7-1压力控制回路A.ppt

第七章第七章 液压基本回路液压基本回路任何液压系统都是由一些基本回路组成。所谓液任何液压系统都是由一些基本回路组成。所谓液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。的组合。基本回路按在液压系统中的功能可分：基本回路按在液压系统中的功能可分：压力控制回路压力控制回路 控制整个系统或局部油路的控制整个系统或局部油路的工作压力；工作压力；速度控制回路速度控制回路 控制和调节执行元件的速度；控制和调节执行元件的速度；方向控制回路方向控制回路 控制执行元件运动方向的变控制执行元件运动方向的变换和锁停；换和锁停；多执行元件控制回路多执行元件控制回路 控制几个执行元件间控制几个执行元件间的工作循环。的工作循环。第一节第一节 压力控制回路压力控制回路n压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部支路的压力，以满足执行元件对力和转矩或局部支路的压力，以满足执行元件对力和转矩的要求。的要求。n包括包括:n调压回路调压回路n卸载回路卸载回路n减压回路减压回路n增压回路增压回路n平衡回路平衡回路n保压保压回路回路一、调压回路一、调压回路 功能功能 调定和限制液压系统的最高工作压力，或调定和限制液压系统的最高工作压力，或使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。常用常用溢流阀溢流阀来实现这一功能。来实现这一功能。单级调压回路单级调压回路 变量泵变量泵系统中，系统中，无节流阀，用溢无节流阀，用溢流阀作安全阀。流阀作安全阀。当系统工作压力当系统工作压力达到或超过溢流达到或超过溢流阀调定压力时，阀调定压力时，溢流阀才开启。溢流阀才开启。定量泵定量泵系统中，有节流阀，用系统中，有节流阀，用溢流阀溢流阀并联作定压阀。执行元件工并联作定压阀。执行元件工作时溢流阀始终开启，使系统压力稳定在调定压力附近。作时溢流阀始终开启，使系统压力稳定在调定压力附近。二级调压回路（也称二级调压回路（也称远程调压回路远程调压回路）该回路可实现两种不同的系统压力控制。由先导型溢流阀该回路可实现两种不同的系统压力控制。由先导型溢流阀2和直和直动式溢流阀动式溢流阀4各调一级。当二位二通电磁阀各调一级。当二位二通电磁阀3处于图示位置时系统压处于图示位置时系统压力由阀力由阀2调定，当阀调定，当阀3得电后处于右位时，系统压力由阀得电后处于右位时，系统压力由阀4调定。当调定。当系统压力由阀系统压力由阀4调定时，先导型溢流阀调定时，先导型溢流阀2的先导阀口关闭，但主阀开的先导阀口关闭，但主阀开启，液压泵的溢流流量经主阀回油箱，这时阀启，液压泵的溢流流量经主阀回油箱，这时阀4亦处于工作状态，亦处于工作状态，并有油液通过。阀并有油液通过。阀4也称远程也称远程调压阀。若将阀调压阀。若将阀3与阀与阀4对换位置，仍对换位置，仍可进行二级调压。可进行二级调压。但要注意：但要注意：阀阀4的调定的调定压力一定要小于阀压力一定要小于阀2的调定的调定压力压力，否则不能实现。，否则不能实现。多级调压回路多级调压回路 由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。三级压力分别由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。三级压力分别由溢流阀由溢流阀1、2、3调定，当电磁铁调定，当电磁铁1YA、2YA失电时，系统压力由失电时，系统压力由主溢流阀调定。当主溢流阀调定。当1YA得电时，系统压力由阀得电时，系统压力由阀2调定。当调定。当2YA得电得电时，系统压力由阀时，系统压力由阀3调定。在这种调压回路中，调定。