第二讲-速度控制回路教学课件

第二讲速度控制回路第二讲速度控制回路第二讲速度控制回路速度控制回路讨论液压执行元件速度的调节和变换的问题。调速回路快速运动回路速度换接回路功用分类调速回路调速原理液压缸液压马达改变qv，可调节液压缸v；改变qv或改变VM可调节液压马达n。定量泵输出的多余流量由溢流阀溢流回油箱，泵的出口压力为溢流阀的调整压力并基本保持恒定。溢流阀始终处于溢流状态。进油节流调速回路速度负载特性活塞的运动速度最大承载能力调速特性曲线曲线越陡，说明负载的变化对速度的影响越大，即速度刚性越差；曲线越平缓，速度刚性越好。回路功率液压泵的输出功率液压缸的输出功率回路的功率损失

回路效率由于存在两部分功率损失，因此这种调速回路的效率较低。回路功率越大，负载变化越大，回路效率越低。故该回路一般用于轻载、低速、负载变化不大且对速度稳定性要求不高的小功率液压系统。回油节流调速回路节流阀安装在执行元件的回油油路上。用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，达到调速的目的。进、回油节流调速回路比较相同点不同点进油和回油节流调速回路的速度负载特性基本相同。因此，上述分析，对回油节流调速回路完全适用。回油节流调速回路回油腔有一定背压，故液压缸能承受负值负载，且运动速度比较平稳。进油节流调速回路容易实现压力控制。工作部件运动碰到死挡铁后，液压缸进油腔压力上升至溢流阀调定压力，压力继电器发出信号，可控制下一步动作。回油节流调速回路中，油液经节流阀发热后回油箱冷却，对系统泄漏影响小。在组成元件相同的条件下，进油节流调速回路在同样的低速时节流阀不易堵塞。回油节流调速回路回油腔压力较高，特别是负载接近零时，压力更高，这对回油管的安全、密封及寿命均有影响。总之，回油节流调速回路的运动平稳性较好，油液发热对回路的影响小，但由于回油腔压力的存在，使得在外负载相同的情况下，所需泵的供油压力较高，造成功率损失增大，泄漏增加，因此其效率往往比进油调速回路要低。在实际应用时，一般采用进油节流调速回路，通过在回油油路上加背压阀的办法，使其获得良好的综合性能。旁路节流调速回路改变节流阀的通流截面积，可间接地控制进入液压缸的流量，从而可实现对液压缸速度的调节。由于溢流阀的溢流作用由节流阀承担，故溢流阀在回路中作安全阀用，常态时关闭。因此，液压泵的出口压力完全取决于负载而不是一个恒定值。速度负载特性活塞的运动速度在节流阀通流截面积不变的情况下，液压缸的运动速度受负载变化的影响更大，速度—负载特性很软。其主要原因有两点：一是当负载增大后，节流阀前后的压差也增大，从而使通过节流阀的流量增加，这样会减少进入液压缸的流量，降低液压缸的速度；二是当负载增大后，液压泵出口压力也增大，从而使液压泵的内泄漏增加，使液压泵的实际输出流量减少，液压缸速度随之减小。调速特性曲线回路的承载能力不是恒定的。当节流阀通流面积改变时，回路的承载能力也随之改变，且通流面积越大，其承载能力越差。应用：旁路节流调速回路速度负载特性很软，低速时承载能力较差，故通常仅用于高速、重载且对速度稳定性要求很低的较大功率的液压系统中。回路特点及应用特点：在旁路节流阀调速回路中只有节流损失，而无溢流损失，因此，回路的功率损失小，效率较高。由于在该回路中液压泵的输出压力与负载相适应，没有多余的压力损失，因此，在高速和变载的情况下效率更高。采用节流阀的节流调速回路，当负载变化时，会引起节流阀进、出口压差的变化，导致执行元件运动的平稳性下降，为克服这个缺点，可用调速阀代替回路中的节流阀。由于调速阀能在外负载变化的条件下使节流阀的进出口压差基本保持不变，因而采用调速阀可提高执行元件运动的平稳性。但调速阀工作时受最小压差大的限制，将会造成回路的功率损失增加。调速阀节流调速回路容积调速回路容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。按油液循环方式划分：开式回路和闭式回路两种。按泵和马达（或液压缸）的组合方式划分：

变量泵－定量执行元件组成的调速回路；定量泵－变量马达组成的调速回路；变量泵－变量马达组成的调速回路。变量泵－定量执行元件变量泵－液压缸式（开式）变量泵－定量马达（闭式）该回路是通过改变泵的排量来实现调速的。执行元件的运动速度或转速液压缸的运动速度液压马达的转速执行元件的运动速度或转速与泵的排量成正比执行元件输出的推力或转矩液压缸的输出推力液压马达的输出转矩

执行元件输出的转矩或推力与泵的排量无关，故该调速回路属恒推力或恒转矩调速。执行元件输出的功率液压缸的输出功率液压马达的输出功率

执行元件输出的功率与泵的排量呈线性关系。调速回路的特性曲线定量泵－变量马达调速回路该回路是通过改变马达的排量来实现调速的。马达的输出转速

马达的输出转速与马达的排量成反比。马达的输出转矩马达的输出转矩与马达的排量成正比。马达的输出功率

马达的输出功率与马达的排量无关，故该回路属恒功率调速。调速特性曲线变量泵－变量马达调速回路该回路是上述两种调速回路的组合。由于泵和马达均可变量，因此扩大了调速范围。调速特性曲线该回路在调速时，首先将马达的排量调至最大，然后调节泵的排量，随泵排量的增加马达的转速随之升高，当泵的排量调到最大后，再将马达的排量由大调小，使马达的转速进一步升高。容积节流调速回路容积节流调速回路是采用限压式变量叶片泵供油，调速阀调速，液压泵输出的流量能自动地与执行元件所需流量相适应。这种回路虽有节流损失，但无溢流损失，其效率不如容积调速回路，但比节流调速回路高。运动平稳性与调速阀调速回路相同，比容积调速回路好。容积节流调速回路及特性曲线快速运动回路快速运动回路是指在不增加液压泵流量的前提下，提高执行元件的运动速度，以提高系统的工作效率。差动连接快速运动回路差动连接可以提高液压缸空载行程的运动速度，缩短工作循环时间，是实现液压缸快速运动的一种简单、有效的方法。动画演示采用蓄能器的快速运动回路动画演示双泵供油的快速运动回路动画演示采用增速缸的快速运动回路动画演示速度换接回路速度换接回路是使液压执行元件在一个工作循环中由一种速度变换为另一种速度的回路。要求的主要性能是速度变换的平稳性。动画演示行程控制的速度换接回路调速阀串联速度换接回路动画演示动画演示调速阀并联速度换接回路66、节制