第6章液压基本回路.ppt

第六章 基本回路,基本回路定义,由有关液压元件组成，并能完成某一特定功能的典型（简单）油路结构。,基本回路分类,按功用分,速度控制回路方向控制回路 压力控制回路 多缸工作控制回路,2023年11月19日12时13分,1,第六章 基本回路,目的任务,1.了解液压基本回路的类型、组成、特点和应用；2.掌握常用液压基本回路的工作原理。,重点难点,1.调速回路的工作原理和速度特性。2.速度换接回路的工作原理。3.调压回路和卸荷回路的工作原理。,2023年11月19日12时13分,2,6.1 速度控制回路,目的任务,1.了解速度控制回路的分类、组成、特点；2.掌握速度控制回路的功用、工作原理。,重点难点,1.节流阀节流调速原理 2.快速回路 3.速度换接回路,2023年11月19日12时13分,3,6.1 速度控制回路,速度控制回路功用：调节和变换执行元件的运动速度。,速度控制回路分类,调速回路快速回路速度换接回路,2023年11月19日12时13分,4,调速回路调速原理,液压缸：v=q/A 液压马达：n=q/VM,改变q、VM、A，皆可改变v或n，一般A是不可改变的。,液压缸：改变q，即可改变v 液压马达：既可改变q，又可改变VM,6.1.1 调速回路,2023年11月19日12时13分,5,调速回路调速方法,节流调速容积调速容积节流调速,对调速回路的要求,调速范围大速度稳定性好效率高,2023年11月19日12时13分,6,一、节流调速回路,节流调速回路组成：定量泵、流量阀、溢流阀、执行元件等。,节流调速回路工作原理：通过改变流量控制阀阀口的通流面积来控制流进或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。,2023年11月19日12时13分,7,按采用流量阀不同,节流阀节流调速 调速阀节流调速,按流量阀安装位置不同,进口节流调速 出口节流调速 旁路节流调速,节流调速回路分类,2023年11月19日12时13分,8,1.节流阀进口节流调速回路,节流阀进口节流调速回路将节流阀串联在进入液压缸的油路上，即串联在泵和缸之间，调节AT，即可改变q，从而改变速度，且必须和溢流阀联合使用。,2023年11月19日12时13分,9,1)速度负载特性,液压缸稳定工作时的受力平衡方程,若视p2为零，则,在调速系统中，执行机构的运动速度v随载荷变化的关系称为速度负载特性。,设液压泵的供油压力为pp，则节流阀进出口压差为：,2023年11月19日12时13分,10,通过节流阀的流量为：,故液压缸的运动速度（速度负载特性方程）：,结论：vAT，改变 AT，即可改变q1 改变v。A T 调定，v随F变化而变化。,2023年11月19日12时13分,11,速度负载特性结论,当负载恒定时，速度v与AT成正比，调节AT可实现无级调速，且调速范围较大，可达100。,当AT调定时速度随负载增大而减小。速度随负载变化的程度称速度刚度。斜率越小，刚度越大。,2023年11月19日12时13分,12,当AT调定时随着负载的增加速度下降，故节流阀进口节流调速回路的刚度较软;当AT不变时，重载区域的速度刚度比轻载区域的速度刚度差，故不宜用于负载较重的场合。在相同负载下工作时，节流阀通流面积大的速度刚度较差，即速度高时的刚度较差。故不宜用于速度较高的场合。,2023年11月19日12时13分,13,2)最大承载能力,液压缸能产生的最大推力即最大承载能力。不论AT如何变化，其最大承载能力不变即 Fmax=pp A故：称为恒推力调速（或恒转矩调速）,2023年11月19日12时13分,14,3)功率和效率,液压泵的输出功率,液压缸的输出功率,回路的功率损失,2023年11月19日12时13分,15,溢流损失,节流损失,回路的效率,存在两部分功率损失 这种调速回路效率较低 故 进油路节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和速度稳定性要求不高的小功率液压系统，如磨床液压系统。,2023年11月19日12时13分,16,2.节流阀出口节流调速回路,节流阀出口节流调速回路特征将节流阀串联在液压缸的回油路上，即串联在缸和油箱之间，调节AT，可调节q2以改变速度，仍应和溢流阀联合使用。,2023年11月19日12时13分,17,与进口节流调速回路相比较,vF特性与进口节流调速完全相同。上述结论都适用节流阀出口节流调速。但也存在区别:,液压缸的工作速度为:,出口节流调速有承受负值负载能力。