基本回路1速度控制回路.ppt

1,液压传动,Chapter6基本回路速度控制回路本章主要内容：液压基本回路,第六章基本回路,2,液压传动,目的任务:,重点难点:,第六章基本回路,掌握液压基本回路所具有的功能、特点以及回路元件的组成；了解各种功能回路的实现方法、工作原理、控制方式及其典型应用。,调压回路、卸荷回路、保压回路；节流阀节流调速及各种调速回路的调速原理；顺序动作、同步动作、多元件互不干扰等回路。,3,第六章基本回路,液压传动,基本回路,所谓基本回路是指由若干液压（或气动）元件组成的能完成特定功能的最简单的通路结构。它是连接元件和系统的桥梁，所有液（气）压系统都由基本回路单元组成。了解一个基本回路的功能应该从该回路所在的系统去进行分析。从本质上看，基本回路主要包括压力控制回路、流量控制回路和方向控制回路三种类型，其他回路一般都是从这三种回路中派生出来的。,4,第六章基本回路,液压传动,Part6.1液压基本回路,液压基本回路分为：速度控制回路压力控制回路方向控制回路多执行元件控制回路,5,第六章基本回路,液压传动,速度控制回路一、调速回路,节流调速：采用定量泵和流量控制阀并改变通过流量阀流量。容积调速：采用改变变量泵或变量马达排量。容积节流调速：同时用变量泵和流量阀。,6,第六章基本回路,液压传动,不考虑液压油的压缩性和泄漏的情况下，液压缸的运动速度为：,（6-1）,液压马达的转速为：,（6-2）,式中:q输入液压执行元件的流量；A液压缸的有效面积；Vm液压马达的排量。,实际中，用改变进入液压执行元件的流量或改变变量液压马达排量的方法来调速。,节流调速：采用定量泵和流量控制阀并改变通过流量阀流量。容积调速：采用改变变量泵或变量马达排量。容积节流调速：同时用变量泵和流量阀。,7,第六章基本回路,液压传动,1.节流调速回路,工作原理：通过改变回路中流量控制元件（节流阀或调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。,根据流量阀在回路中的位置不同，分为：进油节流调速回路、回油节流调速回路和旁路节流调速回路。,前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故又称为定压式节流调速回路（有溢流阀）；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路（溢流阀为安全阀）。,8,第六章基本回路,液压传动,进油节流调速回路,图6-16进油节流调速回路a）回路图b）速度负载特性,如图6-16a所示，节流阀串联在液压泵和液压缸之间。液压泵输出的油液一部分经节流阀进入液压缸工作腔，推动活塞运动，多余的油液经溢流阀流回油箱。,有溢流是这种调速回路能够正常工作的必要条件。,由于溢流阀有溢流，泵的出口压力pp就是溢流阀的调整压力并基本保持恒定。调节节流阀的通流面积，即可调节通过节流阀的流量，从而调节液压缸的运动速度。,9,第六章基本回路,液压传动,速度负载特性,缸在稳定工作时，其受力平衡方程式为p1A1=F+p2A2,因为液压泵的供油压力pp为定值，故节流阀两端的压力差为,式中p1、p2分别为液压缸进油腔和回油腔的压力，由于回油腔通油箱，p20；F液压缸的负载；A1、A2分别为液压缸无杆腔和有杆腔的有效面积。,所以,10,第六章基本回路,液压传动,经节流阀进入液压缸的流量为,式中K常数；AT节流阀的通流面积；m指数，0.5m1。,故液压缸的运动速度为,（6-3）,式（6-3）即为进油节流调速回路的速度负载特性方程。由该式可知，液压缸的运动速度v和节流阀通流面积AT成正比。调节AT可实现无级调速，这种回路的调速范围较大（速比最高可达100）。当AT调定后，速度随负载的增大而减小，故这种调速回路的速度负载特性较软。,11,第六章基本回路,液压传动,若按式（6-3）选用不同的AT值作v-F坐标曲线图，可得一组曲线，即为该回路的速度负载特性曲线，如图6-16b所示。这组曲线表示液压缸运动速度随负载变化的规律，曲线越陡，说明负载变化对速度的影响越大，即速度刚性越差。