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第五章液压基本回路Hydraulicbasiccircuit§5-1压力控制回路§5-2速度控制回路§5-3多执行元件控制回路1、各种压力控制回路的组成及具体运用设计；2、各种速度控制回路的组成及具体运用设计；3、顺序动作回路、同步回路的组成及具体运用设计；本章重点1、液压基本回路的概念和分类；2、压力控制回路的组成、工作原理及运用场合；3、速度控制回路的组成、工作原理及运用场合；4、方向控制回路的组成、工作原理及运用场合；5、顺序动作回路、同步回路的组成及运用场合。本章难点液压基本回路定义:Hydraulicbasiccircuit由若干个必要的液压元件组合起来，并能完成一定的功能的简单液压系统，称为液压基本回路。任何液压系统都是由一些基本回路组成，掌握和熟悉基本回路的组成、工作原理及其应用，是分析、设计和使用液压系统的基础。第五章液压回路按功能分类，液压基本回路分为：压力控制回路速度控制回路多执行元件(多缸)配合工作回路液压马达控制回路第五章液压回路§5-1压力控制回路pressurecontrolcircuit压力控制回路(pressurecontrolcircuit)是利用压力控制阀来控制整个液压系统或局部油路的压力，实现稳压、调压、增压、减压、保压等目的，以满足执行元件对力(缸)或力矩(马达)的要求。第五章液压回路减压回路增压回路平衡回路泄压回路调压回路压力调定回路压力限定回路(过载安全回路)双向压力回路远程调压回路(多级调压回路)卸荷回路用换向阀滑阀机能的卸荷回路用二位二通旁路的卸荷回路用先导式溢流阀的卸荷回路采用液控单向阀的保压回路保压回路自动补油保压回路采用辅助泵的保压回路压力控制回路一、调压回路1、压力调定回路2、压力限定回路(过载安全回路)3、双向压力回路4、远程调压回路(多级调压回路)第五章液压回路1、压力调定回路用溢流阀调定泵的出口压力，并将多余的油液溢回油箱(溢流阀作定压阀用，其处于稳定工作状态时，进口压力基本恒定)，用于定量泵节流(进、出口)调速系统。溢流阀调定的压力就是系统的工作压力。压力调定定压阀主油路第五章液压回路当泵出口处的溢流阀有流量通过时，阀处于稳定工作状态，从而保证进口压力基本恒定。压力调定回路的压力是液压系统所需的压力，由溢流阀调定。2、压力限定回路(过载安全回路)safetycircuit用溢流阀(作安全阀)限定泵的出口压力，在系统压力超过限定压力时，溢流阀阀口开启，泵的输出压力不再升高，起安全保护作用，用于变量泵调速系统和定量泵(旁油路)节流调速系统。第五章液压回路限定压力由溢流阀作安全阀调定，一般其值比系统最高工作压力大10%。即P调=1.1P工安全阀主油路P调=1.1P工第五章液压回路(下图)旁油路节流调速回路,节流阀与主油路并联。这种回路的工作压力随负载而变。溢流阀作安全阀，只有在系统过载时才开启。vR安全阀第五章液压回路3、双向压力回路(dual-pressurecircuit)利用两个处于稳定工作状态的溢流阀(作定压阀)分别控制液压系统的压力，使泵的出口在执行元件正反行程的不同阶段得到两种不同的稳定压力。P1调12P2调榨油饼a)第五章液压回路如图a)所示，在压力加工机械中，溢流阀1，2并联。阀1多为高压阀，阀2是低压阀。当缸上升到达终点位置时，阀2使系统处于保持支承活塞，连杆自重较低的压力，缸作空行程返回，不榨油时p2不大，阀1不起作用；当活塞下行到压缩工件时(榨油时)，系统所需的高压油由高压阀1控制，p1调p2调，搬动手柄,换向阀左位工作，活塞下降(工作行程)，溢流阀1定压，阀2不起作用，p1根据榨油所需的力调定，这就是执行元件正反行程需要不同的供油压力。故采用双向调压回路，又称双向压力回路。第五章液压回路12b)如图b)，图示位置，阀2的出口为高压油封闭，即阀1的远控口被堵塞，所以泵由阀1调定较高压力。当换向阀右位工作，缸左腔通油箱，压力为零。阀2相当于阀1的远程调压阀，泵被调定较低压力(p2p1)。此回路优点：阀2工作时通过少量泄油，故可选用小规格的远程调压阀。