液压与气动技术 第2版 课件 项目七 液压系统基本回路

项目七

液压系统基本回路【项目要点】能正确组装和调试液压基本回路。能正确分析压力控制回路的工作原理和应用。能正确分析快速运动回路和速度转换回路的工作原理及应用。能正确分析节流调速回路的速度负载特性能正确分析多缸动作回路的实现方式。【知识目标】掌握压力控制基本回路的组成和原理。掌握方向控制基本回路的组成和原理。掌握速度控制基本回路的组成和原理。掌握多缸工作控制基本回路的组成和原理。项目任务任务一压力控制基本回路分析任务二方向控制基本回路分析任务三速度控制基本回路分析任务四多缸工作控制基本回路分析任何一种液压传动系统无论如何复杂，都是由一些能够完成某种特定功能的基本回路组成的。按基本回路的功能可分为压力控制回路、方向控制回路、速度控制回路和多缸工作控制回路等。熟悉和掌握这些基本回路的组成、工作原理和性能，是分析、维护、安装、调试和使用液压系统的重要基础。任务一压力控制基本回路分析任务目标：掌握调压回路的调压原理及其分类；掌握减压回路的减压原理；掌握增压回路的方法及其增压原理；掌握常见卸荷回路的卸荷方式；了解平衡回路的工作原理；了解常见保压回路的工作原理。任务描述：组装各类压力控制回路，掌握其压力控制原理、回路性能特点及应用压力控制回路是通过控制液压系统（或系统中某一部分）的压力，以满足执行元件对力或转矩要求的回路。主要有调压、保压、增压、减压、背压、卸荷和平衡等多种功能的基本液压回路。——下面详细介绍几种功能的压力控制回路。调压回路调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力与负载相适应并保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中,用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要二种以上的压力，则可采用多级调压回路。调压回路双向调压双向调压调压回路多级调压二级调压三级调压减压回路功能是使液压系统中某一支路具有较主油路低的稳定压力。当液压系统中，某一支路在不同工作阶段需要两种以上大小不同的工作压力时，可采用多级减压回路。常见的减压回路有：单向减压回路；二级减压回路；多级减压回路。减压回路单向减压回路单向减压回路减压回路二级减压回路二级减压回路卸荷回路卸荷回路的功能是在液压泵不停止转动的情况下，使液压泵在零压或很低压力下运转，以减小功率损耗，降低系统发热，延长液压泵和驱动电动机的使用寿命。1、三位阀中位机能的卸荷回路2、二位二通阀的卸荷回路3、二通插装阀卸荷回路平衡回路平衡回路的功能是使执行元件保持一定背压力（即回油路上的压力），以便与重力负载相平衡。立式液压缸的垂直运动部件因自重作用而自行下滑，或在下行过程中因自重而造成超速运动时，都有必要采用平衡回路。

保压回路液压缸在工作循环的某一阶段，如果需要保持一定的工作压力，就应采用保压回路。在保压阶段，液压缸没有运动，最简单的方法是用一个密封性能好的单向阀来保压。但是这种办法保压的时间短，压力稳定性不高。由于此时液压泵处于卸荷状态（为了节能）或给其他的液压缸供应一定压力的液压油，为补偿保压缸的泄漏和保持工作压力，可在回路中设置蓄能器。

