液压与气压传动技术 第四版 课件 项目6 液压基本回路

机械设备的液压传动系统为完成各种不同的控制功能有不同的组成形式,有些液压传动系统甚至很复杂。但无论何种机械设备的液压传动系统，都是由一些基本回路组成的。所谓基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。例如用来调节液压泵供油压力的调压回路，改变液压执行元件工作速度的调速回路等都是常见的液压基本回路，所谓全局为局部之总和，因而熟悉和掌握液压基本回路的功能，有助于更好地分析使用和维护各种液压传动系统。项目六液压基本回路任务一方向控制回路任务二构建液压换向回路任务三压力控制基本回路分析项目六液压基本回路任务四构建液压压力控制回路、调试系统压力任务五速度控制基本回路分析任务七其他基本控制回路任务六构建液压速度控制回路任务八构建顺序动作回路任务一

方向控制回路方向控制回路的作用是利用各种方向控制阀来控制液流的通断及变向，以便使执行元件启动、停止或变换运动方向。方向控制回路主要有换向回路和锁紧回路两类。在液压泵与执行元件之间连入换向阀，即可实现对执行元件启停或运动方向的控制。采用二位四通、二位五通、三位四通或三位五通换向阀都可控制执行元件换向。一、换向回路图示换向回路中，二位阀处于右位时，液压缸活塞杆缩回；阀处于左位时，液压缸活塞杆伸出，因阀没有中位，所以在此回路中，活塞只能停留在液压缸的两端，不能停留在任意位置。三位阀有中位，可以使执行元件在其行程中的任意位置停止，利用阀的不同中位机能可使系统获得不同的性能（如P型中位可使单杆活塞缸实现差动连接机能，如图b所示，M

型中位机能可使执行元件停止和油泵卸荷,如图c所示）。五通阀有两个回油口，执行元件正反向运动时，两回油路上可设置不同的背压。各种操纵方式的换向阀都可用于换向回路。任务一

方向控制回路一、换向回路当1YA、2YA均断电时，换向阀处于中位，M型中位机能使泵卸荷，液压缸两腔油路封闭，活塞停止；当1YA通电时，换向阀切换至左位，液压缸左腔进油，驱动活塞相对缸体右移；当滑块触动行程开关2ST时，2YA通电，换向阀切换至右位，液压缸右腔进油，驱动活塞相对缸体左移；当滑块触动行程开关1ST时，当1YA又通电，开始下一轮工作循环。由于两个行程开关的作用，此回路可以使执行元件完成连续的自动往复运动。观察原理任务一

方向控制回路一、换向回路观察原理任务一

方向控制回路二、锁紧回路：锁紧回路的功用是使液压缸能在任意位置上停留，且停留后不会因外力作用而移动位置。图示为采用液控单向阀的双向锁紧回路。当换向阀处于左位时，压力油经左侧液控单向阀进入液压缸左腔，同时压力油也进入右侧液控单向阀的控制腔，反向打开右侧液控单向阀，使液压缸右腔的回油可经右侧液控单向阀及换向阀流回油箱，液压缸活塞向右运动。同理，当换向阀处于右位时，液压缸活塞向左运动。

当换向阀到中位时，左右两个液控单向阀控制油腔的油液通过换向阀的中位泄压，使两个液控单向阀均反向截止，从而使液压缸双向锁紧。采用液控单向阀的双向锁紧回路，当换向阀处于中位时，应能使液控单向阀的控制腔泄压（换向阀中位采用H型或Y型）。在这个回路中，由于液控单向阀一般为锥阀式结构，所以密封性好，泄漏极少，锁紧的精度取决于液压缸的泄漏。这种回路被广泛用于工程机械、起重运输机械等有锁紧要求的场合。任务一