在这种调压回路中，阀阀2和阀和阀3的调定压的调定压力要低于主溢流阀的调定压力力要低于主溢流阀的调定压力，而阀，而阀2和阀和阀3的调定压力之间没有什的调定压力之间没有什么一定的关系。当阀么一定的关系。当阀2或阀或阀3工作时，阀工作时，阀2或阀或阀3相当于阀相当于阀1上的另一上的另一个先导阀。个先导阀。用电液比例用电液比例溢流阀可以溢流阀可以实现无级调实现无级调压。压。双向调压回路双向调压回路 当执行元件正反行程需不同的供油当执行元件正反行程需不同的供油压力时，可采用双向调压回路。如图压力时，可采用双向调压回路。如图所示，当换向阀在左位时，泵出口由所示，当换向阀在左位时，泵出口由溢流阀溢流阀1调定为调定为较高压力较高压力，缸右腔油，缸右腔油液通过换向阀回油箱，溢流阀液通过换向阀回油箱，溢流阀2此时此时不起作用。当换向阀在右位时，缸空不起作用。当换向阀在右位时，缸空行程返回，泵出口由溢流阀行程返回，泵出口由溢流阀2调定为调定为较低压力较低压力，阀，阀1不起作用。不起作用。特点：在返回到终点后，泵在低压特点：在返回到终点后，泵在低压下回油，功耗小。下回油，功耗小。二、减压回路二、减压回路n功用功用 减小系统压力到需要的减小系统压力到需要的稳定稳定值，以满足机床的夹紧、定值，以满足机床的夹紧、定位、导轨润滑及控制油路的要求。位、导轨润滑及控制油路的要求。n为了减压阀稳定工作，最低调整压力为了减压阀稳定工作，最低调整压力 0.5MPa，最高调整压力最高调整压力至少比系统压力低至少比系统压力低0.5MPa。单级减压回路：单级减压回路：在需要低压的支在需要低压的支路上串联定值减压路上串联定值减压阀。单向阀用来阀。单向阀用来防防止主油路压力低于止主油路压力低于减压阀调整压力时减压阀调整压力时油液倒流，起短时油液倒流，起短时保压作用保压作用。动画动画 二级减压回路：二级减压回路：在先导型减压阀在先导型减压阀4遥控口接入远程调压阀遥控口接入远程调压阀2和二位二通电磁阀，和二位二通电磁阀，则可由阀则可由阀4、阀、阀2可调得两种压力值。但要可调得两种压力值。但要注意注意，阀，阀2的调定压力的调定压力值一定要低于阀值一定要低于阀4的调定减压值。的调定减压值。用电液比例减压阀可以实用电液比例减压阀可以实现无级调压。现无级调压。当减压回路中的执行元件当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应需要调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以避放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏免减压阀泄漏(指由减压阀指由减压阀泄油口流回油箱的油液泄油口流回油箱的油液)对对执行元件的速度产生影响执行元件的速度产生影响。三、卸荷回路三、卸荷回路n功用功用 在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启动原动机而使泵在很小的输出功率（压力和流量的启动原动机而使泵在很小的输出功率（压力和流量的乘积）下运转。以减少动力消耗，延长寿命。乘积）下运转。以减少动力消耗，延长寿命。n卸荷方式卸荷方式：有压力卸荷法；流量卸荷法两种。：有压力卸荷法；流量卸荷法两种。流量卸荷法：仅适用于变量泵，使泵以流量卸荷法：仅适用于变量泵，使泵以最小流量最小流量运转。运转。此方法简单，但泵处于高压状态，磨损此方法简单，但泵处于高压状态，磨损 严重。严重。压力卸荷法：将泵的出口直接接油箱，使之在压力卸荷法：将泵的出口直接接油箱，使之在零压零压或或 接近零压下工作。接近零压下工作。用换向阀用换向阀中位机能中位机能的卸荷回路：的卸荷回路：泵可借助泵可借助M型、型、H型或型或K型三型三 位换向阀的中位机能来实现降位换向阀的中位机能来实现降 压卸荷。压卸荷。