液压与气压传动第7章 液压基本回路A

液压基本回路11/27/2023方向控制回路压力控制回路速度控制回路多缸工作回路液压基本回路概念及分类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。基本回路按在液压系统中的功能可分：压力控制回路—控制整个系统或局部油路的工作压力；方向控制回路—控制执行元件运动方向的变换和锁停；速度控制回路—控制和调节执行元件的速度；多执行元件控制回路—控制几个执行元件间的工作循环。机电工程学院主讲张鹏压力控制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。包括:调压回路卸载回路减压回路增压回路平衡回路保压回路泄压回路机电工程学院主讲张鹏一、调压回路功用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压力控制回路2131.基本调压回路机电工程学院主讲张鹏一、调压回路由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。压力控制回路2.多级调压回路2341机电工程学院主讲张鹏一、调压回路压力控制回路3.无级调压回路1图为通过电液比例溢流阀进行无级调压的比例调压回路，系统根据执液压行元件工作过程各个阶段的不同压力要求，通过输入装置将所需要的多级压力所对应的电流信号输入到比例溢流阀1的控制器中，即可达到调节系统工作压力的目的。机电工程学院主讲张鹏二、卸荷回路功用在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。用换向阀中位机能的卸载回路泵可借助M型、H型或K型换向阀中位机能来实现降压卸载。用先导型溢流阀的卸载回路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。压力控制回路1312机电工程学院主讲张鹏二、卸荷回路3．采用限压式变量泵的流量卸荷回路压力控制回路324112344．利用蓄能器保压的卸荷回路机电工程学院主讲张鹏三、减压回路功用：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。注意：要使减压阀稳定工作，最低调整压力≮0.5MPa，最高调整压力至少比系统压力低0.5MPa。压力控制回路一级减压回路1234去系统机电工程学院主讲张鹏三、减压回路压力控制回路二级减压回路机电工程学院主讲张鹏四、增压回路功用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器，其增压比为增压器大小活塞的面积比。注意：压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。

单作用增压器的增压回路:

适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合。压力控制回路A1A2p1p2123机电工程学院主讲张鹏压力控制回路双作用增压器的增压回路它能连续输出高压油，适用于增压行程要求较长的场合。四、增压回路12345768机电工程学院主讲张鹏五、平衡回路

功用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。压力控制回路1、采用单向顺序阀的平衡回路顺序阀压力调定后，若工作负载变小，系统功率损失将增大。由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置。该回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。机电工程学院主讲张鹏采用液控单向阀的平衡回路

液控单向阀是锥面密封，故闭锁性能好。回路油路上串联单向节流阀用于保证活塞下行的平稳。五、平衡回路压力控制回路1机电工程学院主讲张鹏采用远控平衡阀的平衡回路它不但具有很好的密封性，能起到长时间的闭锁定位作用，还能自动适应不同负载对背压的要求。压力控制回路五、平衡回路机电工程学院主讲张鹏六、保压回路功用使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下保持稳定不变的压力。保压性能有两个指标：保压时间和压力稳定性。采用液控单向阀的保压回路适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。较长时间保压需运行油泵压力控制回路1234机电工程学院主讲张鹏六、保压回路采用蓄能器的保压回路压力控制回路机电工程学院主讲张鹏采用辅助泵的保压回路

当液压缸加压完毕要求保压时，由压力继电器4发讯，主泵卸载，由辅助泵供油维持系统压力稳定。由于辅助泵只需补偿系统泄漏，可选小流量泵，功率损失小，压力稳定性取决于溢流阀7的稳压性能。六、保压回路压力控制回路342156789机电工程学院主讲张鹏七、泄压回路功用使执行元件高压腔中的压力缓慢地释放，以免泄压过快引起剧烈的冲击和振动。采用带阻尼器的中位机能为H或Y型的电液换向阀控制液压缸的换向。利用阻尼器减慢换向时间。压力控制回路机电工程学院主讲张鹏七、泄压回路用顺序阀控制的泄压回路回路采用带卸载小阀芯的液控单向阀4实现保压和泄压，泄压压力和回程压力均由顺序阀控制。压力控制回路机电工程学院主讲张鹏速度控制回路速度控制回路的种类：速度调节回路--有级调速、无级调速