第五章液压回路4、远程调压回路(多级调压回路)如图，用一个先导式溢流阀和远程调压阀及换向阀组成，可进行远程控制，使泵出口得到二种或多种不同的稳定压力。123a)至系统第五章液压回路123b)至系统第五章液压回路如图a)状态，换向阀2不通，泵出口压力由阀3调定；当换向阀2通电后，泵出口压力由远程调压阀1调定。注意：远程调压阀的压力应小于先导阀的调定压力，否则远程调压阀不起作用。即P1调＜P3调,此时系统有二级压力。第五章液压回路如图b)为三级调压回路先导式溢流阀1的遥控口通过三位四通换向阀4分别接具有不同调定压力的远程调压阀2和3。换向阀中位时，图示状态，由先导阀1来调定系统的最高压力，当换向阀左位时，压力由阀2调定；换向阀右位时，压力由阀3调定。要求：P1P3,P1P2,P2和P3相互无关。123b)至系统4第五章液压回路二、减压回路pressurereducingcircuit对于只有一个液压泵多个执行元件的液压系统，若某个支路需要的工作压力比主油路低时，常采用由减压阀组成的减压回路。例如，液压系统中的夹紧油路，控制油路和润滑油路等都需要减压回路。如图a)，油泵的最大工作压力由溢流阀1根据主油路所需压力调整，液压缸5这个分支油路所需的压力比主油路压力低，故在分支油路上串联减压阀来获得所需要的压力。第五章液压回路321至主油路4a)5单向阀3用于主油路压力低于减压阀2的调定值时，防止缸5的压力受其干扰，起短时保压作用。第五章液压回路13b)进给缸24夹紧缸第五章液压回路前页图b)为工作夹紧的减压回路，图示状态，夹紧缸的压力由减压阀1调定，当二位二通换向阀右位工作时，夹紧缸的压力由远程调压阀2确定。但阀2的调定压力必须低于阀1的调定压力，液压泵的工作压力(进给缸)的压力由溢流阀3确定，故为二级减压回路，减压阀后要设单向阀4，以防止系统压力降低时，油液倒流，并可短时间保压。减压回路也可以采用比例阀来实现无级减压。第五章液压回路要使减压阀稳定工作，其最低调整压力应不小于0.5MPa。最高压力必须至少比系统压力低0.5MPa。由于减压阀工作时存在阀口的压力损失和泄漏造成的容积损失。故这种回路不宜用在压力降和流量较大场合。第五章液压回路三、增压回路boostpressurecircuit在某些机械的液压系统中，有时需要使局部油路或某个液压缸获得比油泵供给的压力要高得多，但流量不大的压力油时，可采用增压回路。增压回路压力的增高是由增压器实现的。1、单作用增压器的增压回路2、双作用增压器的增压回路第五章液压回路3214567右图为单作用增压器的增压回路。图示状态，增压器4输出压力为：的压力油进入工作缸7，换向阀左位时，工作缸7靠弹簧力回程。5为补油油箱。它可由单向阀6向增压器4右腔补油。2112AApp所以增压回路可以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。采用增压回路，系统的整体工作压力仍较低，可节省能耗。2、双作用增压器的增压回路图b）是采用双作用增压器的增压回路，它能连续输出高压油，适用于增压行程要求较长的场合。第五章液压回路b)当工作缸4向左运动遇到较大负载时，系统压力升高，油液经顺序阀1进入双作用增压器2，增压器活塞不论向左或向右运动，均能输出高压油，只要换向阀3不断切换，增压器2就不断往复运动，高压油就连续经单向阀7或8进入工作缸4右腔，此时单向阀5或6有效地隔开了增压器的高低压油路。工作缸4向右运动时增压回路不起作用。第五章液压回路四、卸荷回路reliefcircuit卸荷是指：泵输出的油液全部(或大部分)在低压情况下直接返回油箱，泵处于很小输出功率的运转状态。卸荷回路reliefcircuit是在系统执行元件短时间不工作时，不频繁启停驱动泵的原动机，而使泵在很小的输出功率下运转的回路。第五章液压回路泵的输出功率为压力和流量的乘积，因此卸荷回路的方法有两种。二是使泵在零流量或接近零流量下工作。一是将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近零压下工作；前者为压力卸荷，后者为流量卸荷，而流量卸荷仅适用于变量泵。