,进口节流调速实现压力控制更方便。,进口节流调速最低稳定速度更低。,2023年11月19日12时13分,18,承受负值负载能力：,回油路节流阀使缸有一定背压 能承受负值负载，并提高了速度稳定性，而进油路则需在回油路上增加背压阀方可承受负值负载，但会增加功率损耗P。,2023年11月19日12时13分,19,实现压力控制的方便性,进油节流调速回路，当工作台碰到死挡铁后，活塞停止，缸进油腔油压上升至溢流阀调定压力，利用这个压力变化值，可实现压力继电器发出信号，便于实现压力控制。而回油路调速在上述工况时，进油腔压力变化很小，不易实现压力控制。,2023年11月19日12时13分,20,最低稳定速度,若回路使用单杆缸，无杆腔进油量大于有杆腔回油流量。在缸径、缸速相同情况下，进油节流调速回路流量阀开口较大，低速时不易堵塞。故进油节流调速回路能获得更低稳定速度，为了提高回路综合性能，实践中常采用进油节流调速回路，并在回油路加背压阀（用溢流阀、顺序阀或装有硬弹簧的单向阀串接于回油路），因而兼有两回路优点。,2023年11月19日12时13分,21,3.节流阀旁路节流调速回路,节流阀旁路节流调速回路特征将节流阀装在与执行元件并联的支路上，即与缸并联，溢流阀做安全阀，pp取决于负载，回路中溢流阀起安全阀作用。,2023年11月19日12时13分,22,1)速度负载特性,节流阀两端的压差为,通过节流阀的流量为,应考虑泵的泄漏量影响，设泄漏的流量为,2023年11月19日12时13分,23,则进入液压缸的流量为,速度负载特性方程为,2023年11月19日12时13分,24,2)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，同时其最大承载能力还受溢流阀的安全压力值的限制。,3)功率和效率,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。,2023年11月19日12时13分,25,开大节流阀开口，活塞运动速度减小；关小节流阀开口，活塞运动速度增加。节流阀开口调定后，负载增加时活塞运动速度减小，其刚性比进口节流调速、出口节流调速更软。当节流阀开口较大时，所能承受的最大负载较小；当载荷较大，节流阀开口较小时，速度随负载的变化较小。故适用于高速大负载，且对速度平稳性要求不高的场合。效率较高，发热量小。,2023年11月19日12时13分,26,节流阀旁路节流调速回路应用,一般用于高速、重载、对速度平稳性要求很低的较大功率场合。如：牛头刨床主运动系统、输送机械液压系统、大型拉床液压系统、龙门刨床液压系统等。节流阀节流调速回路速度的稳定性均随负载的变化而变化，对于一些负载变化较大，对速度稳定性要求较高的液压系统，可采用调速阀来改善其速度负载特性。,2023年11月19日12时13分,27,采用调速阀的节流调速回路,按调速阀安装位置,进油路 回油路旁油路,2023年11月19日12时13分,28,调速阀的节流调速回路特点,在负载变化较大，v稳定性要求较高的场合，用调速阀替代节流阀，当p pmin，q、v不随p而变化，所以速度刚性明显优于节流阀调速。虽解决了速度稳定性问题，但因既有溢流损耗，又有节流损耗，还有减压阀功率损耗，所以，功率损失更大，一般用于功率较小，但负载变化较大而速度稳定性要求较高的场合。,2023年11月19日12时13分,29,*二、容积调速回路,容积调速回路是通过改变液压泵或液压马达的排量来实现调速的。,容积调速回路特点,节流调速回路因效率低、发热大，只适用于小功率场合。容积调速回路，因无节流损失或溢流损失故效率高，发热小，一般用于大功率场合。,2023年11月19日12时13分,30,容积调速回路分类,按油路循环方式不同,开式回路闭式回路,按组成分三种基本形式：,变量泵和定量液动机的容积调速回路。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。,2023年11月19日12时13分,31,开式回路中，泵从油箱吸油，执行机构的回油直接回到油箱，油箱容积大，油液能得到较充分冷却，但空气和脏物易进入回路。闭式回路中，液压泵将油输出进入执行机构的进油腔，又从执行机构的回油腔吸油。闭式回路结构紧凑，只需很小的补油箱，但冷却条件差。为了补偿工作中油液的泄漏，一般设补油泵，补油泵的流量为主泵流量的10%15%，压力调节为310510105Pa。,2023年11月19日12时13分,32,1.