液压基本回路课件

第3章液压基本回路3.1速度控制回路3.1.1调速回路3.1.2速度变换回路3.2方向控制回路3.2.1换向回路3.2.2锁紧回路3.3压力控制回路第3章液压基本回路3.1速度控制回路第3章液压基本回路3.3.1调压回路3.3.2减压回路3.3.3增压回路3.3.4卸荷回路3.3.5平衡回路3.4多缸动作控制回路3.4.1顺序动作回路3.4.2同步控制回路第3章液压基本回路第3章液压基本回路

液压基本回路是指由若干液压元件组成的且能完成某一特定功能的典型油路，熟悉掌握典型液压基本回路的组成、工作原理、性能及其应用，对于正确分析和设计液压系统是十分重要的。通常按功能分为速度控制回路、压力控制回路、方向控制回路和多执行元件动作控制回路等。第3章液压基本回路第3章液压基本回路液压基本回路是指由若干液压元件组成第3章液压基本回路

调速回路的功用是调节执行元件的运动速度。液压缸的速度：υ＝q/A

液压马达的转度：n＝q/VM

执行元件的速度公式可知，改变输入液压执行元件的流量q、或液压执行元件的尺寸（液压缸的面积A或液压马达的排量VM），都可以调节液压执行元件的速度。对液压缸来讲，在工作中改变面积比较困难，因此只能通过改变输入流量来调节速度；对于液压马达，既可以通过改变输入流量又可以通过改变其排量来实现调速。按此方式调速回路可分为节流调速、容积调速和容积节流调速三类。3.1.1调速回路

速度控制回路的功用是用来控制执行元件的运动速度。它包括调速回路和速度变换回路。3.1速度控制回路第3章液压基本回路调速回路的功用是调节执行元件的运第3章液压基本回路

图3-1三种节流调速回路

1.节流调速回路节流调速回路是利用流量阀控制流入或流出液压执行元件的流量来实现对执行元件速度的调节。根据流量阀在回路中的位置不同，节流调速回路可分为进口节流调速、出口节流调速和旁路节流调速三种基本回路。如图3-1所示。a)进口节流调速b)出口节流调速c)旁路节流调速第3章液压基本回路图3-1三种节流调速回路第3章液压基本回路

⑴进口节流调速回路如图3-1a所示。该回路是把流量阀安装在液压缸进口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制进入液压缸的流量，从而达到调速的目的，来自定量泵多余的流量经溢流阀返回油箱，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。⑵出口节流调速回路如图3-1b所示。该回路是把流量阀安装在液压缸出口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制流出液压缸的流量，也就是控制了进入液压缸的流量，从而达到调速的目的。来自泵的供油流量中，除了液压缸所需流量外，多余的流量经过溢流阀返回油箱。所以，出口节流调速和进口节流调速回路一样，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。出口节流调速回路是调节从执行元件流出的流量，所以不仅适合于正值负载而且也适合于负值负载，同时还能用于微速控制的场合。但是回路效率低。执行元件进口侧压力为溢流阀的设定压力。执行元件出口压力（背压）随负载的变化而变化，如果负载很小或为负值负载时，执行元件出口压力有时比泵的输出压力还要高应给予重视。第3章液压基本回路⑴进口节流调速回路如图3-第3章液压基本回路

⑶旁路节流调速回路如图3-1c所示。该回路是把流量阀安装在与执行元件并联的支路上，用流量阀调节流回油箱的流量，从而调节进入液压缸的流量，达到节流调速的目的。回路中的溢流阀作为安全阀使用，起过载保护作用。正常工作时溢流阀关闭，泵输出油压随负载变化，回路效率高。一般泵输出油压低于溢流阀的设定压力，而且流量控制阀也可选用较小容量的阀。但是泵的供油流量发生变化时，执行元件的速度受影响。由于无背压，不宜用在负值负载的场合，旁路节流调速回路可用于负载变化较小而且速度较高的场合。上述三种节流调速回路，均可用节流阀代替调速阀组成进口、出口和旁路节流调速回路。在用节流阀组成的调速回路中，当负载变化时，速度的稳定性会受到影响，故速度负载特性较差，一般用于负载变化不大的液压系统中。所谓的速度负载特性就是指速度随负载的变化关系，将这种变化关系用线图来表示，就称为速度负载特性曲线。由于节流阀与调速阀相比，在结构组成上少了减压阀，因而功率损失比调速阀要低。三种节流调速回路的速度负载特性如图3-2和3-3所示。第3章液压基本回路⑶旁路节流调速回路如图3第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

2.容积调速回路节流调速回路由于存在着节流损失和溢流损失，回路效率低、发热量大，只适用于小功率调速系统。在大功率调速系统中，多采用回路效率高的容积式调速回路。容积调速回路分为开式回路和闭式回路两种。在开式回路中，泵从油箱吸油后向执行元件供油，执行元件的回油仍返回油箱。这种回路的优点是，油液在油箱中能得到充分冷却，并便于在油箱中沉淀杂质和析出气体，但缺点是油箱尺寸较大，空气和赃物易进入回路，影响其正常工作。在闭式回路中，执行元件的回油直接与泵的吸油腔相连，油气隔绝，空气和赃物不易进入回路，且结构紧凑，但由于进油腔和回油腔的面积不等会产生流量差，且油液的散热条件差，因此，一般需设置补油的辅助泵、冷却器等。在容积调速回路中，液压泵输出的液压油全部直接进入液压缸或液压马达，故无溢流和节流损失，且液压泵的工作压力随负载的变化而变化，故这种回路效率高，发热量小，多用于工程机械、矿上机械、农业机械和大型机床等大功率液压系统。第3章液压基本回路2.容积调速回路节流调速回路第3章液压基本回路

图3-6变量泵-定量马达容积调速回路

按着液压泵和液压马达(或液压缸)的组合形式，容积调速回路可分为三种基本形式：变量泵-定量马达(或液压缸)组成的容积调速回路；定量泵-变量马达组成的容积调速回路；变量泵-变量马达组成的容积调速回路。⑴变量泵－定量马达（液压缸）组成的容积调速回路如图3-4所示为变量泵-液压缸组成的开式容积调速回路。该回路由变量泵1、溢流阀2和液压缸组成，其速度负载特性曲线如图3-5所示。由于变量泵泄漏较大，且随压力直线上升，因而该种调速方法速度负载特性较差，且低速承载能力较差。这种回路多用在推土机、升降机、插床、拉床等大功率系统中。第3章液压基本回路图3-6变量泵-定量马达容积调速回第3章液压基本回路

图3-4泵-缸式容积调速回路第3章液压基本回路图3-4泵-缸式容积调速回路第3章液压基本回路

如图3-6所示为变量泵－定量马达组成的闭式容积调速回路。这种回路是通过改变变量泵的输出流量来实现调速的。工作时溢流阀5关闭，起安全阀作用，并且回路最大工作压力由安全阀调定，辅助泵1持续补油以保持变量泵的吸油口有一较低的压力且由溢流阀２调定，这样可以避免空气侵入和产生气穴现象，改善泵的吸油性能。辅助泵1的流量为变量泵最大输出流量的10%15%。这种调速回路的特点是效率较高，输出转矩为恒定值，调速范围较大，但价格较贵，元件泄漏对速度有很大影响。可应用于小型内燃机车、液压起重机、船用绞车等有关装置中。图3-6变量泵－定量马达容积调速回路第3章液压基本回路如图3-6所示为变量泵－定量马第3章液压基本回路

