机械基础（第2版） 课件 第十四章 液压基本回路

第十四章液压基本回路液压基本回路是由一些液压元件组成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。第一节方向控制回路【学习目标】

1．熟悉方向控制回路的基本类型。2．掌握常见的方向控制回路功用及特点。作用：方向控制回路是控制液流的通、断和流动方向的回路，在液压系统中用于实现执行元件的启动、停止以及改变运动方向。分类：方向控制回路包括换向回路和闭锁（锁紧）回路两种基本回路。1.换向回路（1）功能：用于控制执行元件的运动方向（2）核心元件：换向阀（3）进给：手柄左扳—左位—工作台右移退回：手柄右扳—右位—工作台左移2.O、M换向阀闭锁回路（1）功能：使执行元件能在任意位置上停留以及在停止工作时防止因受外力作用而发生移动。（2）核心元件：O型、M型三位四通换向阀（4）特点：换向阀密封性能差，存在泄漏、锁紧效果差，结构简单。（3）左位通电—换向阀左移—活塞杆右移右位通电—换向阀右移—活塞杆左移3.液控单向阀闭锁回路（1）功能：使执行元件能在任意位置上停留以及在停止工作时防止因受外力作用而发生移动。（2）核心元件：液控单向阀（3）1YA通电—液控单向阀B通油（B打开，反方向能通油）—活塞杆右移

2YA通电—液控单向阀A通油（A打开，反方向能通油）—活塞杆左移（4）特点：密封性能好，锁紧效果好。（H、M型换向阀）思考与练习1．什么是方向控制回路？方向控制回路包括哪些基本类型？2．什么是换向回路？换向回路有何功用？其核心元件是什么？3．什么是闭锁回路？闭锁回路有何功用？有哪些方法可实现液压缸的闭锁？闭锁效果较好的是哪一种？第十四章液压基本回路液压基本回路是由一些液压元件组成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。第二节压力控制回路【学习目标】

1．熟悉压力控制回路的基本类型。2．掌握常见的压力控制回路功用及特点。作用：在液压系统中，用来调节系统或系统某一部分的压力，称为压力控制回路。压力控制回路可实现调压、减压、增压及卸荷等功能。分类：调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路。1.调压回路使液压系统的压力保持恒定或不超过某一数值。（1）单级调压回路（用于定量泵）①核心元件：溢流阀②说明：用于效率低，流量不大的场合。（2）二级压力调定回路①核心元件：先导型溢流阀②说明：各阶段需不同压力的场合。（3）三级压力调定回路①核心元件：先导型溢流阀②说明：各阶段需不同压力的场合。2.减压回路使系统中某个执行元件或某条支路所需的工作压力低于主系统的压力。（1）采用减压阀的减压回路①核心元件：减压阀②说明：减压阀出口的油液压力可以在5×105Pa以上到比溢流阀所调定的压力小5×105Pa的范围内调节。（1）采用单向减压阀的减压回路①核心元件：单向阀和减压阀②说明：采用单向减压阀是为了液压缸1活塞返程时，油液可经单向阀直接回油箱。3.增压回路用来使局部油路或个别执行元件得到比主系统油压高得多的压力。（1）采用增压液压缸的增压回路①核心元件：减压阀②说明：paAa=pbAbpb=paAa/Ab由于Aa>Ab，所以pb>pa4.卸荷回路液压系统的执行元件停止运动或需要长时间保持压力时，减少功率损失和系统发热，延长泵和电机的使用寿命。（1）采用三位换向阀滑阀机能的卸荷回路①核心元件：三位四通换向阀

②说明：通过换向阀的H型、b型、M型中位机能等方式来实现。（2）采用二位二通换向阀的卸荷回路①核心元件：二位二通换向阀

②说明：执行元件停止运动时，使二位二通换向阀电磁铁通电，其右位接入系统，液压泵输出的油液通过该阀流回油箱，使液压泵卸荷。（3）采用先导式溢流阀的卸荷回路①核心元件：先导式溢流阀

