其他基本回路

第九章其他基本回路第五节多缸动作回路第四节换向回路和锁紧回路第三节快速运动和速度换接回路第二节压力回路第一节概述9.1概述调速回路——传递动力，分析回路功率和效率其他基本回路——实现某些特定的功能其他基本回路包括：压力回路快速运动和速度换接回路换向回路和锁紧回路多缸动作回路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。压力回路概述分类调压减压增压卸荷平衡保压卸压9.2压力回路1.单级调压回路组成泵、溢流阀、节流阀、换向阀、液压缸等。工作原理用节流阀调节速度时，溢流阀稳压溢流调节泵出口压力。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。9.2.1调压回路2.双向调压回路9.2.1调压回路2.双向调压回路9.2.1调压回路2.双向调压回路9.2.1调压回路2.双向调压回路9.2.1调压回路2（1）二级调压3.多级调压回路9.2.1调压回路（1）二级调压3.多级调压回路9.2.1调压回路（1）二级调压3.多级调压回路9.2.1调压回路（2）三级调压3.多级调压回路9.2.1调压回路（2）三级调压3.多级调压回路9.2.1调压回路（2）三级调压3.多级调压回路9.2.1调压回路（2）三级调压3.多级调压回路9.2.1调压回路功用使某一支路获得低于泵压的稳定压力。特点0.5MPap减p系统-0.5MPa，以使回路可靠工作调速元件应放在减压阀后面，避免减压阀泄漏。9.2.2减压回路功用提高系统某一支路的工作压力，即低压输入，高压输出，节约能耗。9.2.3增压回路1.单作用增压器的增压回路9.2.3增压回路1.单作用增压器的增压回路9.2.3增压回路1.单作用增压器的增压回路9.2.3增压回路1.单作用增压器的增压回路9.2.3增压回路2.双作用增压器的增压回路9.2.3增压回路2.双作用增压器的增压回路9.2.3增压回路功用在液压泵驱动电机不须频繁启闭的情况下，使液压泵在零压或很低压力下运动，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。1.用换向阀卸荷的回路（1）三位换向阀的中位机能卸荷特点：因为泵卸荷时，溢流阀关闭。所以系统重新启动时，因溢流阀有不灵敏区，会冲击。只适用于低压小流量场合。9.2.4卸荷回路1.用换向阀卸荷的回路（2）用二位二通阀卸荷9.2.4卸荷回路2.电磁溢流阀卸荷回路9.2.4卸荷回路工作原理：快速运动时，双泵同时供油。工作进给时p↑，小泵供油，卸荷阀打开，大泵卸荷。3.用液控顺序阀卸荷的回路9.2.4卸荷回路防止立式缸或垂直部件因自重而下滑或下行超速。1.采用单向顺序阀的平衡回路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。工作原理：功用9.2.5平衡回路回路特点1.采用单向顺序阀的平衡回路∵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。9.2.5平衡回路2.采用液控单向阀的平衡回路图示，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。工作原理：9.2.5平衡回路∵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。2.采用液控单向阀的平衡回路9.2.5平衡回路回路特点功用在缸工作的某一阶段，缸无运动，但缸要保持一定的工作压力，即泵卸荷，缸保压，以满足工作需要。1.利用蓄能器保压的回路工作部件停止后，P↑，压力继电器发讯使3YA+，液压泵卸荷，蓄能器补充泄漏以保持压力。工作原理：9.2.6保压回路2.用液压泵的保压回路系统压力较低，低压大流量泵供油，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。工作原理：9.2.6保压回路左位时，液压缸缩回右位时，液压缸伸出，上腔压力升至电接触式压力表的上限值时切换至中位，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切换至右位，液压泵给液压缸上腔补油保压工作原理：9.2.6保压回路3.用液控单向阀的保压回路使液压缸高压腔的压力能在换向前缓慢释放，以缓和冲击。功用1.节流阀卸压回路(1)左位：液压缸下降；(2)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；(3)压力下降触发继电器复位，右位：液压缸上升。工作原理：9.2.7卸压回路2.溢流阀卸压回路9.2.7卸压回路使液压执行元件获得所需的高速,以提高系统的工作效率。液压缸差动连接回路双泵供油回路增速缸快速运动回路蓄能器供油回路变量泵供油回路分类9.3.1快速运动回路(增速回路)功用1.液压缸差动连接回路特点：当液压缸前进时，活塞从液压缸右侧排出的油再从左侧进入液压缸，增加进油处的一些油量，即和泵同时供应液压缸进口处的液压油，可使液压缸快速前进，但使液压缸推力变小。结构简单，不增加泵流量。9.3.1快速运动回路(增速回路)该回路可实现快进→工进→快退的工作循环。通过三位四通换向阀和二位三通阀的配合可实现单杆活塞缸的差动连接，工作装置能够快速进给。工进时，使二位三通阀的电磁铁通电，将节流阀接入回油路。液压缸有杆腔进油，无杆腔回油，实现快退。工作原理3YA1YA2YA工况1YA2YA3YA快进工进快退+--+-+-++根据液压回路原理图正确连接各液压元件。进行液压回路调试。先松开溢流阀，启动油泵，让泵空转1－2分钟；慢慢调节溢流阀，使泵的出口压力调至适当值（QCS014型液压教学实验台，压力调至2MPa；YY—18型透明液压传动演示系统，压力调至1MPa）；调节节流阀至适当开度。组装步骤9.3.1快速运动回路(增速回路)操纵控制面板，检验：“快进-工进-快退”工作循环能否实现？