变量泵和定量马达容积调速回路（恒转矩）,开式回路,闭式回路,安全阀,背压阀,安全阀,溢流阀,马达的排量VM是不变的，当变量泵的转速nP不变，则马达的转速nM与变量泵的排量成正比，是一条通过坐标原点的直线。实际上回路的泄漏是不可避免的，在一定负载下，需要一定流量才能启动和带动负载。所以其实际的nM与VP的关系如图中实线所示。这种回路在低速下承载能力差，速度不稳定。,速度特性：当不考虑回路的容积效率时，执行机构的速度nM与变量泵的排量VP的关系为：,转矩特性、功率特性：当不考虑回路的损失时，液压马达的输出转矩TM为,泵的输出压力pp和吸油路压力p0不变，马达的输出转矩TM理论上是恒定的，与变量泵的Vp无关。但实际上由于泄漏和机械摩擦等的影响，也存在一个“死区”。马达的输出功率PM随变量泵的排量Vp的增减而线性地增减。,2023年11月19日12时13分,35,工作特性,液压泵的转速nP和液压马达的排量VM都是恒量，改变液压泵排量VP可使液压马达转速nM和输出功率PM随Vp成正比变化，而马达的输出转矩TM是由负载决定的，不因调,速而发生变化，故称恒转矩调速，其调速范围很大，一般可达：,2023年11月19日12时13分,36,变量泵和定量液动机所组成的容积调速回路为恒转矩输出，可正反向实现无级调速，调速范围较大。适用于调速范围较大，要求恒扭矩输出的场合，如大型机床的主运动或进给系统中。,结论：,2023年11月19日12时13分,37,2.定量泵变量马达式容积调速回路（恒功率）,开式回路,闭式回路,安全阀,安全阀,溢流阀,2023年11月19日12时13分,38,工作特性,速度特性：当不考虑回路的容积效率时，执行机构的速度,qp为定量泵的输出流量。可见变量马达的转速nM与其排量,VM成反比，当排量VM最小时，马达的转速nM最高。这种回路用调节变量马达的排量来调速，但不宜用变量马达来实现平稳换向。,2023年11月19日12时13分,39,转矩与功率特性：液压马达的输出转矩：,马达的输出转矩TM与其排量VM成正比；而马达的输出功率PM与其排量VM无关，若进,油压力pp与回油压力p0不变时，PM=C，故此种回路属恒功率调速。,2023年11月19日12时13分,40,定量泵变量马达容积调速回路，由于不能用改变马达的排量来实现平稳换向，调速范围比较小（一般为34），尤其是由于液压泵和液压马达的泄漏损失和摩擦损失，当VM很小时，nM、TM和PM的实际值都等于零，以致无力带动负载，造成液压马达停止转动的“自锁”现象。因而较少单独应用。,2023年11月19日12时13分,41,3.变量泵变量马达式容积调速回路,组成：由双向变量泵2和双向变量马达10等组成闭式容积调速回路。,安全阀,安全阀,溢流阀,背压阀,主泵,补油泵,2023年11月19日12时13分,42,工作原理,调节变量泵2的排量Vp和变量马达10的排量VM，都可调节马达的转速nM。,分两段调节,第一段：先将VM调至最大并固定，然后将VP由小大，nM从0上升到nM（变定）,第二段：将VP固定至最大，VM由大小，nM从nM上升到nMmax（定变）,调速范围大，可达100。,2023年11月19日12时13分,43,变量泵变量马达式容积调速回路特点,nM低时TM大 nM高时TM小 正好符合大部分机械要求。故多用于机床主运动、纺织机械、矿山机械。,2023年11月19日12时13分,44,*三、容积节流调速回路,容积调速回路虽然效率高，发热小，但仍存在速度负载特性较软的问题。在低速、稳定性要求较高的场合（如机床进给系统中），常采用容积节流调速回路。容积节流调速回路的基本工作原理是采用压力补偿式变量泵供油、调速阀（或节流阀）调节进入液压缸的流量并使泵的输出流量自动地与液压缸所需流量相适应。,2023年11月19日12时13分,45,容积节流调速回路特点,1.qp自动与流量阀调节相吻合，无P溢，效率高；2.进入执行元件的q与F变化无关，且自动补偿泄漏，速度稳定性好；3.因回路有节流损失，所以效率低于容积调速回路；4.便于实现快进工进快退工作循环。,2023年11月19日12时13分,46,1.限压式变量泵和调速阀调速回路,变量泵输出的液压油经调速阀进入液压缸工作腔，回油经背压阀返回油箱。活塞运动速度由调速阀中节流阀的通流截面面积调定。,2023年11月19日12时13分,47,限压式变量泵和调速阀调速回路工作原理,泵的压力小于限定压力pa时，泵的流量接近于最大流量qmax（只有一部分内泄漏损失），可以使工作部件实现快进。工作行程时，工作速度由调速阀调节。