液压系统基本回路

液压系统基本回路基础知识

山东中选机械设备有限公司

闫传仁液压基本回路定义：

由有关液压元件组成，并能完成某一特定功能的典型（简单）油路。2/3/20231中选机械闫传仁

基本回路分类

方向控制回路压力控制回路按功用分<

速度控制回路多缸工作控制回路2/3/20232中选机械闫传仁第一节压力控制回路调压回路功用

对整个系统或某一局部的压力进行控制，使系统的压力与负载相适应并保持稳定，或安全保护。2/3/20233中选机械闫传仁压力控制回路分类

调压回路减压回路基本回路＜卸荷回路平衡回路2/3/20234中选机械闫传仁一、调压回路功用：

使液压系统（或系统某一部分）的压力保持恒定或不超过某一数值。1、单级调压回路功用：用节流阀调节速度时，溢流阀稳压溢流调节泵压。2/3/20235中选机械闫传仁组成：泵、溢流阀、节流阀、24D、液压缸等。工作原理：特点：回路简单，调节方便，若将溢流阀换为比例溢流阀，则可实现无级调压，还可远距离控制，但无功损耗较大。2/3/20236中选机械闫传仁2、多级调压回路2/3/20237中选机械闫传仁二、减压回路功用：使液压系统某一支路获得低于主油路压力（或泵的压力）的稳定压力。分类：

单级减压——用一个减压阀即可＜多级减压——用减压阀+远程调压阀即可

无级减压——用比例减压阀即可2/3/20238中选机械闫传仁减压回路的要求：

0.5Mpa<p2<p1-0.5MPa，以使回路可靠工作。2/3/20239中选机械闫传仁三、卸荷回路功用:在液泵不停止运转的情况下,使液压泵在零压力或很低压力下运转,以减少功率损耗,降低系统发热、延长泵和电机的使用寿命。回路：1、用三位换向阀的中位机能卸荷。

2、用二位二通阀卸荷。2/3/202310中选机械闫传仁1、用换向阀的卸荷回路：

利用主阀处于中位时M.H.K型机能，使p→T，属零压式卸荷。图7-3中，泵卸荷时，溢流阀关闭。系统重新启动时，因溢流阀有不灵敏区，会冲击。

动画2所示回路中有背压阀，可以保证最小控制压力，电液阀迅速换向。2/3/202311中选机械闫传仁2、二位二通阀卸荷卸荷原理

q→22v→T3、用蓄能器和换向阀的保压卸荷回路系统液压泵油液＜蓄能器

工作部件停止后，P↑，压力继电器发讯使3YA+，液压泵卸荷，蓄能器补充泄漏以保持压力。2/3/202312中选机械闫传仁四、平衡回路功用：使执行元件保持一定背压力，以便与重力负载相平衡。1、采用单向顺序阀的平衡回路图示，缸停止因顺序阀关闭而平衡左位，缸下行，因回路有单向顺序阀作阻力，不会产生超速。右位，缸上行，油经单向阀进入缸下腔。

2/3/202313中选机械闫传仁用单向顺序阀的平衡回路2/3/202314中选机械闫传仁单向顺序阀平衡回路特点

∵单向顺序阀用于平衡自重∴p顺>p自重又∵自重较大时，p顺较高，∴△P较大，一般用于自重不大的场合，为防止泄漏而造成缸下移，可装一液控单向阀。为减小无功损耗，可将单向顺序阀换为外控单向顺序阀。2/3/202315中选机械闫传仁2、采用液控单向阀顺序阀的平衡回路图示，缸停止。左位，缸下行，因节流阀而不会出现超速运动。右位，油经单向阀进入缸下腔，缸上行。2/3/202316中选机械闫传仁

第二节速度控制回路

速度控制回路是对液压系统中执行元件的运动速度和速度切换实现控制的回路。速度控制回路分类

调速、快速、换速回路2/3/202317中选机械闫传仁一、调速回路调速回路调速原理

液压缸：v=q

/A<

液压马达：n=q

/Vm

由上两式知：改变q

、Vm、A，皆可改变v或n，一般A是不可改变的。液压缸：改变q，即可改变v

液压马达：既可改变q，又可改变Vm2/3/202318中选机械闫传仁调速回路调速方法

节流调速——改变q<容积调速——改变泵和马达的V

容积节流调速——既可改变q，又可改变V2/3/202319中选机械闫传仁1、节流调速回路节流调速回路分类

节流阀节流调速按采用流量阀不同<

调速阀节流调速进油路节流

按流量阀安装位置不同<回油路节流

旁油路节流

2/3/202320中选机械闫传仁（1）进油节流调速回路2/3/202321中选机械闫传仁节流阀进口节流调速回路特征将节流阀串联在进入液压缸的油路上，即串联在泵和缸之间，调节A节，即可改变q，从而改变速度，且必须和溢流阀联合使用。进油路节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和速度稳定性要求不高的小功率液压系统。2/3/202322中选机械闫传仁（2）回油节流调速回路节流阀出口节流调速回路特征

