第8章 压力控制回路

第8章压力控制回路2023/2/41要点概述压力控制回路是对液压与气动系统或系统某一部分的压力进行控制的回路。包括调压、卸荷、保压、减压、增压、平衡等多种回路。压力控制回路是由溢流阀、减压阀、顺序阀等液压与气动基础控制元件构成的，其阀的共同点是利用作用在阀芯上的流体压力和弹簧力相平衡的原理来实现压力平衡与调整，从而达到压力稳定。本章主要通过对调压回路、减压回路、增压回路、液压卸荷回路、液压保压回路、液压平衡回路、缓冲回路等模块的实际应用，达到在性能、原理、选型、安装、调试等方面对压力基础控制元件和压力基本控制回路的掌握。2023/2/428.1液压调压回路按照液压系统的实际要求将系统相关各压力调节控制到各个分支回路工作所需要的不同等级压力。8.1.1用溢流阀实现单级调压单级调压回路是指用一个溢流阀元件实现最简单的一个等级的压力控制回路。2023/2/438.1液压调压回路8.1.2用先导式溢流阀实现多级调压在液压系统中，随着工作过程的时段不同，对液压缸的输出力大小的要求会有所改变，因此也就要求系统的压力在不同时刻改变两次或三次或更多次。二级调压三级调压2023/2/448.1液压调压回路8.1.3用两个溢流阀实现双向调压当执行元件的正反行程需要不同的供油压力时，可以将设置低压力值的溢流阀与设置高压力值的溢流阀并联，从而使设置高压力值的溢流阀失去稳压能力。可以利用不同时刻接入更低压力设置值的溢流阀，实现不同时刻的压力输出。2023/2/458.1液压调压回路8.1.4用比例溢流阀实现无级调压在一些液压闭环控制回路中，液压系统要求压力输出值具有随机性，因此其输出的压力值应当是无极调压的形式。2023/2/468.2气动调压回路8.2.1气源压力控制回路气动系统一般采用中心供气方式，即多个气动系统，共用一个气源供气；而液压系统一般是独立的液压源供压力油。因此中心气源系统应属于独立的压力控制系统，而为分支系统供气的压力应当是在系统压力下的二次供压（减压）系统。如图所示为一次压力回路。2023/2/478.2气动调压回路8.2.2双压控制回路对于小型的低压气动系统，可以在中心气源的基础上，直接通过减压阀实现供气。气源压力控制回路的后面，并联了一路减压阀的压力输出，用两个不同压力的减压阀输出，可得到两路不同的输出压力。在流量满足的条件下，利用减压阀可以并联输出多路压力。2023/2/488.2气动调压回路8.2.2气源压力延时输出控制回路对于长距离管路输出的压力源，由于其稳定压力的输出时间与管路长度形成的容积有关，管路越长需要延时的时间越长。2023/2/498.3液压减压回路8.3.1用减压阀实现单级减压减压回路是指由定压减压阀构成的实现压力降低（减压）与输出稳定（稳压）的回路。一般减压阀最低调定压力应大于0.5MPa，最高调定压力至少应比主油路系统的供油压力低0.5MPa。2023/2/4108.3液压减压回路8.3.2用减压阀实现多级减压1、二级减压多级减压回路最简单的方式就是分时接入不同设置参数的溢流阀实现对先导式减压阀的压力控制，即用溢流阀的压力控制先导式减压阀的压力，使系统有多个压力输出。2023/2/4118.3液压减压回路8.3.2用减压阀实现多级减压2、三级减压2023/2/4128.3液压减压回路8.3.3用一个减压阀实现单向减压在液压系统中，经常要求执行元件正反行程的工作压力不同，此时要用减压阀与单向阀的并联实现单向减压。2023/2/4138.3液压减压回路8.3.4用两个减压阀实现双向减压在液压系统中，当执行元件的正反行程的工作压力不同，同时其压力又都低于其系统压力时，应采用减压阀和单向减压阀的配合，实现双向减压。2023/2/4148.3液压减压回路8.3.5用先导式比例减压阀实现无极减压在液压系统中，液压动力源通过溢流阀可以提供稳定的系统压力，但为了在分支回路中得到随其系统工作状态不同的压力值，一般都采用对先导式比例减压阀的输入信号控制，来实现其在分支回路中输出不同的工作压力值。2023/2/4158.4气动减压回路8.4.1多级减压控制在气动系统中，当需要执行元件有多个工作压力时，可采用多个直动减压阀分时接入先导式减压阀的压力控制端，即可实现对先导式减压阀分时输出不同压力的控制。2023/2/4168.4气动减压回路8.4.2用减压阀实现高低压输出控制在气动系统中，多压力分时输出回路，可采用多个减压阀的并联输出形式实现。2023/2/4178.8液压增压回路8.8.1用单作用增压缸实现增压在液压系统中，当液压缸需要有较大的输出保持力时，如成型模压系统，此时液压缸没有多少进给量，但需要有较大的压力用以保证产品的定型时间，即需要的是小流量高压力的液压源动力系统。如图8所示为利用增压缸的单作用增压回路。2023/2/4188.8液压增压回路8.8.2双作用增压回路由于单作用增压回路是间歇性的单程供油，适合无进给量或进给量非常小的高保压系统。当为要求相对有进给量的高压力连续输出系统提供动力时，应选用如图所示的双作用增压回路。