第七章 液压基本回路

任何液压系统都是由一些基本回路组成。所谓液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。重点难点教学要求本章目录第七章液压基本回路教学要求掌握压力控制回路的分类、用途和实现方法；掌握速度控制回路的分类和用途；掌握调速回路的三种调速方法及各自的优缺点；熟悉快速运动回路和速度换接回路的实现方法；熟悉方向控制回路和多缸动作回路的分类和用途。重点难点压力控制回路的分类、用途及实现方法；速度控制回路的分类和用途；调速回路的调速方法及优缺点；快速运动回路和速度换接回路的实现方法。本章目录第一节压力控制回路第二节速度控制回路第三节方向控制回路第四节多缸动作回路第一节压力控制回路主要内容调压回路减压回路卸荷回路增压回路平衡回路重点：调压回路卸荷回路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，以满足执行元件对力和转矩的要求。

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功能。一、调压回路单级调压回路系统中有节流阀。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。远程调压动画远程调压回路利用先导型溢流阀遥控口远程调压时，系统压力由远程调压阀调定。主溢流阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力才行。远程调压回路多级调压回路回路由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。三级调压回路动画此三级调压回路要求，p1>p2，p1>p3，p2≠p3一般利用换向阀实现二级、三级等多级调压回路无级调压回路通过电液比例溢流阀来实现。在需要低压的支路上串联定值减压阀。单向阀用来防止低压缸的压力对主油路的干扰。支油路减压——减压阀控制主油路压力——溢流阀控制二、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。动画不适用减压阀的情况：当分支油路的压力较主油路压力低得多，而需要的流量又很大时，为减少功率损耗，常采用高压低压液压泵分别供油的办法以提高系统效率。三、卸荷回路

在执行元件短时间停止工作时，为避免液压泵电机频繁启动，让泵在低载或空载的情况下运转的回路。卸载方式：压力卸载流量卸载（仅适用于变量泵）P=pq利用三位换向阀中位卸荷泵可借助于M型、H型或K型换向阀中位机能实现低压卸载。利用二位二通阀卸荷利用二位二通电磁换向阀断电实现泵出口压力卸荷。先导式溢流阀和二位二通阀卸荷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载。卸载动画用蓄能器保压卸荷利用二位二通电磁换向阀断电使溢流阀调定卸荷压力，泵通过该阀卸载，蓄能器保持系统压力。用蓄能器保压卸荷动画

使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不大的油液供应。实现压力放大的元件主要是增压缸，其增压比为增压缸大小活塞的面积比。四、增压回路适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合。

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，或下行运动时因自重超速失控。五、平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路采用液控单向顺序阀的平衡回路防止停止期间因自重而自行下落和加速下降保证下降期间不受自重影响匀速下降第二节速度控制回路调速回路快速运动回路速度换接回路快进工进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。一、调速回路1、调速方法液压缸的速度v=q/A液压马达的转速n=q/vM

2、节流调速回路

通过调节流量阀通流面积控制执行元件运动速度的回路。按流量阀安放位置的不同分：

进油节流调速回路

回油节流调速回路

旁路节流调速回路按使用流量阀分为：节流阀——节流阀式节流调速回路调速阀——调速阀式节流调速回路1）节流阀式进油路节流调速回路调速方式：对活塞列平衡式：设p2=0讨论：▲

适于负载变化不大、低速、轻载场合，回路效率较高。速度负载特性方程：速度负载特性曲线始点不同，终于一点2）节流阀式回油路节流调速回路调速方式：调速特性：速度负载特性方程：结论：同进油节流调速进、回油节流调速回路的不同之处：回油节流调速回路液压缸能承受负值负载，且运动速度比较平稳。回油节流调速回路停车后启动冲击大。进油节流调速回路容易实现压力控制。为了提高回路综合性能，一般采用进油节流调速回路，并在回油路上加背压阀。3）节流阀式旁路调速回路：调速方式：调速特性：溢流阀起安全阀作用速度负载特性方程：†

只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率较高。†适于高速、重载、速度平稳性要求不高的场合。讨论：†

速度受负载变化的影响大，在大负载或高速(AT较小)时，回路的速度刚性好。AT1>AT2>AT3速度负载特性曲线始点相同，终于不同点4)调速阀式节流调速回路（例：进油节流调速）

速度刚性优于相应的节流阀调速回路。但同时因增加了减压阀的损失，所以效率会更低。速度负载特性曲线★变量泵－定量马达（缸）容积调速回路★定量泵－变量马达容积调速回路★变量泵－变量马达容积调速回路按所用执行元件不同分为：3、容积调速回路

改变泵（马达）排量，调节执行元件速度的调速方式。泵－缸式容积调速回路泵－马达式容积调速回路具体分为：

1）变量泵－液压缸容积调速回路ppmax由安全阀调定，所以Fmax为定值，回路为恒推力调速。

2）变量泵—定量马达容积调速回路pMmax由安全阀调定，所以TMmax为定值，回路为恒转矩调速。VpnMPMTM0nMPMTMnMnM3）定量泵—变量马达容积调速回路恒功率调速4）变量泵—变量马达容积调速回路由于泵和马达的排量都可调，扩大了回路的调速范围，一般Re≤100。先恒转矩调速，后恒功率调速①先将VM调至最大，然后使Vp由小变大，马达转速由小变大，（相当于变量泵＋定量马达）——恒转矩调节。②将Vp固定在最大值上，然后使VM由大变小，（相当于定量泵＋变量马达）