方向控制回路二、锁紧回路视频任务二构建液压换向回路一、学习要求1.学习方向控制阀的类型及特点；2.学习换向阀“位”和“通”、“中位机能”的概念；3.学习换向阀的结构和工作原理；4.学习换向阀换向的操纵方式。二、技能训练目的1.理解换向阀的“位”和“通”的概念；2.掌握换向阀的结构和工作原理；3.掌握换向回路的基本组成和换向阀在回路中的作用；4.熟悉换向阀换向的操纵方式。任务二构建液压换向回路三、技能训练设备及器材液压系统综合实训台一台；液控单向阀两只；液压缸一个；二位四通电磁换向阀一只；三位四通中位为Y电磁换向阀一只；三位四通中位为M电磁换向阀一只；三位四通手动换向阀一只；溢流阀一只；压力表一只；油管若干。四、技能训练内容与步骤1.技能训练内容任务二构建液压换向回路四、技能训练内容与步骤2.技能训练步骤（1）按照技能训练内容，正确选取所需的液压元件，检查其性能的完好性；（2）旋松液压泵出口处安装的溢流阀（实验台自带），启动液压泵，调节溢流阀，将压力调至2MPa。（3）将选取的液压元件安装在实训台上适当位置，分别用油管按照回路要求，把各元件连接起来。（4）连接换向阀电磁铁的相关控制电路。（5）启动液压泵，操作换向阀，观察换向阀处于不同位置时，压力表的指数、液压缸运动停止情况。换向阀处于中位时，拉推液压缸的活塞杆，观察是否能拉动或推动。（6）实验完毕后，先旋松溢流阀，再关停液压泵。经确认回路中压力为零后，取下连接油管和元件，归类放入规定的地方。任务三压力控制基本回路分析压力控制基本回路是利用压力控制阀来控制系统整体或局部压力的回路，主要有调压回路、卸荷回路、卸压回路、减压回路、增压回路、保压回路及平衡回路等多种形式。一、调压回路在定量泵系统中，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。当系统中如需要两种以上压力时，则可采用多级调压回路。1.单级调压回路定量泵系统中，节流阀可以调节进人液压缸的流量，定量泵输出的流量大于进入液压缸的流量，而多余油液便从溢流阀流回油箱。调节溢流阀便可调节泵的供油压力，溢流阀的调定压力必须大于液压缸所需的最大工作压力和油路上各种压力损失的总和。2.多级调压回路在不同的工作阶段，液压系统需要不同的工作压力，多可采用级调压回路。图示为二级调压回路。当换向阀2处于下位时，泵出口压力由溢流阀3调定为较高压力，当换向阀2处于上位时，泵出口压力由远程调压阀1调为较低压力。任务三压力控制回路一、调压回路2.多级调压回路在不同的工作阶段，液压系统需要不同的工作压力，多可采用级调压回路。图示为二级调压回路。当换向阀2处于下位时，泵出口压力由溢流阀3调定为较高压力，当换向阀2处于上位时，泵出口压力由远程调压阀1调为较低压力。任务三压力控制基本回路分析一、调压回路观察原理3.多级调压回路图示为三级调压回路。先导式溢流阀1的远控口接三位四通阀，换向阀A、B口各接一个直动式溢流阀2和溢流阀3，系统的三级压力分别有溢流阀1、2、3调定。当电磁铁1YA、2YA均断电时，系统压力由先导式溢流阀1调定。当电磁铁1YA通电、2YA断电时，系统压力由直动式溢流阀2调定。当电磁铁1YA断电、2YA通电断电时，系统压力由直动式溢流阀3调定。任务三压力控制基本回路分析一、调压回路3.多级调压回路图示为利用先导式比例电磁溢流阀连续、按比例进行压力调节的回路。调节输入电流，即可实现系统工作压力的无级调节。它比利用普通溢流阀的多级调压回路所用液压元件数量少，回路简单，压力切换平稳，而且更容易使系统实现远距离控制或程序控制。1-比例溢流阀（先导式、外泄型、带电子器件、先导级手动调节）任务三压力控制基本回路分析一、调压回路在液压系统工作过程中，常在某种工况下要求执行元件暂时停止运动，或在某段工作时间内需保持很大作用力但运动速度极慢（甚至不动）。此时若液压泵仍以原来的压力或流量向系统供油，则大量的压力油经溢流阀流回油箱，从而造成功率损失和油液发热。为此，需要采用卸荷回路，即在液压泵驱动电动机不频繁启闭的情况下，使液压泵功率损耗接近零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长液压泵和电机的使用寿命。液压泵的输出功率为其流量和压力的乘积，因而两者任一近似为零，功率损耗即近似为零。因此，液压泵的卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种。流量卸荷是使液压泵能在维持原来的高压下，流量为零（或接近零）的情况下运转，这种方法主要用于变量泵，使泵仅为补偿泄漏而以最小流量运转，但泵仍处于高压状态下运行，磨损严重。压力卸荷是使液压泵的全部流量或绝大部分流量能在零压（或很低的压力）下流回油箱，泵在很低压力下运转，既能用于变量泵，也能用于定量泵。任务三压力控制基本回路分析二、卸荷回路1.采用换向阀的卸荷回路K、H、M型中位机能的三位换向阀处于中位时，泵即卸荷。图a所示为M型中位。图b为利用二位二通阀控制液压泵是否卸荷。这种回路，卸荷时二位二通阀通过泵的全部流量，故阀选用的规格应与泵的额定流量相适应。图c为电液换向阀卸荷回路。此回路适用流量较大的系统，卸荷效果很好。为保证控制油路能获得必须的控制压力，要在回油路上安装背压阀，使泵卸荷时，以保持的启动压力。任务三压力控制基本回路分析二、卸荷回路2.采用先导式溢流阀的卸荷回路电磁溢流阀是由先导式溢流阀和二位二通电磁换向阀组合而成的复合阀。当二位二通换向阀电磁铁断电时，液压泵处于卸荷状态。任务三压力控制基本回路分析二、卸荷回路3.采用顺序阀的卸荷回路把外控式顺序阀的出油口接通油箱，将外泄改为内泄，即可构成卸荷阀，如图所示。即当系统压力低于顺序阀的调定压力时，顺序阀不打开；当系统压力升高超过顺序阀的调定压力时，顺序阀打开，泵1压力油通过顺序阀卸荷。任务三压力控制基本回路分析二、卸荷回路卸压回路的作用是使执行元件高压腔中的压力缓慢地释放、避免突然释放所引起的冲击。一般在液压缸的直径大于25cm，油的容量较大，且压力高于7MPa，其高压油腔就必须卸压后换向，以减少换向时的剧烈冲击，例如压力机液压系统。三、卸压回路1.采用节流阀的卸压回路节流阀卸压回路如图所示。当工作行程结束后，换向阀先切换至中位，使泵卸荷，同时液压缸上腔通过节流阀卸压。当压力降至压力继电器调定的压力时，微动开关复位发出信号，使电磁换向阀切换至右位，压力油打开液控单向阀，液压缸上腔通过液控单向阀回油，活塞上升。任务三压力控制基本回路分析2.采用外控顺序阀的卸压回路图示为采用外控顺序阀的卸压回路，液控单向阀4为带有卸载阀芯的液控单向阀，保压和卸压均由此阀实现。三位四通换向阀3处于右位时，活塞杆下移，开始加压，加压结束后，卸压时先使三位四通换向阀3左位接通，从液压泵出来的液压油经换向阀左位、外控顺序阀5和节流阀6流回油箱，调整节流阀6，使其产生的背压只能顶开液控单向阀4的卸荷阀芯，使主缸上腔卸压。当主缸上腔压力低于外控顺序阀5的设定压力时，顺序阀切断油路，系统压力升高，打开液控单向阀的主阀芯，主缸活塞回程上移。采用顺序阀的卸压回路应用较广。卸压时顺序阀5一直处于开启状态，选用该回路时注意各阀调定压力之间的关系及其与动作顺序之间的关系。任务三压力控制基本回路分析三、卸压回路3.采用溢流阀的卸压回路工作行程结束后，换向阀先切换至中位，使泵卸荷。同时溢流阀的遥控口通过节流阀和单向阀通油箱，因而溢流阀开启使液压缸上腔卸压。调节节流阀即可调节溢流阀的开启速度，也就调节了液压缸的卸压速度。溢流阀的调定压力应大于系统的最高工作压力，因此溢流阀也起安全阀的作用。任务三压力控制基本回路分析三、卸压回路图示为用于工件夹紧的减压回路。当二位二通换向阀处于左位时，减压阀2出口压力由阀1调定；当二位二通换向阀2处于右位时，减压阀1出口压力则由远程调压阀决定。减压阀2调定压力要在0.5MPa以上，但要比溢流阀1的调定压力至少低0.5MPa。这样可使减压阀出口压力保持在一个稳定的范围内。单向阀3的作用是当主油路压力降低（低于阀2设定值）时，防止油液倒流，并起短时保压作用。四、减压回路当系统压力较高，而局部回路或支路要求较低压力时，可以采用减压回路，如机床液压系统中的定位、夹紧回路，以及液压元件的控制油路等，它们往往要求比主油路较低的压力。减压回路较为简单，一般是在所需低压的支路上串接减压阀。采用减压回路虽能方便地获得某支路稳定的低压，但压力油经减压阀口时要产生压力损失。任务三压力控制基本回路分析图示为无级减压回路。此回路中采用于比例减压阀减压，根据输入信号的变化，便可获得无级的稳定低压。任务三压力控制基本回路分析四、减压回路任务三压力控制基本回路分析例：如图所示，溢流阀和两个减压阀的调定压力分别为：py=4.5MPa

