《气动与液压系统安装与调试》 课件 职业能力 C-5-1　能设计与装调液压调速回路

职业能力C-5-1能设计与装调液压调速回路一、核心概念1）节流阀：通过改变通流面积来改变通过的油液流量。2）节流调速回路：根据流量控制阀在液压系统中设置位置的不同，可分为进油节流调速回路、回油节流调速回路和旁路节流调速回路三种。1）能描述节流阀、调速阀的工作原理、结构，并绘制图形符号。2）能判别三种节流调速回路，并讲述区别。3）能根据控制回路图分析控制原理及步骤。4）能熟练运用液压仿真软件进行回路设计及仿真。5）能根据元件铭牌对液压元件进行选型，并完成元件安装。6）能正确设置速度、流量等参数，按照控制功能进行调试。7）培养学生“善思、能做、会说”的能力，充分激发学生的探究意愿。

学习目标二、学习目标

如图C5-1-1所示，喷漆室工作时，用一台圆周运动的传动带将部件传送通过喷漆室，传送带由液压马达通过一个锥齿轮传动装置来带动。根据工作要求，传送带运行时，其速度必须能够调节，可以采用液压调速回路实现速度调节。三、工作情境图C5-1-2所示为喷漆室装置控制回路。该控制方案采用节流阀调速回路。物料通过传送带运送通过喷漆室，物料运动速度由传送带速度决定，而传送带运动速度取决于回路中节流阀开口大小。三、工作情境四、基本知识液压传动系统中，执行元件运动速度的大小，由输入执行元件的油液流量的大小来确定。流量控制阀就是依靠改变阀口通流截面面积的大小或通道长短来控制流量的。常用的流量控制阀主要有节流阀和调速阀两种。（一）单向节流阀单向节流阀是节流阀的一种，属于液压系统中的流量控制元件，常用在定量泵液压系统中。1.实物及图形符号如图C5-1-3所示，单向节流阀由节流阀和单向阀组合而成，同时具有单向阀和节流阀的功能。四、基本知识（一）单向节流阀2.结构及工作过程图C5-1-4所示为可以直接安装在管路上的单向节流阀结构，节流口为轴向三角槽式结构，由密封圈、阀体、调节螺母、单向阀、弹簧等组成。旋转调节螺母3，可改变节流口通流面积的大小，实现流量调节。四、基本知识（一）单向节流阀2.结构及工作过程工作过程：如图C5-1-5a所示，当油液从A口流向B口时，油液从节流阀经过，起到节流作用；反之，如图C5-1-5b所示，当油液从B口流向A口时，油液直接从单向阀经过，无节流作用。（二）节流调速回路四、基本知识