若不能达到预定动作，检查：各液压元件连接是否正确，各液压元件的调节是否合理，电气线路是否存在故障等。更正后重新开始实验，直至工作循环顺利实现。讨论：还有哪些方法可以实现执行元件的快速运动？试画出1～2种液压回路图。9.3.1快速运动回路(增速回路)2.双泵供油回路9.3.1快速运动回路(增速回路)9.3.1快速运动回路(增速回路)3.增速缸快速回路对于间歇运转的液压机械，当执行元件间歇或低速运动时，泵向蓄能器充油。而在工作循环中某一工作阶段执行元件需要快速运动时，蓄能器作为泵的辅助动力源，可与泵同时向系统提供压力油。9.3.1快速运动回路(增速回路)4.蓄能器供油回路9.3.1快速运动回路(增速回路)4.蓄能器供油的快速回路使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度变换到另一种运动速度，因而这个转换不仅包括液压执行元件快速到慢速的换接，而且也包括两个慢速之间的换接。实现这些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。快速与慢速的换接回路分类两种慢速的换接回路9.3.2速度换接回路功用(1)用电磁阀来实现快慢速换接的回路安装连接比较方便，易于实现自动控制，但速度换接平稳性和可靠性以及换接精度都较差。回路特点：1.快速与慢速的换接回路9.3.2速度换接回路1.快速与慢速的换接回路(2)用行程阀来实现快慢速换接的回路这种回路的快慢速换接过程比较平稳,换接点的位置比较准确。缺点是行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。9.3.2速度换接回路2.两种慢速的换接回路(1)两调速阀串联的换接回路当主换向阀D左位接入系统时，调速阀B被换向阀C短接；输入液压缸的流量由调速阀A控制。当阀C右位接入回路时，由于通过调速阀B的流量调得比A小，所以输入液压缸的流量由调速阀B控制。在这种回路中的调速阀A一直处于工作状态,它在速度换接时限制着进入调速阀B的流量,因此它的速度换接平稳性较好，但由于油液经过两个调速阀,所以能量损失较大。9.3.2速度换接回路(2)两调速阀并联的换接回路2.两种慢速的换接回路9.3.2速度换接回路特点：由于一个调速阀工作时另一个调速阀内无油通过，它的减压阀不起作用而处于最大开口位置，因而速度换接时大量油液通过该处将使机床工作部件产生突然前冲现象。因此它不宜用于在工作过程中的速度换接，只可用在速度预选的场合。(2)两调速阀并联的换接回路2.两种慢速的换接回路9.3.2速度换接回路(2)两调速阀并联的换接回路2.两种慢速的换接回路9.3.2速度换接回路功用控制执行元件的启动、停止和换向。组成各种控制方式的换向阀或双向变量泵皆可组成。9.4.1换向回路组成：工作原理：液压缸右行，其油路为：主油路进油路：泵→主阀3左位→缸左腔回油路：缸右腔→节流阀1→T时间控制制动式换向回路9.4.1换向回路液动换向阀作主阀3机动换向阀作先导阀2液压缸右行拨块拨动先导阀2移向左端，其油路为主油路进油路：泵→I2→主阀3右端→控制油路回油路：主阀3左端→J1→T时间控制制动式换向回路9.4.1换向回路工作原理：特点：因为换向阀阀芯移动l距离所需时间取决于J1的开度，所以当J1开度确定后制动时间就确定。故称为时间控制制动式换向回路。应用：工作部件运动速度高，换向平稳无冲击，但换向精度要求不高的场合，如平面磨床的液压系统。时间控制制动式换向回路9.4.1换向回路组成：工作原理：液压缸右行，其油路为：主油路进油路：泵→主阀3左位→缸左腔回油路：缸右腔→主阀3右位→先导阀2→节流阀4→T行程控制制动式换向回路9.4.1换向回路液动换向阀作主阀3机动换向阀作先导阀2液压缸右行拨块拨动先导阀2移向左端，先导阀阀芯制动锥逐渐关小回油路通道，液压缸运动速度减慢，此时，液动阀开始换向。其油路为主油路进油路：泵→I2→主阀3右端→控制油路回油路：主阀3左端→J1→T行程控制制动式换向回路9.4.1换向回路工作原理：特点：无论液压缸运动速度快慢，先导阀阀芯总是移动L距离使工作部件预制动后，再由换向阀来使它实现终制动并换向，所以制动行程始终为定值，故称为行程控制制动式换向回路。应用：工作部件运动速度不大，但换向精度高。行程控制制动式换向回路9.4.1换向回路作用：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。9.4.2锁紧回路液压系统中，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。定义分类9.5多缸动作回路顺序动作回路同步动作回路互不干扰回路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。分类行程控制压力控制时间控制9.5.1顺序动作回路1.行程控制的顺序动作回路9.5.1顺序动作回路1.行程控制的顺序动作回路9.5.1顺序动作回路特点：因为采用行程阀实现顺序动作换接，所以换接平稳可靠，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1.行程控制的顺序动作回路9.5.1顺序动作回路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。定义分类顺序阀控制时间控制顺序压力继电器控制2.压力顺序动作回路9.5.1顺序动作回路2.压力顺序动作回路9.5.1顺序动作回路2.压力顺序动作回路9.5.1顺序动作回路2.压力顺序动作回路9.5.1顺序动作回路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等。功用9.5.2同步回路1.并联调速阀同步回路9.5.2同步回路2.带补偿装置的串联液压缸同步回路9.5.2同步回路功用在多缸系统中，防止其压力、速度互相干扰。如：组合机床液压系统中，若用同一个液压泵供油，当某缸快速运动时，因其负载压力小，其它