液压基本回路(有图)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章,液压基本回路,基本回路,：有关液压元件所组成的能独立完成特定功能的典型回路。,压力,控制回路,速度,控制回路,方向,控制回路,多缸,工作回路,类 型,等等,3、能正确组合较简单的液压基本回路。,1、方向、速度、压力等控制回路的基本原理、功能、回路中各元件作用和典型回路图；,重点：,2、节流调速回路的参数计算方法，其中包括正确地应用薄壁小孔流量公式，准确列出液压缸受力平衡方程等；,难点：,1、节流调速回路的分析与计算；,2、调压回路、减压回路的参数分析。,7-1 压力控制回路,类型：,调压、减压、增压、卸荷、平衡回路等。,一、,调压,回路,作用：,为使系统保持一定工作压力或不超过某一个数值，或在几种不同压力下工作。,1、单级调压回路,Py,值小的为稳压溢流作用；,Py,值大的起安全作用,。,条件：,Py,1,Py,2,1DT()：,P=Py,1,1DT()：,P=Py,2,2、二级调压回路,3、多级调压回路,条件：,Py,1,Py,2,、Py,1,Py,3,、Py,2,Py,3,1DT()、2DT()：,P=Py,1,1DT()：,P=Py,2,2DT()：,P=Py,3,4、连续、按比例进行压力调节回路,采用,先导式比例电磁溢流阀,，调节进入阀的输入电流（或电压）的大小，即可实现系统压力的无级调节。,优点：,简单，压力切换平稳，更容易实现远距离控制或程控。,二、,减压,回路,作用：,使系统某一部分油路(夹紧回路、控制回路、润滑回路)具有较低的稳定压力。,1、单级减压回路,条件：,Py,P,J,0.5,MPa,P,J,0.5,MPa,2、二级减压回路,条件：,Py,1,P,J,、,P,J,Py,2,三、,增压,回路,1、单作用缸增压回路,2、双作用缸增压回路,特点：,增压行程短；,对增压缸密封要求高；,不能连续获得高压。,特点：,增压行程短；,可连续获得高压。,四、,卸荷,回路,泵的卸荷：,泵在很小的输出功率下运转（流量卸荷变量泵；压力卸荷定量泵），可节省功率损耗，减少系统发热及泵的磨损，延长泵和电机的使用寿命，而又不用频繁启闭电机。,1、采用换向阀的,卸荷,回路,H,型中位机能,K,型中位机能,M,型中位机能,2、采用先导式溢流阀的,卸荷,回路,到系统,3、采用二通阀的,卸荷,回路,到系统,7-2 速度控制回路,类型：,调速回路、增速回路、速度换接回路等,一、调速回路,节流调速回路,容积调速回路,容积节流调速回路,：,变量泵流量阀,类型,进油节流调速回路,回油节流调速回路,旁路节流调速回路,变量泵定量执行元件,定量泵变量执行元件,变量泵变量执行元件,1、进油节流调速回路,（一）节流调速回路,将流量控制阀,串接,在执行元件,的,进,油路上，且在泵与,流量阀,之间有与之,并联,的溢流阀,。,回路组成方式：,（1）速度负载特性分析,系统稳定工作时，活塞受力平衡方程：,P,1,A,1,=R+P,2,A,2,P,2,=0,A,1,P,y,P,p,P,1,P,2,A,2,q,p,P,=Pp-P,1,=,Pp-R/A,1,节流阀前后压差：,活塞运动速度：,上式即：,负载特性方程,当,R=0,时,，(,空载,),当,R=P,P,A,1,时，,v=0,（,停止运动,）,P,1,=R/A,1,分析,：,速度负载特性：,活塞运动速度随负载变化的特性。,速度刚度：,活塞运动速度随负载变化而变化的程度。用,T,表示。