第7章+方向控制回路

1液压与气压传动第７章液压基本回路§7-1方向控制回路讲授:§7液压基本回路液压基本回路是指由相关液压装置（元件）组成的，用来实现特定功能的典型回路结构。§7-1方向控制回路§7.1方向控制回路在液压系统中，用于控制执行元件的启动、停止及改变运动方向的回路，称为方向控制回路。方向控制回路包括:换向回路;锁紧回路；制动回路。方向控制回路:是用来控制液压系统中液流的通、断及流动方向的，进而达到控制执行元件运动、停止及改变运动方向的目的。常见的方向控制回路有以下几种：换向回路：用来控制执行元件运动的方向，利用换向阀来实现。锁紧回路：用来使液压缸的活塞能在任意位置上停止运动，并防止在外力的作用下发生窜动。制动回路：用来将执行元件平稳地运动状态转换成静止状态。锁紧回路的作用跟浮动回路的作用正好相反。§7-1方向控制回路§7-1方向控制回路-换向回路一、换向回路换向回路可以通过换向阀实现控制油液流动方向或由变量液压泵实现控制液压泵的输油方向来控制运动部件的运动状态。§7-1方向控制回路-换向回路一般换向回路方向控制回路复杂锁紧回路制动回路方向控制回路分类§7-1方向控制回路-换向回路1、采用换向阀的换向回路依靠重力或弹簧返回的单作用液压缸,可以采用二位三道换向阀进行换向。双作用液压缸的换向,一般都可采用二位四通(或五通)及三位四通(或五通)换向阀来进行换向,按不同用途还可选用各种不同的控制方式的换向回路。§7-1方向控制回路-换向回路1）、一般方向控制回路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，使执行元件启动、停止（包括锁紧）及变换运动方向的回路。§7-1方向控制回路-换向回路性能特点：手动换向阀：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：换向精度高，冲击较小，一般用于速度和惯性较大的系统中。§7-1方向控制回路-换向回路电磁换向阀：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。液动阀和电液换向阀：流量超过63L/min、对换向精度与平稳有一定要求的液压系统。操纵箱：换向有特殊要求处，如磨床液压系统。§7-1方向控制回路-换向回路-单作用缸换向回路§7-1方向控制回路-换向回路-单作用缸换向回路§7-1方向控制回路-换向回路-二位二通电磁阀换向回路§7-1方向控制回路-换向回路-二位四通电磁阀换向回路§7-1方向控制回路-换向回路-二位四通电磁阀换向回路§7-1方向控制回路-换向回路2）、复杂方向控制回路:§7-1方向控制回路-换向回路时间控制制动式换向回路工作原理：图示，液压缸右行，其油路为进油路：泵→先导阀2左位→液动换向阀3→缸左腔主油路回油路：缸右腔→节流阀1→油箱液压缸右行拨块拨动先导阀2移向左端进油路：泵→2先导阀右端→控制油路主油路回油路：换向阀3左端J1T§7-1方向控制回路-换向回路时间控制制动式换向回路特点：∵换向阀阀芯移动L距离所需时间取决于J1的开度∴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。§7-1方向控制回路-换向回路§7-1方向控制回路-换向回路§7-1方向控制回路-换向回路行程控制制动式换向回路工作原理：图示，液压缸右行，其油路为进油路：泵→换向阀3左位→缸左腔主油路回油路：缸右腔→换向阀3左位→先导阀2→节流阀1→T液压活塞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通道，液压缸运动速度减小，此时，液动阀开始换向，其进油路：泵→主阀3右端→控制油路主油路回油路：主阀3左端→J1→T液动阀阀芯左移到切断主油路，活塞停止运动，并随即在相反方向启动。§7-1方向控制回路-换向回路行程控制制动式换向回路特点：∵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∴制动行程始终为定值故称为行程控制制动式换向回路行程控制制动式换向回路应用：换向精度高，但工作部件运动速度高时换向时间短，换向冲击大，用于工作部件运动速度不高而换向精度要求较高的场合如外圆磨床等。