第7章-基本应用技能训练课件.ppt

第7章 基本应用技能训练7.1 项目7-1 方向控制回路分析与设计7.2 项目7-2 压力控制回路分析与设计7.3 项目7-3 速度控制回路分析与设计7.4 项目 7-4 多缸动作回路分析与设计小结 换向回路用于改变液压系统换向回路用于改变液压系统的液流方向，其目的是变换执行的液流方向，其目的是变换执行元件油口进、出油状态，从而改元件油口进、出油状态，从而改变执行元件的运动方向。变执行元件的运动方向。换向回路包括由换向阀组成换向回路包括由换向阀组成的换向回路和双向泵组成的换向的换向回路和双向泵组成的换向回路。回路。电磁换向阀换向回路1 1明确方向控制回路的特点及常见回路形式；明确方向控制回路的特点及常见回路形式；2 2掌握方向控制回路的分析方法；掌握方向控制回路的分析方法；3 3具备简单方向控制回路的设计能力具备简单方向控制回路的设计能力。学习目标学习目标7.1 项目项目7-1 方向控制回路分析与设计方向控制回路分析与设计7.1.1 7.1.1 知识准备知识准备1.1.换向回路换向回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 主换向阀主换向阀4 4的控制油液由另一的控制油液由另一手动换向阀手动换向阀3 3提供。阀提供。阀3 3为为Y Y型中位型中位机能，阀机能，阀4 4为为M M型中位机能。阀型中位机能。阀3 3的的Y Y型机能使阀型机能使阀4 4中位时两腔卸压，阀中位时两腔卸压，阀芯在对中弹簧作用下处于中位，芯在对中弹簧作用下处于中位，M M型滑阀机能使主液压缸可以在任意型滑阀机能使主液压缸可以在任意位置停留。当手动转阀式先导阀转位置停留。当手动转阀式先导阀转动，使阀动，使阀3 3的右位处于工作状态，的右位处于工作状态，辅助泵辅助泵2 2提供的低压控制油，通过提供的低压控制油，通过手动先导阀手动先导阀3 3的右位进入液动换向的右位进入液动换向阀阀4 4的左腔，阀芯右移，泵的左腔，阀芯右移，泵1 1输出的输出的油液进入液压缸的大腔，使活塞杆油液进入液压缸的大腔，使活塞杆伸出。当改变手动先导阀的转动方伸出。当改变手动先导阀的转动方向，使阀向，使阀3 3的右位处于工作位置，的右位处于工作位置，油液进入液压缸的小腔，克服负载油液进入液压缸的小腔，克服负载后使活塞杆缩回。后使活塞杆缩回。液动换向阀换向回路液动换向阀换向回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 当电磁铁得电时，二位二通电磁换当电磁铁得电时，二位二通电磁换向阀处于上位，液压泵输出的压力油进向阀处于上位，液压泵输出的压力油进入液压缸的左腔，使活塞向右运动；当入液压缸的左腔，使活塞向右运动；当活塞右行到终点后，系统压力升高，达活塞右行到终点后，系统压力升高，达到顺序阀到顺序阀1 1的开启压力时，顺序阀的开启压力时，顺序阀5 5打开打开，控制油液进入液动换向阀，控制油液进入液动换向阀4 4的左控制的左控制腔，使液动换向阀换向，液压泵输出的腔，使液动换向阀换向，液压泵输出的压力油则进入液压缸的右腔，推动活塞压力油则进入液压缸的右腔，推动活塞向左运动，当活塞运行到左端点后，压向左运动，当活塞运行到左端点后，压力升高又使顺序阀力升高又使顺序阀6 6打开，使液动换向打开，使液动换向阀再度换向，活塞又开始向右运动。阀再度换向，活塞又开始向右运动。在系统压力的控制下，活塞实现往在系统压力的控制下，活塞实现往复运动。当二位二通电磁换向阀失电时复运动。当二位二通电磁换向阀失电时，液压泵卸荷，液压缸活塞停止运动。，液压泵卸荷，液压缸活塞停止运动。顺序阀与液动阀组成换向回路顺序阀与液动阀组成换向回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练双向泵换向回路 1-双向变量泵 2-补油泵 3、8-溢流阀4-液控单向阀 5、6、7-单向阀 9-液压缸 采用双向变量泵使单采用双向变量泵使单杆液压缸换向的回路，通过杆液压缸换向的回路，通过双向变量泵双向变量泵1 1改变输出油方向改变输出油方向使液压缸运动方向改变。使液压缸运动方向改变。注意：该系统采用的执注意：该系统采用的执行元件行元件9为非对称性元件，当为非对称性元件，当液压缸小腔进油时，大腔排液压缸小腔进油时，大腔排出的油液多于泵吸入的油液，出的油液多于泵吸入的油液，通过液控制单向阀通过液控制单向阀4、溢流阀、溢流阀3流回油箱，而当液压缸大腔流回油箱，而当液压缸大腔供油时，小腔排出的油液不供油时，小腔排出的油液不能保证泵吸入油液的流量，能保证泵吸入油液的流量，缺少的油液需通过补油泵缺少的油液需通过补油泵2经经单向阀单向阀5进行补充。