变量泵的输出流量qp和液压缸所需流量q1相适应。当qpq1时，泵的供油压力上升，使限压式变量泵的流量自动减小到qpq1;当qpq1时，泵的供油压力下降，泵又自动使qpq1。,2023年11月19日12时13分,48,调速阀的作用不仅是使进入液压缸的流量保持恒定，而且还使泵的供油量和供油压力基本保持不变，使变量泵流量和进入液压缸的流量匹配。容积节流调速回路的运动稳定性、速度负载特性、承载能力和调速范围均与采用调速阀的节流调速回路相同。,2023年11月19日12时13分,49,液压缸工作腔压力的正常工作范围,pT是保持调速阀正常工作所需的压差，一般在0.5MPa以上。当p1=p1min时，调速阀进出口压差p=pminP1越小，节流损失越大。令p2=0，则其效率为：,2023年11月19日12时13分,50,限压式变量泵和调速阀调速回路特点,本回路的pp为一定值。称定压式容积节流调速回路。又 若负载变化大时，节流损失大，低速工作时，泄漏量大，系统效率降低。用于低速、轻载时间较长且变载的场合时，效率很低。故 本回路多用于负载变化不大的中、小功率组合机床的液压系统中，如机床进给系统。,2023年11月19日12时13分,51,2、差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路,节流阀控制进入液压缸的流量q1，并使变量泵的输出流量qp自动适应q1。当qpq1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，使液压泵的输出流量减小,到qp=q1。当qpq1时，泵的供油压力下降，加大泵的偏心量，使泵的输出流量增大到qp=q1。,2023年11月19日12时13分,52,差压式变量泵和节流阀调速回路特点,虽用了节流阀，但具有调速阀的性能，即q1不受负载变化影响 定子受力平衡方程,又 pp随负载变化而变化，p1也变化。称变压式容积节流调速回路，且qp小，效率高。因采用了固定阻尼孔，可防止定子因移动过快而发生振动。,2023年11月19日12时13分,53,差压式变量泵和节流阀调速回路应用,适用于负载变化大、速度较低的中小功率系统。,2023年11月19日12时13分,54,6.1.2 快速回路,快速回路功用加快工作机构空载运动时的速度，以提高系统的工作效率。常见的快速回路包括：液压缸差动联接快速回路双泵供油快速回路增速缸快速回路用蓄能器的快速回路,2023年11月19日12时13分,55,一、液压缸差动连接快速回路,图示，通过二位三通换向阀形成差动连接。1.快进：无杆腔、有杆腔进油实现差动连接。2.工进：无杆腔进油。3.快退：有杆腔进油。,通电,通电,通电,2023年11月19日12时13分,56,2023年11月19日12时13分,57,电磁铁动作顺序表,2023年11月19日12时13分,58,液压缸差动连接快速回路特点,采用差动连接的快速回路方法简单，较经济，但快、慢速度的换接不够平稳。必须注意，差动油路的换向阀和油管通道应按差动时的流量选择，不然流动液阻过大，会使液压泵的部分油从溢流阀流回油箱，速度减慢，甚至不起差动作用。,2023年11月19日12时13分,59,二、双泵供油快速回路,低压大流量泵,高压小流量泵,外控顺序阀,溢流阀,通电,通电,1.快进：由于负载小，系统压力低于顺序阀3的开启压力，泵1、2的流量汇合进入液压缸左腔。2.工进：由于负载大，系统压力升高顺序阀3开启，泵1卸荷，系统由泵2供油。,2023年11月19日12时13分,60,通电,通电,3.快退系统压力低，顺序阀3关闭，泵1、2的流量汇合进入液压缸有杆腔，无杆腔经换向阀4流回油箱。注意：外控顺序阀3的开启压力应比快速运动时所需压力大0.81.0MPa。,2023年11月19日12时13分,61,2023年11月19日12时13分,62,电磁铁动作顺序表,2023年11月19日12时13分,63,三、增速缸快速回路,增速缸实质是一种复合液压缸。1.快进：液压油经柱塞内孔进入工作面积很小的柱塞缸腔内，使活塞快进，增速缸腔内出现真空，通过单向阀6补油。,通电,2023年11月19日12时13分,64,通电,通电,2.工进：油液同时进入增速缸、腔，因工作面积增大，获得大推力低速运动。此时，液控单向阀6关闭。3.快退：液压油进入工作面积很小的腔，并打开液控单向阀6回油。