速度控制回路培训资料

1、速度控制回路 （一）节流调速回路1. 进油路节流调速回路进油路节流调速回路压力关系：压力关系：P1溢流阀调定压力溢流阀调定压力P2 = R/A流量关系：流量关系：q1 = q2+ q3=泵额定流量泵额定流量3) 节流阀开度不变，负载增大节流阀开度不变，负载增大压差减小，液阻不变压差减小，液阻不变流量减少流量减少油缸速度降低。油缸速度降低。4)节流阀开度不变，负载减小：节流阀开度不变，负载减小：压差增大，液阻不变压差增大，液阻不变流量增加流量增加油缸速度提高。油缸速度提高。1) 负载不变，节流阀开度增加负载不变，节流阀开度增加液阻减小，压差不变液阻减小，压差不变流量增加流量增加油缸速度提高。油缸

2、速度提高。2) 负载不变，节流阀开度减小负载不变，节流阀开度减小液阻增大，压差不变液阻增大，压差不变流量减少流量减少油缸速度降低。油缸速度降低。 。返回返回进油路节流调速回路的速度负载特性mmJmJRApAAKAARpAKAqv)()(1112液压缸移动速度液压缸移动速度节流阀通流面积vmRApvRT1回路的速度刚度回路的速度刚度速度刚度反映执行元件的速度随负载变化程度。刚度越大，速度随负载的波动变化越小，则调速性能越好。看图看图进油路节流调速回路的承载能力节流阀进口压力节流阀进口压力p1 溢流阀调定压力溢流阀调定压力:pp节流阀出口压力节流阀出口压力p2 由负载决定由负载决定:R/A节流阀两

3、端压差为零时流量为零，则有：节流阀两端压差为零时流量为零，则有：Rmax = ppA进油路节流调速回路的功率损失231213212211)()(qpqpqppqqpqpqpP回路的功率损失组成回路的功率损失组成溢流功率溢流功率损失损失节流功率节流功率损失损失1122qpqpc 回路的效率回路的效率返回返回进油路节流调速回路的功率损失的变化进油路节流调速回路的功率损失的变化总功率损失减小负载不变总功率损失增大负载不变JJAA,节节流流损损失失溢溢流流损损失失不不变变，负负载载减减小小节节流流损损失失溢溢流流损损失失不不变变，负负载载增增大大JJAA节流损失节流损失溢流损失溢流损失减小减小负载不变

4、，负载不变，节流损失节流损失溢流损失溢流损失增大增大负载不变，负载不变，JJAA看图看图总功率损失不定减小不变，负载增大/JA2. 回油路节流调速回路回油路节流调速回路压力关系：压力关系：P1溢流阀调定压力溢流阀调定压力P2 = (p1A1R)/A2流量关系：流量关系：q1 = q2+ q4= q4+ (A1/A2)q3=泵额定流量泵额定流量经节流阀的油液直接流回油箱冷却对系统影响小。经节流阀的油液直接流回油箱冷却对系统影响小。节流阀起到产生背压作用，工作时可以承受反向节流阀起到产生背压作用，工作时可以承受反向负载的作用。负载的作用。返回返回回油路节流调速回路的速度负载特性液压缸移动速度液压缸

5、移动速度vmRApvRT1回路的速度刚度回路的速度刚度mmJmJRApAAKvAqvARApppAKq)(111223211223油缸速度：油缸出口压力：节流阀流量：调速性能与进油路节流调速回路近似看图看图回油路节流调速回路的承载能力节流阀进口压力节流阀进口压力p2由溢流阀调定压力由溢流阀调定压力pp和负载和负载R决定决定P2=(ppA1-R)/A2节流阀出口压力节流阀出口压力 0（油箱压力）（油箱压力）节流阀两端压差为零时流量为零，则有：节流阀两端压差为零时流量为零，则有：Rmax = ppA回油路节流调速回路的功率损失32qpPj回路的功率损失组成回路的功率损失组成节流损失：节流损失：溢流

6、损失：溢流损失：41qpPy回路总功率损失：回路总功率损失：yjPPP进油路和回油路节流调速回路的比较v负载能力：负载能力：回油路节流回路可以直接承受反向负载，回油路节流回路可以直接承受反向负载，进油路节流回路中必须接入背压阀才能实现。进油路节流回路中必须接入背压阀才能实现。v启动性能：启动性能：回油路节流回路启动时有较大的前冲现回油路节流回路启动时有较大的前冲现象，而进油路节流回路前冲现象不明显。象，而进油路节流回路前冲现象不明显。v压力控制的实现：压力控制的实现：进油路节流调速压力信号取自油进油路节流调速压力信号取自油缸进口，可以方便的用以实现正反向控制，而回油缸进口，可以方便的用以实现正