进行补充。双向变量泵的换向回路双向变量泵的换向回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 为了使工作部件能在任意位置上停留，并防止在外力的作用下发生为了使工作部件能在任意位置上停留，并防止在外力的作用下发生移动，需采用锁紧回路。要求可靠锁紧的液压系统应采用液控单向阀、移动，需采用锁紧回路。要求可靠锁紧的液压系统应采用液控单向阀、平衡阀或制动器等构成执行元件的锁紧回路。平衡阀或制动器等构成执行元件的锁紧回路。液控单向阀液控单向阀锁紧回路锁紧回路制动器制动器锁紧回路锁紧回路2.2.锁紧回路锁紧回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练液液压压制制动动回回路路机机械械制制动动回回路路 当工作部件停止工作时，由于液压马达的旋转惯性当工作部件停止工作时，由于液压马达的旋转惯性(该惯性较液压该惯性较液压缸的惯性大得多缸的惯性大得多)，液压马达还要继续旋转。为使液压马达迅速停转，液压马达还要继续旋转。为使液压马达迅速停转，需要采用制动回路需要采用制动回路 3 3制动回路制动回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-8 减压式先导控制换向回路 对于行走类机械，为了使操纵方便常采用手柄对于行走类机械，为了使操纵方便常采用手柄或踏板式先导控制阀，图或踏板式先导控制阀，图7-87-8所示为一小型设备的行所示为一小型设备的行走液压回路，试分析液压马达的换向过程。走液压回路，试分析液压马达的换向过程。先导阀先导阀液动换向阀液动换向阀7.1.2 7.1.2 项目实施项目实施1.1.方向控制回路分析方向控制回路分析(1)(1)任务描述任务描述2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 首先明确回路中是采用方向阀换向还是采用双向泵换向，确定方向阀的首先明确回路中是采用方向阀换向还是采用双向泵换向，确定方向阀的各类、中位时机能、操纵方式。各类、中位时机能、操纵方式。找出执行元件各方向时控制元件的阀芯位置、油液流向、操纵信号，找出执行元件各方向时控制元件的阀芯位置、油液流向、操纵信号，写出控制过程。写出控制过程。图示位置时，液动阀图示位置时，液动阀2 2的两控制腔通过减压阀阀芯开口与油箱相的两控制腔通过减压阀阀芯开口与油箱相通，阀芯在弹簧力作用下平衡对中，当向前操纵先导阀通，阀芯在弹簧力作用下平衡对中，当向前操纵先导阀1 1时，图示左时，图示左侧减压阀阀芯动作，使阀侧减压阀阀芯动作，使阀2 2右腔进入先导压力油，阀右腔进入先导压力油，阀2 2阀芯移动，注阀芯移动，注泵压力油进入马达泵压力油进入马达3 3下腔，带动行机构前进。下腔，带动行机构前进。当向后操纵阀当向后操纵阀1 1时，马达上腔进入压力油，行走机构后退。时，马达上腔进入压力油，行走机构后退。(2)(2)任务分析任务分析(3)(3)任务实施任务实施2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 汽车起重机在起重作业时必须采用支腿支承，有些支腿控制只有汽车起重机在起重作业时必须采用支腿支承，有些支腿控制只有一个提升回路，而有些需要较大支撑力臂的支腿除提升回路外，还配一个提升回路，而有些需要较大支撑力臂的支腿除提升回路外，还配有横向伸缩控制回路。有横向伸缩控制回路。本项目只要求对支腿提升回路进行设计。本项目只要求对支腿提升回路进行设计。要求：要求：行驶状态下，支腿不能发生行驶状态下，支腿不能发生“掉腿掉腿”现象，现象，作业状态下，支腿不能发生作业状态下，支腿不能发生“软腿软腿”现象。现象。运动方式：往复升降运动。运动方式：往复升降运动。因此执行元件采用双作用液压液压缸，具有提升、锁定和下落三种因此执行元件采用双作用液压液压缸，具有提升、锁定和下落三种工作状态。对于小型起重机一般支腿的操纵控制在底盘上，为便于观察工作状态。对于小型起重机一般支腿的操纵控制在底盘上，为便于观察可采用手动操纵方式。支腿液压起升回路与其他控制回路共用一个油源，可采用手动操纵方式。支腿液压起升回路与其他控制回路共用一个油源，因此中位时选择保持系统的压力。如果支腿油路有单独油源供油，可采因此中位时选择保持系统的压力。如果支腿油路有单独油源供油，可采用中位卸荷方式，另外控制也可采用电磁控制。用中位卸荷方式，另外控制也可采用电磁控制。2.2.