,通电,2023年11月19日12时13分,65,2023年11月19日12时13分,66,电磁铁动作顺序表,2023年11月19日12时13分,67,*四、用蓄能器的快速回路,当液压缸停止工作时，液压泵向蓄能器充油，油液压力升高到液控顺序阀的调定压力时，打开顺序阀，液压泵卸荷。当液压缸工作时，蓄能器和液压泵同时供油，使活塞获得短期较大的速度。,2023年11月19日12时13分,68,特点用蓄能器的快速回路可以采用小容量液压泵，实现短期大量供油，减小能量损耗。适用于系统需要短期大流量的场合。,2023年11月19日12时13分,69,6.1.3 速度换接回路,速度换接回路功用完成系统中执行元件依次实现几种速度的换接。实质上是一种分级（或有级）调速回路，但速度是根据需要事先调好，这是和调速回路的不同之处。要求速度换接要平稳，即不允许在速度变换的过程中有前冲现象。,2023年11月19日12时13分,70,一、快速与慢速的换接回路,速度换接方法,各种增速回路 电磁阀的换接回路 行程阀的换接回路,2023年11月19日12时13分,71,用二位二通电磁阀与调速阀并联的快慢速换接回路,通电,通电,通电,2023年11月19日12时13分,72,采用行程阀的快慢速换接回路,速度换接平稳，动作可靠，换接精度较好，但行程阀必须安装在液压缸附近。,2023年11月19日12时13分,73,电磁铁顺序动作表,2023年11月19日12时13分,74,二、两种进给速度的换接回路,1.调速阀串联的换接回路,一次工进液压缸速度由调速阀A调节。二次工进液压缸速度由调速阀B调节。要求调速阀B的开口必须小于调速阀A的开口。,通电,通电,通电,2023年11月19日12时13分,75,2.调速阀并联的换接回路,一次工进速度v1由调速阀A调节。二次工进速度v2由调速阀B调节。v1、v2互不影响，但因A、B任意一个工作时，另一个减压阀阀口最大，一旦换接易前冲。,通电,通电,通电,2023年11月19日12时13分,76,在这个回路中，两个调速阀始终处于工作状态，在由一种工作进给速度转换为另一种工作进给速度时，不会出现工作部件突然前冲现象，因而工作可靠。但是液压系统在工作中总有一定,量的油液通过不起调速作用的那个调速阀流回油箱，造成能量损失，使系统发热。,2023年11月19日12时13分,77,6.2 方向控制回路,方向控制回路定义液压系统中，通过控制液流通、断及改变流向，使执行元件启动、停止（包括锁紧）及变换运动方向的回路。,方向控制回路分类,方向控制回路,换向回路锁紧回路,2023年11月19日12时13分,78,6.2.1 换向回路,换向回路功用：控制执行元件的启动、停止和换向。换向回路组成：各种控制方式的换向阀或双向变量泵皆可组成。,2023年11月19日12时13分,79,换向回路性能特点手动换向阀换向回路：换向精度和平稳性不高，常用于换向不频繁且无需自动化的场合。如：一般机床夹具、工程机械等。机动换向阀换向回路：换向精度高，冲击较小，一般用于速度和惯性较大的系统中。电磁换向阀换向回路：使用方便，易于实现自动化，但换向时间短，冲击大，交流电磁铁尤甚，一般用于小流量、平稳性要求不高处。,2023年11月19日12时13分,80,液动阀和电液换向阀换向回路：流量超过63L/min、对换向精度与平稳有一定要求的液压系统。液压操纵箱：换向有特殊要求处，如磨床液压系统。,2023年11月19日12时13分,81,6.2.2 锁紧回路,作用：使液压缸能在任意位置停留，且停留后不会在外力作用下移动位置。,类型,采用液控单向阀的锁紧回路。采用换向阀O、M机能的锁紧回路。,2023年11月19日12时13分,82,采用液控单向阀的锁紧回路,为使控制油卸压，换向阀应采用H型机能，又因液控单向阀 密封性好，所以锁紧性能好。,2023年11月19日12时13分,83,液控单向阀的锁紧回路应用,汽车起重机支腿飞机起落架锁紧 矿山采掘机械液压支架锁紧,主要用于,2023年11月19日12时13分,84,采用换向阀O、M机能的锁紧回路,特点：滑阀式换向阀泄漏不可避免。锁紧效果差。故只能用于锁紧时间短，锁紧要求不高场合。,6.3 压力控制回路,目的任务,1.了解压力控制回路的组成、类型、特点。2.掌握压力控制回路的功用、工作原理和应用。,重点难点,调压回路、卸荷回路,2023年11月19日12时13分,85,压力控制回路功用：控制系统整体或系统某一部分的压力，满足执行元件对力或力矩所提出的要求。压力控制回路分类调压、卸荷、释压、保压、增压、减压、平衡等多种回路。