7第七章--液压基本回路解读

[e-mail]压力控制回路速度控制回路方向控制回路多缸动作控制回路第七章液压基本回路[e-mail]第一节压力控制回路压力控制回路是用压力阀来控制和调节液压系统主油路或某一支路的压力，以满足执行元件速度换接回路所需的力或力矩的要求。利用压力控制回路可实现对系统进行调压(稳压)、减压、增压、卸荷、保压与平衡等各种控制。调压及限压回路减压回路增压回路卸荷回路平衡回路保压回路[e-mail]一、调压及限压回路1.单级调压回路[e-mail]2.二级调压回路、多级调压回路[e-mail]二、减压回路1.使用定值减压阀的减压回路2.利用先导型减压阀的减压回路[e-mail]三、增压回路1.单作用增压缸的增压回路2.双作用增压缸的增压回路[e-mail]四、卸荷回路1.换向阀卸荷回路（M、H和K型）[e-mail]2.二位二通电磁阀卸荷回路3.用先导型溢流阀的远程控制口卸荷回路[e-mail]五、平衡回路1.液控单向阀平衡回路平衡回路的功用在于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。[e-mail]2.采用顺序阀的平衡回路[e-mail]六、保压回路1.利用液压泵的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。[e-mail]2.利用蓄能器的保压回路[e-mail]3.自动补油保压回路[e-mail]第二节速度控制回路调速回路快速回路速度换接回路[e-mail]一、调速回路1.调速回路的基本原理液压马达的转速nM=q/Vm（q-输入流量；Vm--液压马达的排量）液压缸的运动速度v=q/A（q--输入流量；A--有效作用面积）2.调速回路的主要方式：节流调速回路：由定量泵供油，用流量阀调节进入或流出执行机构的流量来实现调速；容积调速回路：用调节变量泵或变量马达的排量来调速；容积节流调速回路：用限压变量泵供油，由流量阀调节进入执行机构的流量，并使变量泵的流量与调节阀的调节流量相适应来实现调速。此外还可采用几个定量泵并联，按不同速度需要，启动一个泵或几个泵供油实现分级调速。[e-mail]（一）节流调速回路1.进油口节流调速回路[e-mail]进油节流调速回路的速度-负载特性方程为mbAFpAkaAqv)(1111式中：k--与节流口形式、液流状态、油液性质等有关的节流阀的系数；a--节流口的通流面积；m--节流阀口指数（薄壁小孔，m=0.5）[e-mail]２.回油节流调速回路[e-mail]回油节流调速回路的速度-负载特性方程为：mAFApAkaAqv)(211222式中：k--与节流口形式、液流状态、油液性质等有关的节流阀的系数；a--节流口的通流面积；m--节流阀口指数（薄壁小孔，m=0.5）。[e-mail]回油节流调速回路的特点：节流阀在回油路上可以产生背压，相对进油调速而言，运动比较平稳，常用于负载变化较大，要求运动平稳的液压系统中。进油节流调速回路的特点：液压缸回油腔和回油管中压力较低，当采用单杆活塞杆液压缸，使油液进入无杆腔中，其有效工作面积较大，可以得到较大的推力和较低的运动速度。进油节流调速回路多用于要求冲击小、负载变动小的液压系统中。进油节流调速回路与回油节流调速回路[e-mail]3.旁路节流调速回路[e-mail]@zjnu.cn4.采用调速阀的节流调速回路[e-mail]（二）容积调速回路1.变量泵和定量液动机的容积调速回路[e-mail]2.定量泵和变量马达容积调速回路[e-mail]（三）容积节流调速回路[e-mail]二、快速运动回路1.差动连接回路当换向阀3左端的电磁铁通电时，阀3左位进入系统，液压泵1输出的压力油同缸右腔的油经3左位、5下位(此时外控顺序阀7关闭)也进入缸4的左腔，进入液压缸4的左腔，实现了差动连接，使活塞快速向右运动。当快速运动结束，工作部件上的挡铁压下机动换向阀5时，泵的压力升高，阀7打开，液压缸4右腔的回油只能经调速阀6流回油箱，这时是工作进给。当换向阀3右端的电磁铁通电时，活塞向左快速退回(非差动连接)。[e-mail]2.双泵供油的快速运动回路一为高压小流量泵一为低压大流量泵[e-mail]三、速度换接回路1.快速运动和工作进给运动的换接回路（之一）[e-mail]1.快速运动和工作进给运动的换接回路（之二）[e-mail]2.两种工作进给速度的换接回路（之一）[e-mail]2.两种工作进给速度的换接回路（之二）[e-mail]例1在图示的回路中，旁通型调速阀（溢流节流阀）装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能判断下面哪些结论是正确的。（A）缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好；（B）溢流节流阀相当于一个普通节流阀，只起回油路节流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响；（C）溢流节流阀两端压差很小，液压缸回油腔背压很小，不能进行调速。[e-mail]解：只有C正确，当溢流节流阀装在回油路上，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油液压力也为零。当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时，只要克服软弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。[e-mail]例2如图所示节流阀调速系统中，节流阀为薄壁小孔，流量系数C=0.67，油的密度ρ=900kg/cm3，先导式溢流阀调定压力py=12×105Pa，泵流量q=20l/min，活塞面积A1=30cm2，载荷Ｆ=2400N。