起重机纵向支腿控制回路设计起重机纵向支腿控制回路设计(1)(1)任务描述任务描述(2)(2)任务分析任务分析2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 原理设计原理设计：液压缸进、回油路中都：液压缸进、回油路中都串接液控单向阀串接液控单向阀,使活塞可以在行程的使活塞可以在行程的任何位置锁紧。采用三位四通手动换向任何位置锁紧。采用三位四通手动换向阀，中位机能阀，中位机能“Y Y”型，满足锁紧要求。型，满足锁紧要求。两液控单向阀两液控单向阀(液压锁液压锁)的控制口在非工的控制口在非工作状态下都与油箱相连，使单向阀可靠作状态下都与油箱相连，使单向阀可靠关闭。关闭。绘制原理图如图绘制原理图如图7-97-9所示。所示。7-9 支腿垂直液压缸控制回路1-纵支腿液压缸；2-双向液压锁；3-换向阀 原理分析原理分析：拉动手柄，油液进入液拉动手柄，油液进入液压缸上腔，油压升高打开左单向阀，压缸上腔，油压升高打开左单向阀，液压缸下腔的油液回到油箱。液压缸液压缸下腔的油液回到油箱。液压缸1 1活塞下行。活塞下行。推动手柄，油液进入液压缸下腔，油压升高打开右单向阀，液压缸上腔推动手柄，油液进入液压缸下腔，油压升高打开右单向阀，液压缸上腔回油。液压缸活塞上升。回油。液压缸活塞上升。中位时，油源腔封闭，不影响其他回油供油。液压锁两控制口与油箱相通，使中位时，油源腔封闭，不影响其他回油供油。液压锁两控制口与油箱相通，使液控单向阀可靠关闭，支退液压缸锁定位置。液控单向阀可靠关闭，支退液压缸锁定位置。(3)(3)任务实施任务实施2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 在液动换向阀的换向回路或电液动换向阀的换向回路中控制油液在液动换向阀的换向回路或电液动换向阀的换向回路中控制油液除了用辅助泵供给外，在系统中也可以把控制油路直接接入主油路。除了用辅助泵供给外，在系统中也可以把控制油路直接接入主油路。但是，当主阀采用但是，当主阀采用M M型或型或H H型中位机能时，也就是油泵卸荷状态时，必型中位机能时，也就是油泵卸荷状态时，必须在回路中设置背压阀，才可以建立控制油液的压力，以控制换向阀须在回路中设置背压阀，才可以建立控制油液的压力，以控制换向阀阀芯的移动。阀芯的移动。采用液控单向阀的锁紧回路，换向阀的中位机能应使液控单向采用液控单向阀的锁紧回路，换向阀的中位机能应使液控单向阀的控制油液卸压阀的控制油液卸压(换向阀采用换向阀采用H H型或型或Y Y型型)，液控单向阀在换向后立即关，液控单向阀在换向后立即关闭，活塞停止运动。如采用闭，活塞停止运动。如采用“O O”型机能，在换向阀换至中位后，由于控型机能，在换向阀换至中位后，由于控制腔压力油被封闭而不能使单向阀立即关闭，直至由换向阀的内泄漏使制腔压力油被封闭而不能使单向阀立即关闭，直至由换向阀的内泄漏使控制腔泄压后，液控单向阀才能关闭，影响其锁紧精度。控制腔泄压后，液控单向阀才能关闭，影响其锁紧精度。7.1.3 7.1.3 知识拓展知识拓展1.1.液动换向阀使用时注意事项液动换向阀使用时注意事项2.2.液控单向阀使用注意事项液控单向阀使用注意事项2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 压力控制回路的作用是控制和调节液压系统主油路或压力控制回路的作用是控制和调节液压系统主油路或分支油路的压力，实现调压分支油路的压力，实现调压(稳压稳压)、减压、增压、卸荷、减压、增压、卸荷、保压与平衡等功能。保压与平衡等功能。1.1.明确各类压力控制阀的作用及应用回路；明确各类压力控制阀的作用及应用回路；2.2.掌握压力控制回路分析方法；掌握压力控制回路分析方法；3.3.具有简单压力控制回路的设计。具有简单压力控制回路的设计。学习目标学习目标7.2 项目项目7-2 压力控制回路分析与设计压力控制回路分析与设计7.2.1 7.2.1 知识准备知识准备2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练压力阀与定量泵、压力阀与定量泵、流量阀配合流量阀配合远控口与主阀各调一级压远控口与主阀各调一级压力，远控口接调压阀力，远控口接调压阀4 4的的调整值小于调整值小于2 2的调整值的调整值远控口接调压阀远控口接调压阀2 2、3 3的调整值小于阀的调整值小于阀1 1的的调整值调整值1.1.调压及限压回路调压及限压回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 当泵的输出压力是高压而局部回路或支路要求低压时，可以当泵的输出压力是高压而局部回路或支路要求低压时，可以采用由减压阀构成的减压回路。