⑵定量泵－变量马达组成的容积调速回路如图3-3所示。由于泵4的输出流量为定值，故调节变量马达6的排量，便可对马达的转速进行调节。该回路效率高，输出功率为恒值。但调速范围小，过小地调节马达的排量，输出转矩T将降至很小，以致带不动负载，造成马达自锁现象，故这种调速回路很少单独使用。图3-3定量泵-变量马达容积调速回路

第3章液压基本回路⑵定量泵－变量马达第3章液压基本回路

⑶变量泵－变量马达组成的容积调速回路如图3-8所示，采用双向变量泵和双向变量马达的容积调速回路，由于液压泵和液压马达的排量都可以改变，扩大了液压马达的调速范围。回路中各元件对称布置，改变变量泵1的供油方向，马达２即可正向或反向旋转。单向阀6和8用于辅助泵双向补油；单向阀3和9使安全阀3在两个方向都能起过载保护作用。这种回路的优点是调速范围大，但结构复杂，适用于大功率场合。变量泵－变量马达组成的调速回路不仅扩大了马达的调速范围，而且也扩大了马达的输出转矩和输出功率特性的选择范围，即工作部件转矩和功率上的要求可以通过对二者排量的适当调节来达到。该回路在使用时，马达转速的调节可分为低速和高速两段进行，以满足一般机械设备低速大转矩以顺利启动，高速恒功率输出的要求。低速时，把马达排量固定在最大值上，自小到大调节泵的排量，逐渐提升马达转速。高速时，泵为最大排量，自大到小调节马达的排量，进一步提高马达转速。第3章液压基本回路⑶变量泵－变量马达组成的容第3章液压基本回路

图3-8变量泵-变量马达的容积调速回路第3章液压基本回路图3-8变量泵-变量马达的容积调第3章液压基本回路

3.容积节流调速回路容积节流调速回路是利用变量泵和调速阀的组合来调节执行元件的速度。其特点是变量泵的供油量能自动接受流量阀调节并与之吻合，无溢流损失，效率高。同时，变量泵的泄漏由于压力反馈作用而得到补偿，进入执行元件的流量由调速阀控制，故速度稳定性比容积式调速好。因此适用于要求速度稳定、效率高的液压系统。下面以机床上常采用的限压式变量泵的容积节流调速回路来说明其工作原理。容积节流调速回路如图3-9所示，第3章液压基本回路3.容积节流调速回路容积节流调第3章液压基本回路

该回路由限压式变量泵1，调速阀2和液压缸等元件组成。对单杆缸而言，为获得更低的稳定速度，调速阀装在进油路上，调节调速阀节流口的大小，便可改变进入液压缸的流量，实现液压缸工作速度的调节。空载时，泵以最大流量进入液压缸使其快进。进入工进时，电磁阀3通电，左位进入工作状态，使其所在油路断开，使泵输出的压力油经过调速阀2进入液压缸，液压缸的运动速度由调速阀来控制。变量泵的输出流量qp和缸所需的流量q1能自适应。若qpq1时，泵的出油口压力便上升，由限压式变量泵的工作原理可知，通过压力反馈作用，使泵的流量自动减小，直到qp=q1为止；反之，若qpq1时，泵的出口压力便下降，通过压力反馈作用，又会使泵的流量自动增大到qp=q1为止。工进结束后，压力继电器5发出讯号，使阀3和换向阀4换向，调速阀再次被短接，液压缸实现快退。限压式容积节流调速回路特性曲线如图3-10所示。第3章液压基本回路该回路由限压式变量泵1，调第3章液压基本回路

如图3-10所示为该回路的调速特性曲线第3章液压基本回路如图3-10所示为该回路的调速特性曲线第3章液压基本回路

图中曲线a是限压式变量叶片泵的流量-压力特性曲线，曲线b是回路中调速阀在某一开口AT下的压差-流量特性曲线，二曲线的交点D即为回路的工作点。调解调速阀的开口量AT使曲线b上下移动，回路的工作状态便相应改变，D点的位置随之变换。但当AT与泵的工作曲线调定后，D点即为一固定点，泵的压力pp和进入缸的流量qv1即为定值，它不受负载变化的影响，故此回路的速度负载特性很好，速度稳定性很高。若负载变化且较多时间在轻载下工作时，缸的压力P1因负载减小而下降为较小值，如图3-10中的曲线b便左移，调速阀两端压降Δp增大，造成较大的节流损失；再加变量泵本身泄漏较大，特别是在低速情况下，此时泵的供油流量qvp＝qv1很小，而对应的压力pp很大，泄漏增加，泄漏量在qv中的比重增大，使系统的效率严重下降。所以该回路不宜用于低速、变载，且轻载时间较长的场合。第3章液压基本回路图中曲线a是限压式变量叶第3章液压基本回路

1.快速运动回路快速运动回路是指执行元件获得尽可能大的快进速度，以提高生产率或充分利用功率。液压缸差动连接的快速回路如图3-11所示，当换向阀1和换向阀2都在左位工作时，液压缸右腔回油和泵的供油汇合在一起进入左腔，形成差动连接，液压缸快速右行；当阀1左位、阀2右位工作时，差动连接即被解除，液压缸右腔回油经阀1回油箱，液压缸转为慢速右行；阀1和阀2都在右位工作时，液压缸向左返回。这种回路结构简单，应用较广，但液压缸的速度增加有限，常和其他方法联合使用。3.1.2速度变换回路速度变换回路的功用是使执行元件从一种速度变换到另一种速度。第3章液压基本回路1.快速运动回路快速运动回路是指第3章液压基本回路

图3-11液压缸差动连接回路第3章液压基本回路图3-11液压缸差动连接回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

图3-12所示为双泵供油快速回路

双泵供油的快速回路如图3-12所示。图中1为低压大流量泵，2为高压小流量泵。当系统工作在空载快速状态时，由于系统工作压力低，溢流阀5和顺序阀3都处于关闭状态，此时大泵1的流量经单向阀4和小泵2的流量汇合于一体共同向系统供油,以满足快速运动的需要；当系统转入工进状态时，系统的压力升高，顺序阀3打开，单向阀4关闭，低压大流量泵1经顺序阀3卸荷，系统只有泵2供油，实现工作进给。这种回路由于工进时泵1卸荷，减少动力消耗，因此效率高，功率损失小，故应用较广。但结构较复杂，成本高。第3章液压基本回路图3-12所示为双泵供油快速回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

2.速度换接回路速度换接回路的功用是使执行元件实现运动速度的切换。可以使执行元件从快速空行程转换成低速工作进给，或从第一种工进速度转换成第二种更慢的工进速度等。在速度转换的回路中，要求速度的换接平稳，不能出现冲击现象。用行程阀实现的快慢速换接回路如图3-13所示，图3-13行程阀速度换接回路第3章液压基本回路2.速度换接回路速度换接回路的功第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