由式（6-3）和图6-16b还可看出，当AT一定时，重载区域比轻载区域的速度刚性差；在相同负载条件下，AT大时，亦即速度高时速度刚性差。所以这种调速回路适用于低速轻载的场合。,（6-3）,12,第六章基本回路,液压传动,功率和效率,（6-4）,回路的效率为：,在节流阀进油节流调速回路中，液压泵的输出的功率为pp=ppqp=常量；而液压缸的输出功率为,由上式可知，这种调速回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失Py=ppqy和节流损失PT=pq1，故这种调速回路的效率较低。,所以该回路的功率损失为,式中qy通过溢流阀的溢流量，qy=qp-q1。,13,第六章基本回路,液压传动,回油节流调速回路,图6-17回油节流调速回路,图6-17所示为把节流阀串联在液压缸的回油路上，利用节流阀控制液压缸的排油量q2来实现速度调节。由于进入液压缸的流量q1受到回油路上q2的限制。因此调节q2，也就调节了进油量q1，定量泵输出的多余油液仍经溢流阀流回油箱，溢流阀调整压力（pp）基本保持稳定。,14,第六章基本回路,液压传动,速度负载特性,（6-5）,比较式（6-5）和式（6-3）可以发现，回油节流调速和进油节流调速的速度负载特性以及速度刚性基本相同，若液压缸两腔有效面积相同（双出杆液压缸），那么两种节流调速回路的速度负载特性和速度刚度就完全一样。因此对进油节流调速回路的一些分析完全适用于回油节流调速回路。,式中符号意义同上。,类似于式（6-3）的推导过程，由液压缸的力平衡方程（p20）和流量阀的流量方程(p=p2)，进而可得液压缸的速度负载特性为：,15,第六章基本回路,液压传动,最大承载能力,回油节流调速的最大承载能力与进油节流调速相同，即：Fmax=ppA1。,功率和效率,液压泵的输出功率与进油节流调速相同，即Pp=ppqp，且等于常数；液压缸的输出功率为P1=Fv=(ppA1-p2A2)v=ppq1-p2q2；该回路的功率损失为：,式中，ppqy为溢流损失功率，而pq2为节流损失功率。所以它与进油节流调速回路的功率损失相似。,16,第六章基本回路,液压传动,（6-6）,回路的效率为：,当使用同一个液压缸和同一个节流阀，且负载F和活塞运动速度v相同时，则式（6-6）和式（6-4）是相同的，因此可以认为进、回油节流调速回路的效率是相同的。但是，应当指出，在回油节流调速回路中，液压缸工作腔和回油腔的压力都比进油节流调速回路的高，特别是负载变化大，尤其是当F接近于零时，回油腔的背压有可能比液压泵的供油压力还要高，这样会使节流功率损失大大提高，且加大泄漏，因而其效率实际上比进油节流调速回路的要低。,17,第六章基本回路,液压传动,进、回油节流调速回路之间有许多相同之处，但是，它们也有如下不同：,1）承受负值负载的能力。回油节流调速回路的节流阀使液压缸回油腔形成一定的背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件的前冲，即能在负值负载下工作；而进油节流调速由于回油腔没有背压力，因而不能在负值负载下工作。2）停车后的起动性能。长期停车后液压缸油腔内的油液会流回油箱，当液压泵重新向液压缸供油时，在回油节流调速回路中，由于进油路上没有节流阀控制流量，即使回油路上节流阀关得很小，也会使活塞前冲；而在进油节流调速回路中，由于进油路上有节流阀控制流量，故活塞前冲很小，甚至没有前冲。,18,第六章基本回路,液压传动,3）实现压力控制的方便性。进油节流调速回路中，进油腔的压力将随负载而变化，当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调定压力，利用这一压力变化来实现压力控制是很方便的。但在回油节流调速回路中，只有回油腔的压力才会随负载变化，当工作部件碰到死挡块后，其压力将降至零，利用这一压力变化来实现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。4）发热及泄漏的影响。在进油节流调速回路中，经过节流阀发热后的液压油直接进入液压缸的进油腔；而在回油节流调速回路中，经过节流阀发热后的液压油流回油箱冷却。