,2023年11月19日12时13分,86,6.3.1 调压回路,调压回路功用：对整个系统或某一局部的压力进行控制，使之既满足使用要求，又能减小功率损失和发热。,调压回路分类,单级远程 多级,2023年11月19日12时13分,87,一、单级调压回路,液压泵和溢流阀并联连接，即可组成单级调压回路。通过调节溢流阀的压力，可以改变泵的输出压力，从而实现了对液压系统进行调压和稳压控制。若液压泵为变量,变量泵，这时溢流阀为安全阀，使液压系统不至因压力过载而受到破坏。,2023年11月19日12时13分,88,单级调压回路特点,回路简单，调节方便，若将溢流阀换为比例溢流阀，则可实现无级调压，还可远距离控制，但无功损耗较大。注意溢流阀的调定压力必须大于液压缸最大工作压力和油路上各种压力损失的总和。,2023年11月19日12时13分,89,二、双向调压回路,当执行元件正反向运动需要不同的工作压力时，可采用双向调压回路。图示，溢流阀2的调定压力低于溢流阀1的调定压力，系统压力由溢流阀2调定。当二位四通换向阀处于左位时，由溢流阀1调压，压力较高。,2023年11月19日12时13分,90,如图所示，此时溢流阀2 的出口压力较高，截止，系统压力由溢流阀1调定。电磁铁通电，二位四通换向阀处于右位时，先导型,溢流阀1的开启压力由远程调压阀2调定，即系统压力由远程调压阀2调定，并低于二位四通换向阀处于左位（常态）时的系统压力。,通电,2023年11月19日12时13分,91,三、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，可采用多级调压回路。,二级调压回路,三级调压回路,比例溢流阀调压回路,2023年11月19日12时13分,92,多级调压回路特点,为获得多级压力，远程调压阀的调定压力必须小于主溢流阀的调定压力，否则，远程调压阀将不起作用。远程调压阀装在泵站的盖上，便于调节（由用户调节）；先导式溢流阀装在泵站盖的下面不易调节的地方（由制造厂家调好），这样可以避免误操作。,2023年11月19日12时13分,93,6.3.2 卸荷回路,卸荷回路的功用：在液压泵的驱动电动机不频繁启闭的情况下，使液压泵在功率输出接近于零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。,卸荷原理,压力卸荷：使泵在接近零压下运转。流量卸荷：变量泵供油，以最小流量运转。,总之，使泵的输出功率接近于零。,2023年11月19日12时13分,94,一、用换向阀卸荷的回路,1.用三位换向阀的中位机能卸荷,利用主阀处于中位时M、H、K型机能，使进油口和回油口直接连通，属零压式卸荷。特点：泵卸荷时，溢流阀关闭。系统重新启动时，因溢流阀有不灵敏区，会冲击。,2023年11月19日12时13分,95,该卸荷回路中有背压阀。可以保证最小控制压力，电液阀迅速换向。应用三位换向阀的中位机能卸荷只适用于低压小流量场合,2023年11月19日12时13分,96,2.用二位二通阀卸荷,卸荷时，二位二通阀通过泵的全部流量，故其选用的规格应与泵的额定流量相适应。,2023年11月19日12时13分,97,二、电磁溢流阀卸荷回路,特点：流量较大时采用先导式溢流阀卸荷，若采用电磁溢流阀，管路连接更方便。先导型溢流阀的卸荷回路，卸荷压力小，切换时冲击也小。,2023年11月19日12时13分,98,三、用液控顺序阀卸荷,工作原理快速运动时，双泵同时供油。工作进给时，系统压力上升，外控顺序阀开启，此时低压大流量泵卸荷，高压小流量泵供油。,2023年11月19日12时13分,99,6.3.3 卸压回路,功用：使液压缸高压腔的压力能在换向前缓慢释放，以缓和冲击。类型：节流阀卸压回路、溢流阀卸压回路等。,2023年11月19日12时13分,100,一、节流阀卸压回路,工作原理：工作行程结束后，K型换向阀首先切换至中位，泵卸荷、液压缸上腔经节流阀卸压。,2023年11月19日12时13分,101,二、溢流阀卸压回路,工作原理：工作行程结束后，换向阀首先切换至中位使泵卸荷，溢流阀使液压缸上腔卸压。调节节流阀既可调节溢流阀的开启速度，也就是调节了液压缸的卸压速度。溢流阀的调定压力应高于系统的最高工作压力，因此溢流阀也起安全阀作用,2023年11月19日12时13分,102,6.3.4 减压回路,减压回路功用使某一支路获得低于泵压的稳定压力。液压系统中的定位、夹紧、控制油路等支路在工作中往往需要稳定的低压。