采用由减压阀构成的减压回路。图7-11 减压回路 图图7-11(a)所示。回路中所示。回路中的单向阀为主的单向阀为主油路压力降低油路压力降低(低于减压阀低于减压阀调整压力调整压力)时时防止油液倒流，防止油液倒流，使减压回路短使减压回路短时保压时保压 图图7-11(b)所所示为利用先导型示为利用先导型减压阀减压阀1的远控口的远控口接一远控溢流阀接一远控溢流阀2，则可由阀，则可由阀1、阀、阀2各调得一种低压。各调得一种低压。该回路也称为二该回路也称为二级减压回路。但级减压回路。但要注意，阀要注意，阀2的调的调定压力值一定要定压力值一定要低于阀低于阀1的调定减的调定减压值。压值。2.2.减压回路减压回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练单作用增压缸的增压回路双作用增压缸的增压回路3.3.增压回路增压回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-13 换向阀卸荷回路(1)(1)换向阀卸荷回路换向阀卸荷回路 液压泵的卸荷可采用低压方式实现，也可采用低流量方式实现。低流液压泵的卸荷可采用低压方式实现，也可采用低流量方式实现。低流量的方法是使用变量泵，使变量泵仅维持一个补偿泄漏及润滑的最小流量。量的方法是使用变量泵，使变量泵仅维持一个补偿泄漏及润滑的最小流量。压力卸荷的方法是使泵在接近零压下运转。压力卸荷回路有多种。压力卸荷的方法是使泵在接近零压下运转。压力卸荷回路有多种。采用采用M M、H H型中位机型中位机能的三位换向阀，中位能的三位换向阀，中位时泵卸荷，图时泵卸荷，图7-13(a)7-13(a)所示为采用所示为采用M M型中位机型中位机能的电液换向阀的卸荷能的电液换向阀的卸荷回路回路 图图7-13(b)7-13(b)所示在所示在电磁铁得电时，泵口直电磁铁得电时，泵口直接与油箱相通的卸荷回接与油箱相通的卸荷回路路4.4.卸荷回路卸荷回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-14 卸荷回路(2)(2)先导型溢流阀的远控口卸荷先导型溢流阀的远控口卸荷 (3)(3)利用卸荷阀利用卸荷阀 使先导式溢流阀的远程控制口与油箱相通，实现卸荷。图使先导式溢流阀的远程控制口与油箱相通，实现卸荷。图7-14(a)7-14(a)图图7-14(b)中阀中阀3的控制油由外的控制油由外部引入，出口直接接油箱，起卸部引入，出口直接接油箱，起卸荷作用，也称其为卸荷阀。荷作用，也称其为卸荷阀。在该双泵供油的液压系统中，在该双泵供油的液压系统中，当系统的压力较低，阀当系统的压力较低，阀3和阀和阀4都都处于关闭状态，实现快速工作行处于关闭状态，实现快速工作行程，两液压泵同时向系统供油。程，两液压泵同时向系统供油。当进入工作阶段后，由于压力升当进入工作阶段后，由于压力升高达到液控顺序阀高达到液控顺序阀3的调定压力时，的调定压力时，液控顺序阀液控顺序阀3打开，使泵打开，使泵1(一般为一般为低压大流量低压大流量)卸荷。卸荷。2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 平衡回路的作用是防止垂直或倾斜负载作用在执行元件上，导致因自重平衡回路的作用是防止垂直或倾斜负载作用在执行元件上，导致因自重而自行下落造成动作的失控。平衡回路一般采用平衡阀而自行下落造成动作的失控。平衡回路一般采用平衡阀(单向顺序阀单向顺序阀)。图7-15 平衡回路 (a)采用了内控式采用了内控式顺序阀。在活塞下行顺序阀。在活塞下行时，始终有背压作用时，始终有背压作用于油腔小腔，向下快于油腔小腔，向下快速运动时功率损失大，速运动时功率损失大，锁住时活塞和与之相锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单连的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的向顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落，因泄漏而缓慢下落，因此它只适用于工作部此它只适用于工作部件重量不大、活塞锁件重量不大、活塞锁住时定位要求不高的住时定位要求不高的场合。场合。(b)回路的优点回路的优点是只有上腔进油时是只有上腔进油时活塞才下行，比较活塞才下行，比较安全可靠；缺点是，安全可靠；缺点是，液控顺序阀始终工液控顺序阀始终工作于启闭的过渡状作于启闭的过渡状态，因而影响工作态，因而影响工作的平稳性。