因此，发热和泄漏对进油节流调速的影响均大于回油节流调速。,19,第六章基本回路,液压传动,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，使其兼备两者的优点。,5）运动平稳性。在回油节流调速回路中，由于回油路上节流阀小孔对缸的运动有阻尼作用，同时空气也不易渗入，可获得更为稳定的运动。而在进油节流调速回路中，回油路的油液没有节流阀阻尼作用，因此，运动平稳性稍差。但是，在使用单杆液压缸的场合，无杆腔的进油量大于有杆腔的回油量，故在缸径、缸速相同的情况下，若节流阀的最小稳定流量相同，则进油节流调速回路能获得更低的稳定速度。,20,第六章基本回路,液压传动,旁路节流调速回路,图6-18旁路节流调路回路a）回路图b）速度负载特性,图6-18a采用节流阀的旁路节流调速回路。节流阀调节液压泵溢回油箱的流量，从而控制了进入液压缸的流量。改变节流阀的通流面积，即可实现调速。由于溢流已由节流阀承担，故溢流阀实际上是安全阀，常态时关闭，过载时打开，其调定压力为最大工作压力的1.11.2倍。,21,第六章基本回路,液压传动,速度负载特性,按照式（6-3）的推导过程，可得到旁路节流调速的速度负载特性方程。与前述不同之处主要是进入液压缸的流量q1为泵的流量qp与节流阀溢走的流量qT之差。由于在回路中泵的工作压力随负载而变化，正比于压力的泄漏量也是变量（前两回路中为常量），对速度产生了附加影响，因而泵的流量中要计入泵的泄漏流量qp,所以有：,式中qt液压泵的理论流量；K1液压泵的泄漏系数；其他符号意义同前。,22,第六章基本回路,液压传动,所以，液压缸的速度负载特性为,（6-7）,式中:qt液压泵的理论流量；K1液压泵的泄漏系数；其他符号意义同前,根据式（6-7），选取不同的AT值可作出一组速度负载特性曲线，如图6-18b所示，由曲线可见，当AT一定而负载增加时，速度显著下降，即特性很软；当AT一定时，负载越大，速度刚度越大；当负载一定时，AT越小（即活塞运动速度越高），速度刚度越大。,23,第六章基本回路,液压传动,最大承载能力,由图6-18b可知，速度负载特性曲线在横坐标上并不汇交，其最大承载能力随AT的增大而减小，即旁路节流调速回路的低速承载能力很差，调速范围也小。,功率和效率,旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，液压泵的输出压力随负载而变化，即节流损失和输入功率随负载而变化，所以比前两种调速回路效率高。,由于旁路节流调速回路负载特性很软，低速承载能力又差，故其应用比前两种回路少，只用于高速、负载变化较小、对速度平稳性要求不高而要求功率损失较小的系统中。,24,第六章基本回路,液压传动,如图6-16b和图6-18b所示。旁路节流调速回路的承载能力亦不因活塞速度降低而减小，在负载增加时，液压泵的泄漏使活塞速度有小量的降低。但所有性能上的改进都是以加大流量控制阀的工作压差，也即增加液压泵的压力为代价的，调速阀的工作压差一般最小需0.5MPa，高压调速阀则需1.0MPa左右。,25,第六章基本回路,液压传动,2.容积调速回路,容积调速回路是用改变液压泵或液压马达的排量来实现调速的。,优点：没有节流损失和溢流损失，因而效率高，油液温升小，适用于高速、大功率调速系统。,缺点：变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。,根据油路的循环方式，容积调速回路分为开式回路或闭式回路。,开式回路：液压泵从油箱吸油，执行元件的回油直接回油箱。结构简单，油液在油箱中能得到充分冷却，但油箱体积较大，空气和脏物易进入回路。,闭式回路：执行元件的回油直接与泵的吸油腔相连。结构紧凑，只需很小的补油箱，空气和脏物不易进入回路，但油液的冷却条件差，需附设辅助泵补油、冷却和换油。补油泵的流量一般为主泵流量的10%15%，压力通常为0.31.0MPa左右。