,减压回路分类,单级减压用一个减压阀多级减压减压阀+远程调压阀 无级减压比例减压阀,2023年11月19日12时13分,103,利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2，可由阀1、阀2各调得一种低压。但要注意，阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定减压值。回路中的单向阀为主油路压力降低（低于减压阀调整压力）时防止油液倒流，起短时保压作用。,2023年11月19日12时13分,104,减压回路特点：,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。为了使减压回路工作可靠，减压阀的最低调整压力不应小于0.5MPa，最高调整压力至少应比系统压力小0.5MPa。,2023年11月19日12时13分,105,当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件的速度产生影响。,2023年11月19日12时13分,106,6.3.5 增压回路,功用：增压回路可提高系统中某一支路的工作压力，以满足局部工作机构的需要。低压输入，高压输出，节约能耗。增压回路中提高压力的主要元件是增压缸或增压器。,2023年11月19日12时13分,107,一、单作用增压缸的增压回路,顺序阀,单向顺序阀,2023年11月19日12时13分,108,当换向阀在左位工作，而系统压力较低时。压力油经换向阀左位，推开液控单向阀进入液压缸上腔，此时顺序阀2关闭。,2023年11月19日12时13分,109,当换向阀在左位工作，而系统压力较高时，油压增大到顺序阀 2 调定压力，阀开启，液压油进入增压缸左腔，增压后进入液压缸上腔，此时液控单向阀 6 截止。单作用增压器的增压回路只能断续增压。,2023年11月19日12时13分,110,二 双作用增压器的增压回路,采用双作用增压缸的增压回路，能连续输出高压油。,2023年11月19日12时13分,111,6.3.6 保压回路,在液压系统中，常要求液压执行机构在一定的行程位置上停止运动或在有微小的位移下稳定地维持住一定的压力，这就要采用保压回路。功用：泵卸荷，缸保压，以满足工作需要。,2023年11月19日12时13分,112,1.利用蓄能器保压的回路,工作原理工作部件停止后，压力上升，压力继电器发讯使3YA通电，液压泵卸荷，蓄能器补充泄漏以保持压力。,2023年11月19日12时13分,113,2.用液压泵的保压回路,工作原理系统压力较低时，实现双泵供油；负载增大，系统压力升高到卸荷阀的调定压力时，,低压大流量泵卸荷，高压小流量泵供油保压，溢流阀调节压力。,2023年11月19日12时13分,114,3.用液控单向阀的保压回路,2YA，液压缸上移。1YA，液压缸上腔压力升至电接触式压力表的上限值时，1YA，液压缸由液控单向阀保压。液压缸上腔压力降至电接触式压力 表的下限值时，电接触式压力表发讯使1YA，液压泵给液压缸上腔补油保压。,2023年11月19日12时13分,115,6.3.6 平衡回路,平衡回路的功用：防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落或下行超速。,类型,单向顺序阀平衡回路液控单向阀的平衡回路,2023年11月19日12时13分,116,1.单向顺序阀平衡回路,工作原理换向阀处于中位，缸停止，因顺序阀关闭而平衡。换向阀左位，缸下行，因回路有单向顺序阀作阻力，不会产生超速。换向阀右位，缸上行，油经单向阀进入缸下腔。,2023年11月19日12时13分,117,单向顺序阀平衡回路特点,单向顺序阀用于平衡自重。p顺p自重 又 自重较大时，p顺较高。P较大，一般用于自重不大的场合，为防止泄漏而造成缸下移，可装一液控单向阀。为减小无功损耗，可将单向顺序阀换为外控单向顺序阀。,2023年11月19日12时13分,118,外控单向顺序阀开启后，缸下行，缸上腔压力下降，顺序阀关闭，缸停止，而后压力上升，顺序阀又打开。液压缸断续下行。又 顺序阀的泄漏。,运动部件在悬浮过程中总要缓缓下降。故可在其控制油路上装一节流阀，且一般用于停止时间不长的系统。,2023年11月19日12时13分,119,*2.采用液控单向阀的平衡回路,工作原理换向阀中位，缸停止。换向阀左位，缸下行，因节流阀而不会出现超速运动。换向阀右位，油经单向阀进入缸下腔，缸上行。,2023年11月19日12时13分,120,液控单向阀平衡回路特点,液控单向阀锥面密封 可用于停留时间长或要求停止位置准确的系统。