这种回的平稳性。这种回路适用于运动部件路适用于运动部件重量不很大、停留重量不很大、停留时间较短的液压系时间较短的液压系统中。为改善工作统中。为改善工作特性可在控制口上特性可在控制口上加一阻尼孔加一阻尼孔 5 5平衡回路平衡回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-16 调压回路实例1-先导式溢流阀 2-直动式溢流阀 3-单向阀 4-双作用液压缸 5-二位四通电磁换向阀 6-单向泵 7-167-16图中泵的出口接有先导式溢图中泵的出口接有先导式溢流阀流阀1 1，且其远程控制油口又与直动，且其远程控制油口又与直动式溢流阀式溢流阀2 2相通，系统有可能实现由相通，系统有可能实现由阀阀2 2和阀和阀1 1调定的两级工作压力。其中调定的两级工作压力。其中阀阀2 2的调定压力要低于阀的调定压力要低于阀1 1的调定压力。的调定压力。若阀若阀1 1起作用，阀起作用，阀2 2的出口应处于高压的出口应处于高压或堵塞状态，若阀或堵塞状态，若阀2 2起作用，一定是起作用，一定是阀阀2 2的出口与液压缸相通。的出口与液压缸相通。(1)(1)任务描述任务描述分析图分析图7-167-16中，系统的调定压力。中，系统的调定压力。(2)(2)任务分析任务分析7.2.2 项目实施项目实施1.1.调压控制回路分析调压控制回路分析2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练(3)(3)任务实施任务实施 图图7-16图示位置，电磁换向阀处于图示位置，电磁换向阀处于常态，右位处于工作位置，泵出口与液常态，右位处于工作位置，泵出口与液压缸小腔相连，大腔与油箱相连直接回压缸小腔相连，大腔与油箱相连直接回油，此时，单向阀油，此时，单向阀3也与油相相通，使阀也与油相相通，使阀2的出口与油箱相通，阀的出口与油箱相通，阀1的远程控制油的远程控制油口起调压作用，系统的最大工作压力由口起调压作用，系统的最大工作压力由溢流阀溢流阀2确定。确定。当换向阀当换向阀3的电磁铁得电时，阀的左位进入工作状态，泵出口与液压缸的的电磁铁得电时，阀的左位进入工作状态，泵出口与液压缸的大腔相通，液压缸小腔油液直接回油箱，此时单向阀大腔相通，液压缸小腔油液直接回油箱，此时单向阀3的出口与泵口相通，的出口与泵口相通，远程控制口关闭，主阀先导阀芯起调压作用，此时系统的最大工作压力由远程控制口关闭，主阀先导阀芯起调压作用，此时系统的最大工作压力由阀阀1的调压弹簧决定。的调压弹簧决定。可见在大腔进油时，处于高压工作状态，而在小腔进油时，则处于低可见在大腔进油时，处于高压工作状态，而在小腔进油时，则处于低压工作状态。该回路为双压回路，适用于液压缸活塞往返行程中系统压力压工作状态。该回路为双压回路，适用于液压缸活塞往返行程中系统压力差别很大的工况。差别很大的工况。2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-17 平衡制动回路实例1-主泵 2-溢流阀 3-手动换向阀 4-单向节流阀 5-单向顺序阀 6-马达 7-制动缸 该液压马达用于提升重物，该液压马达用于提升重物，因此回路中要涉及到平衡、制因此回路中要涉及到平衡、制动、调压、换向等多种回路，动、调压、换向等多种回路，平衡回路由液控式单向平衡阀平衡回路由液控式单向平衡阀构成，泵出口直动式溢流阀构成，泵出口直动式溢流阀2 2起起限压作用，构成调压回路。泵限压作用，构成调压回路。泵的卸荷通过三位四通手动换向的卸荷通过三位四通手动换向阀的阀的M M型机能实现。型机能实现。(1)(1)任务描述任务描述 分析图分析图7-177-17中所涉及的压力中所涉及的压力控制回路。控制回路。(2)(2)任务分析任务分析2.2.平衡制动回路分析平衡制动回路分析2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练(3)(3)任务实施任务实施 为防止发生溜车现象，图中设置了刹车制动机构为防止发生溜车现象，图中设置了刹车制动机构制动液压缸制动液压缸7。当换向阀处于中位时，制动液压缸当换向阀处于中位时，制动液压缸7泄油，将液压马达制动；而在换向泄油，将液压马达制动；而在换向阀处于左、右工作位置时，油泵输出的油液通过单向节流阀进入液压阀处于左、右工作位置时，油泵输出的油液通过单向节流阀进入液压缸缸7，制动解除，使液压马达自由旋转。，制动解除，使液压马达自由旋转。图示位置时，手动阀图示位置时，手动阀3的的M型机能使泵实现泵型机能使泵实现泵的低压卸荷。