7、反向控制，而回油路节流调速回路压力信号取自油缸出口，可靠性差，路节流调速回路压力信号取自油缸出口，可靠性差，处理电路复杂。处理电路复杂。v运动平稳性：运动平稳性：回油路节流调速回路中运动部件的运回油路节流调速回路中运动部件的运动平稳性优于进油路节流调速回路。动平稳性优于进油路节流调速回路。3. 旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路压力关系：压力关系：溢流阀作为安全阀溢流阀作为安全阀P1R/A流量关系：流量关系：q1 = q2+ q3=泵额定流量泵额定流量3) 节流阀开度不变，负载增大节流阀开度不变，负载增大压差增大，液阻不变压差增大，液阻不变节流阀流量增节流阀流量增大大油缸速度降低。油缸速度降

8、低。4)节流阀开度不变，负载减小：节流阀开度不变，负载减小：压差减小，液阻不变压差减小，液阻不变节流阀流量减节流阀流量减小小油缸速度提高。油缸速度提高。1) 负载不变，节流阀开度增加负载不变，节流阀开度增加液阻减小，压差不变液阻减小，压差不变节流阀节流阀流量流量增加增加油缸速度降低。油缸速度降低。2) 负载不变，节流阀开度减小负载不变，节流阀开度减小液阻增大，压差不变液阻增大，压差不变节流阀节流阀流量流量减少减少油缸速度提高。油缸速度提高。 返回返回返回返回旁油路节流调速回路的速度负载特性液压缸移动速度液压缸移动速度mmJmJRAAKAqvqqqAqvARppAKq113122113油缸的流量

9、：油缸的流量：油缸速度：油缸速度：油缸出口压力：油缸出口压力：节流阀流量：节流阀流量：看图看图回路的速度刚度回路的速度刚度11mJmRAKmAvRT旁油路节流调速回路在节流阀阀口开度较大及负载较小的情况下刚性较差，因此此类回路适合于高速、重载的应用场合。旁油路节流调速回路的承载能力节流阀进口压力节流阀进口压力由负载由负载R决定决定p=R/A节流阀出口压力节流阀出口压力 0（油箱压力）（油箱压力）节流阀流量为油泵全流量时油缸速度为零，则有：节流阀流量为油泵全流量时油缸速度为零，则有：AAKqRqARAKmJmJmaxmax)(最大负载的值与节流阀的阀口开度决定最大负载的值与节流阀的阀口开度决定看

10、图看图旁油路节流调速回路的功率损失31qpPj节流损失：节流损失：回路总功率损失：回路总功率损失：jPP回路的效率：回路的效率：1121qpqpc4. 使用调速阀节流调速回路使用调速阀节流调速回路在使用调速阀代替在使用调速阀代替节流阀的各种节流调速节流阀的各种节流调速回路中，只要满足调速回路中，只要满足调速阀的最小压差要求阀的最小压差要求（5 10bar），则油缸速度，则油缸速度将唯一由调速阀所调定，将唯一由调速阀所调定，不随负载的变化而产生不随负载的变化而产生波动，即其速度刚度的波动，即其速度刚度的值近似无穷大。值近似无穷大。容积调速回路采用变量泵或变量液压马容积调速回路采用变量泵或变量液压

11、马达，通过改变泵或马达的容积常数以改变执达，通过改变泵或马达的容积常数以改变执行元件的运动速度。具有功率损失小，调速行元件的运动速度。具有功率损失小，调速范围宽的特点范围宽的特点 （二）容积调速回路变量泵变量马达变量泵变量马达定量泵变量马达定量泵变量马达（液压缸或液压马达）（液压缸或液压马达）变量泵定量执行元件变量泵定量执行元件分类分类1. 变量泵定量执行元件变量泵定量执行元件由于液压泵输出的压力由溢流阀限定，因此输出最大转矩或推力也被限定，故称为恒转矩调速。2. 定量泵变量马达定量泵变量马达由于液压泵输出的压力由溢流阀限定，液压泵流量保持不变因此该调速回路具有最大的输出功率，故称为恒功率调速