这种回路能实现快进、工进、快退和停止的工作循环。图示状态下，换向阀1左位、行程阀下位进入工作状态，泵的流量经阀1全部进入液压缸左腔，回油通过行程阀2流回油箱，缸快速进给；当活塞所连接的行程挡块压下行程阀2时，阀2的上位工作，液压缸右腔的回油须经调速阀3才能流回油箱，这时液压缸就由快速进给转换为慢速工进。当换向阀1右位工作时，压力油经单向阀4进入液压缸右腔，活塞快速退回。这种回路的速度换接比较平稳，但行程阀的安装不能任意布置，必须安装在运动部件附近，有时管路连接较长且较为复杂。

第3章液压基本回路这种回路能实现快进、工进、第3章液压基本回路

调速阀实现的两种工进速度换接回路如图3-14所示。图a为两调速阀并联的两种工进速度的换接回路。当阀1、阀2和阀3都是左位工作时，进油路为：阀1阀2缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，缸向右快进，运动到位后，使阀2的电磁铁通电，阀2右位工作，此时进油路为：阀1调速阀A阀3缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，实现第一次工进；当第一次工进完成后，使阀3通电，进油路为：阀1调速阀B阀3缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，实现第二次工进。图b为两调速阀串联的两种工进速度的换接回路。当阀1、阀2和阀3都是左位工作时，进油路为：阀1阀3缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，缸向右快进，运动到位后，使阀3的电磁铁通电，阀3右位工作，此时进油路为：阀1调速阀A阀2缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，实现第一次工进；当第一次工进完成后，使阀2通电，进油路为：阀1调速阀A调速阀B缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，实现第二次工进。由于阀B的开口调得比阀A小，因此二工进速度比一工进速度低。这种回路在进行速度换接时，液压缸的速度不会出现很大冲击。但是能量损失较大。第3章液压基本回路调速阀实现的两种工进速度第3章液压基本回路

a）调速阀并联b）调速阀串联图3-14调速阀速度换接回路第3章液压基本回路图3-14调速阀速度换接回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

方向控制回路的功用是通过控制液压系统中油液的通、断和流动方向来实现执行元件的启动、停止和换向。常见的方向控制回路包括换向回路、锁紧回路等。

换向回路的功用是改变执行元件的运动方向。各种操纵方式的换向阀都可组成换向回路，只是性能和使用场合不同。这些回路遍及各章节有关回路或系统图中，此处不再列举。3.2方向控制回路3.2.1换向回路第3章液压基本回路方向控制回路的功用是通过控制液第3章液压基本回路

图3-15锁紧回路

锁紧回路能够使执行元件停止在任意的位置上，且停止后不会在外力作用下移动。锁紧的原理就是封闭执行元件的回油口。换向阀的中位机能的锁紧回路，采用M型或O型中位机能的换向阀可以封闭液压缸的出油口，使液压缸实现双向锁紧，由于滑阀芯泄漏量大的影响，锁紧性能差。液控单向阀实现的锁紧回路如图3-15所示。3.2.2锁紧回路第3章液压基本回路图3-15锁紧回路锁第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

液压缸的进、出油路上都串接一液控单向阀，当换向阀处于左位或右位工作时，因液控单向阀控制口X1或X2通入压力油而被打开，液压缸回油腔的油液便可通过液控单向阀回油箱，活塞可左、右移动。当换向阀处于中位，因阀的中位机能为H型(Y型中位机能亦可)，故液控单向阀控制口压力立即消失，液控单向阀关闭，液压缸两腔回油路被封死而被双向锁紧。这种锁紧回路瞬态控制压力为零，锁紧安全可靠、效果好，故有液压锁之称。常用于起重机的支腿收放机构。第3章液压基本回路液压缸的进、出油路上都串接一液控单第3章液压基本回路

压力控制回路主要是利用压力控制阀来控制液压系统的工作压力，以满足液压系统中执行元件驱动负载的要求，或者达到整个系统的调压、减压、增压、卸荷、保压以及平衡的目的等。

调压回路的功用是调定或限定液压系统的最高工作压力，或使执行元件在工作过程中不同阶段实现压力变换。为使系统的压力与负载相适应并保持稳定，或为了安全而限定系统的最高压力，都要用到调压回路。3.3压力控制回路3.3.1调压回路第3章液压基本回路压力控制回路主要是利用压力控制第3章液压基本回路

在定量泵系统中，一般用溢流阀来调节并稳定系统的工作压力。在变量泵系统中，通过改变泵的排量来调节系统的工作压力，溢流阀用于调节系统的安全压力值，起到系统过载保护作用。关于溢流阀的溢流稳压，远程调压与安全保护等在前面已有实例。下面再介绍两种调压回路。双向调压回路如图3-16所示。活塞向右运行时为工作行程，液压泵最大工作压力由溢流阀1调定，当活塞向左运行时为空行程，液压泵最大工作压力由溢流阀2调定，阀2的调整压力小于阀1的调整压力。当执行元件往返行程需不同的供油压力时，可采用此双向调压回路。图3-16双向调压回路

第3章液压基本回路在定量泵系统中，一般用溢流阀来调第3章液压基本回路

多级调压回路如图3-13所示。该回路是由三个溢流阀组成的三级调压回路。图中液压泵最大工作压力随三位四通阀左、右、中位置不同而分别由远程调压阀2、3和溢流阀1调定。三个阀在调整时须保证P2＜P1、P3＜P1且

P2≠P3，以保证实现三级调压。这种回路可用于注塑机、液压机等液压系统中，以实现不同的工作阶段，使液压系统得到不同的压力等级。图3-13多级调压回路第3章液压基本回路图3-13多级调压回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

减压回路的功用是从调好压力的液压源处获得一级或几级较低的恒定工作压力。如图3-18所示为用于工件夹紧的二级减压回路。工作缸的压力由溢流阀调节，夹紧缸所需的低压由主减压阀调定，二级低压由主减压阀后的先导调压阀实现。为使减压回路工作可靠，减压阀的调定压力至少应比主系统工作压力低0.5MPa.通常减压阀后要设置单向阀，以防止系统压力降低时油液倒流，并可短时保压。为确保安全，应采用失电夹紧的电磁换向阀，以防止在电路出现故障时松开工件造成事故。

3.3.2减压回路第3章液压基本回路减压回路的功用是从调好压力的液第3章液压基本回路

图3-18减压回路第3章液压基本回路图3-18减压回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

增压回路的功用是在系统的整体工作压力较低情况下，提高系统中某一支路的工作压力，以满足局部工作机构的需要，这样可以节省高压泵，降低能源消耗。如图3-19所示为单作用增压器的增压回路。在图示状态下，液压泵输出的压力p1进入增压器的1的左腔A1，推动活塞右行，增压器1右腔A2输出压力p2进入工作缸2，由于A1>A2，因此输出压力p2>p1,以此达到增压的目的。单作用增压回路只能断续供油，若需获得连续输出的高压油，就要采用双作用增压器的增压回路。如图3-20所示双作用增压器的增压回路，泵输出的压力油进入增压器左端大、小油腔，右端大油腔则回油，活塞右移，右端小油腔增压后的高压油经单向阀4输出，此时单向阀1、3被封闭。油路换向后，活塞左移，左端小油腔经单向阀3输出高压油，此时单向阀2、4被封闭。增压器活塞不断的往复运动，两端便交替输出高压油，从而实现连续增压。3.3.3增压回路第3章液压基本回路增压回路的功用是在系统的第3章液压基本回路