,

pj1=3.5MPa

,pj2=2MPa

，负载FL=1200N

，活塞有效工作面积A1=15cm2

;减压阀的局部损失及管路损失略去不计。试确定活塞在运动中和到达终点位置时A、B、C

点处的压力。当负载加大到FL=4200N

时，这些压力有何变化？

观察原理五、增压回路如果系统或系统的某一支油路需要压力较高但流量又不大的压力油，而采用高压泵又不经济，或者根本就没有必要增设高压力的液压泵时，就常采用增压回路，这样不仅易于选择液压泵，而且系统工作较可靠，噪声小。增压回路中会用到增压缸，增压缸能以系统较小的压力获得执行元件所需的较大压力。任务三压力控制基本回路分析1.单作用增压缸的增压回路图示的回路中，当换向阀l在左位工作时，压力油经阀1、液控单向阀6进入工作缸7的上腔，下腔油液经单向顺序阀3和阀1回油箱，活塞下行。当负载增加、油液压力升高时，压力油打开顺序阀2进入增压缸4的左腔推动活塞右行，增压缸右腔便输出高压油进入工作缸的上腔而增大其活塞推力。任务三压力控制基本回路分析五、增压回路2.双作用增压缸的增压回路单作用增压缸只能断续供给高压油，若需获得连续输出高压油，可采用图示的双作用增压缸的增压回路。当换向阀处于左位时，液压泵输出的压力油进入增压缸右侧大缸和小腔，左侧大缸油液经换向阀回油箱，活塞左移。左侧小腔内油液增压后经单向阀4输出，此时单向阀3和2均关闭。当挡块触动行程开关6使换向阀换至右位，活塞开始右移，右侧小腔内的油液油增压后经单向阀3输出。这样采用电气控制的换向回路便可获得连续输出的高压油。任务三压力控制基本回路分析五、增压回路3.气、液联合增压回路图示为气、液联合使用的增压回路。它是把上方油箱的油液先送入增压器的出口侧，再由压缩空气作用在增压器大活塞面积上，使出口侧油液压力增强。当换向阀处于右位时，空气进入上方油箱，把上方油箱的油液经增压器小直径活塞下部送到三个液压缸。当液压缸冲柱下降碰到工件时，造成阻力使空气压力上升，并打开顺序阀，使空气进入增压器活塞的上部来推动活塞。增压器的活塞下降会遮住通往上方油箱的油路，活塞继续下移，使小直径活塞下侧的油液变成高油液，并注到三个液压缸。当换向阀处于左位时，下方油箱的油会从液压缸下侧进入，把冲柱上移，液压缸冲柱上侧的油液流经增压器回到上方油箱，增压器恢复到初始位置。任务三压力控制基本回路分析五、增压回路执行元件在工作循环的某一阶段内，若需要保持规定的压力，就应采用保压回路。保压有泵保压和执行元件保压。系统工作中，保持泵出口压力为溢流阀限定压力的为泵保压。当执行元件要维持工作腔一定压力而又停止运动时，即为执行元件保压。例如，压力机校直弯曲的工件时，要以校直时的压力继续压制工件一段时间，以防止工件弹性恢复。这种情况应采用执行元件保压回路。六、保压回路任务三压力控制基本回路分析1．蓄能器保压回路蓄能器保压回路如图a所示。当三位四通换向阀处于左位时（图b所示），泵向液压缸左腔和蓄能器同时供油，并推动活塞右移。当液压缸接触工件后，系统压力升高。当压力升至压力继电器调定值时，二位二通换向阀的电磁铁3YA通电，先导式溢流阀使泵卸荷，此时液压缸中油液压力由蓄能器保持（图c所示）。任务三压力控制基本回路分析六、保压回路2．液压泵泵保压的回路如图所示，当系统压力较低时，低压大流量泵1和高压小流量泵2同时向系统供油，当系统压力升高到卸荷阀4的调定压力时，低压大流量泵1卸荷。此时高压小流量泵2使系统压力保持为溢流阀3的调定值。高压小流量泵2的流量只需略高于系统的泄漏量，以减少系统发热。也可采用限压式变量泵来保压，它在保压期间仅输出少量足以补偿系统泄漏的油液，效率较高。任务三压力控制基本回路分析六、保压回路3．利用电接点压力表控制的保压回路在液压缸上腔安装电接点压力表监测保压压力的变化，从而发出电信号控制电路工作。当1YA得电时，三位四通电磁换向阀左位工作。液压缸上腔进油，下腔回油，活塞下行并对工件进行压力加工。当液压缸上腔压力达到保压压力，即电接点压力表到上限压力时，压力表发出信号使1YA断电，3YA得电，三位四通阀复位，并通过液控单向阀保持液压缸上腔压力；液压泵通过溢流阀卸荷。当保压压力随泄漏而下降至电接点压力表下限压力时，电接点压力表发出信号使3YA断电，1YA得电，液压泵通过三位四通阀向液压缸上腔充液。当压力达到电接点压力表上限值时，发出信号使3YA得电，1YA断电，液压缸继续保压。当保压时间到时，3YA断电，2YA得电，三位四通换向阀工作在右位，液压缸活塞上行。当液压缸活塞上行复位后，电路使2YA断电，3YA得电，完成一个工作循环。观察原理任务三压力控制基本回路分析六、保压回路4．利用换向阀中位机能的保压回路对于保压时间不长，而保压压力较高的系统可采用中位机能为M型的三位四通换向阀保持液压缸工作腔压力，同时采用泵卸荷的措施。这种保压回路具有执行元件保压和泵卸荷的双重功能。这种回路中，随换向阀的磨损，其保压性能会下降。任务三压力控制基本回路分析六、保压回路平衡回路的功用在于防止垂直放置或倾斜放置的液压缸及其工作部件因自重而自行下滑，或在下行运动中由于自重而造成失控超速的不稳定运动，可在液压系统中设置平衡回路，即在液压缸下行的回路上增设适当的阻力，以平衡自重。平衡回路通常用单向顺序阀或液控单向阀来实现平衡控制。七、平衡回路任务三压力控制基本回路分析图示为采用单向顺序阀(平衡阀)组成的平衡回路，单向顺序阀的调定压力应稍大于活塞和与之相连工作部件自重在液压缸下腔中所形成的压力。当换向阀处于中位时，由于在液压缸的下腔油路加设了单向顺序阀，使液压缸下腔形成一个与液压缸运动部分重量相平衡的压力，可防止其因自重而下滑；当换向阀切换至左位后，液压缸上腔进油，液压缸下腔的油液经单向顺序阀流回油箱，因回油路上存在足够背压，活塞平稳下落。该回路当活塞向下快速运动时功率损失大，锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏缓慢下落，故只适用于工作部件重量不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。任务三压力控制基本回路分析七、平衡回路图示为利用液控顺序阀的平衡回路，当活塞下行时，来自液压缸上腔的控制压力油打开液控顺序阀，背压消失，因而回路效率较高；当停止工作时，液控顺序阀关闭防止活塞和工作部件因自重而下降。液压顺序阀的调定值与活塞及工作部件自重无关，通常是系统压力的30%左右。节流阀的作用是使液控顺序阀的开启和关闭状态变的不再频繁，活塞下行平稳性大大改善。该回路的优点是只有液压缸上腔进油时，活塞才能下行，适用于平衡质量变化较大的液压机械，如液压起重机。节流阀任务三压力控制基本回路分析七、平衡回路图示为采用液控单向阀的平衡回路。当换向阀右位工作时，液压缸下腔进油，液压缸上升至终点；当换向阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸停止运动，由液控单向阀锁紧；当换向阀左位工作时，液压缸上腔进油，当液压缸上腔压力足以打开液控单向阀时，液压缸才能下行。液压缸下腔的回油由节流阀限速，由于液控单向阀泄漏量极小，故其闭锁性能较好。任务三压力控制基本回路分析七、平衡回路一、学习要求1学习先导式溢流阀、直动式溢流阀的工作原理；2.学习压力控制阀的应用范围。任务四构建液压压力控制回路、调试系统压力二、技能训练目的1.熟悉先导式溢流阀、直动式溢流阀的结构原理、特点及图形符号；2.熟悉调压回路的基本组成和压力控制阀在回路中的作用。三、技能训练设备及器材液压系统综合实训台一台；先导式溢流阀一只；直动式溢流阀两只；液压泵一只；压力表一只；三位四通电磁换向阀一只；油管若干。。四、技能训练内容与步骤1.技能训练内容如图所示。任务四构建液压压力控制回路、调试系统压力2.技能训练步骤1）旋松实验台自行安装的溢流阀，起动液压泵，根据实验台液压系统压力控制图，旋动实验台上的“加载／卸荷”旋钮至加载位置，调整实验台液压系统压力至4.5MPa，关闭液压泵。2）按照技能训练内容中系统回路的要求，正确选取所需的液压元件，并且检查其性能的完好性。3）将检验好的液压元件安装在实训台插件板上的适当位置，通过油管按图把各个元件连接起来。4）进行电气线路连接，并把选择开关拨至所要求的位置。任务四构建液压压力控制回路、调试系统压力