的低压卸荷。阀阀3左位工作时，泵左位工作时，泵1的压力油经阀的压力油经阀5的单向阀的单向阀进入液压马达进入液压马达6的左腔，使其顺时钟方向旋转，马的左腔，使其顺时钟方向旋转，马达右腔接油箱回油，提升重物。达右腔接油箱回油，提升重物。当阀当阀3右位工作时，压力油进人液压马达右位工作时，压力油进人液压马达6的右腔，的右腔，同时经阻尼孔口同时经阻尼孔口a进入顺序阀的控制腔，打开顺序进入顺序阀的控制腔，打开顺序阀，液压马达反向转动，重物降落。若重物下降的阀，液压马达反向转动，重物降落。若重物下降的速度超过泵速度超过泵1供油量所决定的速度时，单向顺序阀供油量所决定的速度时，单向顺序阀9的控制压力降低，阀口关小，使液压马达回油阻力的控制压力降低，阀口关小，使液压马达回油阻力增加，从而阻止了重物的超速下降。增加，从而阻止了重物的超速下降。2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 原理设计原理设计：采用定量液压泵作为系统的动力源，采用先导式溢流阀：采用定量液压泵作为系统的动力源，采用先导式溢流阀进行系统压力的限制，与机床主系统并联的液压夹紧回路，在满足夹紧进行系统压力的限制，与机床主系统并联的液压夹紧回路，在满足夹紧要求的压力下，通过先导式减压阀向夹紧缸供油。为了完成夹紧、松开要求的压力下，通过先导式减压阀向夹紧缸供油。为了完成夹紧、松开动作，采用二位四通电磁换向阀控制夹紧缸换向，并在减压阀出口安装动作，采用二位四通电磁换向阀控制夹紧缸换向，并在减压阀出口安装一单向阀。夹紧回路如图一单向阀。夹紧回路如图7-18所示。所示。(1)(1)任务描述任务描述 机床液压系统一般包括多个辅助回路，比如夹紧、定位、分度等回机床液压系统一般包括多个辅助回路，比如夹紧、定位、分度等回路，这些回路的压力一般小于工件加工时所需的压力，要求设计机床夹路，这些回路的压力一般小于工件加工时所需的压力，要求设计机床夹紧回路，并保证在加工过程中可靠夹紧。紧回路，并保证在加工过程中可靠夹紧。(2)(2)任务分析任务分析(3)(3)任务实施任务实施 机床夹紧回路的压力低于动力滑台工作时的压力，为此可采用减压机床夹紧回路的压力低于动力滑台工作时的压力，为此可采用减压措施实现与主系统共用一个油源，为防止主系统在受力较小工作循环时措施实现与主系统共用一个油源，为防止主系统在受力较小工作循环时对夹紧力的影响，可采用保压措施。对夹紧力的影响，可采用保压措施。图5-17 夹紧回路图3.3.夹紧回路设计夹紧回路设计2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图5-17 夹紧回路图原理分析原理分析：二位四通电磁换向阀得电：二位四通电磁换向阀得电时，阀工作在右位，压力油进入液压缸大时，阀工作在右位，压力油进入液压缸大腔，在未接触到工件前，负载压力低，减腔，在未接触到工件前，负载压力低，减压阀压阀2阀口全开，当接触工件后，压力升高，阀口全开，当接触工件后，压力升高，达到减压阀弹簧的调定压力后，减压阀作达到减压阀弹簧的调定压力后，减压阀作用，其先导溢流维持减压阀出口压力稳定用，其先导溢流维持减压阀出口压力稳定在调压弹簧调定压力上。工件夹紧，系统在调压弹簧调定压力上。工件夹紧，系统可开始工作。可开始工作。在系统工作过程中，随加工装置的各在系统工作过程中，随加工装置的各工作过程不同，系统压力有一定变化，当工作过程不同，系统压力有一定变化，当低于减压阀的调定压力时，减压阀将失云低于减压阀的调定压力时，减压阀将失云减压作用，减压阀出口压力不再稳定，为减压作用，减压阀出口压力不再稳定，为防止夹紧不稳定，减压阀后安装单向阀防止夹紧不稳定，减压阀后安装单向阀3，保证在系统压力低于减压阀调压时，闭锁保证在系统压力低于减压阀调压时，闭锁夹紧缸，维持夹紧能力。加工结束后，夹夹紧缸，维持夹紧能力。加工结束后，夹紧电磁铁失电，松开工件。完成一个工作紧电磁铁失电，松开工件。完成一个工作循环。循环。2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 7.2.3 7.2.3 知识拓展知识拓展 1.1.在要求连续压力控制时，采用电液比例压力阀进行控在要求连续压力控制时，采用电液比例压力阀进行控制，电液比例压力阀除选择相应参数的压力阀这外，还要选制，电液比例压力阀除选择相应参数的压力阀这外，还要选择与之配套的放大板等电气元件，并满足控制信号要求。电择与之配套的放大板等电气元件，并满足控制信号要求。电液比例控制下可实现控制压力的连续调节。