图3-19单作用增压器的增压回路图3-20双作用增压器的增压回路第3章液压基本回路图3-19单作用增压器的增压回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

液压执行元件在工作中，由于各种原因常需要短时停歇，处于不工作状态，此时不需要供油，但也不宜关闭电动机，因为频繁启闭电动机将大大缩短电动机和液压泵的寿命。卸荷回路的功用是在液压泵不停止转动的情况下，使液压泵在零压或在很低压力下运转，以减少系统功率损耗和噪声，延长泵的工作寿命。所谓卸荷，即泵的功率损耗接近于零的运转状态。功率为流量与压力之积，两者任意一项近似为零，功率损耗接近于零，故卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种方法。流量卸荷法用于变量泵，一般变量泵当工作压力高到某数值时，输出流量为零。例如限压式变量叶片泵在最高压力下运转，输出流量接近于零，变量泵便处于卸荷状态。但泵处于高压状态，磨损比较严重，较少采用。通常采用压力卸荷法，使泵接近于零压下工作。3.3.4卸荷回路第3章液压基本回路液压执行元件在工作中，由于各种原第3章液压基本回路

如图3-21所示为几种常见的压力卸荷回路。图3-21a所示是用两位两通阀组成的卸荷回路，当两位两通阀1的电磁铁通电时，阀1右位工作，则泵的出油口通过阀1和油箱相连，泵在低压下运转，处于卸荷状态。图3-21b所示是利用换向阀中位机能组成的卸荷回路，当三位四通电磁换向阀处于中位时，泵即卸荷。M、H、和K型中位机能的三位换向阀都具有此功能。图3-21c所示是利用溢流阀组成的卸荷回路，当两位两通电磁阀的电磁铁通电时，先导型溢流阀的远程控制口通过此阀和油箱相通，使泵在阀的卸荷压力下运转而处于卸荷状态。

前两种方法简单，但换向阀切换时会产生液压冲击，仅适用于低压、流量小于40L／min处，且配管应尽量短。采用先导型溢流阀实现卸荷的方法性能较好，可用于大流量的液压回路中。第3章液压基本回路如图3-21所示为几种常见的压力第3章液压基本回路

a）两通阀的卸荷回路b）中位机能的卸荷回路c）溢流阀的卸荷回路图3-21卸荷回路第3章液压基本回路图3-21卸荷回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

平衡回路的功用是平衡执行元件的重力负载，通过平衡阀产生的压力来平衡重力产生的压力。回路要求结构简单、闭锁性能好、工作可靠。为了防止立式液压缸及其工作部件在悬空停止期间因自重而下滑，或在下行运动中由于自重而造成失控超速的不稳定运动，可设置平衡回路。自控顺序阀组成的平衡回路如图3-22a所示，在垂直放置的液压缸的下腔串接一单向顺序阀，回油经顺序阀流出，回油背压由顺序阀调定，顺序阀的调定压力应稍大于工作部件在液压缸下腔产生的压力，达到过平衡，这样，由于顺序阀的存在，可以防止液压缸因自重而下滑。但该种平衡回路的缺点是闭锁不严，活塞不能长期停留在任意位置上，且当自重较大时，顺序阀调定压力较高，活塞下行时功率损失较大，故这种回路只用于工作部件重量不太大的场合。3.3.5平衡回路第3章液压基本回路平衡回路的功用是平衡执行第3章液压基本回路

图3-22平衡回路自控顺序阀平衡回路b)外控顺序阀平衡回路

外控顺序阀的平衡回路如图3-22b所示，液压缸回油由外控顺序阀闭锁，外控顺序阀的开闭与顺序阀本身进油无关，通过外控压力来控制液压缸的下行。为了防止液压缸出现“点头”现象,常在顺序阀的外控口上加节流阀（图中末画）。但由于滑阀本身的泄漏，该种平衡回路也存在闭锁不严现象，活塞不能长期停留在任意位置上。若要长期停留在任意位置上可用液压锁。第3章液压基本回路图3-22平衡回路外第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

3.4.1顺序动作回路3.4多缸动作控制回路

在液压系统中，由一个液压泵向多个执行元件供油时，往往要求各执行元件按一定的顺序动作，如在加工零件时需要执行元件按照定位、夹紧、加工、退刀的顺序动作等。顺序动作回路就是控制多执行元件按照一定的顺序先后动作的回路。顺序动作回路按照控制方式的不同有行程控制和压力控制等。

1.行程控制的顺序动作回路利用行程阀或行程开关使执行元件运动到一定位置时，发出控制信号来使下一个执行元件开始运动。行程阀控制的顺序动作回路如图3-23所示，A、B两缸的活塞皆在左位。当阀C右位工作时，缸A先向右行，实现动作①。当活塞杆上的挡块压下行程阀D后，使行程阀D的上位进入工作位置，缸B向第3章液压基本回路3.4.1顺序动作回路3.4多缸第3章液压基本回路

图3-23用行程阀控制的顺序动作回路右运行，实现动作②。当阀C左位工作时，缸A左行退回，实现动作③。随着挡块左移，阀D复位，缸B左行退回,实现动作④，至此，完成了两缸的顺序动作循环。这种回路换接位置准确，动作可靠。但行程阀必须安装在液压缸附近，不易改变动作顺序。第3章液压基本回路图3-23用行程阀控制的顺序动作第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

缸4运行到预定位置，挡块压下行程开关4K时，使阀1的电磁铁断电，缸3左行，实现动作③。当缸3左行到原位时，挡块压下行程开关1K，使阀2的电磁铁断电，液压缸4向左行，实行动作④，当缸4到达原位时，挡块压下行程开关3K，使其发出信号表明工作循环结束。这种采用电气行程开关控制的顺序动作回路，能方便地调整行程大小和改变动作顺序，因此，应用较为广泛。图

3-24用行程开关控制的顺序动作回路

行程开关控制的顺序动作回路如图3-24所示，按下启动按钮，阀1电磁铁通电，左位工作，液压缸3右行，实现动作①。当缸3右行到预定位置，挡块压下行程开关2K时，使阀2的电磁铁通电，其左位工作，液压缸4右行，实现动作②。当第3章液压基本回路缸4运行到预定位置，挡块压下行程开关第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

2.压力控制的顺序动作回路压力控制的顺序动作回路是利用液体本身的压力来控制执行元件的先后动作顺序。它常采用顺序阀或压力继电器来控制。压力继电器控制的顺序动作回路如图3-25所示，当电磁铁1YA通电时，液压缸A右行，实现动作1，当缸A碰上止挡块后，系统压力升高，安装在缸A附近的压力继电器发出信号，使电磁铁2YA通电，则缸B右行，实现动作2。采用压力继电器控制的顺序动作回路，控制比较灵活方便，但由于其灵敏度高，易受油路中压力冲击影响而产生错误动作，故只适用于压力冲击较小的系统，且同一系统中压力继电器的数目不宜过多。顺序阀控制的顺序动作回路如图3-26所示，当换向阀5左位工作时，顺序阀4的调定压力大于液压缸1右行的最大工作压力，此时，压力油先进入缸1的左腔，使缸1右行完成动作①。当缸1完成动作①后，系统中压力升高，打开顺序阀4，使缸2右行完成动作②。当换向阀5右位工作时，顺序阀3的调定压力大于缸2的最大返回工作压力时，缸2先退回，完成动作③，缸2完成动作③后，系统中压力升高，打开顺序阀4，缸1完第3章液压基本回路2.压力控制的顺序动作回路压力控第3章液压基本回路