§7-1方向控制回路-换向回路2．采用双向变量泵的换向回路12如所示为采用双向变量泵的换向回路，只要改变双向变量液压泵输出油液的方向，即控制了液压马达的旋转方向，因为液压马达存在换向“死点”问题，所以一般难以利用液压马达实现换向控制。图中溢流阀起安全保护作用。§7-1方向控制回路-换向回路§7-1方向控制回路-锁紧回路二、锁紧回路锁紧回路是控制执行元件在任意位置停止，并能防止因外力作用而发生漂移或移动的回路。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的回路。§7-1方向控制回路-锁紧回路1、换向阀锁紧回路换向阀锁紧回路它利用三位阀的O型、H型、M型中位机能能封闭液压缸两腔，使活塞能在其行程的任意位置上锁紧。由于滑阀式换向阀不可避免的存在泄露,这种锁紧回路能保持执行元件锁紧时间不长。§7-1方向控制回路-锁紧回路§7-1方向控制回路-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的回路。这是使执行元件锁紧的最简单的方法：利用三位换向阀的O型（或M型）中位滑阀机能封闭液压缸两腔，使执行元件在其行程的任意位置上锁紧。但由于滑阀式换向阀不可避免存在泄漏，这种锁紧方法不够可靠。§7-1方向控制回路-锁紧回路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。§7-1方向控制回路-锁紧回路2、液控单向阀锁紧回路如图所示状态,当有压力油进入时，回油路的单向阀被打开，单向阀不妨碍压力油进入液压缸。但当三位四通阀处于中位或泵停止供油时，两个液控单向阀把液压缸内的液体密闭在里面，使液压缸锁住。这种回路主要用于汽车起重机的支腿油路中,也用于煤矿采掘机械液压支架的锁紧回路中。KK§7-1方向控制回路-锁紧回路汽车起重机支腿§7-1方向控制回路-液控单向阀的锁紧回路应用飞机起落架矿山采掘机械液压支架§7-1方向控制回路-液控单向阀的锁紧回路应用§7-1方向控制回路-锁紧回路§7-1方向控制回路-锁紧回路2§7-1方向控制回路-锁紧回路3、采用单向阀的锁紧回路如图所示状态,活塞只能向左运动,向右则由单阀锁紧。当电磁阀切换后，活塞向右运动，向左则锁紧。当活塞运动到液压缸终端时则能双向锁紧。这里，油泵出口处的单向阀在泵停止运转时还有防止空气渗入液压体统的作用，并可防止执行元件和管路等处的冲击压力影响液压泵。紧回路§7-1方向控制回路-锁紧回路§7-1方向控制回路-制动回路三、制动回路制动回路的功能在于使执行元件平稳地由运动状态转换成静止状态。要求对油路中出现的异常高压和负压的情况能作出迅速反应，并应使制动时间尽可能短，冲击尽可能小。§7-1方向控制回路-制动回路§7-1方向控制回路-制动回路在液压缸两侧油路上设置反应灵敏的小型直动型溢流阀2和4，换向阀切换时，活塞在溢流阀2或4的调定压力值下实现制动。如活塞向右运动换向阀突然切换时，活塞右侧油液压力由于运动部件的惯性而突然升高，当压力超过阀4的调定压力，阀4打开溢流，缓和管路中的液压冲击，同时液压缸左腔通过单向阀3补油。活塞向左运动，由溢流阀2和单向阀5起缓冲和补油作用。缓冲溢流阀2和4的调定压力一般比主油路溢流阀1的调定压力高5％—10％。§7-1方向控制回路-制动回路§7-1方向控制回路-制动回路在液压马达的回油路上串接一溢流阀2。换向阀4电磁铁得电时，马达由泵供油而旋转，马达排油通过背压阀3回油箱，背压阀调定压力一般为0.3—0.7MPa。当电磁铁失电时，切断马达回油，马达制动。由于惯性负载作用，马达将继续旋转为泵工况，马达的最大出口压力由溢流阀2限定，即出口压力超过阀2的调定压力时阀2打开溢流，缓和管路中的液压冲击。泵在阀3调定的压力下低压卸载，并在马达制动时实现有压补油，使其不致吸空。溢流阀2的调定压力不宜调得过高，一般等于系统的额定工作压力。溢流阀1为系统的安全阀。44ThankYou!谢谢!