5）按照回路图，确认安装连接正确后，完全旋松溢流阀1、2、3。经过检查确认正确无误后，再起动液压泵，按要求调压。①调节溢流阀1的压力为4MPa。②使电磁阀1YA处于通电状态，调节溢流阀3的压力为3MPa，调整完毕使电磁换向阀1YA断电。③使电磁阀2YA处于通电状态，调节溢流阀2的压力为2MPa，调整完毕使电磁换向阀2YA断电。④调节完毕，回路就能达到三种不同的压力6）通过油管按照图6-27把各个元件连接起来。重复步骤3）、4）、5）循环。任务四构建液压压力控制回路、调试系统压力任务五速度控制基本回路分析速度控制回路是调节液压执行元件速度的回路。它包括调速回路、快速运动回路和速度换接回路。一、调速回路在不考虑油液压缩性和泄漏的情况下，液压缸的运动速度v

由输入流量q

和液压缸的有效作用面积A决定，即：

v=

q/A；液压马达的转速n

由输入流量q

和液压马达的排量VM

决定，即：

n=q

/

VM。由此可知，要调节液压缸的运动速度v或液压马达的转速n，可用改变输入的流量q，或改变液压马达的排量VM

的方法来实现。调速回路主要有以下三种形式：1）节流调速回路：用定量泵供油，用流量控制阀调节进入执行元件的流量，以实现速度调节。2）容积调速回路：调节变量泵或变量马达的排量，以实现速度调节。3）容积节流调速回路：用变量泵和流量阀相配合的调速方法，又称联合调速。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路1.节流调速回路节流调速回路的工作原理是通过改变回路中流量控制阀（节流阀和调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量大小，以调节其运动速度。根据流量控制阀在回路中的位置不同，分为进口节流调速、出口节流调速及旁路节流调速三种调速回路。（1）进口节流调速回路节流阀串接在定量泵和液压缸之间的进油路上，调节节流阀开口面积，便可改变进入液压缸的流量，从而调节液压缸的运动速度。泵的多余流量经溢流阀流回油箱。泵的出口压力由溢流阀调定。该回路在工作过程中溢流阀处于开启状态，所以液压泵总是按溢流阀调整的压力供油，与外负载的变化无关。进口节流调速回路的静态特性：1）速度—负载特性调速回路的速度—负载特性，也称机械特性，是在回路中调速元件的调速值不变的情况下，负载变化所引起速度变化的性能。

式中：

p1——液压缸进油腔压力；

p2——液压缸回油腔压力；

F——液压缸的负载；A

——液压缸有效工作面积；由于回油腔通油箱，

p2视为零，则有：

p1

=

F/A液压缸在稳定工作时，受力平衡方程式为：p1A

=p2A+F任务五速度控制基本回路分析一、调速回路设液压泵的供油压力为pP

，则节流阀进出口的压差为：Δp

=pP-p1

=pP-F/

A

由小孔流量公式知，通过节流阀进入液压缸的流量为：

式中：

C

——节流阀系数，视为常数；

AT——节流阀通流截面积；m——节流阀指数；任务五速度控制基本回路分析一、调速回路液压缸的运动速度为：上式即为进口节流调速回路的速度负载特性方程。进油路节流调速回路具有以下几方面特点：当负载F恒定时，液压缸的运动速度v与节流阀通流面积AT成正比，调节AT

可实现无级调速；当节流阀通流面积AT调定后，液压缸的运动速度v随负载F增大而减小。当F=pP

A时，液压缸的速度为零。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路若以v为纵坐标，F为横坐标，AT为参变量，可绘出速度—负载特性曲线。速度v随负载F变化的程度称为速度刚性，体现在速度—负载特性曲线的斜率上。特性曲线上某一点的斜率越小，速度刚性就越大，说明回路在该处速度受负载变化的影响就越小，即该点的速度稳定性好。进口节流流调速回路的静态特性：2）功率特性调速回路的输入功率，即液压泵输出功率为：PP=pPqP=常数该调速回路的输出功率，即液压缸的输入功率为：P1=p1q1

回路的功率损失为：

Δp=pP-p1=

pPqP-p1q1

=

pPΔq

+

Δpq1

式中：qP——液压泵供油流量；

Δq——溢流阀溢流量。由上式可知，这种调速回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失pPΔq

和节流损失Δpq1

。回路效率为：由上可知，节流阀进口节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率液压系统。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路（2）出口节流阀式节流调速回路节流阀串接在液压缸和油箱之间的回油路上，调节节流阀开口面积，便可改变从液压缸流出的流量，也就改变进入液压缸的流量，从而调节液压缸的运动速度。泵的多余流量经溢流阀流回油箱。泵的出口压力由溢流阀调定。该回路在工作过程中溢流阀处于开启状态，所以液压泵总是按溢流阀调整的压力供油，与外负载的变化无关。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路承受负值负载的能力：出口节流调速的节流阀在液压缸的回油腔能形成一定的背压，因而，它能承受负值负载（与液压缸运动方向相同的负载力）。运动平稳性：出口节流调速回路由于回油路上存在背压，可以有效地防止空气从回油路吸入，因而低速运动时不易爬行；高速运动时不易振动。进口节流调速回路在不加背压阀时不具备这种特点。油液发热对回路的影响：进口节流调速回路中，通过节流阀产生的节流功率损失转变为热量，一部分由元件散发出去，另一部分使油液温度升高，直接进入液压缸，会使缸的内外泄漏增加，速度稳定性不好，而出口节流调速回路油液经节流阀温升后，直接回油箱，经冷却后再入系统，对系统泄漏影响较小。实现压力控制的方便性：进口节流调速回路中，进油腔的压力随负载而变化，便于利用这一压力变化来实现压力控制；而在出口节流调速回路中，是利用回油腔的压力随负载的变化来实现压力控制的，但因其可靠性差，一般不采用。起动性能：出口节流调速回路中若停车时间较长，液压缸回油腔的油液会泄漏回油箱，重新启动时背压不能立即建立，会引起液压缸的前冲现象，对于进口节流调速，只要在启动设备时关小节流阀即可避免启动冲击。出口节流阀式节流调速回路的静态特性与进口节流阀式节流调速回路完全相同，但在以下几方面的性能又明显的差别。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路1.节流调速回路（3）旁路节流阀式节流调速回路节流阀安放在与执行元件并联的支路上。液压泵输出的压力油分成两路，一路进入液压缸，另一路经节流阀流回油箱。用节流阀调节从支路流回油箱的流量，进而控制进入液压缸的流量来达到调速的目的。在正常工作时溢流阀不开启，只有当系统过载时溢流阀才打开起安全保护作用。泵的工作压力不是恒定的，它随负载的变化而变化。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路旁路节流调速回路的速度—负载特性方程为：

