速度控制回路

液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 6.1 6.1 速度控制回路速度控制回路 6.1 6.1 压力控制回路压力控制回路 6.3 6.3 方向控制回路方向控制回路 6.4 6.4 多缸动作回路多缸动作回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 液压基本回路的液压基本回路的定义：定义：液压基本回路的分类（按功能）：液压基本回路的分类（按功能）：由一些液压元件组成并能完成某一特定功能的典型由一些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。（简单）油路结构。速度控制回路速度控制回路方向控制回路方向控制回路 压力控制回路压力控制回路 多缸控制回路多缸控制回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 6.1 6.1 速度控制回路速度控制回路功用：功用：用于液压系统中的执行元件的速度调节和变换。用于液压系统中的执行元件的速度调节和变换。液压系统对调速回路的要求液压系统对调速回路的要求:（1 1）调速范围大。）调速范围大。（2 2）速度稳定性好。）速度稳定性好。（3 3）效率高。）效率高。：（：（1 1）调速回路）调速回路 （2 2）速度换接回路）速度换接回路 （3 3）快速运动回路）快速运动回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 6.1.1 6.1.1 调速回路调速回路调速回路原理：调速回路原理：液压缸的运动速度液压缸的运动速度v v由输入流量由输入流量q q和液压缸的有效和液压缸的有效作用面积作用面积A A所决定所决定:v=q/A:v=q/A液压马达的转速液压马达的转速n n由输入流量由输入流量q q和液压马达的排和液压马达的排量量V V所决定所决定:n=q/V:n=q/VM M 调速回路分类调速回路分类：（1 1）节流调速回路）节流调速回路 （2 2）容积调速回路）容积调速回路 （3 3）容积节流调速回路）容积节流调速回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 一、节流调速回路一、节流调速回路节流调速原理节流调速原理:分类（按在节流阀在回路中的位置）：分类（按在节流阀在回路中的位置）：（1 1）进油节流调速回路）进油节流调速回路 （2 2）回油节流调速回路）回油节流调速回路 （3 3）旁路节流调速回路）旁路节流调速回路（4 4）进回油路节流调速）进回油路节流调速 通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速阀）通流截面积大小来控制流入执行元件和执阀）通流截面积大小来控制流入执行元件和执行元件流出的流量，从而实现执行元件运动速行元件流出的流量，从而实现执行元件运动速度的调节。度的调节。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路工作原理：工作原理：将节流阀串联在进入将节流阀串联在进入液压缸的油路上，调液压缸的油路上，调节节流阀开口面积，节节流阀开口面积，改变进入液压缸流量，改变进入液压缸流量，从而改变活塞的运动从而改变活塞的运动速度。速度。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 （1 1）速度一负载特性：）速度一负载特性：进油节流调速回路的特点分析：进油节流调速回路的特点分析：当液压缸克服外负载当液压缸克服外负载F F向左匀速运动时：向左匀速运动时：1/pF A1VTqKAp1VTpqKAFpAAA液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 （b b）当采用单活塞杆液压缸时，在工作进给时给无杆）当采用单活塞杆液压缸时，在工作进给时给无杆腔进油时，因活塞有效作用面积大可以获得较大的推力腔进油时，因活塞有效作用面积大可以获得较大的推力和较低的速度。和较低的速度。结论：结论：（a a）当负载）当负载F F一定时，活塞的运动速度一定时，活塞的运动速度V V和节流阀的通和节流阀的通流面积流面积ATAT成正比。当节流阀开口成正比。当节流阀开口ATAT一定时，液压缸的速一定时，液压缸的速度度V V随负载随负载F F的增加而降低。的增加而降低。（c c）速度稳定性差。）速度稳定性差。（d d）运动平稳性差。）运动平稳性差。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 （2 2）功率和效率）功率和效率液压泵输出功率：液压泵输出功率：回路中功率损失：回路中功率损失：液压缸输入功率：液压缸输入功率：PPp q111VPp q111PVPPPp qp q结论：液压泵输出功率中很大部分消耗在溢流阀结论：液压泵输出功率中很大部分消耗在溢流阀（流量损耗）和可调节流阀（压力损耗）上，系（流量损耗）和可调节流阀（压力损耗）上，系统的效率很低。统的效率很低。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 2、回油节流调速回路回油节流调速回路将节流阀串联在回油将节流阀串联在回油路上，使液压缸回油路上，使液压缸回油经节流阀流回油箱。经节流阀流回油箱。节流阀改变开口面积节流阀改变开口面积可控制液压缸的排油可控制液压缸的排油量，量，从控制液压缸的从控制液压缸的工作速度。工作速度。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 比较回油和进油节流调速回路的特点：比较回油和进油节流调速回路的特点：（1 1）速度负载特性）速度负载特性完全相同；完全相同；（2 2）功率损失完全）功率损失完全相同。相同。速度速度-负载特征曲线负载特征曲线相同点：相同点：液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 (2)(2)在进油节流调速回路中，油液通过节流阀产生的节在进油节流调速回路中，油液通过节流阀产生的节流功率损失转变为热量，使油液温度升高而直接进入流功率损失转变为热量，使油液温度升高而直接进入液压缸，会使缸的内外泄漏增加，速度稳定性不好。液压缸，会使缸的内外泄漏增加，速度稳定性不好。回油节流调速回路油液经节流阀升温后直接回油箱，回油节流调速回路油液经节流阀升温后直接回油箱，对系统泄漏影响较小；对系统泄漏影响较小；不同点：不同点：（1 1）回油节流调速的节流阀在液压缸的回油腔能形）回油节流调速的节流阀在液压缸的回油腔能形成一定的背压，能承受一定的负载变化，运动平稳性成一定的背压，能承受一定的负载变化，运动平稳性比进油节流调速好。比进油节流调速好。