速度换接回路有级调速：

1、单泵供油与双泵合流调速回路

2、马达单用或并联有级调速

机电工程学院主讲张鹏调速回路（无级）

基本原理：液压缸的运动速度v=q/A—q可变液压马达的转速nM=q/VM—q、VM皆可变改变输入流量q，可以通过采用流量阀或变量泵来实现，改变液压马达的排量VM，可通过采用变量液压马达来实现，因此，调速回路主要有以下三种方式：

1）节流调速回路：由定量泵供油，用流量阀调节进入或流出执行机构的流量来实现调速；

2）容积调速回路：用调节变量泵或变量马达的排量V（或同时改变）来调速；

3）容积节流调速回路：用限压变量泵供油，由流量阀调节进入执行机构的流量，并使变量泵的流量与调节阀的调节流量相适应来实现调速。此外还可采用几个定量泵并联，按不同速度需要，启动一个泵或几个泵供油实现分级调速。调速回路机电工程学院主讲张鹏调速回路（无级）1、节流调速:节流调速是通过调节节流元件的液阻来改变进入执行元件的流量，达到无级调速的目的。1)节流阀调速回路节流阀节流调速回路根据节流阀所处的位置不同可以有进油节流、回油节流和旁路节流三种形式。2)调速阀调速回路3)采用液压马达的节流调速回路调速回路机电工程学院主讲张鹏节流调速回路1）节流阀调速回路调速回路机电工程学院主讲张鹏节流调速回路1）节流阀调速回路调速回路机电工程学院主讲张鹏节流调速回路（1）承受负值负载能力所谓负值负载是指和运动方向相同的负载。回油节流调速回路因节流阀装在液压缸的回油路中，节流阀的液阻形成回油背压，所以能够承受负值负载。而进油节流调速回路不能承受负值负载，为提高运动的平稳性，常在回油路中加背压阀，但这样增大了功率消耗。（2）油液发热对泄漏的影响回油节流调速回路中节流口产生的热油直接回油箱，便于散热。进油节流调速回路中节流口产生的热油直接进入液压缸会增加泄漏。（3）启动性能回油节流调速回路若长时间停车，液压缸回油腔内的油液会流回油箱，当重新向液压缸供油时，由于回油路中的节流阀不能马上形成背压，进油路没有节流阀，故泵的流量会全部进入液压缸，造成活塞前冲；而在进油节流调速回路中由于有节流阀控制流量，故活塞几乎没有前冲。机电工程学院主讲张鹏节流调速回路1）节流阀调速回路液压缸的输出功率功率损失：

调速回路机电工程学院主讲张鹏节流调速回路三种节流调速回路的比较:主要性能进油节流回油节流旁路节流机械特性速度刚性差差很差承载能力好好较差调速特性（范围）大大小功率特性效率低低较高发热大大较小使用特性承受负负载能力不能能不能启动冲击无有有压力控制方便不方便方便调速回路机电工程学院主讲张鹏节流调速回路2）调速阀调速回路调速回路机电工程学院主讲张鹏节流调速回路3）换向阀节流调速回路调速回路机电工程学院主讲张鹏节流调速回路4）液压马达节流调速回路（补充）

调速回路机电工程学院主讲张鹏容积调速回路容积调速回路是通过改变回路中液压泵或液压马达的排量来实现调速的。其主要优点是功率损失小(没有溢流损失和节流损失)且其工作压力随负载变化，所以效率高、油的温度低，适用于高速、大功率系统。按油路循环方式不同，容积调速回路有开式回路和闭式回路两种。利用变量泵向油缸或定量马达供油，通过人工调节油泵的排量可以实现油缸或定量马达的无级调速；人工调节变量马达的排量也可以实现马达的无级调速。在大功率场合，往往采用自动调速。调速回路机电工程学院主讲张鹏容积调速回路(1)泵—缸式容积调速回路调速回路变量泵-液压缸调速回路及其调速特性机电工程学院主讲张鹏容积调速回路(2)泵—马达式容积调速回路a)----恒转矩输出调速回路a)变量泵—定量马达式容积调速回路b)定量泵—变量马达式容积调速回路机电工程学院主讲张鹏b)定量泵—变量马达式容积调速回路b)