将节流阀串联在液压缸的回油路上，即串联在缸和油箱之间，调节AT，可调节q2以改变速度，仍应和溢流阀联合使用，pP

=pS。2/3/202323中选机械闫传仁与进油节流调速回路比较：1）回油节流：承受一定负值负载能力进油节流：在负值负载作用下失控和前冲2）回油节流：运动平稳性较好进油节流：运动平稳性较差，需增加背压阀3）回油节流：对液压缸泄漏的影响较小进油节流：增加液压缸的泄漏4）回油节流：使活塞出现较大的起动超速前冲进油节流：起动冲击小2/3/202324中选机械闫传仁5）回油节流：不易实现压力控制过程进油节流：比较容易实现压力控制过程2/3/202325中选机械闫传仁（3）旁路节流调速回路阀旁路节流调速回路特征将节流阀装在与执行元件并联的支路上，即与缸并联，溢流阀做安全阀，pP取决于负载。

pP

=p1=△p=F/A2/3/202326中选机械闫传仁旁路节流调速回路应用∵v—F特性较软，低速承载能力差。∴一般用于高速、重载、对速度平稳性要求很低的较大功率场合。如：牛头刨床主运动系统、输送机械液压系统、大型拉床液压系统、龙门刨床液压系统等2/3/202327中选机械闫传仁（4）节流调速回路工作性能的改进用调速阀代替节流阀，可以提高节流调速回路的速度稳定性和运动平稳性。但功率损失大，效率低。

2/3/202328中选机械闫传仁2、容积调速回路容积调速回路特点

∵节流调速回路效率低、发热大，只适用于小功率场合。∴而容积调速回路，因无节流损失或溢流损失，故效率高，发热小，一般用于大功率场合。2/3/202329中选机械闫传仁容积调速回路分类

开式按油路循环方式

<

闭式

泵—缸式按所用执行元件不同<

变——定泵—马达式<定——变

变——变

2/3/202330中选机械闫传仁（1）泵-定量马达（或缸）容积调速回路2/3/202331中选机械闫传仁变量泵和定量马达容积调速回路工作特性

①nM

=qP/VM

∵VM=定值∴调节qP即可改变nM

②若不计损失，在调速范围内，

T=pPVM/2π=C∴称恒转矩容积调速2/3/202332中选机械闫传仁（2）定量泵—变量马达式容积调速回路（恒功率）2/3/202333中选机械闫传仁定量泵—变量马达式容积调速回路工作特性

nM

=qP/VM∵qP=定值

∴调节VM即可改变nM

2/3/202334中选机械闫传仁定量泵—变量马达式容积调速回路特点

∵nM与VM成反比

TM与VM成正比∴VM↑，nM↓，TM↑；

VM↓，nM↑，TM↓，以致带不动负载，使马达“自锁”。故这种回路很少单独使用2/3/202335中选机械闫传仁（3）变量泵——变量马达式容积调速回路2/3/202336中选机械闫传仁变量泵——变量马达式容积调速回路特点∵nM低时TM大，nM高时TM小∴正好符合大部分机械要求故多用于机床主运动、纺织机械、矿山机械在回路中，泵和执行元件的泄漏量随着工作压力的升高而增大，将使得执行元件的速度随着负载的增加而下降，速度稳定性变差。2/3/202337中选机械闫传仁3、容积节流调速回路∵容积调速回路虽然效率高，发热小，但仍存在速度负载特性较软的问题（主要由于泄漏所引起）。∴在低速、稳定性要求较高的场合（如机床进给系统中），常采用容积节流调速回路2/3/202338中选机械闫传仁容积节流调速回路特点1、qP自动与流量阀调节相吻合，无△P溢，η高2、进入执行元件的q与F变化无关，且自动补偿泄漏，速度稳定性好。3、因回路有节流损失，所以η<η容4、便于实现快进—工进—快退工作循环2/3/202339中选机械闫传仁限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路2/3/202340中选机械闫传仁限压式变量泵和调速阀调速回路工作原理联合调速，v由调速阀调定，qP与q1自动适应。

qP

>q1，pP↑，通过反馈，qp↓qP=q1

<

>v=c

qP<q1，pP↓，e↑,qP↑qP=q1

0、5Mpa(中低压)

△pmin=pP

-p1=<调速阀正常工作，△P最小

过大，△P大易发热1Mpa（高压）

若△P<

过小，v稳定性不好2/3/202341中选机械闫传仁限压式变量泵和调速阀调速回路特点∵本回路的pP为一定值∴称定压式容积节流调速回路又∵若负载变化大时，节流损失大，低速工作时，泄漏量大，系统效率降低∴用于低速、轻载时间较长且变载的场合时，效率很低。故本回路多用于机床进给系统中。2/3/202342中选机械闫传仁二、快速回路快速回路功用：