12、。3. 变量泵变量马达变量泵变量马达在改变变量泵的容积常数时，回路处于恒转矩调速阶段；在改变变量马达的容积常数时，回路处于恒功率调速阶段。（三）变量泵调速阀容积节流调速回路工作过程工作过程：快速行程：快速行程：二位二通阀断电，调二位二通阀断电，调速阀被旁路，变量泵以最大速阀被旁路，变量泵以最大偏心距运转。偏心距运转。工作行程：工作行程：二位二通阀通电，变二位二通阀通电，变量泵工作压力提高，偏心距量泵工作压力提高，偏心距减小至调速阀调定流量。减小至调速阀调定流量。特点：特点：+效率高，无溢流功率损失，效率高，无溢流功率损失，但存在节流功率损失。但存在节流功率损失。+变量泵的工作压力和流量决变量泵

13、的工作压力和流量决定于调速阀的阀口开度。定于调速阀的阀口开度。+速度负载特性好。速度负载特性好。(二)增速回路作用：作用：在使用小流量泵的条件下，增加执行在使用小流量泵的条件下，增加执行元件的运动速度，并且减小能量损元件的运动速度，并且减小能量损 耗，提高系统效率。耗，提高系统效率。增速方法：增速方法：增加进入执行元件的流量增加进入执行元件的流量 元件状态1CT2CT3CT快进1. 差动连接增速回路差动连接增速回路执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度控制元件动作顺序表控制元件动作顺序表液压缸进油路：液压缸进油路：油箱油箱0液压泵液压泵1换向阀换向

14、阀3(左左) 液压缸液压缸4 (无无) 液压缸回油路：液压缸回油路：液压缸液压缸4 (有有) 换向阀换向阀5(左左) 元件状态1CT2CT3CT工进+1. 差动连接增速回路差动连接增速回路执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度控制元件动作顺序表控制元件动作顺序表液压缸进油路：液压缸进油路：油箱油箱0液压泵液压泵1换向阀换向阀3(左左) 液压缸液压缸4 (无无) 液压缸回油路：液压缸回油路：液压缸液压缸4 (有有) 换向阀换向阀5(右右) 调速阀调速阀6 换向阀换向阀3(左左) 油箱油箱0回油路节流调速回路回油路节流调速回路 元件状态1CT2CT3C

15、T快退1. 差动连接增速回路差动连接增速回路执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度控制元件动作顺序表控制元件动作顺序表液压缸进油路：液压缸进油路：油箱油箱0液压泵液压泵1换向阀换向阀3(右右) 单单向阀向阀7 换向阀换向阀5 (右右) 液压缸液压缸4 (有有) 液压缸回油路：液压缸回油路：液压缸液压缸4 (无无) 换向阀换向阀3(右右) 油箱油箱0 元件状态1CT2CT3CT停止1. 差动连接增速回路差动连接增速回路执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度执行元件快速进给时采用差动接连方式提高速度控制元件动作顺序表控制元件动作顺序表2. 双泵并联

16、增速回路双泵并联增速回路低压低压大流量泵大流量泵高压小高压小流量泵流量泵卸荷阀卸荷阀快进状态快进状态:双泵同时供油双泵同时供油工进状态工进状态:小流量泵供油；小流量泵供油；大流量泵卸荷大流量泵卸荷双泵并联增速回路的应用双泵并联增速回路的应用 双泵并联增速回路可以在系统快进时增加液压缸的速双泵并联增速回路可以在系统快进时增加液压缸的速度，并在工进时降低系统的消耗功率，减小油液发热。度，并在工进时降低系统的消耗功率，减小油液发热。3.利用蓄能器的增速回路利用蓄能器的增速回路蓄能状态蓄能状态:执行元件处于停止状态时，执行元件处于停止状态时，液压泵对蓄能器充液。液压泵对蓄能器充液。增速状态增速状态:执

17、行元件运行时，液压执行元件运行时，液压泵和蓄能器同时向执行泵和蓄能器同时向执行元件供油元件供油保压状态保压状态:蓄能器充液达到一定压蓄能器充液达到一定压力，液压泵通过卸荷阀力，液压泵通过卸荷阀卸荷，蓄能器保压。卸荷，蓄能器保压。4.利用辅助油缸的增速回路利用辅助油缸的增速回路辅助油缸辅助油缸主油缸主油缸AA1 辅助油缸的工作过程辅助油缸的工作过程快进过程：快进过程：进油路：进油路：油油箱箱0液压泵液压泵1换向阀换向阀3(左左) 辅助辅助油缸油缸8上腔上腔 主油缸主油缸7由高位由高位油箱油箱6补充油液补充油液回油路：回油路：辅助油缸辅助油缸8下腔下腔顺序阀顺序阀10换向阀换向阀3(左左) 油箱油