----恒功率输出调速回路容积调速回路(2)泵—马达式容积调速回路机电工程学院主讲张鹏容积调速回路(2)泵—马达式容积调速回路c)变量泵—变量马达调速调速回路第一阶段（为恒转矩调速）将变量马达的排量VM调到最大值并使之恒定，然后调节变量泵的排量VP从最小逐渐加大到最大值，则马达的转速nM便从最小逐渐升高到相应的最大值(变量马达的输出转矩TM不变，输出功率PM逐渐加大)。这一阶段相当于变量泵定量马达的容积调速回路。第二阶段（为恒功率调速）将已调到最大值的变量泵的排量VP固定不变，然后调节变量马达的排量VM，使之从最大逐渐调到最小，此时马达的转速nM便进一步逐渐升高到最高值(在此阶段中，马达的输出转矩TM逐渐减小，而输出功率PM不变)。这一阶段相当于定量泵变量马达的容积调速回路。机电工程学院主讲张鹏容积节流调速回路容积节流调速回路的基本工作原理是采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调节进入液压缸的流量或由液压缸流出的流量，并使泵的输出流量自动地与液压缸所需流量相适应。这种调速回路没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比单纯的容积调速回路好，常用于速度范围大，中小功率场合。常用的容积节流调速回路有：限压式变量泵与调速阀等组成的容积节流调速回路变压式变量泵与节流阀等组成的容积节流调速回路机电工程学院主讲张鹏容积节流调速回路1.限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路限压式变量泵与调速阀的容积节流调速回路改变调速阀中节流阀口通流截面面积AT的大小，即可调节液压缸的运动速度，泵的输出流量qP和通过调速阀进入液压缸的流量q1自相适应。例如，将AT减小到某一数值，在关小阀口的瞬间，泵的输出流量qP还未来得及改变，于是出现了qP

＞q1，导致泵的出口压力pP增大，其反馈作用使变量泵的流量qP自动减小到与AT对应的q1；反之，若将AT增大到某一数值，瞬间会出现qP

＜q1，此时泵的出口压力pP减小，变量泵的流量qP自动增大至qP≈q1。机电工程学院主讲张鹏容积节流调速回路作用在液压泵定子上的力的平衡方程式为

pPA1+pP(A－A1)=p1A+Fs

即差压式变量泵与节流阀的调速回路2.差压式变量泵与节流阀组成的容积节流调速回路机电工程学院主讲张鹏（一）快速运动回路

1.差动连接回路速度换接回路机电工程学院主讲张鹏2.双泵供油的快速运动回路速度换接回路（一）快速运动回路

机电工程学院主讲张鹏3.利用蓄能器的快速运动回路速度换接回路（一）快速运动回路机电工程学院主讲张鹏1.快速运动和工作进给运动的换接回路速度换接回路（二）速度换接回路机电工程学院主讲张鹏利用液压缸自身结构的速度换接回路速度换接回路（二）速度换接回路机电工程学院主讲张鹏2.两种工作进给速度的换接回路（串联

并联）速度换接回路（二）速度换接回路机电工程学院主讲张鹏作用：利用各种方向阀来控制油液的通断和变向，以使执行元件启动、停止（包括锁紧）或换向。方向控制回路（一）起停回路：起停电机对电机和电网不利，故设置起停回路。1．切断油路：用于小流量系统。2．准确停车：加工台阶、车断面等用死挡铁使之准确停车。3.油泵卸荷机电工程学院主讲张鹏3．油泵卸荷：H、M型中位机能的三通阀，卸荷溢流阀等。（见泄荷回路）方向控制回路（一）起停回路：机电工程学院主讲张鹏1．二（三）位四通（五通）换向阀换向：电磁换向阀动作快换向有冲击。可使用机—液换向阀。（二）换向回路：方向控制回路机电工程学院主讲张鹏1．二（三）位四通（五通）换向阀换向：电磁换向阀动作快换向有冲击。可使用机—液换向阀（二位四通）。（二）换向回路：方向控制回路机电工程学院主讲张鹏2．弹簧回程换向回路：单作用液压缸（二）换向回路：方向控制回路3．双向变量泵本身来换向。机电工程学院主讲张鹏1．单向阀锁紧回路（左向被锁）2．液控单向阀锁紧回路（双向锁紧）3．换向阀锁紧回路：O型M型中位，时间不