液压与液力传动课件：方向和压力控制回路-

液压与液力传动液压传动基本回路上堂课内容回顾（１）顺序阀和压力继电器的结构和原理（２）普通节流阀和调速阀的结构和原理（３）溢流节流阀的结构和原理。液压基本回路一个复杂的液压系统都是由一些基本的液压回路组成的。所谓基本回路是指由液压元件组成，以完成特定功能的油路结构。这些基本回路，对于油路分析和设计，十分重要，相当于电力拖动电路中的基本控制回路。第一节方向控制回路方向控制基本回路用来控制液压系统中油路的接通、切断和换向，从而使执行元件实现起动、停止和换向。换向回路常用的有换向、顺序、同步、自锁等基本回路。

一、换向基本回路换向回路是用来使执行元件换向和起停。它主要由各种换向阀等组成。基本油路，如图所示。ABPo1.滑阀换向的基本回路换向回路常用的换向阀是两位四通和三位四通换向阀。简单换向回路，只需在泵与执行元件之间采用标准的普通换向阀即可。电磁铁通电时，油进入液压缸上腔，推动活塞下移。电磁铁断电时，在外力作用下活塞上移而返回。原理动画(1)

单作用换向回路如图，所示。其工作原理为：利用电液换向阀控制的换向油路，如图所示。原理动画(2)

双作用换向回路工作原理：（１）当换向阀左端动作时，油液进入油缸左腔，油缸向右运动。（２）当换向阀右端动作时，油液进入油缸右腔，油缸向左运动。（3）当换向阀处于中位时，油缸运动停止，油泵卸荷。2.采用双向变量泵进行换向的回路在闭式回路中，可用双向变量泵变更供油方向，实现油路换向。其原理，如图所示。工作原理：（１）当双向变量泵向无杆油缸端（左端）供油时，油缸向右运动。（２）由于油缸的回油量（有杆）小于进油量（无杆），因此，油泵２向油缸进油腔补偿油液。（３）当双向变量泵向有杆油缸端（右端）供油时，油缸杆向左运动。（4）由于油缸的回油量（无杆）大于进油量（有杆），因此，多余油液经换向阀４，然后经溢流阀６流向油箱。3.行程开关控制的换向回路工作原理：（１）当活塞杆向右运动，碰到行程开关ｋ2时，换向阀右电磁铁得电，阀芯右端连通，向油缸右端供油时，油缸向左运动。（２）当活塞杆向左运动碰到行程开关ｋ１时，换向阀左电磁铁得电，阀芯左端连通，向油缸左端供油时，油缸向右运动。利用行程开关所组成的换向回路，如图所示。k1k2二、锁紧回路锁紧回路------为了使油泵停止工作时，防止执行元件因外界影响而发生漂移或窜动，所采用的回路，即为锁紧回路。（１）当换向阀处于中位状态时，如图，油泵卸荷，液控单向阀处于锁紧状态，油缸在任意位置可锁紧。1.液控单向阀锁紧回路换向阀需要采用H型中位机能工作原理：（２）当换向阀处于左位或右位时，如图。液控单向阀处于打开状态，油缸可向左或向右运动。第二节压力控制基本回路一、安全、调压回路1．溢流阀单级压力控制回路设有安全阀的安全、调压回路，使液压系统或某一部分的压力值，保持恒定或不超过某个设定值。2．采用远程调压阀的安全调压回路

如图，利用远程调压阀，通过先导式溢流阀的远程控制口K，实现对整个液压回路的安全调压。如图所示，是二级减压回路。先导式减压阀2的遥控口通过二位二通换向阀3接至远程调压阀4。在图示位置，缸5的压力由减压阀2的调定值决定；当二位二通换向阀3处于右位时，缸5的压力由远程调压阀4的调定值决定。注意：阀4的调定压力必须低于阀2。减压回路也可以采用比例减压阀来实现无级减压。原理动画３．二级调压回路4．二级压力控制回路如图，利用２个不同设定压力的减压阀和1个二位二通换向阀，可组成二级压力控制回路.当二位二通换向阀芯下位与减压阀１接通时，系统输出低压p1.当二位二通换向阀芯上位与减压阀２接通时，系统输出高压p２原理动画5．多级压力控制回路图溢流阀式多级调压回路原理动画工作过程：（１）当三位四通阀中位时，系统高压由高压溢流阀１调节获得。（２）当三位四通阀左端得电，则系统压力由低压溢流阀２调节获得。（3）当三位四通阀右端得电，则系统压力由低压溢流阀３调节获得。

如图为采用三个溢流阀的多级调压回路，可为系统输出三级压力。二、卸荷回路

卸荷回路的功用是，当执行元件停止，在液压泵驱动电机不频繁起闭，且使液压泵在接近零压的情况下运转，以减少功率损失和系统发热，延长泵和电机的使用寿命。1．换向阀中位机能卸荷回路