图3-25压力继电器控制的顺序动作回路图3-26顺序阀控制的顺序动作回路成动作④。为保证严格的顺序动作，防止顺序阀在油路压力波动等外界干扰下产生错误动作，顺序阀的调整压力必须高于先动作缸的最大工作压力约0.8～1MPa。第3章液压基本回路图3-25压力继电器控制的顺序动作第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

同步控制回路是指多个执行元件在运动中保持相同位移或相同速度。同步控制回路分为位置同步回路和速度同步回路。在多液压缸系统中，由于液压缸存在制造误差、承受的载荷不等、液压缸的泄漏量不同、即使各液压缸的有效工作面积和流量相同，也不会使各液压缸完全同步动作。

1.串联液压缸同步控制回路图3-23所示是用两个液压缸串联起来的同步控制回路。图中液压缸4回油腔排出的液压油送入液压缸5的进油腔，只要两液压缸的活塞有效面积相等，即可实现两液压缸同步运动。这种回路结构简单，效率较高，两液压缸可承受不同的负载。但是由于制造误差、泄漏等因素的影响，这种回路的同步精度较低，若不采取补偿措施，最终将使两液压缸严重失去同步而不能正常工作。3.4.2同步控制回路第3章液压基本回路同步控制回路是指多个执行元件在运第3章液压基本回路

图3-23液压缸串联的同步控制回路第3章液压基本回路图3-23液压缸串联的同步控制回第3章液压基本回路

为了提高同步精度，可采用如图3-28所示的带有位置补偿装置的串联液压缸的同步回路。工作原理为：液压缸1和液压缸2串联同步下行。由于两个液压缸泄漏等原因不能同时到达下端位置时，通过液控单向阀5可使落后的液压缸继续下行到达下端的位置。例如，若缸1先到达下端位置而缸2落后时，缸1的挡块触动行程开关3，使电磁铁1YA通电，此时液压油则经液控单向阀5进入缸2的上腔补油，使缸2继续下行到达下端位置而消除位置误差。同理，若缸2先到达下端位置，液压缸1落后时，则缸2的挡块触动行程开关4，使电磁铁2YA通电，液控单向阀5反向导通，使缸1通过液控单向阀5回油，使缸1继续运动到下端位置而消除位置误差。第3章液压基本回路为了提高同步精度，可采用如第3章液压基本回路

图3-28带位置补偿装置的液压缸同步回路第3章液压基本回路图3-28带位置补偿装置的液压缸同第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

2.流量阀的同步回路调速阀控制的同步回路如图3-29所示。两个液压缸的运动速度分别用两个调速阀调节，仔细调节调速阀的开口度来改变调速阀的流量，可以实现两个液压缸的同步运动。这种回路结构简单且可以调速。但是该种回路的同步精度较低，同步速度误差约为（5～3）％左右。图3-29用调速阀控制的同步回路

第3章液压基本回路2.流量阀的同步回路调速阀控制的第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

比例调速阀的同步控制回路如图3-30所示。该回路使用一个普通调速阀和一个比例调速阀，设置在由单向阀组成的桥式回路中，分别控制缸A和缸B的正反向运动。当两缸出现位置误差时，检测装置就会发出信号，并自动调节比例调速阀的开口度，改变流量来修正误差，进而保证两缸同步。这种回路的同步精度较高，绝对精度可达0.5mm以内，并且比例调速阀和伺服阀相比，价格较低、适应环境的能力强，是很有发展前途的同步回路。图3-30用比例调速阀控制的同步回路第3章液压基本回路比例调速阀的同步控制回路如图第3章液压基本回路

3.伺服阀的同步控制回路控制流量来实现速度同步、位置同步，就要采用伺服控制式同步控制回路。伺服阀的同步控制回路如图3-31所示，伺服阀A根据位移传感器C和D的反馈信号持续地控制阀口开度，输出一个与换向阀B相同的流量，使两个液压缸获得双向同步。这种回路同步精度很高，但伺服阀须有较大的通过流量，尺寸较大，价格昂贵。适用于两个液压缸相隔较远又要求同步精度很高的场合。图3-31采用伺服阀的同步控制回路第3章液压基本回路3.伺服阀的同步控制回路控制流量第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路3.1速度控制回路3.1.1调速回路3.1.2速度变换回路3.2方向控制回路3.2.1换向回路3.2.2锁紧回路3.3压力控制回路第3章液压基本回路3.1速度控制回路第3章液压基本回路3.3.1调压回路3.3.2减压回路3.3.3增压回路3.3.4卸荷回路3.3.5平衡回路3.4多缸动作控制回路3.4.1顺序动作回路3.4.2同步控制回路第3章液压基本回路第3章液压基本回路

液压基本回路是指由若干液压元件组成的且能完成某一特定功能的典型油路，熟悉掌握典型液压基本回路的组成、工作原理、性能及其应用，对于正确分析和设计液压系统是十分重要的。通常按功能分为速度控制回路、压力控制回路、方向控制回路和多执行元件动作控制回路等。第3章液压基本回路第3章液压基本回路液压基本回路是指由若干液压元件组成第3章液压基本回路

调速回路的功用是调节执行元件的运动速度。液压缸的速度：υ＝q/A

液压马达的转度：n＝q/VM

执行元件的速度公式可知，改变输入液压执行元件的流量q、或液压执行元件的尺寸（液压缸的面积A或液压马达的排量VM），都可以调节液压执行元件的速度。对液压缸来讲，在工作中改变面积比较困难，因此只能通过改变输入流量来调节速度；对于液压马达，既可以通过改变输入流量又可以通过改变其排量来实现调速。按此方式调速回路可分为节流调速、容积调速和容积节流调速三类。3.1.1调速回路

速度控制回路的功用是用来控制执行元件的运动速度。它包括调速回路和速度变换回路。3.1速度控制回路第3章液压基本回路调速回路的功用是调节执行元件的运第3章液压基本回路

图3-1三种节流调速回路

1.节流调速回路节流调速回路是利用流量阀控制流入或流出液压执行元件的流量来实现对执行元件速度的调节。根据流量阀在回路中的位置不同，节流调速回路可分为进口节流调速、出口节流调速和旁路节流调速三种基本回路。如图3-1所示。a)进口节流调速b)出口节流调速c)旁路节流调速第3章液压基本回路图3-1三种节流调速回路第3章液压基本回路