,26,第六章基本回路,液压传动,变量泵和定量液压执行元件容积调速回路,图6-19变量泵定量执行元件容积调速回路a）变量泵-缸b）变量泵-定量马达1变量泵2安全阀3定量执行元件4补油泵5溢流阀,27,第六章基本回路,液压传动,变量泵和定量液压执行元件容积调速回路,图6-19所示为变量泵和定量液压执行元件组成的容积调速回路，其中图6-19a的执行元件为液压缸。图6-19b的执行元件为液压马达，且是闭式回路。两图中的溢流阀2起安全作用，用以防止系统过载。图6-19b中，为了补充泵和马达的泄漏，增加了补油泵4，同时置换部分已发热的油液，降低系统的温升。溢流阀5用来调节补油泵的压力。,图6-19变量泵定量执行元件容积调速回路a）变量泵-缸b）变量泵-定量马达1变量泵2安全阀3定量执行元件4补油泵5溢流阀,图6-19a改变变量泵的排量即可调节活塞的运动速度v。若不考虑液压泵以外的元件和管道的泄漏，这种回路的活塞运动速度为：,28,第六章基本回路,液压传动,图6-19变量泵定量执行元件容积调速回路a）变量泵-缸b）变量泵-定量马达1变量泵2安全阀3定量执行元件4补油泵5溢流阀,（6-8）,式中:qt变量泵的理论流量；k1变量泵的泄漏系数；其他符号意义同前。,29,第六章基本回路,液压传动,图6-20变量泵定量执行元件调速特性a）变量泵-缸b）变量泵-定量马达,如图6-20a所示为图6-19a回路的调速特性。由图可见，由于变量泵有泄漏，活塞运动速度会随负载F的加大而减小。F增大至某值时，在低速下会出现活塞停止运动的现象（图中F点），这时变量泵的理论流量等于其泄漏量。可见这种回路在低速下的承载能力是很差的。,在图6-19b所示的变量泵-定量液压马达的调速回路中，若不计损失，马达的转速nM=qp/VM。因液压马达排量为定值，故调节变量泵的流量qp，即可对马达的转速nM进行调节。当负载转矩恒定时，马达的输出转矩（T=pMVM/2）和回路工作压力p都恒定不变，马达的输出功率（P=pMVMnM）与转速nM成正比，故本回路的调速方式又称为恒转矩调速。,回路的调速特性见图6-20b。,30,第六章基本回路,液压传动,定量泵和变量马达容积调速回路,图6-21定量泵变量马达容积调速回路a）回路图b）调速特性1定量泵2安全阀3变量马达4补油泵5溢流阀,此回路调速范围很小，且不能用来使马达实现平稳的反向。所以这种回路很少单独使用。,31,第六章基本回路,液压传动,定量泵和变量马达容积调速回路,图6-21定量泵变量马达容积调速回路a）回路图b）调速特性1定量泵2安全阀3变量马达4补油泵5溢流阀,图6-21a所示为由定量泵和变量马达组成的容积调速回路。定量泵1输出流量不变，改变变量马达3的排量VM就可以改变液压马达的转速。2是安全阀，4是补油泵，5为调节补油压力的溢流阀。在这种调速回路中，由于液压泵的转速和排量为常值，当负载功率恒定时，马达输出功率PM和回路工作压力p都恒定不变，而马达的输出转矩与VM成正比，输出转速与VM成反比。所以这种回路称为恒功率调速回路，其调速特性如图6-12b所示。,此回路调速范围很小，且不能用来使马达实现平稳的反向。所以这种回路很少单独使用。,32,第六章基本回路,液压传动,变量泵和变量马达容积调速回路,图6-22a为采用双向变量泵和双向变量马达的容积调速回路。,一般工作部件都在低速时要求有较大的转矩，因此，这种系统在低速范围内调速时，先将液压马达的排量调得最大，使马达获得最大输出转矩，由小到大改变泵的排量，直至达到最大值，液压马达转速随之升高，输出功率线性增加，此时液压回路处于恒转矩输出状态；若要进一步加大液压马达转速，则可改变变量马达的排量由大到小，此时输出转矩随之降低，而泵则处于最大功率输出状态不变，这时液压回路处于恒功率输出状态。,33,第六章基本回路,液压传动,3.容积节流调速回路,容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量来调节其运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需流量相适应。,特点：没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好。