节流调速。进油节流调速的影响均大于回油节

54、流调速。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调速，并在为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调速，并在回油路上加背压阀的回路，使其兼备两者的优点。回油路上加背压阀的回路，使其兼备两者的优点。 在回油节流调速回路中，由于回油路上节流阀小在回油节流调速回路中，由于回油路上节流阀小孔对缸的运动有阻尼作用，同时空气也不易渗入，可获得更为稳孔对缸的运动有阻尼作用，同时空气也不易渗入，可获得更为稳定的运动。而在进油节流调速回路中，回油路的油液没有节流阀定的运动。而在进油节流调速回路中，回油路的

55、油液没有节流阀阻尼作用，因此，运动平稳性稍差。但是，在使用单杆液压缸的阻尼作用，因此，运动平稳性稍差。但是，在使用单杆液压缸的场合，无杆腔的进油量大于有杆腔的回油量，故在缸径、缸速相场合，无杆腔的进油量大于有杆腔的回油量，故在缸径、缸速相同的情况下，若节流阀的最小稳定流量相同，则进油节流调速回同的情况下，若节流阀的最小稳定流量相同，则进油节流调速回路能获得更低的稳定速度。路能获得更低的稳定速度。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院调速回路调速回路 旁路节流调路回路旁路节流调路回路a a）回路图）回路图 b b）速度负载特性）速

56、度负载特性采用节流阀的采用节流阀的。节流阀。节流阀调节液压泵溢回油箱的流调节液压泵溢回油箱的流量，从而控制了进入液压量，从而控制了进入液压缸的流量。缸的流量。由于溢流已由节流阀承担，由于溢流已由节流阀承担，故溢流阀实际上是故溢流阀实际上是，常态时关闭，过载时打开，常态时关闭，过载时打开，其调定压力为最大工作压其调定压力为最大工作压力的力的1.11.2倍。倍。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院按照按照的推导过程，可得到的推导过程，可得到的的方程。与前述不同之处主要是进入液压缸的流量方程。与前述不同之处主要是进入液压缸的流量q1

57、为泵的流量为泵的流量qp与节流阀溢走的流量与节流阀溢走的流量qT之差。由于在回路中泵的工作压力随负载之差。由于在回路中泵的工作压力随负载而变化，正比于压力的泄漏量也是变量（前两回路中为常量），而变化，正比于压力的泄漏量也是变量（前两回路中为常量），对速度产生了附加影响，因而泵的流量中要计入泵的泄漏流量对速度产生了附加影响，因而泵的流量中要计入泵的泄漏流量qp,所以有：所以有：mmAFKAAFKqpKAqqqqq 1T11tTptTp1)(式中式中 qt液压泵的理论流量；液压泵的理论流量； K1液压泵的泄漏系数；液压泵的泄漏系数； 其他符号意义同前。其他符号意义同前。School of Mech

58、anical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院所以，液压缸的速度负载特性为所以，液压缸的速度负载特性为11T11t11AAFKAAFKqAqvm 式中式中: : qt液压泵的液压泵的；K1液压泵的液压泵的；其他符号意义同前其他符号意义同前 根据式（根据式（6-7），选取不同的），选取不同的AT值可作出一组值可作出一组，如图如图6-18b所示，由曲线可见，所示，由曲线可见，速度显著下降，即，速度显著下降，即；，负载越大，速度刚度越大；，负载越大，速度刚度越大；，AT越小（即活塞运动速度越高），速度刚度越越小（即活塞运动速度越高），速度刚度越大。大。School of

59、 Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院由由可知，速度负载特性曲线在横坐标上并不汇交，可知，速度负载特性曲线在横坐标上并不汇交，其最大承载能力随其最大承载能力随AT的增大而减小，即的增大而减小，即。 旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，液压泵的输旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，液压泵的输出压力随负载而变化，即节流损失和输入功率随负载而变化，出压力随负载而变化，即节流损失和输入功率随负载而变化，所以所以。由于旁路节流调速回路负载特性很软，低速承载能力又差，由于旁路节流调速回路负载特性很软，低速承载能力又差，故其应用比前两种回路少，只用

60、于高速、负载变化较小、对故其应用比前两种回路少，只用于高速、负载变化较小、对速度平稳性要求不高而要求功率损失较小的系统中。速度平稳性要求不高而要求功率损失较小的系统中。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院采用采用的节流调速回路的节流调速回路 使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较软，变载荷下使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较软，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。由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流调速阀来