②说明：二位二通换向阀的电磁铁通电，其右位接入系统，先导式溢流阀的远程控制油口K与油箱相连，使溢流阀的主阀阀芯上下压差最大，主阀的开口也最大，从而实现卸荷。思考与练习1．什么是压力控制回路？压力控制回路有哪些基本类型？2．调压回路有何功用？其核心元件是什么？3．减压回路有何功用？其核心元件是什么？4．增压回路有何功用？常用什么方法实现增压？5．卸荷回路有何功用？有哪些常用方法实现卸荷？第十四章液压基本回路液压基本回路是由一些液压元件组成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。第三节速度控制回路【学习目标】

1．熟悉速度控制回路的功用及常见类型。2．理解各种速度控制回路的工作原理。3．掌握各种速度控制回路的特点。作用：用来控制执行元件运动速度的回路称为速度控制回路。分类：调速回路、快速运动回路和速度换接回路。一、调速回路调速回路有定量泵的节流调速回路、变量泵的容积调速回路和容积节流复合调速回路三种。节流调速回路又有进油节流调速回路、回油节流调速回路和旁油节流调速回路三种方式1.节流调速回路（1）进油节流调速回路定量泵供油；溢流阀并联于液压泵的出油口管路上，起溢流稳压作用；节流阀串接于进油管路上。工作时，泵输出的油液一部分经节流阀进入液压缸，多余的油液经溢流阀流回油箱。泵的出口压力由溢流阀调定。（2）回节流调速回路定量泵供油；溢流阀并联于液压泵的出油口管路上，起溢流稳压作用；节流阀串接于回油管路上。工作时，泵输出的油液一部分进入液压缸，多余的油液经溢流阀流回油箱。泵的出口压力由溢流阀调定。（3）进油节流调速回路和回油节流调速回路的共同特点（1）结构简单，使用方便。（2）液压泵的输出压力、流量和功率为定值。（3）速度稳定性差。可采用调速阀代替节流阀来改善。（4）系统效率低。（4）进油节流调速回路和回油节流调速回路的区别1）进油节流调速回路：①回油路上无背压，运动平稳性差。②不能承受负值负载。③经节流阀后压力损耗而发热，导致温度升高的油液直接流入液压缸，不容易散热（5）应用进油节流调速回路一般应用于功率较小、负载变化不大的液压系统中。回油节流调速回路广泛应用于功率不大、负载变化较大或运动平稳性要求较高的液压系统中。2）回油节流调速回路：①回油路上有较大的背压，运动的平稳性好。②能承受一定的负值负载。③经节流阀后压力损耗而发热，导致温度升高的油液直接流回油箱，容易散热。2.容积调速回路泵为变量泵，依靠改变液压泵的输出流量来调节液压缸的运动速度。特点：与节流调速相比较，该回路具有压力损耗和流量损耗小的优点，因而回路发热量小，效率高，但变量液压泵结构复杂，价格较高，维修较困难。应用：适用于功率较大的液压系统中3.容积节流复合调速回路用变量液压泵和节流阀（或调速阀）相配合进行调速。特点：只有节流损失，没有溢流损失，因此效率较高，发热量较小。采用调速阀时，速度的稳定性好。应用：主要适用于负载变化大、速度较低的中小功率系统。思考与练习1．什么是进油节流调速回路？什么是回油节流调速回路？两者有何共同特点？又有何区别？2．容积调速回路中，溢流阀有何作用？该回路有何优缺点？3．容积节流复合调速回路采用何种液压泵？改变有何特点？回路是如何实现调速的？第十四章液压基本回路液压基本回路是由一些液压元件组成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。第三节速度控制回路【学习目标】