利用二位二通、三位四通换向阀使泵卸荷，需要使用M（或H、K）中位机能。如图为采用二位二通电磁换向阀控制先导式溢流阀的卸荷回路。当先导式溢流阀1遥控口K通过二位二通电磁阀换向2接通油箱时，泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现泵的卸荷。

在溢流阀遥控口与电磁换向阀之间可加设阻尼器a，以防止系统卸荷或升压时而产生压力冲击。原理动画2．先导式溢流阀卸荷回路3．单向卸荷阀卸荷回路

（1）当系统压力达到单向卸荷阀的设定值时，低压泵通过单向卸荷阀卸荷。（2）当系统压力小于单向卸荷阀的设定值时，低压泵不卸荷，而是通过单向阀向系统提供油液。4．储能器保压卸荷回路

如图，即为储能器保压卸荷回路。

工作原理：当液压缸6的活塞杆接触工件之后，系统压力升高达到卸荷阀2的设定值时，液压泵1卸荷。然后，由储能器5维持液压缸的工作压力。维持时间是由储能器的容量和系统泄漏决定的。三、保压回路执行机构工作行程结束，但仍需继续保持工作压力的操作方法，称保压。所采用的回路即为保压回路。1．开泵保压执行机构已到达工作行程的终点或遇负载，油泵继续向工作机构供油以保持压力，称开泵保压。如图所示。

任何一个液压系统都可实现开泵保压。

注意：开泵保压，泵没有卸荷，输出油液压力高，且全部经溢流阀溢流，功率消耗大，并引起油液升温，故这种方法仅适用于短时保压的场合。2、用液控单向阀保压

如图，利用液控单向阀可实现系统保压。

工作原理：当液压缸上行到达一定位置时，换向阀切换到中位。由于液压降低，液控单向阀关闭，从而起到保压作用。当油缸下行到一定位置时，压力升高，压力继电器动作，换向阀切换到中，液控单向阀依然起保压作用。3．用蓄能器保压回路

如图所示，单向阀将进给油缸1和夹紧油缸2隔开。当液压系统卸荷时，储能器的压力保持夹紧系统的压力基本保持不变。4．自动补油保压回路

如图所示，当电磁换向阀处于右位时，液压泵向液压缸上腔供油，液压缸向下运动。当达到工件时，压力升高达到设定值式，压力表5发出信号，设定三位四通换向阀处于中位机能，此时，液压泵1卸荷，系统进入保压状态。当液压缸上腔压力低于设定值时，压力表发出信号，使得三位四通换向阀处于右位，油泵重新给油缸补油，使得压力上升。如此反复实现自动补油保压。图示是采用高压小流量泵5作为辅助泵的保压回路。当液压缸加压完毕要求保压时，压力继电器3发讯，换向阀2回中位，主泵l卸荷；同时二位二通换向阀8处于左位，由辅助泵5向液压缸上腔供油，维持系统压力稳定。由于辅助泵只需补偿封闭容腔的泄漏量，可选用小流量泵，功率损失小。保压的压力稳定性取决于溢流阀7的稳压性能。用蓄能器代替辅助泵亦可达到保压过程中向封闭容腔供油补偿系统泄漏的目的。5．辅助泵的保压回路原理动画四、增压回路如图所示，是使用单作用增压器的增压回路。原理动画

当电磁换向阀处于左位时，增压器1的大活塞与油源相通，活塞右移，小活塞端的压力就增大A1/A2倍（p2＝p1×A1/A2），增压后的压力油进入工作缸（a和b）去推动负载。在换向阀处于右位时，工作缸(a和b)靠弹簧力回程。如果油路有泄漏，高位油箱3经单向阀向增压器1小活塞腔补油。

特点：此回路只能间歇增压，因而只适用于工作缸需要很大的单向作用力而行程较短的场合，如制动器、离合器等。

五、平衡回路如图所示，即为采用单向顺序阀的平衡回路。原理动画１、单向顺序阀平衡回路

调整顺序阀开启压力稍大于垂直液压缸活塞和工作部件自重形成的下腔背压，即可防止运动部件自行下落。在换向阀处于中位时，活塞停止运动，不再继续下行，此处的顺序阀又被称作平衡阀。

特点：这种平衡回路当活塞向下运动时，功率损失大，锁住时由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不能长时间停在任意位置，故它只适用于工作部件重量不大、活塞闭锁定位要求不高的场合。2.液控单向阀平衡回路

工作原理：（１）当换向阀左端动作时，单向阀打开，油液进入油缸，油缸运动。（２）当换向阀处于中位时