2023/2/4198.6气动增压回路8.9.1用冲击气缸实现压力冲击的控制在有些冲击力要求较大的场合，如金属冲孔、铆接、锻压、下料等方面，则应根据冲击力瞬间释放的特点，选择具有冲击释放效果的气缸和相应的气动控制回路来实现其冲击工作过程。如图所示为用冲击气缸实现压力冲击的控制回路。2023/2/4208.6气动增压回路8.9.2用串联气缸增加压力输出控制当气缸的直径较小或系统的压力较低，但还需要气缸有较大输出力时，此时可采用气缸串联的形式来增加气缸活塞杆的输出力，以满足大输出力的要求。如图所示为用串联气缸实现增加压力的输出控制回路。2023/2/4218.6气动增压回路8.9.3用气液增压器的增压回路当气缸要求较大力输出，而系统的压力又不满足时，可采用气液缸与气液增压缸的配合结构，实现气液缸较高压力的输出。如图所示为用气液增压器的增压回路，可以实现相对高压力输出。2023/2/4228.7液压卸荷回路8.7.1用换向阀实现液压泵卸荷1、用三位阀中位机能的卸荷回路当三位阀的“M”、“H”、“K”型中位机能时，泵可通过阀直接卸荷。2023/2/4238.7液压卸荷回路8.7.1用换向阀实现液压泵卸荷2、二通阀的卸荷回路采用此方法时卸荷回路必须使二位二通换向阀的流量与泵的额定输出流量相匹配。这种方法的卸荷效果好，易于实现自动控制，一般适用于液压泵的流量小于6.3L/min的场合。2023/2/4248.7液压卸荷回路8.7.2用溢流阀实现液压泵卸荷当采用先导式溢流阀进行调压控制时，如果其压力控制端直接回流，相当压力控制端压力为0，则先导式溢流阀输出0压力，相当于卸荷。2023/2/4258.7液压卸荷回路8.7.3用蓄能器实现液压泵卸荷当液压系统使用蓄能器时，其储能方式接近于气动方式，当储能结束时，应当让泵卸荷，此时蓄能器可以为系统提供压力源。2023/2/4268.8液压保压回路在液压与气动系统中，经常要求相关执行机构在一定的行程位置上保持一定的压力并处于停止运动或缓慢运行状态，而保持的压力要求具有稳定性并采用保压回路实现。8.8.1用蓄能器实现保压2023/2/4278.8液压保压回路8.8.2用辅助泵实现保压液压系统保压方式除了采用蓄能器方式外，还可以采用增加高压小排量的辅助泵（长期运转泵）来实现在主泵卸荷时的保压，从而达到系统压力稳定的目的。2023/2/4288.8液压保压回路8.8.3用单向阀实现保压液压系统的保压方式，还可以选择用液控单向阀和电接触式压力表的自动补油式保压回路，即利用电接触式压力表的检测，当系统出现欠压时，则液压泵由卸荷状态转为供压状态，实现自动保压。2023/2/4298.8液压保压回路8.8.4综合保压2023/2/4308.9液压平衡回路8.9.1用顺序阀实现垂直安装液压缸的平衡控制在回路中通过串联具有压力开关作用的顺序阀，实现活塞下行时的背压，从而防止活塞与端盖的硬性撞击，即用增加背压方式实现了与重物产生的冲击力的平衡。2023/2/4318.9液压平衡回路8.9.2用液控单向阀实现垂直安装液压缸的平衡控制在液压回路中，还可以用串接单向节流阀和液控单向阀的方式实现背压平衡回路。如图所示为采用液控单向阀的平衡回路，可以避免溜缸冲击问题的发生。2023/2/4328.9液压平衡回路8.9.3用普通单向阀实现垂直安装液压缸的平衡控制在液压回路中，最简单的背压平衡回路就是采用串接节流阀和普通单向阀的方式实现。如图所示为采用普通节流阀和单向阀的液压平台平衡回路，可以避免平台下沉的溜缸冲击问题发生。2023/2/4338.10液压缓冲回路8.10.1用缓冲液压缸实现缓冲在液压系统中，为了防止活塞与端盖的撞击，专门设计了缓冲液压缸。如图为采用缓冲液压缸的缓冲回路，采用缓冲液压缸后不会出现活塞和端盖硬碰硬的撞击损害问题。2023/2/4348.10液压缓冲回路8.10.2用溢流阀实现缓冲在液压回路中，为了防止在换向或中位停止过程中产生过大的惯性压力，可在液压缸进出口的两端并联单向阀和溢流阀的超压释放回路。2023/2/4358.11气动缓冲回路要获得气缸行程末端的缓冲，除采用带缓冲的气缸外，特别在行程长、速度快、惯性大的情况下，往往需要采用缓冲回路来满足气缸运动速度的要求。8.11.1利用行程阀实现气缸的末端缓冲回路2023/2/4368.11气动缓冲回路8.11.2用节流阀和顺序阀实现气缸的末端缓冲回路2023/2/4378.12液压缸的推力及运动速度计算8.12.1单出杆双作用液压缸的推力及速度计算若液压缸无杆腔进油：2023/2/4388.12液压缸的推力及运动速度计算8.12.1单出杆双作用液压缸的推力及速度计算速度的比（面积比）2023/2/4398.12液压缸的推力及运动速度计算8.12.2双出杆双作用液压缸的推力及速度计算2023/2/4408.13气动压力回路的特点8.13.1一次压力控制回路是系统安全压力回路如图所示为一次压力控制回路。此回路用于控制系统的压力，使之不超过规定的压力值。常用外控溢流阀1或用电接点压力表2来控制空气压缩机的转、停，使贮气罐内压力保持在规定范围内。采用溢流阀，结构简单，工作可靠，但气量浪费大；采用电接点压力表对电动机及控制系统要求较高，常用于对小型空压机的控制。2023