保压回路液压泵卸荷的保压回路保压回路多缸系统—保压回路任务二方向控制基本回路分析任务目标：掌握方向控制回路的方法及其换向原理；掌握锁紧回路的工作原理。任务描述：分别组装换向回路、锁紧回路，掌握其方向控制原理、回路性能特点及应用，并了解各回路常见的故障现象及排除方法。方向控制回路是控制执行元件的启动、停止及换向的回路。主要有换向回路和锁紧回路换向回路主要改变执行元件的运动方向。锁紧回路主要是使执行元件停止在规定位置上。换向回路使用机动换向阀与电磁换向阀，改变执行元件的运动方向。机动换向阀可进行频繁换向，且换向可靠性较好，这种换向回路中执行元件的换向过程，是通过工作台侧面固定的挡块和杠杆直接作用使换向阀来实现换向的；电磁换向阀换向，需要通过电气行程开关、继电器和电磁铁等中间环节。但机动换向阀必须安装在执行元件附近，不如电磁换向阀安装灵活。锁紧回路功能是使执行元件停止在规定的位置上，且能防止因受外界影响而发生漂移或窜动。任务三速度控制基本回路分析任务目标：掌握调速回路、快速回路及换速回路的工作原理。任务描述：分别组装各类节流调速回路、容积调速回路、容积节流调速回路、快速回路及速度换接回路，掌握其速度控制原理、回路性能特点及应用。速度控制回路是对液压系统中执行元件的运动速度和速度切换实现控制的回路。速度控制回路包括调速、快速和换速等回路。（1）调速回路①节流调速：用定量泵供油，由流量控制阀改变输入执行元件的流量来调节速度。其主要优点是速度稳定性好，主要缺点是节流损失和溢流损失较大、发热多、效率较低。②容积调速：通过改变变量泵或（和）变量马达的排量来调节速度。其主要优点是无节流损失和溢流损失、发热较小、效率较高，其主要缺点是速度稳定性较差。③容积节流调速：用能够自动改变流量的变量泵与流量控制阀联合来调节速度。其主要优点是有节流损失、无溢流损失、发热较低、效率较高。（1）调速回路节流调速用定量泵供油，由流量控制阀改变输入执行元件的流量来调节速度。其主要优点是速度稳定性好，主要缺点是节流损失和溢流损失较大、发热多、效率较低。（1）调速回路容积调速通过改变变量泵或（和）变量马达的排量来调节速度。其主要优点是无节流损失和溢流损失、发热较小、效率较高，其主要缺点是速度稳定性较差。（1）调速回路容积节流调速用能够自动改变流量的变量泵与流量控制阀联合来调节速度。其主要优点是有节流损失、无溢流损失、发热较低、效率较高。（2）快速回路差动连接的快速回路（2）快速回路双泵并联的快速回路高压小流量泵1的流量按执行元件最大工作进给速度的需要来确定，工作压力的大小由溢流阀5调定，低压大流量泵2主要起增速作用，它和泵1的流量加在一起应满足执行元件快速运动时所需的流量要求。（3）换速回路快速—慢速切换回路（3）换速回路两种慢速切换回路串联（3）换速回路两种慢速切换回路并联任务四多缸工作控制基本回路分析任务目标：掌握顺序动作控制回路、同步回路及互不干扰回路的工作原理。任务描述：分别组装顺序动作控制、同步及多缸快慢互不干扰回路，掌握多缸工作控制回路的回路性能特点及应用。多缸工作控制回路是由一个液压泵驱动多个液压缸配合工作的回路。（1）多缸顺序动作控制回路压力控制多缸顺序动作回路此回路利用油路本身的油压变化来控制多个液压缸顺序动作。常用压力继电器和顺序阀来控制多个液压缸顺序动作。顺序阀（1）多缸顺序动作控制回路压力控制多缸顺序动作回路压力继电器（1）多缸顺序动作控制回路行程控制多缸顺序动作回路利用运动部件到达一定位置时会发出信号来控制液压缸顺序动作的功能。（2）同步回路同步回路的功能是使多个液压缸在运动中保持相同的位置或速度。串联液压缸同步回路此图为普通串联液压缸的同步回路，由于制造误差和泄露等因素的影响，同步精度较低。（2）同步回路带补偿装置的串联液压缸同步回路动画演示（2）同步回路并联液压缸同步回路此图为并联调速阀的液压缸同步回路，由于两个调速阀性能不完全一致，同时还受到载荷的变化和泄露的影响，同步精度较低。（2）同步回路电液比例调速阀同步回路该装置回路的同步精度高，位置误差可控制在0.5mm以内，电液比例阀费用低，对环境适应性强。出现误差时，检测装置发出信号，自动控制阀4通流面积的大小。（3）互不干扰回路多缸快慢速互不干扰回路互不干扰回路的功能是使几个液压缸在完成各自的循环动作过程中彼此互不影响。在多缸液压系统中，往往由于其中一个液压缸快速运动，而造成系统压力下降，影响其他液压缸慢速运动的稳定性。因此，对于慢速要求比较稳定的多缸液压系统，需采用互不干扰回路，使各自液压缸的工作压力互不影响。（3）互不干扰回路项目驱动7-1在液压系统中，当工作部件停止运动以后，使泵卸荷有什么好处？举例说明几种常用的卸荷方法。7-2有些液压系统为什么要有保压回路？它应满足哪些基本要求？7-3在液压系统中为什么设置背压回路？背压回路与平衡回路有何区别？