⑴进口节流调速回路如图3-1a所示。该回路是把流量阀安装在液压缸进口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制进入液压缸的流量，从而达到调速的目的，来自定量泵多余的流量经溢流阀返回油箱，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。⑵出口节流调速回路如图3-1b所示。该回路是把流量阀安装在液压缸出口油路上，调节流量阀阀口的大小，便可以控制流出液压缸的流量，也就是控制了进入液压缸的流量，从而达到调速的目的。来自泵的供油流量中，除了液压缸所需流量外，多余的流量经过溢流阀返回油箱。所以，出口节流调速和进口节流调速回路一样，泵始终是在溢流阀的设定压力下工作。出口节流调速回路是调节从执行元件流出的流量，所以不仅适合于正值负载而且也适合于负值负载，同时还能用于微速控制的场合。但是回路效率低。执行元件进口侧压力为溢流阀的设定压力。执行元件出口压力（背压）随负载的变化而变化，如果负载很小或为负值负载时，执行元件出口压力有时比泵的输出压力还要高应给予重视。第3章液压基本回路⑴进口节流调速回路如图3-第3章液压基本回路

⑶旁路节流调速回路如图3-1c所示。该回路是把流量阀安装在与执行元件并联的支路上，用流量阀调节流回油箱的流量，从而调节进入液压缸的流量，达到节流调速的目的。回路中的溢流阀作为安全阀使用，起过载保护作用。正常工作时溢流阀关闭，泵输出油压随负载变化，回路效率高。一般泵输出油压低于溢流阀的设定压力，而且流量控制阀也可选用较小容量的阀。但是泵的供油流量发生变化时，执行元件的速度受影响。由于无背压，不宜用在负值负载的场合，旁路节流调速回路可用于负载变化较小而且速度较高的场合。上述三种节流调速回路，均可用节流阀代替调速阀组成进口、出口和旁路节流调速回路。在用节流阀组成的调速回路中，当负载变化时，速度的稳定性会受到影响，故速度负载特性较差，一般用于负载变化不大的液压系统中。所谓的速度负载特性就是指速度随负载的变化关系，将这种变化关系用线图来表示，就称为速度负载特性曲线。由于节流阀与调速阀相比，在结构组成上少了减压阀，因而功率损失比调速阀要低。三种节流调速回路的速度负载特性如图3-2和3-3所示。第3章液压基本回路⑶旁路节流调速回路如图3第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

2.容积调速回路节流调速回路由于存在着节流损失和溢流损失，回路效率低、发热量大，只适用于小功率调速系统。在大功率调速系统中，多采用回路效率高的容积式调速回路。容积调速回路分为开式回路和闭式回路两种。在开式回路中，泵从油箱吸油后向执行元件供油，执行元件的回油仍返回油箱。这种回路的优点是，油液在油箱中能得到充分冷却，并便于在油箱中沉淀杂质和析出气体，但缺点是油箱尺寸较大，空气和赃物易进入回路，影响其正常工作。在闭式回路中，执行元件的回油直接与泵的吸油腔相连，油气隔绝，空气和赃物不易进入回路，且结构紧凑，但由于进油腔和回油腔的面积不等会产生流量差，且油液的散热条件差，因此，一般需设置补油的辅助泵、冷却器等。在容积调速回路中，液压泵输出的液压油全部直接进入液压缸或液压马达，故无溢流和节流损失，且液压泵的工作压力随负载的变化而变化，故这种回路效率高，发热量小，多用于工程机械、矿上机械、农业机械和大型机床等大功率液压系统。第3章液压基本回路2.容积调速回路节流调速回路第3章液压基本回路

图3-6变量泵-定量马达容积调速回路

按着液压泵和液压马达(或液压缸)的组合形式，容积调速回路可分为三种基本形式：变量泵-定量马达(或液压缸)组成的容积调速回路；定量泵-变量马达组成的容积调速回路；变量泵-变量马达组成的容积调速回路。⑴变量泵－定量马达（液压缸）组成的容积调速回路如图3-4所示为变量泵-液压缸组成的开式容积调速回路。该回路由变量泵1、溢流阀2和液压缸组成，其速度负载特性曲线如图3-5所示。由于变量泵泄漏较大，且随压力直线上升，因而该种调速方法速度负载特性较差，且低速承载能力较差。这种回路多用在推土机、升降机、插床、拉床等大功率系统中。第3章液压基本回路图3-6变量泵-定量马达容积调速回第3章液压基本回路

图3-4泵-缸式容积调速回路第3章液压基本回路图3-4泵-缸式容积调速回路第3章液压基本回路

如图3-6所示为变量泵－定量马达组成的闭式容积调速回路。这种回路是通过改变变量泵的输出流量来实现调速的。工作时溢流阀5关闭，起安全阀作用，并且回路最大工作压力由安全阀调定，辅助泵1持续补油以保持变量泵的吸油口有一较低的压力且由溢流阀２调定，这样可以避免空气侵入和产生气穴现象，改善泵的吸油性能。辅助泵1的流量为变量泵最大输出流量的10%15%。这种调速回路的特点是效率较高，输出转矩为恒定值，调速范围较大，但价格较贵，元件泄漏对速度有很大影响。可应用于小型内燃机车、液压起重机、船用绞车等有关装置中。图3-6变量泵－定量马达容积调速回路第3章液压基本回路如图3-6所示为变量泵－定量马第3章液压基本回路

⑵定量泵－变量马达组成的容积调速回路如图3-3所示。由于泵4的输出流量为定值，故调节变量马达6的排量，便可对马达的转速进行调节。该回路效率高，输出功率为恒值。但调速范围小，过小地调节马达的排量，输出转矩T将降至很小，以致带不动负载，造成马达自锁现象，故这种调速回路很少单独使用。图3-3定量泵-变量马达容积调速回路

第3章液压基本回路⑵定量泵－变量马达第3章液压基本回路

⑶变量泵－变量马达组成的容积调速回路如图3-8所示，采用双向变量泵和双向变量马达的容积调速回路，由于液压泵和液压马达的排量都可以改变，扩大了液压马达的调速范围。回路中各元件对称布置，改变变量泵1的供油方向，马达２即可正向或反向旋转。单向阀6和8用于辅助泵双向补油；单向阀3和9使安全阀3在两个方向都能起过载保护作用。这种回路的优点是调速范围大，但结构复杂，适用于大功率场合。变量泵－变量马达组成的调速回路不仅扩大了马达的调速范围，而且也扩大了马达的输出转矩和输出功率特性的选择范围，即工作部件转矩和功率上的要求可以通过对二者排量的适当调节来达到。该回路在使用时，马达转速的调节可分为低速和高速两段进行，以满足一般机械设备低速大转矩以顺利启动，高速恒功率输出的要求。低速时，把马达排量固定在最大值上，自小到大调节泵的排量，逐渐提升马达转速。高速时，泵为最大排量，自大到小调节马达的排量，进一步提高马达转速。第3章液压基本回路⑶变量泵－变量马达组成的容第3章液压基本回路

图3-8变量泵-变量马达的容积调速回路第3章液压基本回路图3-8变量泵-变量马达的容积调第3章液压基本回路

3.容积节流调速回路容积节流调速回路是利用变量泵和调速阀的组合来调节执行元件的速度。其特点是变量泵的供油量能自动接受流量阀调节并与之吻合，无溢流损失，效率高。同时，变量泵的泄漏由于压力反馈作用而得到补偿，进入执行元件的流量由调速阀控制，故速度稳定性比容积式调速好。因此适用于要求速度稳定、效率高的液压系统。下面以机床上常采用的限压式变量泵的容积节流调速回路来说明其工作原理。容积节流调速回路如图3-9所示，第3章液压基本回路3.容积节流调速回路容积节流调第3章液压基本回路