使执行元件在空行程时获得必要的高速，以提高效率，充分利用功率。快速回路分类：

液压缸差动连接快速回路双泵供油快速回路蓄能器供油快速回路

2/3/202343中选机械闫传仁1）液压缸差动连接快速回路特点：实质↓A以↑v，简单易行，应用广泛，但因差动时部分qV↑，管道及阀均应大规格。2/3/202344中选机械闫传仁2)双泵并联快速回路2/3/202345中选机械闫传仁3）用蓄能器的快速回路2/3/202346中选机械闫传仁三、速度换接回路速度换接回路功用

完成系统中执行元件依次实现几种速度的换接。实质上是一种分级（或有级）调速回路，但速度是根据需要事先调好，这是和调速回路的不同之处。速度换接回路分类

快速与慢速的换接

两种慢速的换接2/3/202347中选机械闫传仁1、快速-慢速切换回路采用行程阀的快速-慢速切换回路

1YA同电，液压缸快进压下行程阀切换成慢速。液压缸工进24D右位，液压缸快退。特点：速度换接平稳，动作可靠，换接精度较好，但行程阀必须安装在液压缸附近。2/3/202348中选机械闫传仁2、慢速-慢速切换回路1）串联调速阀慢速-慢速切换回路特点：v1>v2，否则2不起作用。2/3/202349中选机械闫传仁2）并联调速阀切换回路特点：v1、v2互不影响，但因4、5任意一个工作时，另一个减压阀阀口最大，一旦换接易前冲。所以改为右图所示，可避免前冲，但△P↑。2/3/202350中选机械闫传仁

第三节方向控制回路方向控制回路的功用：控制执行元件的起动、停止及换向方向控制回路分类：

换向回路

方向控制回路<

锁紧回路2/3/202351中选机械闫传仁一、换向回路换向回路功用：

改变执行元件的运动方向换向回路组成：各种控制方式的换向阀或双向变量泵皆可组成。电磁换向阀换向回路性能特点

使用方便，易于实现自动控制，但换向时间短，冲击大，不宜用于频繁换向，一般用于小流量、平稳性要求不高处。2/3/202352中选机械闫传仁电液换向阀换向回路性能特点换向冲击小，不能适用于频繁换向的场合机动换向阀换向回路性能特点换向精度高，冲击较小，一般用于速度和惯性较大的系统中。2/3/202353中选机械闫传仁二、锁紧回路功用：使液压缸能在任意位置停留，且停留后不会在外力作用下移动位置。采用换向阀O、M机能的锁紧回路特点：∵滑阀式换向阀泄漏不可避免∴锁紧效果差故只能用于锁紧时间短，锁紧要求不高场合。2/3/202354中选机械闫传仁液控单向阀的锁紧回路组成：泵、溢流阀、34D、液控单向阀、液压缸工作原理图示，液压缸锁紧。YA+，液压缸左、右行。特点为使控制油压卸压，换向阀应采用H型机能。又因IY密封性好，所以锁紧性能好。2/3/202355中选机械闫传仁液控单向阀的锁紧回路应用汽车起重机支腿2/3/202356中选机械闫传仁飞机起落架2/3/202357中选机械闫传仁矿山采掘机械液压支架2/3/202358中选机械闫传仁第四节多缸工作控制回路多缸工作控制回路定义：

由一个液压泵驱动多个液压缸配合工作的回路多缸动作回路分类：顺序动作回路同步动作回路互不干扰回路2/3/202359中选机械闫传仁一、顺序动作回路功用：使多个执行元件严格按预定顺序依次作。分类：压力控制行程控制

2/3/202360中选机械闫传仁1、压力控制顺序动作回路1）用顺序阀控制顺序动作回路工作原理图示位置：液压缸停止运动YA+，A缸右行完成顺序动作①，当系统压力升高到顺序阀D的调定压力并大于A缸前进的pmax时发出信号，使B缸右行完成顺序动作②2/3/202361中选机械闫传仁动作顺序(图7-19）

→①→②A<B<←④←③2/3/202362中选机械闫传仁用压力继电器控制顺序动作回路工作原理

1YA+，A缸右行完成动作1，碰上挡铁后，系统压力升高，压力继电器发讯，使2YA+，B缸右行完成动作2。2/3/202363中选机械闫传仁2、用行程控制顺序动作回路动作顺序←③←④

A<B<→①→②2/3/202364中选机械闫传仁二、同步回路同步回路功用

使两个或两个以上的执行元件能够按照相同位移或相同速度运动，也可以按一定的速比运动。2/3/