,应用：常用在速度范围大、中小功率的场合，例如组合机床的进给系统等。,34,第六章基本回路,液压传动,限压式变量泵和调速阀的调速回路,图6-23a所示为由限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路。该回路由限压式变量泵1供油，压力油经调速阀2进入液压缸3工作腔，回油经背压阀4返回油箱。,图6-23限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路a）回路图b）调速特性1变量泵2调速阀3液压缸4背压阀5压力继电器6安全阀,液压缸运动速度由调速阀中的节流阀来控制。设泵的流量为qp,则稳态工作时qp=q1。可是在关小调速阀的一瞬间，q1减小，而此时液压泵的输油量还未来得及改变，于是qpq1，因回路中阀6为安全阀，没有溢流，故这时泵的出口压力升高，因而限压式变量泵输出流量自动减小，直至qp=q1；反之亦然。,由此可见，调速阀不仅能保证进入液压缸的流量稳定，而且可以使泵的流量自动地和液压缸所需的流量相适应，因而也可使泵的供油压力基本恒定（该调速回路也称定压式容积节流调速回路）。这种回路中的调速阀也可装在回油路上，它的承载能力、运动平稳性、速度刚性等与相应采用调速阀的节流调速回路相同。,35,第六章基本回路,液压传动,图6-23限压变量泵和调速阀的容积节流调速回路b）调速特性,图6-23b所示为这种回路的调速特性，由图可见，回路虽无溢流损失，但仍有节流损失，其大小与液压缸工作腔压力p1有关。液压缸工作腔压力的正常工作范围是：,（6-9）,式中，p为保持调速阀正常工作所需的压差，一般应0.5MPa以上；其他符号意义同前。,36,第六章基本回路,液压传动,（6-10）,在速度低、负载小的场合，这种调速回路的效率很低。,当p1=p1max时，回路中的节流损失为最小（见图6-23b）此时泵的工作点为a，液压缸的工作点为b；若p1减小（b点向左移动），节流损失加大。这种调速回路的效率为,式中没有考虑泵的泄漏损失，当限压式变量泵达到最高压力时，其泄漏量为8%左右。泵的输出流量越小，泵的压力pp就越高；负载越小，则式（6-10）中的压力p1便越小。,37,第六章基本回路,液压传动,差压式变量泵和节流阀的调速回路,图6-24差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路1变量泵2节流阀3液压缸4背压阀5安全阀,图6-24所示为差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调流回路，该回路的工作原理与上述回路基本相似。节流阀2控制进入液压缸3的流量q1，并使变量泵1输出流量qp自动和q1相适应。当qpq1时，泵的供油压力上升，泵内左、右两个控制柱塞便进一步压缩弹簧，推动定子向右移动，减小泵的偏心，使泵的流量减小到qp=q1。反之亦然。,38,第六章基本回路,液压传动,在这种调速回路中，作用在液压泵定子上力的平衡方程：,（6-11）,式中:A、A1分别为控制缸无柱塞腔的面积和柱塞的面积；pp、p1分别为液压泵供油压力和液压缸工作腔压力；Fs控制缸中的弹簧力。,由式（6-11）可知，节流阀前后压差p=pp-p1基本上由作用在泵控制柱塞上的弹簧力来确定。由于弹簧刚度小，工作中伸缩量也很小，所以Fs基本恒定，则p也近似为常数。因此通过节流阀的流量就不会随负载而变化，这和调速阀的工作原理相似。,39,第六章基本回路,液压传动,特点：调速范围只受节流阀调节范围的限制；能补偿由负载变化引起的泵的泄漏变化；没有溢流损失，泵的供油压力随负载而变化，回路中的功率损失也只有节流阀处压降p所造成的节流损失一项，因而它的效率较前一种调速回路高，且发热少。,只要适当控制p(一般p0.3MPa)，就可以获得较高的效率。因此，这种回路宜用在负载变化大，速度较低的中、小功率场合，如某些组合机床的进给系统中。,上述两种容积节流调速回路，由于液压泵的输出流量能与阀的调节流量自动匹配，因此是流量适应性回路，节省能量消耗。