液比例控制下可实现控制压力的连续调节。2 2采用溢流阀作卸荷回路时，注意阀的溢流卸荷压力。采用溢流阀作卸荷回路时，注意阀的溢流卸荷压力。在有些场合由执行元件背压或负载较小时，启动泵后，在卸在有些场合由执行元件背压或负载较小时，启动泵后，在卸荷状态下的卸荷压力会导致工作装置运动，需采取相关措施荷状态下的卸荷压力会导致工作装置运动，需采取相关措施确保工作装置安全制动。确保工作装置安全制动。3 3采用减压回路时，减压阀工作时有一定的流量泄漏，采用减压回路时，减压阀工作时有一定的流量泄漏，设计时应该考虑这部分流量损失。设计时应该考虑这部分流量损失。2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 速度控制回路是实现液压系统的速度调节和变换。常用速度控制回路是实现液压系统的速度调节和变换。常用的速度控制回路有调速回路、快速回路、速度换接回路等，的速度控制回路有调速回路、快速回路、速度换接回路等，而在调速回路中又分为节流调速、容积调速和容积节流调速而在调速回路中又分为节流调速、容积调速和容积节流调速方式。方式。1 1掌握流量控制元件的应用方法，明确节流调速回路的种掌握流量控制元件的应用方法，明确节流调速回路的种类及特点，掌握容积调速回路的种类及特点；类及特点，掌握容积调速回路的种类及特点；2 2熟练阅读调速回路原理图；熟练阅读调速回路原理图；3 3简单速度控制回路的设计。简单速度控制回路的设计。学习目标学习目标7.3 项目项目7-3 速度控制回路分析与设计速度控制回路分析与设计7.3.1 7.3.1 知识准备知识准备2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 节流调速回路是采用流量阀进行调速的液压回路，通过改变流量阀节流调速回路是采用流量阀进行调速的液压回路，通过改变流量阀通流截面面积大小来改变进入执行元件的流量，实现运动速度的调节。通流截面面积大小来改变进入执行元件的流量，实现运动速度的调节。节流调速回路按流量阀在回路中的位置不同分为进油节流、出油节节流调速回路按流量阀在回路中的位置不同分为进油节流、出油节流和旁路节流三种回路形式。流和旁路节流三种回路形式。1.1.节流调速回路节流调速回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-19 进油节流调速回路原理及调速特性 节流阀安装在执行节流阀安装在执行元件的进油路上。元件的进油路上。进入液压缸的流量：进入液压缸的流量：速度速度-负载特性方程为：负载特性方程为：回路功率损失回路功率损失P:回路特点：回路特点：a.a.结构简单，使用方结构简单，使用方便。便。b.b.可以获得较大的推可以获得较大的推力和较低的速度。力和较低的速度。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。e.e.系统效率低，传递系统效率低，传递功率小。功率小。用途：用途：用节流阀的进油节用节流阀的进油节流调速回路一般应用于功流调速回路一般应用于功率较小、负载变化不大的率较小、负载变化不大的液压系统中。液压系统中。（1）进油节流调速回路进油节流调速回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 回油节流调速回路的优回油节流调速回路的优点点a.a.节流阀装在回油路上，节流阀装在回油路上，回油路上有较大的背压，因回油路上有较大的背压，因此在外界负载变化时可起缓此在外界负载变化时可起缓冲作用，运动的平稳性比进冲作用，运动的平稳性比进油节流调速回路要好。油节流调速回路要好。b.b.回油节流调速回路中，回油节流调速回路中，经节流阀后压力损耗而发热，经节流阀后压力损耗而发热，导致温度升高的油液直接流导致温度升高的油液直接流回油箱，容易散热。回油箱，容易散热。回油节流调速回回油节流调速回路与进油节流调速回路具路与进油节流调速回路具有相似的调速特点。有相似的调速特点。回油节流调速回路回油节流调速回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 节流阀安装在与液压缸节流阀安装在与液压缸并联的旁通油路上，定量泵并联的旁通油路上，定量泵输出的流量输出的流量q p，一部分流，一部分流量量q1进入液压缸，推动活塞进入液压缸，推动活塞运动，另一部分流量运动，另一部分流量q2通过通过节流阀流回油箱。调节流量节流阀流回油箱。调节流量q2时时q1随着改变，液压缸活随着改变，液压缸活塞的运动速度得到调节。塞的运动速度得到调节。