,速度负载特性曲线（,v-R,曲线）,分析：,R,一定时，,v,与,A,T,成正比；高速时的速度刚度比低速时的小；,A,T,一定时，,R,增加则速度减小；重载区域的速度刚度比轻载时的小。,0,R,v,A,T3,A,T2,A,T1,A,T2,A,T3,A,T1,R,max,（2）特点,P,2,=0,，,没有背压，运动平稳性差；随负载变化，,速度变化，速度稳定性差。即,V-R,特性软。,压力油经节流阀进入液压缸，油的温升使系统泄漏增,加。,泵在恒压下工作，功率利用不合理。,存在溢流损失，回路效率低。,停车后启动冲击小。,（3）应用,轻载、慢速、负载变化不大、运动平稳性要求不高的场合。,2、回油节流调速回路,回路组成方式：,将流量控制阀,串,接,在执行元件的,回,油路上，且在泵与,执行元件,之间有与之,并联,的溢流阀,。,（1）速度负载特性分析,系统稳定工作时，活塞受力平衡方程：,P,1,A,1,=R+P,2,A,2,P,1,=P,P,P,2,=(P,P,A,1,-R)/A,2,A,1,A,2,P,p,q,2,q,p,q,1,q,y,P,y,P,1,P,2,活塞运动速度(,负载特性方程,)：,分析,：,当,R=0,时,，(,空载,),当,R=P,P,A,1,时，,v=0,（,停止运动,）,速度刚度：,即：,回油节流调速的,v-R,特性与进油节流调速完全相同。两者,特性曲线,完全相同。,节流阀前后压差：,P,=P,2,-P,3,=P,2,-0 P,2,=,(P,p,A,1,-R)/A,2,A,T1,A,T2,A,T3,0,R,v,A,T3,A,T2,A,T1,R,max,（2）特点,P,2,0,，,有背压，运动平稳性较好,；随负载变化，,速度变化，速度稳定性差。即,V-R,特性软。,压力油经节流阀进入,油箱冷却，可减少系统发热及泄,漏。,泵在恒压下工作，功率利用不合理。,溢流阀起稳压作用，存在溢流损失，回路效率低。,停车后启动冲击,大,。,（3）应用,轻载、慢速、负载变化不大、对,运动平稳性要求较高,的场合。,3、旁路节流调速回路,P,P,q,P,q,T,q,1,P,2,A,2,A,1,P,1,v,回路组成方式：,将流量控制阀,并,接,在,泵与,执行元件之间,。,（1）速度负载特性分析,列活塞受力平衡方程,求出节流阀前后压差：,P,求出活塞运动速度(,负载特性方程,),画出,速度负载特性曲线（,v-R,曲线）,R,一定时，,A,T,越大，,v,越小,，,速度刚度越差；,A,T,一定时，,R,增加则速度减小；重载区域的速度刚度比轻载时的大,。,随,A,T,增加，系统所能承受的最大载荷减小，说明,低速时承载能力差。,分析,：,0,R,v,A,T1,A,T2,A,T3,R,max1,R,max2,R,max3,A,T1,A,T2,A,T3,（2）特点,运动平稳性:,系统发热:,功率利用:,回路效率:,低速时承载能力差，调速范围较小，停车后启动冲击,大,。,（3）应用,高速,、,重载,、负载变化不大、对,运动平稳性要求不高的,场合。,4、三种节流调速回路,性能比较,V-R,特性,v,随,R,而变化，是它们的共同缺点，尤以旁路最差，故均用在负载变化不大的场合。,承受负方向载荷的能力及运动平稳性,回油：,P,2,0,，,运动平稳性较好，能承受负方向载荷；,进油、旁路：,P,2,=0,，,运动平稳性差，不,能承受负方向,载荷。,最大承载能力,进油、回油：,R,max,由溢流阀调定,旁路：,R,max,随节流阀通流面积的增加而减小，即低速承,载能力差。