又 缸下行时，上腔压力下降，液控单向阀关闭，待压力重建后才能再打开。会造成下行运动时断时续和强烈振动现象。故：在回路中设置单向节流阀以减小影响。,2023年11月19日12时13分,121,*6.4 多缸动作回路,目的任务1.了解多缸运动控制回路的分类、组成、特点；2.掌握多缸运动控制回路工作原理和控制方式。重点难点顺序动作回路,2023年11月19日12时13分,122,6.4 多缸动作回路,多缸动作回路定义：液压系统中，两个或两个以上（多）缸按照各缸之间的运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路。,多缸动作回路分类,顺序动作回路同步动作回路互不干扰回路,6.4.1 顺序动作回路,顺序动作回路定义：各执行元件严格按预定顺序运动的回路称为顺序运动回路。如：组合机床回转工作台的抬起和转位；定位夹紧机构的定位和夹紧；进给系统的先夹紧后进给等。,常按照控制方式不同分,行程控制压力控制时间控制,2023年11月19日12时13分,124,1.行程控制的顺序动作回路,利用执行元件运动到一定位置（或行程）时，使下一个执行元件开始运动的控制方式。用行程换向阀控制顺序动作回路,动作顺序：1234,2023年11月19日12时13分,125,特 点,换接平稳可靠，换接位置准确，但行程阀必须安装在运动部件附近，改变运动顺序较难。,2023年11月19日12时13分,126,用行程开关和电磁阀控制顺序动作回路,动作顺序：1 2 3 4,2023年11月19日12时13分,127,特 点,采用电磁换向阀换接。容易实现自动控制，安装位置不受限制，改变动作顺序比较灵活。,2023年11月19日12时13分,128,二、压力控制顺序动作回路,压力控制利用系统工作过程中压力的变化使执行元件按顺序先后动作。,按采用压力阀的不同,顺序阀控制 压力继电器控制时间控制顺序,2023年11月19日12时13分,129,用顺序阀控制顺序动作回路,动作顺序：1 2 3 4,2023年11月19日12时13分,130,特 点,动作较灵敏，安装连接方便。但位置精度较低，可靠性在很大程度上取决于顺序阀的性能及其压力调整值。为防止误动作，顺序阀的调整压力应比前一个动作液压缸的工作压力高出1MPa（中低压阀约为0.5MPa）。适用于液压缸数目不多，负载变化小的系统。,2023年11月19日12时13分,131,用压力继电器控制顺序动作回路,2023年11月19日12时13分,132,特 点,回路中安装了节流阀和二位二通电磁阀。B缸运动速度可以调节。又 为保证严格动作顺序，防止压力继电器乱发信号。p先动缸max+(0.30.5)pYjpY(0.30.5),2023年11月19日12时13分,133,3、时间控制顺序动作回路,时间控制利用第一个执行元件运动到一定时间后，下一个执行元件才开始运动控制方式。,时间控制顺序动作回路分类,时间继电器 延时阀（带阻尼装置的液动阀）,2023年11月19日12时13分,134,6.4.2 同步回路,同步回路功用：使两个或两个以上的执行元件能够按照相同位移或相同速度运动，也可以按一定的速比运动。如：龙门刨床工作台升降运动 升降乐池运动等。,一、采用分流集流阀的同步回路,2023年11月19日12时13分,136,特 点,分流集流阀自动调节进入两缸流量，保证同步。同步精度较高，一般为2%5%。分流集流阀的同步回路简单经济、且两缸在承受不同负载时仍能实现同步。,2023年11月19日12时13分,137,二、带补偿装置的串联液压缸同步回路,2023年11月19日12时13分,138,若 1 缸先完成由上向下的工作行程：,2023年11月19日12时13分,139,若 2 缸先完成由上向下的工作行程：,2023年11月19日12时13分,140,特 点,采用了补偿措施。两缸出现同步误差每次下行运动中都可消除。故同步精度较高，一般用于负载较小系统。,2023年11月19日12时13分,141,三、电液比例调速阀的同步回路,特 点,采用了比例调速阀 同步精度较高，出现位置误差，可通过检测装置发出信号，修正误差。,2023年11月19日12时13分,142,6.4.3 多缸快慢速互不干扰回路,2023年11月19日12时13分,143,在一泵多缸的液压系统中，往往由于其中一个液压缸快速运动时，会造成系统的压力下降，影响其他液压缸工作进给的稳定性。因此，在工作进给要求比较稳定的多缸液压系统中，必须采用