图图7-21 7-21 旁路节流调速回路原理旁路节流调速回路原理及调速特性及调速特性液压缸活塞移动速度：液压缸活塞移动速度：旁油路节流调速回路只旁油路节流调速回路只有节流损失，没有溢流损失，有节流损失，没有溢流损失，液压泵的功率随工作压力的液压泵的功率随工作压力的增加而增加。效率较进油和增加而增加。效率较进油和回油节流调速回路高。主要回油节流调速回路高。主要用于高速、重载、对速度平用于高速、重载、对速度平稳性要求不高的场合。稳性要求不高的场合。旁路节流调速回路中液压泵的出口与旁路节流调速回路中液压泵的出口与液压缸的入口相连，泵出口压力由负载决液压缸的入口相连，泵出口压力由负载决定，溢流阀在回路中起安全阀作用。定，溢流阀在回路中起安全阀作用。旁路节流调速回路旁路节流调速回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-22 调速阀的速度-负载特性 使用节流阀的节流调速使用节流阀的节流调速回路，速度受负载变化的影响比回路，速度受负载变化的影响比较大，亦即速度稳定性都较差。较大，亦即速度稳定性都较差。对速度稳定性要求较高的液压系对速度稳定性要求较高的液压系统，应采用调速阀替代节流阀来统，应采用调速阀替代节流阀来改善速度改善速度-负载特性。负载特性。在在进油节流调速回路进油节流调速回路中中用调速阀代替节流阀，其速度用调速阀代替节流阀，其速度-负负载特性曲线如右图所示。载特性曲线如右图所示。采用调速阀时其安装位置与节流阀相同，回路也分为进采用调速阀时其安装位置与节流阀相同，回路也分为进油节流、回油节流、旁路节流三种基本调速回路。使用时要注意油节流、回油节流、旁路节流三种基本调速回路。使用时要注意调速阀安装方向。调速阀安装方向。（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2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练 容积调速回路采用变量泵或变量马达来进行速度调节，其主要优点容积调速回路采用变量泵或变量马达来进行速度调节，其主要优点是功率损失小是功率损失小(没有溢流损失和节流损失没有溢流损失和节流损失)，且其工作压力随负载变化，且其工作压力随负载变化，所以效率高、油液的温升低，适用于高速、大功率系统。所以效率高、油液的温升低，适用于高速、大功率系统。容积调速回路有开式回路和闭式回路两种。容积调速回路有开式回路和闭式回路两种。开式回路：中泵从油箱吸油，执行机构的回油直接回到油箱开式回路：中泵从油箱吸油，执行机构的回油直接回到油箱 。闭式回路：液压泵将油输出进入执行机构的进油腔，又从执行机闭式回路：液压泵将油输出进入执行机构的进油腔，又从执行机构的回油腔吸油构的回油腔吸油 。通过改变液压泵或液压马达的排量来实现调速，所以容积调速回路通过改变液压泵或液压马达的排量来实现调速，所以容积调速回路就有三种组合形式：就有三种组合形式：（1 1）变量泵和定量执行元件的容积调速回路；）变量泵和定量执行元件的容积调速回路；（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；（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。2 2容积调速回路容积调速回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-23 变量泵定量执行元件调速原理与工作特性 变量泵和定变量泵和定量执行元件所组成量执行元件所组成的容积调速回路为的容积调速回路为恒转矩输出，可在恒转矩输出，可在较大范围内实现无较大范围内实现无级调速。级调速。转矩特性：转矩特性：功率特性：功率特性：调速范围：调速范围：速度特性：速度特性：(1)(1)变量泵和定量执行元件的容积调速回路变量泵和定量执行元件的容积调速回路2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-24 定量泵和变量马达容积调速原理与调速特性 定量定量泵变量马达泵变量马达容积调速回容积调速回路，调速范路，调速范围比较小，围比较小，因而较少单因而较少单独应用。独应用。调速范围：调速范围：速度特性：速度特性：转矩特性：转矩特性：功率特性：功率特性：(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2/8/20232/8/2023第第7章章 基本应用技能训练基本应用技能训练图7-25 变量泵和变量马达的容积调速原理