该回路由限压式变量泵1，调速阀2和液压缸等元件组成。对单杆缸而言，为获得更低的稳定速度，调速阀装在进油路上，调节调速阀节流口的大小，便可改变进入液压缸的流量，实现液压缸工作速度的调节。空载时，泵以最大流量进入液压缸使其快进。进入工进时，电磁阀3通电，左位进入工作状态，使其所在油路断开，使泵输出的压力油经过调速阀2进入液压缸，液压缸的运动速度由调速阀来控制。变量泵的输出流量qp和缸所需的流量q1能自适应。若qpq1时，泵的出油口压力便上升，由限压式变量泵的工作原理可知，通过压力反馈作用，使泵的流量自动减小，直到qp=q1为止；反之，若qpq1时，泵的出口压力便下降，通过压力反馈作用，又会使泵的流量自动增大到qp=q1为止。工进结束后，压力继电器5发出讯号，使阀3和换向阀4换向，调速阀再次被短接，液压缸实现快退。限压式容积节流调速回路特性曲线如图3-10所示。第3章液压基本回路该回路由限压式变量泵1，调第3章液压基本回路

如图3-10所示为该回路的调速特性曲线第3章液压基本回路如图3-10所示为该回路的调速特性曲线第3章液压基本回路

图中曲线a是限压式变量叶片泵的流量-压力特性曲线，曲线b是回路中调速阀在某一开口AT下的压差-流量特性曲线，二曲线的交点D即为回路的工作点。调解调速阀的开口量AT使曲线b上下移动，回路的工作状态便相应改变，D点的位置随之变换。但当AT与泵的工作曲线调定后，D点即为一固定点，泵的压力pp和进入缸的流量qv1即为定值，它不受负载变化的影响，故此回路的速度负载特性很好，速度稳定性很高。若负载变化且较多时间在轻载下工作时，缸的压力P1因负载减小而下降为较小值，如图3-10中的曲线b便左移，调速阀两端压降Δp增大，造成较大的节流损失；再加变量泵本身泄漏较大，特别是在低速情况下，此时泵的供油流量qvp＝qv1很小，而对应的压力pp很大，泄漏增加，泄漏量在qv中的比重增大，使系统的效率严重下降。所以该回路不宜用于低速、变载，且轻载时间较长的场合。第3章液压基本回路图中曲线a是限压式变量叶第3章液压基本回路

1.快速运动回路快速运动回路是指执行元件获得尽可能大的快进速度，以提高生产率或充分利用功率。液压缸差动连接的快速回路如图3-11所示，当换向阀1和换向阀2都在左位工作时，液压缸右腔回油和泵的供油汇合在一起进入左腔，形成差动连接，液压缸快速右行；当阀1左位、阀2右位工作时，差动连接即被解除，液压缸右腔回油经阀1回油箱，液压缸转为慢速右行；阀1和阀2都在右位工作时，液压缸向左返回。这种回路结构简单，应用较广，但液压缸的速度增加有限，常和其他方法联合使用。3.1.2速度变换回路速度变换回路的功用是使执行元件从一种速度变换到另一种速度。第3章液压基本回路1.快速运动回路快速运动回路是指第3章液压基本回路

图3-11液压缸差动连接回路第3章液压基本回路图3-11液压缸差动连接回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

图3-12所示为双泵供油快速回路

双泵供油的快速回路如图3-12所示。图中1为低压大流量泵，2为高压小流量泵。当系统工作在空载快速状态时，由于系统工作压力低，溢流阀5和顺序阀3都处于关闭状态，此时大泵1的流量经单向阀4和小泵2的流量汇合于一体共同向系统供油,以满足快速运动的需要；当系统转入工进状态时，系统的压力升高，顺序阀3打开，单向阀4关闭，低压大流量泵1经顺序阀3卸荷，系统只有泵2供油，实现工作进给。这种回路由于工进时泵1卸荷，减少动力消耗，因此效率高，功率损失小，故应用较广。但结构较复杂，成本高。第3章液压基本回路图3-12所示为双泵供油快速回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

2.速度换接回路速度换接回路的功用是使执行元件实现运动速度的切换。可以使执行元件从快速空行程转换成低速工作进给，或从第一种工进速度转换成第二种更慢的工进速度等。在速度转换的回路中，要求速度的换接平稳，不能出现冲击现象。用行程阀实现的快慢速换接回路如图3-13所示，图3-13行程阀速度换接回路第3章液压基本回路2.速度换接回路速度换接回路的功第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

这种回路能实现快进、工进、快退和停止的工作循环。图示状态下，换向阀1左位、行程阀下位进入工作状态，泵的流量经阀1全部进入液压缸左腔，回油通过行程阀2流回油箱，缸快速进给；当活塞所连接的行程挡块压下行程阀2时，阀2的上位工作，液压缸右腔的回油须经调速阀3才能流回油箱，这时液压缸就由快速进给转换为慢速工进。当换向阀1右位工作时，压力油经单向阀4进入液压缸右腔，活塞快速退回。这种回路的速度换接比较平稳，但行程阀的安装不能任意布置，必须安装在运动部件附近，有时管路连接较长且较为复杂。

第3章液压基本回路这种回路能实现快进、工进、第3章液压基本回路

调速阀实现的两种工进速度换接回路如图3-14所示。图a为两调速阀并联的两种工进速度的换接回路。当阀1、阀2和阀3都是左位工作时，进油路为：阀1阀2缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，缸向右快进，运动到位后，使阀2的电磁铁通电，阀2右位工作，此时进油路为：阀1调速阀A阀3缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，实现第一次工进；当第一次工进完成后，使阀3通电，进油路为：阀1调速阀B阀3缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，实现第二次工进。图b为两调速阀串联的两种工进速度的换接回路。当阀1、阀2和阀3都是左位工作时，进油路为：阀1阀3缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，缸向右快进，运动到位后，使阀3的电磁铁通电，阀3右位工作，此时进油路为：阀1调速阀A阀2缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，实现第一次工进；当第一次工进完成后，使阀2通电，进油路为：阀1调速阀A调速阀B缸左腔；回油路为：缸右腔阀1油箱，实现第二次工进。由于阀B的开口调得比阀A小，因此二工进速度比一工进速度低。这种回路在进行速度换接时，液压缸的速度不会出现很大冲击。但是能量损失较大。第3章液压基本回路调速阀实现的两种工进速度第3章液压基本回路

a）调速阀并联b）调速阀串联图3-14调速阀速度换接回路第3章液压基本回路图3-14调速阀速度换接回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

方向控制回路的功用是通过控制液压系统中油液的通、断和流动方向来实现执行元件的启动、停止和换向。常见的方向控制回路包括换向回路、锁紧回路等。

换向回路的功用是改变执行元件的运动方向。各种操纵方式的换向阀都可组成换向回路，只是性能和使用场合不同。这些回路遍及各章节有关回路或系统图中，此处不再列举。3.2方向控制回路3.2.1换向回路第3章液压基本回路方向控制回路的功用是通过控制液第3章液压基本回路