式中：qt

——泵的输出流量；k1

——泵的漏泄系数其余符号意义同前。旁路节流速度—负载特性曲线如图所示。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路1）速度-负载特性该回路中，进入液压缸的流量为泵的实际流量与通过节流阀流走流量的差值，由于回路中泵的工作压力随负载而变化，泵的泄漏量正比于压力也是变量（前两种回路中为常量），对速度产生附加影响，故此回路中泵的实际流量要用理论流量减去泄漏量。负载F恒定时，液压缸运动速度v随节流阀开口面积AT的增大而减小。当节流阀通流面积AT调定后，液压缸运动速度随负载的增大而减小。旁路节流调速回路只有节流损失，而没有溢流损失，故功率损失小，效率高。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路2）最大承载能力：旁路节流调速回路的最大承载能力随节流阀开口面积AT的增大而减小，即该回路低速时承载能力很差，调速范围也小。同时该回路最大承载能力还受溢流阀的安全压力值的限制。3）功率特性：旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流阀的溢流损失，故效率较高。这种回路适用于高速、重载且对速度平稳性要求不高的较大功率的液压系统。4）调速范围：不仅与节流阀的调速范围有关，而且还与负载、液压缸的泄露有关。因此其数值要比进口、出口节流阀式调速回路的调速范围要小。特

性调

速

方

式进口节流出口节流旁路节流回路的主要参数p1、Δp、q1均随负载F

变化。pP

=常数，p2≈0p2、Δp、q2均随负载F变化。p1=pP=常数pP、p1、Δp均随负载F

变化。pP=p1,p2≈0速度负载特性及运动平稳性速度负载特性较差，平稳性较差。不能在负值负载下工作速度负载特性较差，平稳性较好。可以在负值负载下工作速度负载特性差，平稳性差。不能在负值负载下工作负载能力最大负载由溢流阀所调定的压力来决定，属于恒转矩(恒牵引力)调速同左最大负载随节流阀开口增大而减小，低速承载能力差调速范围较大，可达100同左由于低速稳定性差，故调速范围较小功率消耗功率消耗与负载、速度无关，低速、轻载时功率消耗较大，效率低、发热大同左功率消耗与负载成正比。效率较高，发热小发热及泄漏的影响油通过节流孔发热后进入液压缸，影响液压缸泄漏，从而影响液压缸速度油通过节流孔后回油箱冷却，对泵、缸泄漏影响较小，因而对缸速度影响较小泵、缸及阀的泄漏都影响速度

其

它(1)停车后起动冲击小(2)便于实现压力控制

(1)停车后起动有冲击(2)压力控制不方便

(1)停车后起动有冲击(2)便于实现压力控制三种节流调速回路性能比较任务五速度控制基本回路分析一、调速回路1.节流调速回路（4）采用调速阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路，节流阀两端的压差和执行元件运行速度随负载的变化而变化，故速度平稳性差。若用调速阀代替节流阀，则由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进、出油口间压差基本不变，通过的流量也基本不变，因而回路的速度-负载特性将得到改善。调速阀节流调速回路的速度-负载特性曲线如图所示，但功率损失将会增大。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路例：图示液压回路中，已知泵的流量qp

=8L/min，A1=50cm2

，

A1=25cm2

，溢流阀的调整压力为py

=2.4MPa

，负载F=2.4MPa

，节流阀孔口为薄壁孔，流量系数Cq=0.62

，节流阀通流面积AT=0.06cm2

，油液密度ρ=900kg/cm3

。试计算活塞的运动速度和液压泵的工作压力。解：图示为进口节流调速回路，列液压缸活塞的受力平衡方程有：所以液压泵出口压力为溢流阀调整压力py，则节流阀进、出口压力差为：通过节流阀的流量为所以假设成立，液压缸的运动速度为：液压泵的工作压力为

2.容积调速回路节流调速回路由于存在着节流损失和溢流损失，回路效率低，发热大，因此，只用于小功率调速系统。在大功率的调速系统中，多采用回路效率高的容积式调速回路。容积式调速回路是通过改变变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运行速度。在容积式调速回路中，液压泵输出的液压油全部直接进入液压缸或液压马达，无溢流损失和节流损失，而且液压泵的工作压力随负载的变化而变化，因此，这种调速回路效率高，发热量少。容积调速回路通常有三种基本形式：变量泵和定量执行元件的容积调速回路；定量泵和变量马达的容积调速回路；变量泵和变量马达的容积调速回路。液压系统中的油液循环，有开式和闭式两种方式。在开式循环回路中，液压泵从油箱中吸入液压油，同时压送到液压执行件中去，执行元件的回油排至油箱。在闭式循环回路中，液压泵将液压油送到执行元件的进油腔，同时又从执行元件的回油腔吸入液压油。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路2.容积调速回路（1）变量泵和定量执行元件组成的容积调速回路这种调速回路可由变量泵与液压缸或变量泵与定量液压马达组成。变量泵与液压缸组成的容积调速回路的开式循环回路结构如下图所示。它由变量泵、液压缸和起安全作用的溢流阀组成。通过改变液压泵的排量VP

，便可调节液压缸的运动速度。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路对于变量泵与液压缸组成的容积调速回路，当不考虑管路、液压缸的泄漏时，液压缸的速度为：按不同VP

值作图，可得一组如图所示的速度—负载特性曲线。由于变量泵的泄漏系数k1

较大，当负载增大时，液压缸的速度按线性规律下降；这样，当液压泵以小排量（低速）工作时，回路的承载能力变差。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路图示为闭式循环的变量泵——定量马达组成的容积调速回路。变量泵和定量执行元件组成的容积调速回路。该回路由补油泵1、溢流阀2、单向阀3、变量泵4、溢流阀5和定量马达6组成。改变变量泵4的排量VP

，即可以调节变量马达的转速nM

。安全阀5用来限定回路的最高压力，起过载保护作用。补油泵1用以补充由泄漏等因素造成的变量泵吸油量的不足，流量一般为主泵流量的10％～15％，压力通常为0.3~1.0MPa左右。溢流阀2调定补油泵的输出压力，溢出回路中多余的热油，使其进入油箱冷却，降低系统的温升。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路在不考虑管路压力损失和泄漏时，马达转速为：式中：VP——液压泵的排量；