,40,第六章基本回路,液压传动,二、快速运动回路,快速运动回路又称增速回路。功用：使液压执行元件获得所需的高速，缩短机械空程运动时间，以提高系统的工作效率。,几种常用的快速运动回路1.液压缸差动连接回路2.采用蓄能器的快速运动回路3.双液压泵供油回路4.用增速缸的快速运动回路,41,第六章基本回路,液压传动,回路分析动作循环表,42,第六章基本回路,液压传动,1.液压缸差动连接回路,如图6-25a所示的回路是利用二位三通电磁换向阀实现液压缸差动连接的回路。当阀3和阀5左位接入时，液压缸差动连接作快进运动。当阀5电磁铁通电，差动连接即被切断，液压缸回油经过单向调速阀6，实现工进。阀3右位接入后，缸快退。,图6-25液压缸差动连接回路a）回路图b）压力计算图1液压泵2溢流阀3三位四通电磁换向阀4液压缸5二位三通电磁换向阀6单向调速阀,F,这种连接方式，可在不增加泵流量的情况下提高执行元件的运动速度。但是，泵的流量和有杆腔排出的流量合在一起流过的阀和管路应按合成流量来选择，否则会使压力损失增大，泵的供油压力过高，致使泵的部分压力油从溢流阀溢回油箱而达不到差动快进的目的。,43,第六章基本回路,液压传动,图6-25液压缸差动连接回路a）回路图b）压力计算图1液压泵2溢流阀3三位四通电磁换向阀4液压缸5二位三通电磁换向阀6单向调速阀,（6-14）,式中F差动快进时的负载,由上式可知，液压缸差动连接时其供油压力pp的计算与一般回路中压力损失的计算是不同的。,（6-13）,若A1=2A2，则有：,F,44,第六章基本回路,液压传动,2.采用蓄能器的快速运动回路,图6-26a是一种使用蓄能器来实现快速运动的回路，其工作原理如下：当换向阀5处于中位时，液压缸6不动，液压泵1经单向阀3向蓄能器4充油，使蓄能器储存能量。当蓄能器压力升高到它的调定值时，卸荷阀2打开，液压泵卸荷，由单向阀保持住蓄能器压力。当换向阀的左位或右位接入回路时，泵和蓄能器同时向液压缸供油，使它得到快速运动。在这里，卸荷阀的调整压力应高于系统工作压力，以保证泵的流量全部进入系统。,图6-26采用蓄能器的快速运动回路a）回路图b）卸荷阀结构1液压泵2卸荷阀3单向阀4蓄能器5换向阀6液压缸7柱塞8导阀9调节螺钉10导阀弹簧11主阀弹簧12主阀13中心孔14阻尼孔,45,第六章基本回路,液压传动,采用蓄能器的快速运动回路,图6-26a是一种使用蓄能器来实现快速运动的回路，其工作原理如下：当换向阀5处于中位时，液压缸6不动，液压泵1经单向阀3向蓄能器4充油，使蓄能器储存能量。当蓄能器压力升高到它的调定值时，卸荷阀2打开，液压泵卸荷，由单向阀保持住蓄能器压力。当换向阀的左位或右位接入回路时，泵和蓄能器同时向液压缸供油，使它得到快速运动。在这里，卸荷阀的调整压力应高于系统工作压力，以保证泵的流量全部进入系统。,图6-26采用蓄能器的快速运动回路a）回路图b）卸荷阀结构1液压泵2卸荷阀3单向阀4蓄能器5换向阀6液压缸7柱塞8导阀9调节螺钉10导阀弹簧11主阀弹簧12主阀13中心孔14阻尼孔,这种回路中卸荷阀的结构是专门设计的（见图6-26b），它与一般先导式压力阀不同。其导阀8除了受弹簧10的力和b腔处液压力作用外，还要承受柱塞7的推力。当蓄能器开始充油时，卸荷阀中的导阀8和主阀12都处于关闭位置，油腔a和b处的压力都等于泵压，柱塞两端液压力平衡，对导阀不产生推力。,随着进入蓄能器油液的不断增多，油腔a和b中的压力亦不断升高；当压力升高到b腔的液压力能克服导阀弹簧力，将导阀打开时，P口处来的压力油便经阻尼孔14、导阀阀口、主阀中心孔13和通口T流回油箱。由于阻尼孔的作用，b腔压力小于泵压，这使主阀阀口打开，泵开始卸荷。,此时b腔压力小于a腔压力。柱塞便对导阀施加一额外的推力，促使导阀和主阀的阀口都开得更大，结果使b腔压力下降到零，柱塞处于其最上端位置。由于a腔的工作面积比b腔大，因此蓄能器中的压力即使因泄漏而有所下降，卸荷阀仍能使泵处于卸荷状态。蓄能器所能达到的最高压力由调节螺钉9调定。