18、箱0辅助油缸的工作过程辅助油缸的工作过程工进过程：工进过程：进油路：进油路：油油箱箱0液压泵液压泵1换向阀换向阀3(左左) 回油路：回油路：辅助油缸辅助油缸8下腔下腔顺序阀顺序阀10换向阀换向阀3(左左) 油箱油箱0顺序阀顺序阀4主油缸主油缸7辅助油缸辅助油缸8上腔上腔辅助油缸的工作过程辅助油缸的工作过程返回过程：返回过程：进油路：进油路：油油箱箱0液压泵液压泵1换向阀换向阀3(右右) 辅助辅助油缸油缸8下腔下腔回油路：回油路：辅助油缸辅助油缸8上腔上腔换向阀换向阀3(右右) 油箱油箱0主油缸经液控单向阀主油缸经液控单向阀5向高位油箱向高位油箱6回油回油高位油箱高位油箱6内液体逐内液体逐渐增多

19、，需定期释放渐增多，需定期释放返回返回21122DQAQv快进)2422211dDQAAQv（工进)(2221212dDQAQv快退A1:辅助缸活塞面积辅助缸活塞面积 A：工作缸柱塞面积：工作缸柱塞面积 D1：辅助缸内径：辅助缸内径d1:辅助缸活塞杆径辅助缸活塞杆径 d:工作缸柱塞直径工作缸柱塞直径 油缸速度计算油缸速度计算快进速度工进速度快退速度看图看图5.综合增速回路综合增速回路 同时采取两种以上的增速方法以实同时采取两种以上的增速方法以实现增速的目的。现增速的目的。 如：双泵供油如：双泵供油+差动连接差动连接(五)速度换接回路分类：分类：快速进给快速进给 工作进给的速度换接工作进给的速度

20、换接工作进给速度之间的换接工作进给速度之间的换接用行程阀实现快慢速换接回路用行程阀实现快慢速换接回路+液压缸接触到行程液压缸接触到行程阀之前：阀之前：行程阀复位液压缸直接回油，快速运动+液压缸接触到行程液压缸接触到行程阀之后：阀之后：行程阀换向液压缸经调速阀回油(回油路节流调速回路) 液压缸以工作进给速度运行二次进给速度换接回路二次进给速度换接回路1. 两调速阀相串联两调速阀相串联行程阀复位（左位接通）：速度由调速阀1调定(v=v1)行程阀接通（右位接通）：速度由调速阀2调定(v=v2)实现条件：实现条件：(v1v2)调速阀串联速度换接回路应用调速阀串联速度换接回路应用2. 两个调速阀相并联两

21、个调速阀相并联电磁铁掉电（左位接通）： v=v1调速阀2内无油通过电磁铁通电（右位接通）：v=v2调速阀1内无油通过特点：特点： (1) v1 ,v2相互独立相互独立 (2) 速度换接时有冲击速度换接时有冲击两位三通阀连接两位三通阀连接两位五通阀连接两位五通阀连接电磁铁掉电（左位接通）： v=v2（调速阀1内有油通过）电磁铁通电（右位接通）：v=v1（调速阀2内有油通过）特点：特点： (1) v1 ,v2相互独立相互独立 (2) 速度换接时冲击较小速度换接时冲击较小 (3) 存在功率损失两位五通阀连接存在功率损失两位五通阀连接调速阀并联速度换接回路应用调速阀并联速度换接回路应用6.3 多缸动作

22、控制回路多缸动作控制回路应用场合：应用场合：系统中一个油源供给多个执行元件动作。系统中一个油源供给多个执行元件动作。 （一）顺序动作回路1. 压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路1/右缸动作右缸动作至终至终点，压力升高，点，压力升高，左顺序阀打开左顺序阀打开/左缸动作左缸动作至终至终点点/换向阀复位换向阀复位/左缸返回左缸返回至终至终点，压力升高，点，压力升高，右顺序阀打开右顺序阀打开/右缸返回至终点右缸返回至终点结束循环结束循环 （一）顺序动作回路1. 压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作回路2/1Y通电，缸通电，缸1右行，至终右行，至终点，压力继电器点，压力继电器1K接通。接通。/3Y