VM——液压马达的排量；

k1——泵和马达的泄漏系数之和；

TM——液压马达负载转矩。调节变量泵的排量（即流量），便可调节执行元件的速度。由于变量泵的排量调节范围宽，所以这种回路的调速范围可达40左右。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路将按不同的VP值作图，得到速度—负载特性曲线，如图所示。由图可知，变量泵和液压马达的泄漏量，使马达转速随着负载转矩的增大而减小。当泵的排量VP

很小时，负载转矩不太大，马达就停止转动，这说明泵在小排量时（低转速）回路承载能力差。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路在正常工作条件下（除了VP过小而不能承受负载的工况外），回路输出转矩与实际的负载转矩相等。回路的工作压力由负载转矩决定。因此，当负载转矩大时，回路的工作压力自动增大；当负载转矩小时，回路的工作压力自动减小；当回路的工作压力随负载增大到安全阀调定的压力py时，负载转矩如果再增大，回路就无力驱动负载，则马达停止转动。这样，安全阀调定的压力就决定了这种回路输出转矩的最大能力。该回路输出的最大转矩为：任务五速度控制基本回路分析一、调速回路由上式可知，该回路的最大输出转矩不受变量泵的排量VP

的影响，在高速和低速时回路输出的最大转矩相同，是恒定值，故称这个回路为恒转矩回路。式中，ηMm——液压马达的机械效率，

Δp=py-p0，p0为补油压力。该回路的输出功率由实际负载功率决定。在不考虑管路泄漏和压力损失的情况下，当回路以最大转矩输出时，回路输出的最大功率为：表明该回路输出的最大功率随马达转速的提高而增大。综上所述，该回路的工作特性（

ηM

—VP

，

TM

—VP，

PM

—VP

）曲线如图所示。变量泵和定量马达容积调速回路的调速范围可达40左右。当回路中的液压泵和马达都能双向作用时，马达可实现平稳的反向。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路2.容积调速回路（2）定量泵——变量马达容积调速回路回路该回路中，液压泵1为定量泵，液压马达3为变量马达。调节变量马达6的排量来改变马达的输出转速，从而实现调速。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路在不考虑管路压力损失和泄漏时，马达转速为：故马达的转速与马达排量成反比变化。马达的转矩故马达的转矩与马达的排量成正比变化，当马达排量减小到一定程度，马达转矩不足以克服负载时，马达便停止转动。这种回路不仅不能在运转过程中用改变VM的办法使马达通过VM=0点来实现反向，而且其调速范围也很小，即使采用了高效率的轴向柱塞马达，也只有4左右。2.容积调速回路（2）定量泵——变量马达容积调速回路回路在不考虑泵和马达效率变化的情况下，由于定量泵的最大输出功率不变，因而在改变VM

时，马达的输出功率PM

也不变，故称这种回路为恒功率调速回路。这种回路，能最大限度发挥原动机的作用。要保证输出功率为常数，马达的调节系统应是一个自动的恒功率装置，其原理就是保证马达的进、出口压差ΔpM

为常数。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路如图所示，由双向变量泵和双向变量马达组成的容积调速回路。变量泵1正向或反向供油，马达2即正传或反转。单向阀6和8用于使补油泵4能双向补油，单向阀7和9使安全阀3在两个方向都能起到过载保护作用。2.容积调速回路（3）变量泵和变量马达调速回路由双向变量泵和双向变量马达组成的容积调速回路是上述两种调速回路的组合，由于变量泵和变量马达的排量均可以改变，故扩大了调速范围，并扩大了马达转矩和功率输出的选择余地，其工作特性曲线如图所示。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路2.容积调速回路（3）变量泵和变量马达调速回路变量泵―变量马达容积调速回路中马达转速的调节可分成低速和高速两段进行。在低速段，一般机械要求输出转矩大，故使变量马达的排量最大，通过调节变量泵的排量来改变马达的转速。所以，这一速度段具有变量泵―定量马达式容积调速回路的工作特性。在高速段，一般机械要求能输出较大的功率，故将变量泵的排量调至最大后，改变液压马达的排量来调节马达转速。所以，这一速度段具有定量泵―变量马达式容积调速回路的工作特性。这种回路的调速范围很大，等于泵的调速范围和马达调速范围的乘积，适用于大功率的液压系统。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路3.容积节流调速回路容积节流调速回路是采用压力补偿型变量泵供油，通过对节流元件的调整来改变流入或流出液压执行元件的流量从而调节其速度；液压泵输出的流量自动地与液压执行元件所需流量相适应。这种回路虽有节流损失，但没有溢流损失，其效率不如容积调速回路，但比节流调速回路高。其运动平稳性与调速阀调速回路相同，比容积调速回路好，常用在速度范围大，中小功率的场合，例如组合机床的进给系统等。主要讨论两种容积节流调速回路的工作原理及其工作特性任务五速度控制基本回路分析一、调速回路限压式变量泵输出的压力油经调速阀进入液压缸工作腔，回油则经背压阀返回油箱。活塞运动速度由调速阀控制，调节调速阀开口的大小，就改变了进入液压缸的流量，从而改变液压缸活塞的运动速度。设泵的流量为qP

，允许通过调速阀的流量为q1，则稳态工作时qP

=q1。当要调慢执行元件速度时，在调小调速阀的一瞬间，q1减小，而此时液压泵的输出油量还未来得及改变，于是出现了qP>q1，因回路中没有溢流，多余的油液使泵和调速阀间的油路压力升高，也就是泵的出口压力升高，从而使限压式变量泵输出流量减小，直至qP

≈q1

；反之，当要调快执行元件速度时，在调大调速阀的瞬间，将出现qP<q1，从而会使限压式变量泵出口压力降低，输出流量自动增加，直至qP

≈q1

。可见，调速阀不仅能保证进入液压缸的流量稳定，而且可以使泵的供油流量自动地和液压缸所需的流量相适应。3.容积节流调速回路:(1)限压式变量泵—调速阀式容积节流调速回路任务五速度控制基本回路分析一、调速回路3.容积节流调速回路(1)限压式变量泵—调速阀式容积节流调速回路这种容积节流调速回路的速度刚性、运动平稳性、承载能力及调速范围都和调速阀节流调速回路相同。该调速回路的调速特性如图所示。液压缸工作腔压力的正常工作范围是：

式中：ΔpT——保持调速阀正常工作所需的压差，一般在0.5MPa左右；

p2——液压缸回油腔压力；当p1=p1max时，调速阀进出口压差Δp

=pmin

；p1越小，节流损失越大。这种回路不宜用于负载变化大且大部分时间处于低速负载的场合。任务五速度控制基本回路分析一、调速回路3.容积节流调速回路(2)差压式变量泵—节流阀式容积节流调速回路节流阀控制进入液压缸的流量q1，并使变量泵输出的流量qP