第五章液压回路1、用三位换向阀的滑阀机能(中位)的卸荷回路采用M型(H型)滑阀机能可使泵卸荷。这种方法比较简单，当三位换向阀处于中位时，泵卸荷。卸荷回路如右图采用电液动换向阀，在泵卸荷时仍能提供一定(较低)的，一般为(3～4)×105Pa的控制油压以操纵液动元件，可在泵出口处(或回油路上)安装一背压阀(单向阀a)，这将使泵的卸荷压力相应增加。卸荷回路2、用二位二通旁路的卸荷回路如图所示，这种回路二位二通换向阀的规格必须与泵的额定流量相适应。因此，这种卸荷方式不适用大流量的场合，常用于泵的额定流量小于63L/min的系统。卸荷回路第五章液压回路3、用先导式溢流阀的卸荷回路如图，先导式溢流阀k口接二位二通换向阀组成电磁阀组成电磁溢流阀。当DT得电时，系统压力由主阀调定。当DT失电时，k口接通。泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现卸荷。这种形式的卸荷回路适用于较大流量的液压系统。第五章液压回路电磁溢流阀卸荷回路第五章液压回路五、平衡回路balancingcircuit平衡回路(balancingcircuit)的功能在于使执行元件的回油路上保持一定的背压值，以平衡重力负载，使之不会因自重而自行下落。1、采用单向顺序阀的平衡回路2、采用液控单向阀的平衡回路3、采用远控平衡阀的平衡回路第五章液压回路a)采用单向顺序阀的平衡回路第五章液压回路图a)是采用单向顺序阀的平衡回路，调整顺序阀，使其开启压力与液压缸下腔作用面积稍大于垂直运动部件的重力。活塞下行时，由于回油路上存在一定背压支承重力负载，活塞将平稳下落；换向阀处于中位，活塞停止运动，不再继续下行。此处的顺序阀又被称为平衡阀。在这种平衡回路中，顺序阀调整压力调定后，若工作负载变小，系统的功率损失将增大。又由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置，故这种回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。1、采用单向顺序阀的平衡回路balancingcircuitb)采用液控单向阀的平衡回路第五章液压回路如图b)所示，由于液控单向阀闭锁性能好，活塞能够较长时间停止不动。回油路上串联单向节流阀2，用于保证活塞下行运动的平稳。假如回油路上没有节流阀，活塞下行时液控单向阀1被进油路上控制油打开，回油腔没有背压，运动部件由于自重而加速下降，造成液压缸上腔供油不足，液控单向阀1因控制油路失压而关闭。阀1关闭后控制油路又建立起压力，阀1再次被打开。液控单向阀时开时闭，使活塞在向下运动过程中产生振动和冲击。2、采用液控单向阀的平衡回路balancingcircuitc)采用远控平衡阀的平衡回路第五章液压回路工程机械液压系统中常见到如图c)所示的采用远控平衡阀的平衡回路。远控平衡阀是一种特殊结构的远控顺序阀，它不但具有很好的密封性，能起到长时间的闭锁定位作用，而且阀口大小能自动适应不同载荷对背压的要求，保证了活塞下降速度的稳定性不受荷载变化的影响。这种远控平衡阀又称为限速锁。3、采用远控平衡阀的平衡回路balancingcircuitp136作业：教材p279三级调压(275),6-1,6-2六、保压回路pressureholdingcircuit保压回路pressureholdingcircuit的功能在于使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下保持稳定不变的压力。保压性能的两个主要指标为保压时间和压力稳定性。1、采用液控单向阀的保压回路最简单的保压回路是采用密封性能较好的液控单向阀的回路，但阀座的磨损和油液的污染会使保压性能降低。它适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。2、自动补油保压回路pressureholdingcircuit图a)是采用液控单向阀3、电接触式压力表4的自动补油保压回路，它利用了液控单向阀结构简单并具有一定保压性能的长处，避开了直接开泵保压消耗功率的缺点。