23、通电，缸通电，缸2右行。右行。/4Y通电，通电， 3Y掉电，缸掉电，缸2左左行，至终点，压力继电器行，至终点，压力继电器2K接通。接通。/2Y通电，通电， 1Y掉电，缸掉电，缸1左左行，至终点结束循环。行，至终点结束循环。 （一）顺序动作回路2. 行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路1/电磁阀通电，左电磁阀通电，左缸伸出，活塞杆缸伸出，活塞杆压下行程阀压下行程阀/右缸伸出右缸伸出/电磁阀掉电，左电磁阀掉电，左缸返回，活塞杆缸返回，活塞杆脱离行程阀脱离行程阀/右缸返回右缸返回由于运动关系的确定，难以改变两由于运动关系的确定，难以改变两个执行元件的动作顺序。个执行元件的动作顺序。 （一）顺序动

24、作回路2. 行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路2 利用行程开利用行程开关对两个执行元关对两个执行元件运动部件位置件运动部件位置的检测，在配合的检测，在配合电气控制可以实电气控制可以实现顺序动作。通现顺序动作。通过改变电气控制过改变电气控制线路或程序，可线路或程序，可以方便的改变动以方便的改变动作顺序。作顺序。应用场合：应用场合：执行元件停止时，在任意位置的定位执行元件停止时，在任意位置的定位保持，且系统不需保持工作压力保持，且系统不需保持工作压力锁紧回路锁紧回路+换向阀位于中位时，油缸两换向阀位于中位时，油缸两腔与两液控单向阀出口相连腔与两液控单向阀出口相连，因此油缸锁闭，油泵卸荷，因此

25、油缸锁闭，油泵卸荷+换向阀左位时，油缸无杆腔换向阀左位时，油缸无杆腔处单向阀进油导通，有杆腔处单向阀进油导通，有杆腔处单向阀在控制压力油作用处单向阀在控制压力油作用下解除逆止，实现回油。下解除逆止，实现回油。+换向阀右位时，油缸有杆腔换向阀右位时，油缸有杆腔处单向阀进油导通，无杆腔处单向阀进油导通，无杆腔处单向阀在控制压力油作用处单向阀在控制压力油作用下解除逆止，实现回油下解除逆止，实现回油液压基本回路部分习题讲解液压基本回路部分习题讲解返回返回液压基本回路部分习题讲解液压基本回路部分习题讲解看图看图MPaAFGFpAApFGFApApLfLf2 25 53 31 10 08 80 02 24

26、 40 00 00 06 60 00 00 02 20 00 00 01 10 05 51 11 10 08 80 01 10 04 40 04 46 64 44 41 12 21 12 22 22 21 11 1.).(液压基本回路部分习题讲解液压基本回路部分习题讲解返回返回1返回返回2返回返回3液压基本回路部分习题讲解液压基本回路部分习题讲解看图看图MPaPaAFp2 21 10 02 21 10 02 20 04 40 00 00 06 64 41 11 1smppACqpTd/.)(.)(3 35 56 64 41 11 11 10 09 92 22 21 10 02 23 39 90

27、 00 02 21 10 00 01 10 06 62 20 02 2smAqv/.2 24 45 51 11 11 10 04 46 61 11 10 02 20 01 10 09 92 22 2液压基本回路部分习题讲解液压基本回路部分习题讲解看图看图smqqqpY/.).(3 35 55 54 41 11 10 00 08 87 71 10 09 92 22 21 10 06 66 6%.5 51 19 91 10 06 66 61 10 03 31 10 09 92 22 21 10 02 24 46 65 56 61 11 1ppcqpqp液压基本回路部分习题讲解液压基本回路部分习题讲

28、解看图看图smqqqsmvvsmqqJpYJ/.)/(/./.3 35 55 54 41 11 12 21 13 35 55 51 11 11 10 02 24 41 11 10 07 76 68 81 10 06 66 61 10 03 38 84 43 31 10 07 76 68 81 10 09 92 22 23 33 3pJqLsmqqmin/./.7 76 68 81 10 06 61 14 41 10 09 92 22 25 55 53 35 55 51 12 2min/LqqpJ6 62 20 01 10 05 51 10 02 20 01 10 06 66 62 22 24 44 41 12 2YpqsmAqv/液压基本回路部分习题讲解液压基本回