自动和q1

相适应。当qP>q1

时，泵的供油压力上升，定子在左右两侧控制柱塞的作用下向右移动，减小泵的偏心量，使液压泵输出的流量减小到qP

≈q1

。反之，当qP<q1

时，泵的供油压力下降，加大泵的偏心量，使泵输出的流量增大到qP

≈q1

。

任务五速度控制基本回路分析一、调速回路在这种容积节流调速回路中，因为节流阀进出口压差基本上是由作用在变量泵控制柱塞上的弹簧力确定的，这和调速阀的原理相似，所以输入液压缸的流量基本上不受负载变化的影响。故该回路的速度刚性、运动平稳性和承载能力与限压式变量泵和调速阀组成的调速回路相似。此外，因该回路能补偿由负载变化引起的泵泄漏量的变化，因此它在低速小流量场合下使用显得更优越。这种容积节流调速回路不但没有溢流损失，而且泵的供油压力随负载而变化，回路中的功率损失只有节流阀压降造成的节流损失一项，因此发热少，效率高，适用于对速度稳定性要求较高的场合。3.容积节流调速回路(2)差压式变量泵—节流阀式容积节流调速回路任务五速度控制基本回路分析一、调速回路在工作部件的工作循环中，往往有部分工作时间，负载小，要求有较高的速度。例如，机床的快进→工进→快退的自动工作循环。在快进和快退时，负载轻，速度高，要求压力低，流量大；工作进给时，负载大，速度低，要求压力高，流量小。在这种情况下，若用一个定量泵向系统供油，则慢速运动时将使液压泵输出的大部分油液从溢流阀回油箱，造成较大功率损失，并使油温升高。为了克服低速运动时出现的问题，又满足快速运动的要求，可在系统中设置快速运动回路。任务五速度控制基本回路分析二、快速运动回路1．液压缸差动连接的快速运动回路换向阀2处于原位时，液压泵1输出的液压油同时与液压缸3的左右两腔相通，两腔压力相等。由于液压缸无杆腔的有效面积A1

大于有杆腔的有效面积A2

，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，使活塞向右运动。于是无杆腔排出的油液与泵1输出的油液合流进入无杆腔，亦即相当于在不增加泵的流量的前提下增加了供给无杆腔的油液量，使活塞快速向右运动。这种回路简单经济，但液压缸的速度加快有限。需要注意，泵的流量和有杆腔排出的流量合在一起流过阀和管路进入液压缸无杆腔，故阀和管路的规格应按合流流量来选择，否则会使压力损失过大，泵的供油压力过大，致使泵的部分压力油从溢流阀溢流回油箱而达不到差动快进的目的。观察原理任务五速度控制基本回路分析二、快速运动回路2．采用蓄能器的快速运动回路采用蓄能器供油以实现快速运动的回路。当系统停止工作时，液压泵1经单向阀3向蓄能器4供油，蓄能器内的压力随着油量的增加而增加，当压力升高到卸荷阀2的调定压力时，液压泵1卸荷。当系统中短期需要大流量时，液压泵1和蓄能器4同时向液压缸供油，实现快速运动这种回路适用于短时间内需要大流量的场合，并可用小流量的液压泵使液压缸获得较大的运动速度，需注意的是在液压缸的一个工作循环内，须有足够的停歇时间使液压蓄能器充液。观察原理1-液压泵；2-卸荷阀；3-单向阀；4-蓄能器；5-换向阀任务五速度控制基本回路分析二、快速运动回路3．采用双泵供油的快速运动回路由低压大流量泵1和高压小流量泵2组成的双联泵作为动力源。泵1用以实现快速运动，泵2用以实现工作进给运动。观察原理1-低压大流量泵；2-高压小流量泵；3-卸荷阀；4-单向阀；5-溢流阀；6-换向阀；7-节流阀当换向阀6处于图示位置且外负载很小时，两个泵同时向系统供油，液压缸活塞快速向右运动；当换向阀6的电磁铁通电左位工作时，液压缸有杆腔油液经节流阀7回油箱，进油路压力升高，卸荷阀3打开，泵1通过阀3卸荷，单向阀4自动关闭，只有小流量泵2单独向系统供油，液压缸活塞慢速向右运动。阀3使泵1在快速运动时供油，在工作进给时卸荷，因此它的调整压力比快速运动时系统所需的压力高，但比溢流阀5的调整压力低。卸荷阀3设定双泵供油时系统的最高工作压力，溢流阀5设定泵2单独供油时系统的最高工作压力。卸荷阀3的调定压力应比溢流阀5的调定压力至少低10%~20%。任务五速度控制基本回路分析二、快速运动回路设备的工作部件在实现自动循环的工作过程中，往往需要进行速度转换，如从快进转为工进，从第一种工进转为第二种工进等。并且在速度换接过程中，尽可能不产生前冲现象，以保持速度换接平稳。三、速度换接回路任务五速度控制基本回路分析观察原理1.快速与慢速的换接回路图示是用二位二通电磁换向阀与调速阀并联的快慢速换接回路。这种回路可实现快进→

工进→快退→停止的工作循环。当电磁铁2YA

、3YA通电时，液压泵的压力油经二位二通阀全部进入液压缸中，工作部件实现快速运动。当3YA断电时，切换油路，则液压泵的压力油经调速阀进入液压缸，将快进换接为工作进给。当工进结束后，运动部件碰到止挡块停留，液压缸工作腔压力升高，压力继电器发信号，使2YA断电，21YA、3YA通电，工作部件快速退回。任务五速度控制基本回路分析三、速度换接回路观察原理1.快速与慢速的换接回路图示是用行程阀切换的速度换接回路。在图示状态下，液压缸快进，当活塞上的挡块压下行程阀6时，行程阀关闭，液压缸右腔的油液通过节流阀5才能流回油箱，液压缸则由快进转换为慢速。当换向阀2左位接入油路时，压力油经单向阀4进入液压缸右腔，活塞快速向左运动。这种回路的快慢速换接比较平稳，而且换接点位置比较准确。缺点是行程阀的安装位置有所限制。任务五速度控制基本回路分析三、速度换接回路观察原理2.两种进给速度的换接回路图示是两个调速阀串联的二次工进速度换接回路。当电磁铁1YA通电时，压力油经调速阀A和二位二通换向阀进入液压缸左腔，进给速度由调速阀A控制，实现第一次进给；当电磁铁1YA

和3YA同时通电后，则压力油先经调速阀A，再经调速阀B进入液压缸左腔，速度由调速阀B控制，实现第二次进给。在这种回路中，调速阀B的开口必须小于调速阀A的开口。任务五速度控制基本回路分析三、速度换接回路观察原理2.两种进给速度的换接回路图示是为两个调速阀并联的二次工进速度换接回路。图a中，当换向阀1在左位工作时，并使阀2电磁铁通电，根据二位三通阀3的不同工作位置，压力油需经调速阀A或B

才进入液压缸内，便可实现第一次工进和第二次工进速度的换接。两个调速阀可单独调节，两种速度互不限制。但当一个调速阀工作时，另一调速阀无油通过，后者处于非工作状态，其阀口完全打开，一旦换接，油液大量流过此阀，液压缸易产生前冲现象。若将两调速阀按图b所示的方式并联，则可克服液压缸前冲的现象，速度换接平稳。任务五速度控制基本回路分析三、速度换接回路一、学习要求1.学习流量控制阀的类别；2.熟悉节流阀、调速阀的特点；3.学习节流阀进口节流、出口节流和旁路节流的特点和区别。任务六构建液压速度控制回路二、技能训练目的1.掌握双作用活塞缸的速度控制方法；2.熟悉单向节流阀的在调速回路中的作用。三、技能训练设备及器材