,46,第六章基本回路,液压传动,图6-26采用蓄能器的快速运动回路a）回路图b）卸荷阀结构1液压泵2卸荷阀3单向阀4蓄能器5换向阀6液压缸7柱塞8导阀9调节螺钉10导阀弹簧11主阀弹簧12主阀13中心孔14阻尼孔,这种快速运动回路适用于短时间内需要大流量、又希望以较小流量的泵提供较高速度的快速运动场合。但是系统在其整个工作循环内必须有足够长的停歇时间，以使液压泵能对蓄能器充分地进行充油。,47,第六章基本回路,液压传动,3.双液压泵供油回路,图6-27双液压泵供油回路1大流量泵2小流量泵3顺序阀4单向阀5溢流阀,图6-27所示为双液压泵供油快速运动回路，图中1为大流量泵，2为小流量泵，在快速运动时，泵1输出的油液经单向阀4与泵2输出的油液共同向系统供油；工作行程时，系统压力升高，打开液控顺序阀3使泵1卸荷，由泵2单独向系统供油。系统的工作压力由溢流阀5调定。单向阀4在系统工进时关闭。,优点：功率损耗小，系统效率高，因而应用较为普遍。,48,第六章基本回路,液压传动,4.用增速缸的快速运动回路,图6-28用增速缸的快速运动回路1增速缸2三位四通换向阀3液控单向阀4顺序阀,图6-28所示为采用增速缸的快速运动回路。当三位四通换向阀左位接入系统时，压力油经增速缸中的柱塞的通孔进入B腔，使活塞快速伸出，速度为v=4qp/d2（d为柱塞外径），A腔中所需油液经液控单向阀3从辅助油箱吸入。活塞杆伸出到工作位置时，由于负载加大，压力升高，打开顺序阀4，高压油进入A腔，同时关闭单向阀3。此时活塞杆在压力油作用下继续外伸，但因有效面积加大，速度变慢而推力加大。这种回路常被用于液压机的系统中。,49,第六章基本回路,液压传动,三、速度换接回路,功用：使液压执行元件在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运动速度。,包括：1.快速转慢速的换接2.两个慢速之间的换接。,实现这些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。,50,第六章基本回路,液压传动,1.快速转慢速的换接回路,图6-29用行程阀的速度换接回路1泵2换向阀3溢流阀4单向阀5节流阀6行程阀7液压缸,图6-29为用行程阀来实现快慢速换接的回路。图示状态下，液压缸7快进。当活塞所连接的挡块压下行程阀6时，行程阀关闭，液压缸右腔的油液必须通过节流阀5才能流回油箱，活塞运动速度转变为慢速工进。当换向阀2左位接入回路时，压力油同时经单向阀4和节流阀进入液压缸右腔，活塞快速向左返回。,优点：快慢速换接过程比较平稳，换接点的位置比较准确。,缺点：行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂，若将行程阀改为电磁阀，安装连接比较方便，但速度换接的平稳性、可靠性以及换向精度都较差。,能够实现快速转慢速换接的方法很多，图6-25和图6-28所示的快速运动回路都可以使液压缸的运动由快速换接为慢速。下面再介绍一种在组合机床液压系统中常用的行程阀的快慢速换接回路。,51,第六章基本回路,液压传动,2.两种慢速的换接回路,图6-30用两个调速阀的速度换接回路a）调速阀并联b）调速阀串联1、2调速阀3二位三通电磁换向阀4缸5二位二通电磁阀6三位四通电磁换向阀,图6-30所示为用两个调速阀来实现不同工进速度的换接回路，图6-30a中的两个调速阀并联，由换向阀3实现换接。图示位置输入缸4的流量由调速阀1调节；换向阀3右位接入时，则由调速阀2调节，两个调速阀的调节互不影响。但是，一个调速阀工作时另一个调速阀内无油通过，它的减压阀处于最大开口位置，速度换接时大量油液通过该处将使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。,图6-30b所示为两调速阀串联的速度换接回路。当换向阀6左位接入回路时，因调速阀2被阀5短接，输入缸4的流量由调速阀1控制。当阀5右位接入回路时，由于通过调速阀2的流量调得比调速阀1的小，所以输入缸的流量由调速阀2控制。在这种回路中调速阀1一直处于工作状态，它在速度换接时限制了进入调速阀2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。,