图3-15锁紧回路

锁紧回路能够使执行元件停止在任意的位置上，且停止后不会在外力作用下移动。锁紧的原理就是封闭执行元件的回油口。换向阀的中位机能的锁紧回路，采用M型或O型中位机能的换向阀可以封闭液压缸的出油口，使液压缸实现双向锁紧，由于滑阀芯泄漏量大的影响，锁紧性能差。液控单向阀实现的锁紧回路如图3-15所示。3.2.2锁紧回路第3章液压基本回路图3-15锁紧回路锁第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

液压缸的进、出油路上都串接一液控单向阀，当换向阀处于左位或右位工作时，因液控单向阀控制口X1或X2通入压力油而被打开，液压缸回油腔的油液便可通过液控单向阀回油箱，活塞可左、右移动。当换向阀处于中位，因阀的中位机能为H型(Y型中位机能亦可)，故液控单向阀控制口压力立即消失，液控单向阀关闭，液压缸两腔回油路被封死而被双向锁紧。这种锁紧回路瞬态控制压力为零，锁紧安全可靠、效果好，故有液压锁之称。常用于起重机的支腿收放机构。第3章液压基本回路液压缸的进、出油路上都串接一液控单第3章液压基本回路

压力控制回路主要是利用压力控制阀来控制液压系统的工作压力，以满足液压系统中执行元件驱动负载的要求，或者达到整个系统的调压、减压、增压、卸荷、保压以及平衡的目的等。

调压回路的功用是调定或限定液压系统的最高工作压力，或使执行元件在工作过程中不同阶段实现压力变换。为使系统的压力与负载相适应并保持稳定，或为了安全而限定系统的最高压力，都要用到调压回路。3.3压力控制回路3.3.1调压回路第3章液压基本回路压力控制回路主要是利用压力控制第3章液压基本回路

在定量泵系统中，一般用溢流阀来调节并稳定系统的工作压力。在变量泵系统中，通过改变泵的排量来调节系统的工作压力，溢流阀用于调节系统的安全压力值，起到系统过载保护作用。关于溢流阀的溢流稳压，远程调压与安全保护等在前面已有实例。下面再介绍两种调压回路。双向调压回路如图3-16所示。活塞向右运行时为工作行程，液压泵最大工作压力由溢流阀1调定，当活塞向左运行时为空行程，液压泵最大工作压力由溢流阀2调定，阀2的调整压力小于阀1的调整压力。当执行元件往返行程需不同的供油压力时，可采用此双向调压回路。图3-16双向调压回路

第3章液压基本回路在定量泵系统中，一般用溢流阀来调第3章液压基本回路

多级调压回路如图3-13所示。该回路是由三个溢流阀组成的三级调压回路。图中液压泵最大工作压力随三位四通阀左、右、中位置不同而分别由远程调压阀2、3和溢流阀1调定。三个阀在调整时须保证P2＜P1、P3＜P1且

P2≠P3，以保证实现三级调压。这种回路可用于注塑机、液压机等液压系统中，以实现不同的工作阶段，使液压系统得到不同的压力等级。图3-13多级调压回路第3章液压基本回路图3-13多级调压回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

减压回路的功用是从调好压力的液压源处获得一级或几级较低的恒定工作压力。如图3-18所示为用于工件夹紧的二级减压回路。工作缸的压力由溢流阀调节，夹紧缸所需的低压由主减压阀调定，二级低压由主减压阀后的先导调压阀实现。为使减压回路工作可靠，减压阀的调定压力至少应比主系统工作压力低0.5MPa.通常减压阀后要设置单向阀，以防止系统压力降低时油液倒流，并可短时保压。为确保安全，应采用失电夹紧的电磁换向阀，以防止在电路出现故障时松开工件造成事故。

3.3.2减压回路第3章液压基本回路减压回路的功用是从调好压力的液第3章液压基本回路

图3-18减压回路第3章液压基本回路图3-18减压回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

增压回路的功用是在系统的整体工作压力较低情况下，提高系统中某一支路的工作压力，以满足局部工作机构的需要，这样可以节省高压泵，降低能源消耗。如图3-19所示为单作用增压器的增压回路。在图示状态下，液压泵输出的压力p1进入增压器的1的左腔A1，推动活塞右行，增压器1右腔A2输出压力p2进入工作缸2，由于A1>A2，因此输出压力p2>p1,以此达到增压的目的。单作用增压回路只能断续供油，若需获得连续输出的高压油，就要采用双作用增压器的增压回路。如图3-20所示双作用增压器的增压回路，泵输出的压力油进入增压器左端大、小油腔，右端大油腔则回油，活塞右移，右端小油腔增压后的高压油经单向阀4输出，此时单向阀1、3被封闭。油路换向后，活塞左移，左端小油腔经单向阀3输出高压油，此时单向阀2、4被封闭。增压器活塞不断的往复运动，两端便交替输出高压油，从而实现连续增压。3.3.3增压回路第3章液压基本回路增压回路的功用是在系统的第3章液压基本回路

图3-19单作用增压器的增压回路图3-20双作用增压器的增压回路第3章液压基本回路图3-19单作用增压器的增压回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

液压执行元件在工作中，由于各种原因常需要短时停歇，处于不工作状态，此时不需要供油，但也不宜关闭电动机，因为频繁启闭电动机将大大缩短电动机和液压泵的寿命。卸荷回路的功用是在液压泵不停止转动的情况下，使液压泵在零压或在很低压力下运转，以减少系统功率损耗和噪声，延长泵的工作寿命。所谓卸荷，即泵的功率损耗接近于零的运转状态。功率为流量与压力之积，两者任意一项近似为零，功率损耗接近于零，故卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种方法。流量卸荷法用于变量泵，一般变量泵当工作压力高到某数值时，输出流量为零。例如限压式变量叶片泵在最高压力下运转，输出流量接近于零，变量泵便处于卸荷状态。但泵处于高压状态，磨损比较严重，较少采用。通常采用压力卸荷法，使泵接近于零压下工作。3.3.4卸荷回路第3章液压基本回路液压执行元件在工作中，由于各种原第3章液压基本回路

如图3-21所示为几种常见的压力卸荷回路。图3-21a所示是用两位两通阀组成的卸荷回路，当两位两通阀1的电磁铁通电时，阀1右位工作，则泵的出油口通过阀1和油箱相连，泵在低压下运转，处于卸荷状态。图3-21b所示是利用换向阀中位机能组成的卸荷回路，当三位四通电磁换向阀处于中位时，泵即卸荷。M、H、和K型中位机能的三位换向阀都具有此功能。图3-21c所示是利用溢流阀组成的卸荷回路，当两位两通电磁阀的电磁铁通电时，先导型溢流阀的远程控制口通过此阀和油箱相通，使泵在阀的卸荷压力下运转而处于卸荷状态。

前两种方法简单，但换向阀切换时会产生液压冲击，仅适用于低压、流量小于40L／min处，且配管应尽量短。采用先导型溢流阀实现卸荷的方法性能较好，可用于大流量的液压回路中。第3章液压基本回路如图3-21所示为几种常见的压力第3章液压基本回路

a）两通阀的卸荷回路b）中位机能的卸荷回路c）溢流阀的卸荷回路图3-21卸荷回路第3章液压基本回路图3-21卸荷回路第3章液压基本回路

第3章液压基本回路第3章液压基本回路

平衡回路的功用是平