,5、采用调速阀的调速回路,R,v,A,T1,A,T2,A,T3,A,T1,A,T3,0,特点:,速度稳定性大大提高；,功率损失比同类采用节流阀的大。,（二）容积调速回路,通过改变,变量泵,的输出流量或改变,变量马达,的排量来实现执行元件的速度调节。,1、,变量泵定量执行元件,组成的容积调速回路,安全阀,开式回路,闭式回路,P,1,P,2,速度特性分析：,液压缸：,液压马达：,改变,V,p,，,即可改变缸的运动速度,v,.,改变,V,p,，,即可改变,n,M,.,q,P,V,M,n,M,安全阀,q,P,v,A,2、,定量泵变量马达,组成的容积调速回路,q,P,n,M,V,M,T,M,p,1,p,2,马达输出转矩：,马达输出功率：,3、,变量泵变量马达,组成的容积调速回路,属上述二者的组合，可满足,低速时有大转矩,，,高速时有大功率。,q,P,n,M,V,M,T,M,p,1,p,2,4、,容积调速回路特点,无节流损失和溢流损失，回路效率高，系统发热小。,速度稳定性好，但随着负载增加，容积效率降低，导致低速时速度稳定性比采用调速阀的节流调速回路差。,泵和马达结构复杂，成本高。,适用于高速、大功率调速系统。,（三）容积节流调速回路（,联合调速回路,）,既满足,高效率,，又满足,低速稳定性,要求。,组成,：变量泵供油节流调速（,节流阀,或,调速阀,）。,类型,：,1、限压式变量泵,调速阀,2、差压式变量泵,节流阀,特点,：无溢流损失，但存在节流损失，速度稳定性比,容积调速好。,二、增速回路（,快速运动回路,）,1、差动连接增速回路,二位三通阀,三位四通阀（,P,型中位机能）,进,2,YA,1,YA,3,YA,电磁铁动作表,动作,电磁铁,1,YA,2,YA,3,YA,快 进,一工进,二工进,快 退,快进：,采用差动连接的快速运动回路,分析：,二工进：,采用调速阀的进油节流调速回路,P,X,采用蓄能器的快速运动回路,双泵供油快速运动回路,高压,低压,三、速度换接回路（,速度切换回路,）,快速慢速的换接回路,采用调速阀串联的,慢速慢速的换接回路,A,T1,A,T2,A,T1,A,T2,A,T1,A,T2,采用调速阀并联的,慢速慢速的换接回路,A,T2,A,T1,7-3 方向控制回路,类型：,启动、停止（包括锁紧）和换向回路。,一、启停回路,执行元件需频繁启动或停止的液压系统中，一般不采用启动和停止电机的方法。,采用二位二通、二位三通电磁阀或中位为,O,，,Y,，,M,型的三位四通换向阀来实现。,二位二通,二位三通,三位四通（,O、Y、M）,二、锁紧回路,M、O,型中位机能,液控单向阀，,H,型中位机能换向阀,液控单向阀，中位,Y,型换向阀,三、换向回路,采用电磁换向阀,采用手动换向阀,采用先导控制液动换向阀,7-4 多缸工作回路,类型：,顺序动作回路、同步回路、防干扰回路等。,一、顺序动作回路,（一）采用行程控制的顺序动作回路,1,2,3,4,行程阀控制,1,2,5,6,S,1,S,3,S,2,S,4,行程开关控制,（二）采用压力控制的顺序动作回路,顺序阀控制,动作顺序:,先将工件夹紧,然后动力滑台进行切削加工，加工完毕，退刀、松开。,发讯元件,动 作,1,2,3,4,压力继电器,夹紧,快进,工进,退刀,松开,压力继电器控制,例如：定位夹紧顺序回路,（三）采用时间控制的顺序动作回路,延时阀的时间控制,二、同步回路,使两个或两个以上的液压缸,在运动中保持相同位移或相同速度的回路称为同步回路。,串联液压缸的同步回路,并联液压缸的同步回路,