——恒功率调节。PMTMnMPMTMnMminnMmax恒转矩调节恒功率调节无节流和溢流损失，回路效率高，发热小。适用于高压大流量的大型机床，工程机械，压力机等大功率设备。但速度平稳性差。容积调速回路特点：用变量泵供油，用节流阀或调速阀改变进入液压缸的流量，实现执行元件的速度调节。4、容积节流调速回路

限压式变量泵和调速阀的调速回路差压式变量泵和节流阀的调速回路按变量泵和流量阀分为：

回路有节流损失但无溢流损失，效率较高，速度稳定性比单纯的容积调速回路要好。（限压式变量泵与调速阀组成容积节流调速）

快速：在负载不大或空载时，实现快速运动，以提高生产率或充分利用功率。1）差动连接快速运动回路常用在执行元件快进和工进速度相差不太大的场合。二、快速运动回路差动连接动画常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合。2）双泵供油快速回路双泵供油动画3）采用蓄能器的快速回路4）采用增速缸快速回路适用于系统短期需要大流量的场合。大多用在空行程速度要求较快的卧式液压机上。动画

三、速度换接回路速度换接回路的功能是使液压执行机构从一种运动速度变换到另一种运动速度。包括快速—慢速的换接，两个慢速之间的换接。换接过程要求平稳，换接精度要求高。快进工进1、快进转工进速度换接回路速度切换过程比较平稳，换接点位置准确。但行程阀必须安装在运动部件附近，有时管路要接得很长，压力损失较大。行程阀速度换接回路动画

2、两种工进速度换接回路串联调速阀二级调速回路只能用于第二进给速度小于第一进给速度的场合，回路速度换接平稳性好。但油液经过两个调速阀，故能量损失较大。动画并联调速阀二级调速回路

动画两个进给速度可以分别调整，互不影响。但在速度换接瞬间，会造成进给部件突然前冲。不宜用于工作过程中的速度换接，只可用在速度预选的场合。第三节方向控制回路换向回路锁紧回路动画为了保证锁紧迅速、准确，换向阀应采用H型或Y型中位机能。

当一个油源给多个执行元件供油，各执行元件因回路中压力、流量的相互影响而在动作上受到牵制。可以通过压力、流量、行程控制来实现多执行元件预定动作的要求。第四节多缸动作回路多缸动作回路包括：

顺序动作回路同步回路防干扰回路

一、顺序动作回路

1、压力控制顺序动作回路

利用液压系统工作过程中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当换向阀5处于左位，缸1向右运动，活塞碰到死挡铁后回路压力升高到顺序阀3的调定压力，顺序阀3开启，缸2活塞才向右运动。当换向阀5处于右位，缸2活塞先退到左端点，回路压力升高，打开顺序阀4，再使缸1活塞退回原位。用压力继电器的顺序动作回路

按启动按钮，电磁铁1Y得电，缸1活塞前进到右端点后，回路压力升高，压力继电器1K动作，使电磁铁3Y得电，缸2活塞前进。按返回按钮，1Y、3Y失电，4Y得电，缸2活塞先退回原位后，回路压力升高，压力继电器2K动作，使2Y得电，缸1活塞后退。注：顺序阀或压力继电器的调定压力必须大于前一动作执行元件的最高工作压力的10％～15％，否则在管路中的压力冲击或波动下会造成误动作。这种回路适用于执行元件数目不多、负载变化不大的场合。2、行程控制顺序动作回路

用行程阀控制的顺序动作电磁阀3处于左位，缸1活塞先向右运动，当活塞杆上挡块压下行程阀4后，缸2活塞才向右运动；阀3处于右位，缸1活塞先退回，其挡块离开行程阀4后，缸2活塞才退回。回路动作可靠，但改变动作顺序难。用行程开关控制的顺序动作1Y得电，缸1活塞先向右运动，当活塞杆上挡块压下行程开关2S后，使2Y得电，缸2活塞才向右运动，直到压下3S，使1Y失电，缸1活塞向左退回，而后压下1S，使2Y失电，缸2活塞再退回。调整挡块可调整缸的行程，通过电控系统可改变动作顺序。二、同步回路同步：两缸速度同步；行程同步1、油缸串联同步回路

当两缸同时下行时，若缸5活塞先到行程端点，则挡块压下行程开关1S，3Y得电，阀3左位接入系统，压力油经阀3、阀4进入缸6上腔，进行补油，使其活塞继续下行到达行程端点。若缸6活塞先到行程端点，行程开关2S使4Y得电，压力油进入阀4控制腔，打开阀4，缸5下腔与油箱接通使其活塞继续下行到达行程端点，从而消除积累误差。！泵的供油压力至少是两缸工作压力之和。

2、用调速阀的同步回路仔细调整两个调速阀的开口大小，控制进入或流出液压缸的流量，可使它们在一个方向上实现速度同步。回路结构简单，调整麻烦，同步精度不高。用同步缸的同步回路同步缸是两个尺寸相同的缸体和两个活塞共用一个活塞杆的液压缸，活塞向左或向右运动时输出或接受相等容积的油液，在回路中起着配流的作用，使有效面积相等的两个液压缸实现双向同步回路。同步缸的两个活