试分析节流阀开口（面积为AT）在从全开到逐渐调小过程中，活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作状态并计算节流阀开口面积临界值AT。[e-mail]解：节流阀开口面积有一临界值ATo。当ATATo时，虽然节流开口调小，但活塞运动速度保持不变，溢流阀阀口关闭起安全阀作用；当ATATo时，活塞运动速度随开口变小而下降，溢流阀阀口打开起定压阀作用。液压缸工作压力液压泵工作压力式中△p为节流阀前后压力差，其大小与通过的流量有关。PaAFp5411108)1030(2400pppp[e-mail]例3在图示液压系统中，泵的额定压力为ps＝25×105Pa，流量q=10l/min，溢流阀调定压力py＝18×105Pa，两油缸活塞面积相等，A1=A2=30cm2，负载R1=3000N，R2=4200N其他忽略不计。试分析：1）液压泵启动后两个缸速度分别是多少（m/s）；2）各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少（W）。IIIR1R2(.056、.056；168、235、300)[e-mail]一、换向回路第三节方向控制回路思考：换向阀3换成M型中位机能三位四通阀可以吗？U型中位机能三位四通阀可以吗？[e-mail]二、锁紧回路思考：不使用液压锁可以怎么改？[e-mail]第四节多缸动作回路一、顺序动作回路压力控制行程控制时间控制[e-mail]1.用压力控制的顺序动作回路(1)用压力继电器控制的顺序回路要求的动作顺序是:先将工件夹紧,然后动力滑台进行切削加工,动作循环开始时,二位四通电磁阀处于图示位置,液压泵输出的压力油进入夹紧缸的右腔,左腔回油,活塞向左移动,将工件夹紧。夹紧后,液压缸右腔的压力升高,当油压超过压力继电器的调定值时,压力继电器发出讯号,指令电磁阀的电磁铁2DT、4DT通电,进给液压缸动作(其动作原理详见速度换接回路)。油路中要求先夹紧后进给,工件没有夹紧则不能进给,这一严格的顺序是由压力继电器保证的。压力继电器的调整压力应比减压阀的调整压力低3×105～5×[e-mail](2)用顺序阀控制的顺序动作回路[e-mail]2.用行程控制的顺序动作回路其动作顺序是:按起动按钮,电磁铁1DT通电,缸1活塞右行;当挡铁触动行程开关2XK,使2DT通电,缸2活塞右行;缸2活塞右行至行程终点，触动3XK,使1DT断电,缸1活塞左行;而后触动1XK,使2DT断电,缸2活塞左行。至此完成了缸1、缸2的全部顺序动作的自动循环。[e-mail]二、同步回路1.串联液压缸的同步回路[e-mail]采用补偿措施的串联液压缸同步回路带有补偿装置的同步回路:为了达到同步运动,缸1有杆腔A的有效面积应与缸2无杆腔B的有效面积相等。在活塞下行的过程中,如液压缸1的活塞先运动到底,触动行程开关1XK发讯,使电磁铁1DT通电,此时压力油便经过二位三通电磁阀3、液控单向阀5,向液压缸2的B腔补油,使缸2的活塞继续运动到底。如果液压缸2的活塞先运动到底,触动行程开关2XK,使电磁铁2DT通电,此时压力油便经二位三通电磁阀4进入液控单向阀的控制油口,液控单向阀5反向导通,使缸1能通过液控单向阀5和二位三通电磁阀3回油,使缸1的活塞继续运动到底,对失调现象进行补偿。[e-mail]2.流量控制式同步回路(1)用调速阀控制的同步回路[e-mail](2)用电液比例调速阀控制的同步回路[e-mail]三、多缸快慢速互不干涉回路泵1为高压小流量泵；泵2为低压大流量泵[e-mail]本章复习1.已知单活塞杆液压缸两腔有效面积A1=2A2，液压泵供油流量为q，如果将液压缸差动连接，活塞实现差动快进，那么进入大腔的流量是（），如果不差动连接，则小腔的排油流量是（）。（A）0.5q（B）1.5q（C）1.75q（D）2q2.在泵－缸回油节流调速回路中，三位四通换向阀处于不同位置时，可使液压缸实现快进—工进－端点停留—快退的动作循环。试分析：在（）工况下，泵所需的驱动功率为最大；在（）工况下，缸输出功率最小。（A）快进（B）工进（C）端点停留（D）快退3.系统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时，可使单活塞杆液压缸实现快进—慢进—快退的动作循环。试分析：液压缸在运动过程中，如突然将换向阀切换到中间位置，此时缸的工况为（）；如将单活塞杆缸换成双活塞杆缸，当换向阀切换到中位置时，缸的工况为（）。（不考虑惯性引起的滑移运动）（A）停止运动（B）慢进（C）快退（D）快进（D；A）（B、C；C）（D；A）[e-mail]4.在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若pypjpL，减压阀进、出口压力关系为（）；若pypLpj，减压阀进、出口压力关系为（）。（A）进口压力p1＝py，出口压力p2＝pj（B）进口压力p1＝py，出口压力p2＝pL（C）p1＝p2＝pj，减压阀的进口压力、出口压力、调定压力基本相等（D）p1＝p2＝pL，减压阀的进口压力、出口压力与负载压力基本相等5.在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若pypjpL，减压阀阀口状态为（）；若pypLpj，减压阀阀口状态为（）。（A）阀口处于小开口的减压工作状态（B）阀口处于完全关闭状态，不允许油流通过阀口（C）阀口处于基本关闭状态，但仍允许少量的油流通过阀口流至先导阀（D）阀口处于全开启状态，减压阀不起减压作用（D；A）（D；A）maojia