(3)(3)在停车时间较长后重新启动时，回油节流调速回在停车时间较长后重新启动时，回油节流调速回路中液压缸回油腔中的油液会泄漏回油箱，重新启动路中液压缸回油腔中的油液会泄漏回油箱，重新启动时背压不能立即建立，会引起前冲现象，但进油节流时背压不能立即建立，会引起前冲现象，但进油节流调速，只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。调速，只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调为了提高回路的综合性能，一般常采用进油节流调速，并在回油路上加背压阀的回路，使其兼具两者速，并在回油路上加背压阀的回路，使其兼具两者的优点。的优点。3 3旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回旁油路节流调速回路负载特性很软，路负载特性很软，低速承载能力又差，低速承载能力又差，故其应用比前两种故其应用比前两种回路少，只用于高回路少，只用于高速、重载，对速度速、重载，对速度平稳性要求不高的平稳性要求不高的较大功率系统中。较大功率系统中。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 4.4.采用调速阀的节流调速回路采用调速阀的节流调速回路使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较比较 软软，变载荷下的运动平稳性都比较差，变载荷下的运动平稳性都比较差，为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代替。阀来代替。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 二、容积调速回路二、容积调速回路容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。优点优点:没有节流损失和回流损失，因而效率高，油液没有节流损失和回流损失，因而效率高，油液温升小，适用于高速、大功率调速系统。温升小，适用于高速、大功率调速系统。缺点缺点:变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。三种基本形式三种基本形式:（1 1）变量泵和定量液压执行元件的容积调速回）变量泵和定量液压执行元件的容积调速回（2 2）定量泵和变量马达容积调速回路）定量泵和变量马达容积调速回路（3 3）变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液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 1.1.变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路恒推力或恒转矩调速恒推力或恒转矩调速液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 2 2定量泵和变量马达的容积调速回路定量泵和变量马达的容积调速回路恒功率调速回路恒功率调速回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 3.3.变量泵和变量马达容积调速回路变量泵和变量马达容积调速回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 三、容积、节流复合调速回路三、容积、节流复合调速回路容积、节流复合调速回路是采用变量泵供油、调速容积、节流复合调速回路是采用变量泵供油、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。常用于低出流量自动地与液压缸所需流量相适应。常用于低速、稳定性要求较高的场合。速、稳定性要求较高的场合。分类：分类：限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 速度换接回路是液压执行机构在一个工作循环中从一速度换接回路是液压执行机构在一个工作循环中从一种速度变换到另一种运动速度的回路。因而这个转换种速度变换到另一种运动速度的回路。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。有较高的速度换接平稳性。1 1、快速与慢速的换接回路、快速与慢速的换接回路例：电磁阀的换接回路（用二位二通电磁阀与调例：电磁阀的换接回路（用二位二通电磁阀与调速阀并联）速阀并联）液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 2 2、二次进给的回路、二次进给的回路（1 1）调速阀串联的换接回路）调速阀串联的换接回路 特点：第一次工作进给时液压缸的工作速度通过调速特点：第一次工作进给时液压缸的工作速度通过调速阀阀A A调定，第二次工作进给时液压缸的工作速度通过调调定，第二次工作进给时液压缸的工作速度通过调速阀速阀A A 后再由调速阀后再由调速阀B B调定，速度大小受调速阀调定，速度大小受调速阀A A的限制。的限制。特点：两次进给时液压缸的工作速度分别由调速阀特点：两次进给时液压缸的工作速度分别由调速阀A A 和调速阀和调速阀B B调定，其调定的工作速度不相互限制。调定，其调定的工作速度不相互限制。（2 2）调速阀并联的换接回路）调速阀并联的换接回路液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 快速运动回路快速运动回路又称又称增速回增速回路路,其功用在于使液压执行其功用在于使液压执行元件在空载时获得所需的元件在空载时获得所需的高速高速,以提高系统的工作效以提高系统的工作效率或充分利用功率。实现率或充分利用功率。实现快速运动的方法不同有多快速运动的方法不同有多种方案种方案,下面介绍几种常用下面介绍几种常用的快速运动回路。的快速运动回路。1 1差动回路：差动回路：液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 2 2采用蓄能器的快速补油回路：采用蓄能器的快速补油回路：对于间歇运转的液压机对于间歇运转的液压机械，当执行元件间歇或械，当执行元件间歇或低速运动时，泵向蓄能低速运动时，泵向蓄能器充油。而在工作循环器充油。而在工作循环中某一工作阶段执行元中某一工作阶段执行元件需要快速运动时，蓄件需要快速运动时，蓄能器作为泵的辅助动力能器作为泵的辅助动力源，可与泵同时向系统源，可与泵同时向系统提供压力油。提供压力油。液压与气压传动基础液压与气压传动基础 三三峡峡职职院院机机械械制制造造系系第第6 6章基本回路章基本回路 3 3利用双泵供油的快速运动回路：利用双泵供油的快速运动回路：