1．熟悉速度控制回路的功用及常见类型。2．理解各种速度控制回路的工作原理。3．掌握各种速度控制回路的特点。作用：用来控制执行元件运动速度的回路称为速度控制回路。分类：调速回路、快速运动回路和速度换接回路。二、速度换接回路速度换接回路是使液压缸的不同速度相互转换的回路。常见的速度换接回路有：快速与慢速速度换接，两种不同工进的速度换接。1.快速与慢速的换接回路电磁铁断电时，压力油经换向阀左位流入液压缸无杆腔，实现快速向右进给运动；当电磁铁通电时，换向阀右位接入系统，成为进油节流的慢速向右运动。2.两种不同工进的速度换接回路1）采用串联流量阀速度转换由二位二通电磁阀控制。电磁铁断电时，泵的输出油液经调速阀A、换向阀左位流入液压缸，此时活塞速度由调速阀A控制；当电磁铁通电时，泵的输出油液经调速阀A、调速阀B流入液压缸，此时活塞速度由调速阀B控制。调速阀B调节的工作进给速度只能比调速阀A的速度低。2）采用并联流量阀速度转换由二位三通电磁阀控制。电磁铁断电时，泵的输出油液经调速阀A、换向阀左位流入液压缸，此时活塞速度由调速阀A控制；当电磁铁通电时，泵的输出油液经调速阀B、换向阀右位流入液压缸，此时活塞速度由调速阀B控制。两次进给速度可以分别调节。三、快速运动回路

快速运动回路又称增速回路，其功用是使液压执行元件获得所需的高速，缩短空回行程的运动时间，以提高系统的工作效率。常见的快速运动回路有：差动液压缸快速运动回路和双泵供油快速运动回路。1.采用差动液压缸快速运动回路

利用二位三通电磁换向阀2实现液压缸的差动连接。在这种回路中，阀1处在右位，阀2处在左位时，液压缸差动连接作快速运动。当阀2电磁铁通电，差动连接被切断，液压缸回油到油箱，实现工进。阀1左位接入时，缸快退。液压缸的差动连接也可用换向阀P型中位滑阀机能来实现。1.采用双泵供油快速运动回路

泵1为低压大流量泵，泵2为高压小流量泵。在快速运动时，泵1输出的油液经单向阀4与泵2输出的油液共同向系统供油；工作行程时，系统压力升高，打开液控顺序阀3使泵1卸荷，由泵2单独向系统供油。系统的工作压力由溢流阀5调定。单向阀4在系统工进时关闭。回路的优点是功率损耗少，系统效率高，因而应用较为普遍。思考与练习4．什么是速度换接回路？比较采用调速阀串联或并联的两种不同工进速度的换接回路特点。5．快速运动回路有何功用？有哪些方法实现？第十四章液压基本回路液压基本回路是由一些液压元件组成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。第四节顺序动作回路【学习目标】

1.熟悉顺序动作回路的功用和常用类型。2.掌握常见的顺序动作回路的工作原理和工作特点。顺序动作回路是指控制液压系统中多个执行元件动作先后次序的回路。按照控制原理和方法不同，顺序动作的方式分为压力控制、行程控制和时间控制三种。一、采用顺序阀控制的顺序动作回路

电磁铁通电，换向阀右位接入系统，油液进入夹紧缸无杆腔，活塞右移实现夹紧动作；夹紧结束后，系统压力升高，使顺序阀A打开，泵输出的油液进入加工缸的无杆腔，活塞右移实现加工。

加工完毕，电磁铁断电，换向阀左位接入系统，泵输出的油液进入加工缸有杆腔，活塞左移实现快退动作；快退结束后，系统压力升高，使顺序阀B打开，泵输出的油液进入夹紧缸的有杆腔，活塞左移松开工件。为保证顺序动作的可靠性，顺序阀的调定压力应大于先动作缸的最高工作压力0.8～1MPa。二、采用压力继电器控制的顺序动作回路按下按钮，使电磁铁1通电，换向阀右位接入系统，夹紧缸右移，实现夹紧动作；夹紧完毕，系统压力升高，使压力继电器动作，发出电信号，使电磁铁2通电，加工缸右移，实现加工动作。该回路简单易行，应用较普遍。为保证顺序动作的可靠性，压力继电器的调定压力应大于先动作缸的最高工作压力0.3～0.5MPa。二、采用行程阀控制的顺序动作回路

按下按钮，使电磁铁通电，换向阀右位接入系统，实现动作1；动作1终了时，活塞杆上的挡块压下行程阀，使行程阀上位接入系统，实现动作2。电磁铁断电时，换向阀左位接入系统，实现动作3；当挡块离开行程阀滚轮时，行程阀复位（下位），实现动作4。二、采用位置开关控制的顺序动作回路

按下按钮，使电磁铁1通电，换向阀右位接入系统，实现动作1；动作1终了时，活塞杆上的挡块触动位置开关