液压基本回路认识一体化课程实施2

机械制造基础------液压基本回路认识（2）基本回路（2）速度调节回路差动回路速度调节回路的连接与仿真一、节流调速回路优点:速度稳定性好缺点:节流损失和溢流损失较大、发热多、效率低。应用：一般多用于小功率系统中，如机床的进给系统。按流量控制阀在液压系统中的位置不同，节流调速回路可分为三种：1、进油节流调速回路2、回油节流调速回路3、旁路节流调速回路。节流调速回路用定量泵供油，由流量控制阀改变执行元件的流量来调节速度。按钮进油节流调速回路是将流量控制阀设置在执行元件的进油路上，如图1所示，由于节流阀串联在电磁换向阀之前，所以活塞的往复运动均属于进油节流调速回路。调节节流阀阀口的大小，便能控制进入液压缸的流量，多余的油液经溢流阀流回油箱。根据进油路节流调速回路的特点，节流阀进油节流调速回路适用于低速、轻载、负载变化不大合对速度稳定性要求不高的场合。（一）进油节流调速回路图1进油节流调速回路一、节流调速回路（二）回油节流调速回路按钮回油节流调速回路是将流量控制阀设置在执行元件的回油路上，如图2。通过节流阀调节液压缸的回油流量，从而控制进入液压缸的流量，多余的油液经溢流阀流回油箱。回油节流调速回路同进油节流调速回路一样可以达到调速的目的，它们的调速特性基本相似。一、节流调速回路

图2回油节流调速回路进油节流与回油节流两种调速回路不同之处1）回油节流调速，由于液压缸回油腔形成一定的背压，因而能承受一定的负值负载；而进油节流调速由于回油腔没有背压，因而不能在负值负载下工作。2）回油路节流调速回路使油缸有一定背压力，且活塞的运动速度越快产生的背压力越大，因此它的速度平稳性好。进油路节流调速回路无背压力，因此它的速度平稳性较差。3）回油路节流调速回路，在停车后，液压缸回油腔中的油液会由于泄漏而形成空隙，再次启动时，液压泵输出的流量将不受流量控制阀的限制而全部进入液压缸，使活塞出现较大的启动超速前冲。而进油节流调速回路，启动冲击小。4）在回油节流调速回路中，经节流阀发热后的油液能够直接流回油箱并得以冷却，对液压缸的泄漏影响较小；而进油节流调速回路，通过节流阀发热后的油液直接进入液压缸，会引起泄漏的增加。一、节流调速回路按钮如图3，旁路节流调速回路是将流量控制阀设置在执行元件并联的支路上。用节流阀来调节流回油箱的流量，以实现间接控制进入液压缸的流量，来达到调速的目的。旁路节流调速回路适用于负载变化较小和对速度平稳性要求不高的高速大功率场合。一、节流调速回路（三）旁路节流调速回路图3旁路节流调速回路

举例--起重机按钮

起重机的杆臂由一台液压缸驱动，该液压缸所承受的是牵引负载，所以该液压缸必须承受拉力。根据工作要求，液压缸的活塞杆应该能够停在任何的工作位置，以确保重物能够停在空中所需要的位置，所以回路中应该有背压阀和液压锁，回路中我们采用平衡阀来作为背压阀使用，为液压缸提供背压阻尼，以保证液压缸能够执行可控制的伸出动作。起重机工作时可以调节重物上升和下降时的速度，我们可以选择进油节流调速回路，由于起重机是变负载液压系统，故流量控制阀可以选择调速阀。如图4所示

图4起重机液压回路一、节流调速回路调速原理及功能：利用改变变量泵或变量液压马达的排量来调节执行元件运动速度。根据液压泵和执行元件组合方式有：1．变量泵-定量执行元件的容积调速回路（1）变量泵-液压缸容积调速回路，如图5所示；（2）变量泵-定量液压马达容积调速回路，如图6所示。2．定量泵-变量液压马达容积调速回路。3．变量泵-变量液压马达容积调速回路。二、容积调速回路图5变量泵-液压缸容积调速回路图6变量泵-定量液压马达容积调速回路二、容积调速回路容积调速回路的优点和缺点在调速时即无流量损失又无压力损失，回路效率较高，应用在高压大流量的大型机床、液压压力机、工程机械等大功率设备，但其速度也将随负载增加而下降，造成低速稳定性较差。二、容积调速回路容积节流调速回路利用变量泵供油，用调速阀或节流阀改变进入液压缸的流量，实现执行元件速度的调节。图7中所示是限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路，另外常用的还有变压式变量泵与节流阀组成的容积节流调速回路。1-泵2-调速阀3-换向阀4-活塞式液压缸5-背压阀图7限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路三、容积节流调速回路

这种调速回路无溢流损失，效率高、高压大负载时运动速度平稳。常用于空载时需快速，承载时需稳定低速的负载变化不大的各种中、小功率机械设备的液压系统中。如组合机床、车床、铣床等的液压系统。三、容积节流调速回路四、速度调节回路的选用1、负载小且变化也小的系统选用节流阀节流调速回路；负载变化大且要求低速稳定性好的系统宜采用调速阀的节流调速回路；负载大、速度高、油的升温要求小的系统宜采用容积式调速回路。一般来说，功率在3kw以下的宜采用节流调速；3-5kw的宜采用容积节流调速；5kw以上的宜采用容积调速回路。2、处在温度较高的环境下工作，且要求整个液压装置体积小、重量轻的系统宜采用变量泵-定量液压马达闭式回路的容积调速。3、节流调速回路的成本低，功率损失大，效率低；容积调速回路的变量泵、变量马达的结构复杂，价格高，所以其效率高、功率损失小；容积节流调速则介于两者之间。四、速度调节回路的选用差动回路的连接与调试学习目标理解差动连接实现快进的工作原理

1会进行液压缸差动连接的速度计算2能正确连接差动回路3根据使用要求进行差动回路的调试

4一、单杆活塞式液压缸的连接1、单杆活塞式液压缸简单连接方式无杆腔进油有杆腔进油两种。（a）无杆腔进油v1=q/A1=4q/πD2F1=p1A1-p2A2=π【D2P1-(D2-d2)P2】/4（b）有杆腔进油v2=q/A2=4q/π(D2-d2)F2=P1A2-P2A1=π[(D2-d2)P1-D2P2]/42、差动连接：两腔同时通入流体，利用两端面积差进行工作。一、单杆活塞式液压缸的连接∵V3A1=q+V3A2

∴V3=q/(A1-A2)=4q/πd2

F3=P1（A1-A2）=πd2P1/4差动连接的速度和推力的计算

组合机床动力滑台差动连接回路的连接与调试二位三通换向阀处于图示位置时，单杆活塞缸差动连接，液压缸的有效面积A1—A2，活塞向右快进；当电磁阀通电，单杆活塞缸为非差动连接，无杆腔进油，有效工作面积为A1，一般用于工作进给。差动连接增速的本质是减小缸的有效工作面积，实际上系统压力不变的情况下，推力在下降，所以一般用于空载运行。该回路是缸体固定，活塞运动的连接形式。1、差动回路的连接2、组合机床动力滑台差动回路的连接与调试调试：P=4-5MPa,快进速度为10mm/s,最大进给