液压系统综合实训台一台；液压缸一个；两位三通电磁换向阀一只；三位四通电磁换向阀1只；单向节流阀一只；油管若干。四、技能训练内容与步骤1.技能训练内容如图所示任务六构建液压速度控制回路1-三位四通电磁换向阀；2-单向节流阀；3-两位三通电磁换向阀2.技能训练步骤（1）按照图6-54所示的调速回路图，选择所需的液压元件，并且检查其性能的完好性。（2）将检验好的液压元件安装在实训台插件板上的适当位置，通过快速接头和软管按照回路要求，把各个元件连接起来（包括压力表）。（3）连接电磁换向阀中电磁铁的电气控制线路。（4）按照技能训练回路图，确认安装连接正确后，旋松液压泵出口设备自带的溢流阀。经过检查确认正确无误后，再启动油泵，调节溢流阀，使得的压力为。（5）使三位四通换向阀3左边电磁铁得电，二位三通换向阀5电磁铁不得电，观察液压缸的运动方向，此时调节单向节流阀4的开口大小，观察液压缸速度是否改变。（6）使三位四通换向阀3右边电磁铁得电，二位三通换向阀5电磁铁不得电，观察液压缸的运动方向，此时调节单向节流阀4的开口大小，观察液压缸速度是否改变。（7）使三位四通换向阀3左边电磁铁得电，二位三通换向阀5电磁铁得电，观察液压缸的运动方向，此时调节单向节流阀4的开口大小，观察液压缸速度是否改变。（8）使三位四通换向阀3右边电磁铁得电，二位三通换向阀5电磁铁得电，观察液压缸的运动方向，此时调节单向节流阀4的开口大小，观察液压缸速度是否改变。（9）将节流阀开口调定保持不变，换向阀5电磁铁不得电，观察液压缸伸出缩回速度。换向阀3换至中位，调节溢流阀，将系统压力调至3MPa后，再次观察液压缸的伸出缩回速度，速度大小是否有变化？任务六构建液压速度控制回路任务七其它控制回路一、顺序动作回路

顺序动作回路的功用是使多缸液压系统中的各个液压缸严格地按规定的顺序动作。按控制方式不同，有行程控制、压力控制和时间控制三种类型。1．行程控制式顺序动作回路

用行程开关控制的顺序动作回路中，使阀1YA

通电，液压缸1右行完成动作①后，触动行程开关C1

使电磁铁2YA

通电，液压缸2活塞右行，实现动作②后，又触动行程开关C2

，使电磁铁1YA

断电，液压缸1活塞返回，完成动作③后，又触动行程开关C3

，使电磁铁2YA

断电，液压缸2活塞返回，实现动作④，最后触动行程开关C4

,使泵卸荷或引起其它动作，完成一个工作循环。这种顺序动作回路换向位置准确，动作可靠。并且容易调整行程大小或改变动作顺序。观察原理2．压力控制式顺序动作回路

（1）采用顺序阀控制的顺序动作回路

用顺序阀控制的顺序动作回路中，采用两个单向顺序阀，用来控制液压缸顺序动作。其中顺序阀4

的调定压力值大于液压缸1

右行时的最大工作压力，故压力油先进入液压缸1

的左腔，实现动作①。缸1

移动到位后，压力上升，直到打开顺序阀4

进入液压缸2

的左腔，实现动作②。一、多缸顺序动作回路换向阀切换至右位后，过程与上述相同，先后完成动作③和④。顺序阀的调定压力应比前一个动作的工作压力高出(中低压阀约为0.5MPa

)1MPa左右，否则顺序阀因系统压力脉动易造成误动作。这种回路的优点是动作较灵敏，安装连接方便。缺点是可靠性差，位置精度低。故适用于液压缸数目不多、负载变化小的系统。观察原理任务七其它控制回路2．压力控制式顺序动作回路

（2）采用压力继电器的顺序动作回路

电磁铁1YA通电时，压力油进入液压缸5左腔，推动其活塞向右运动，实现运动①。当缸5的活塞运动到预定位置，碰上死挡铁后，回路压力升高，压力继电器3发出信号，使电磁铁3YA通电，压力油进入液压缸6左腔，推动其活塞向右运动，实现运动②。当缸6的活塞运动到预定位置时，电磁铁3YA

断电,4YA通电，压力油进入液压缸6的右腔，使其活塞向左运动、退回，实现运动③。当它到达终点后，回路压力又升高。压力继电器4发出信号，使电磁铁1YA

断电，2YA

通电。压力油进入液压缸5右腔，推动其活塞向左退回，实现运动④。从而完成了一个由①→②→③→④的运动循环。与顺序阀的顺序动作回路相似，为了防止压力继电器误发信号，压力继电器的调整压力应比先动作液压缸的最高工作压力高出（3~5）×105Pa。观察原理一、多缸顺序动作回路任务七其它控制回路

3．时间控制式顺序动作回路时间控制式就是在一个液压缸开始动作后，经过一段规定的时间，另一个液压缸才动作的控制方式。在液压系统中，时间的控制一般是由延时阀来完成的。图图示为延时阀的结构原理图。它由单向节流阀和两位三通液动换向阀组成。图中，当油口a通入压力油时，阀芯向右运动，将其右端油腔中的油液经节流阀排出后，油口a、b才能接通。故油口a、b是延时接通的。调节节流阀开口的大小，就改变了油口a和b延时接通的时间。一、多缸顺序动作回路任务七其它控制回路

3．时间控制式顺序动作回路

图为采用延时阀的时间控制式顺序动作回路。其工作原理如下：阀1的左位机能起作用时，压力油经阀1进入液压缸2的左腔，推动活塞向右运动，实现运动①。压力油同时进入延时阀的油口a，经延时阀延时一定时间后，油口a和油口b接通，压力油进入液压缸3的左腔，推动其活塞向右运动实现运动②。当阀1的右位机能起作用时，压力油同时进入液压缸2、3的右腔，使两液压缸快速返回、复位。同时，经延时阀的单向阀，使延时阀的两位三通液动阀阀芯复位。

这种控制方式简单易行。但由于通过节流阀的流量受压力、油温等影响，不能保持恒定，因此控制时间不够稳定。故这种回路很少单独使用，一般都需与行程控制配合使用。一、多缸顺序动作回路任务七其它控制回路

同步回路的功用是保证系统中两个或两个以上液压缸在运动中位移量相同或以相同的速度运动。影响同步精度的因素很多，例如，液压缸外负载、泄漏、摩擦阻力、制造精度、结构弹性变形以及油液中含气量等。同步回路要尽量克服或减少这些因素的影响。二、同步回路

1.节流式同步动作回路节流式同步动作回路是采用节流方式（如分流集流阀、比例阀或伺服阀）实现同步运动的。

分流集流阀是流量控制阀当中的一种。它能自动地对其输入(或输出)油液的流量等量或按比例地进行分配。采用分流阀的同步回路如图所示。由等量分流阀2将液压泵输出的流量等量地分配给两个结构及尺寸都相同的液压缸，实现同步运动。分流集流阀的同步精度一般为2%~5%

(同步精度是两个液压缸间最大位置误差与行程的百分比)。