节流调速回路是在定量泵供油的液压系统中安装流量控制阀，来调节进入液压缸的油液流量，从而调节执行元件工作速度。根据流量控制阀在液压系统中设置位置的不同，可分为进油节流调速回路、回油节流调速回路和旁路节流调速回路三种。节流调速回路的优点是结构简单、工作可靠、造价低和使用维护方便，在机床液压系统中广泛应用；缺点是能量损失大、效率低、发热多，故一般多用于小功率系统，如机床的进给系统。（二）节流调速回路四、基本知识1.进油节流调速回路图C5-1-6a所示为进油节流调速回路。当按下按钮SB1时，电磁线圈1YA得电，液压泵输出的油液经可调节流阀、换向阀左位进入液压缸左腔，推动活塞向右运动，右腔的油液则流回油箱；当松开按钮SB1时，电磁线圈失电，液压泵输出的油液经可调节流阀、换向阀右位进入液压缸右腔，推动活塞向左运动，左腔的油液则流回油箱。调节节流阀阀口大小，便能控制进入液压缸的流量，从而达到调速目的。（二）节流调速回路四、基本知识进油节流调速回路将流量控制阀设置在执行元件的进油路上。由于节流阀串在电磁换向阀前，所以活塞往复运动均可实现进油节流调速。如图C5-1-6b所示，也可将单向节流阀串在换向阀和液压缸进油腔的油路上，实现单向进油节流调速。进油节流调速回路结构简单、使用方便，但由于液压缸回油腔和回油管路中油液压力较低（接近于零），运动平稳性差，一般用于低速、轻载、负载变化不大和对速度刚性要求不高的场合。（二）节流调速回路四、基本知识2.回油节流调速回路图C5-1-7所示为回油节流调速回路，即将流量控制阀设置在执行元件的回油路上。（二）节流调速回路四、基本知识2.回油节流调速回路图C5-1-7所示为回油节流调速回路，即将流量控制阀设置在执行元件的回油路上。与进油节流调速回路相比，回油节流调速回路的特点如下：1）由于节流阀接在系统回油路中，液压缸的回油腔存在背压，能承受一定的与活塞运动方向相同的负值负载。而进油节流调速回路中，在负值负载作用下，活塞会失控而超速前冲。2）由于液压缸的回油腔存在背压，外界负载变化时可起缓冲作用，且活塞运动速度越快，产生的背压力就越大，所以运动平稳性好。3）油液经可调节流阀后因压力损耗而发热，温度升高的油液直接流回油箱，容易散热，且对液压缸泄漏影响较小。4）停车时，液压缸回油腔会因部分油液泄漏而形成空隙。起动时，液压泵输出的流量不受节流阀控制而全部进入液压缸，使活塞出现较大的前冲现象，起动冲击大。（二）节流调速回路四、基本知识3.旁路节流调速回路图C5-1-8所示为旁路节流调速回路，将流量控制阀设置在与执行元件并联的支路上，用节流阀调节从支路流回油箱的流量，以间接控制进入液压缸的流量，来达到调速的目的。正常工作时溢流阀不打开，起安全作用，其调节压力为最大负载所需压力的1.1～1.2倍。泵的工作压力不是恒定的，它随负载变化而发生变化。（二）节流调速回路四、基本知识3.旁路节流调速回路旁路节流调速回路特点如下：1）一方面由于没有背压，执行元件运动速度不稳定；另一方面由于液压泵压力随负载变化而变化，液压泵泄漏也随之变化，导致液压泵实际输出量发生变化，这就增大了执行元件运动的不平稳性。2）随着节流阀开口增大，系统能够承受的最大负载将减小，即低速时承载能力小。与进油路节流调速回路和回油路节流调速回路相比，它的调速范围小。3）液压泵的压力随负载变化而变化，溢流阀无溢流损耗，所以比较经济，效率比较高。旁路节流调速回路适用于负载变化小、对运动平稳性要求不高的高速、大功率的场合，如牛头刨床的主传动系统；有时候也可用在随着负载增大，要求进给速度自动减小的场合。采用节流阀的节流调速回路，在负载变化时，液压缸运行速度随节流阀进出口压差而变化，故速度平稳性差。如果用调速阀来代替节流阀，调速阀中的定差减压阀可使节流阀前后压力差保持基本恒定，速度平稳性将大大改善，但功率损失将会增大，效率变低。

（一）操作条件五、能力训练1.元件准备在操作前应根据任务要求制定操作计划，并参照表C5-1-1准备相应的设备和工具。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C5-1-2，在液压仿真软件中抄绘并设计喷漆室装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C5-1-2，在液压仿真软件中抄绘并设计喷漆室装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C5-1-2，在液压仿真软件中抄绘并设计喷漆室装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C5-1-2，在液压仿真软件中抄绘并设计喷漆室装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C5-1-2，在液压仿真软件中抄绘并设计喷漆室装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C5-1-2，在液压仿真软件中抄绘并设计喷漆室装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C5-1-2，在液压仿真软件中抄绘并设计喷漆室装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（二）安全及注意事项五、能力训练1）液压缸安装牢靠，且活塞杆伸出时保持安全距离。2）元件安装距离合理，油管处于自然放松状态，不紧绷、不扭曲。3）齿轮泵压力设置在合理范围，一般为2～6MPa，同时注意零压起动。4）打开齿轮泵，注意观察，以防管路未连接牢固而崩开。5）观察、记录回路运行情况，对设备使用中出现的问题进行分析和解决。6）完成后卸压、关闭齿轮泵，拆下的元件和管路放回原位，对破损老化元件及时维护或更换。

（三）操作过程五、能力训练操作步骤及要求

（三）操作过程五、能力训练问题情境一液压辊轧机如图C5-1-9所示。要求：按下起动按钮，液压缸下行轧制工件，液压缸下行速度可调；当液压缸下行到位时，液压缸锁紧保压，保压压力为5MPa；按下复位按钮，液压缸回到初始位置。根据上述任务描述，设计双缸辊轧机液压