此种方式卸荷，方法比较简此种方式卸荷，方法比较简 单，但压力损失较多，且不适单，但压力损失较多，且不适 用于一个泵驱动两个或两个以用于一个泵驱动两个或两个以 上执行元件的场所。适应于单个上执行元件的场所。适应于单个 执行元件和小流量的场合。执行元件和小流量的场合。注意注意：三位换向阀的流量必须：三位换向阀的流量必须 和泵的流量相适宜。和泵的流量相适宜。动画动画 用用二位二通阀旁路二位二通阀旁路卸荷回路卸荷回路：采用二位二通电磁换向阀，将先导型溢流阀的遥控口接油采用二位二通电磁换向阀，将先导型溢流阀的遥控口接油箱，来实现卸荷。二位二通电磁阀断电时，泵卸荷；通电时箱，来实现卸荷。二位二通电磁阀断电时，泵卸荷；通电时系系统压力统压力由溢流阀调定。由溢流阀调定。注意注意：二位二通阀的额定流量必须和泵的流量相适宜：二位二通阀的额定流量必须和泵的流量相适宜。由于受电磁力的限制，只用于由于受电磁力的限制，只用于小流量小流量场合。场合。用用先导型溢流阀先导型溢流阀的卸荷回路的卸荷回路：采用二位二通电磁换向阀，将采用二位二通电磁换向阀，将先导型溢流阀的遥控口接油箱，来先导型溢流阀的遥控口接油箱，来实现卸荷。二位二通电磁阀通电时，实现卸荷。二位二通电磁阀通电时，泵卸荷；断电时泵卸荷；断电时系统压力系统压力由溢流阀由溢流阀调定。调定。图图中中二二位位二二通通电电磁磁阀阀只只通通过过很很少少流流量量，因因此此可可用用于于大大流流量量场场合合。在在实实际际应应用用上上，此此二二位位二二通通电电磁磁阀阀和和溢溢流流阀阀组组合合在在一一起起，此此组组合合称称为为电磁溢流阀电磁溢流阀。用用限压式变量泵限压式变量泵的卸荷回路：的卸荷回路：为零流量卸荷。当换向阀处于中为零流量卸荷。当换向阀处于中位时，泵的压力升高，流量减少。位时，泵的压力升高，流量减少。当泵的压力到调节螺钉调定的极限当泵的压力到调节螺钉调定的极限值时，泵的流量减小到只补充缸或值时，泵的流量减小到只补充缸或阀的泄漏，回路实现保压卸载。阀的泄漏，回路实现保压卸载。用蓄能器和用蓄能器和卸荷溢流阀卸荷溢流阀的卸荷回路：的卸荷回路：卸荷溢流阀是卸荷溢流阀是溢流阀溢流阀和和单向阀单向阀的组合阀，符号见图。当回路压的组合阀，符号见图。当回路压力到达卸荷溢流阀调定压力时，泵通过该阀卸荷。有大小泵组合力到达卸荷溢流阀调定压力时，泵通过该阀卸荷。有大小泵组合时的大泵卸荷及有蓄能器时的保压卸荷。蓄能器是保持系统压力。时的大泵卸荷及有蓄能器时的保压卸荷。蓄能器是保持系统压力。使使大泵卸荷大泵卸荷四、增压回路四、增压回路n功用功用 利用增压回路，采用压力较低的液压泵，就可以使系利用增压回路，采用压力较低的液压泵，就可以使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不大的油液供应。统的局部支路获得比系统压力高且流量不大的油液供应。实现压力放大的元件主要是增压缸或增压器，其增压比实现压力放大的元件主要是增压缸或增压器，其增压比为增压器大小活塞的面积比。为增压器大小活塞的面积比。注意注意：压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。：压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。有单作用增压缸和双作用增压缸的增压回路。有单作用增压缸和双作用增压缸的增压回路。单作用增压缸单作用增压缸的增压回路的增压回路 当二位四通电磁阀通电，右位当二位四通电磁阀通电，右位工作时，压力油工作时，压力油p1进入增压缸进入增压缸的大活塞腔，此时小活塞腔得的大活塞腔，此时小活塞腔得到所需的到所需的较高压力较高压力油油P2进入工进入工作缸作缸4；当电磁阀断电在图示位；当电磁阀断电在图示位置时，增压缸返回，高位油箱置时，增压缸返回，高位油箱7中的油液经单向阀补入小活塞，中的油液经单向阀补入小活塞，工作缸靠弹簧复位。该回路只工作缸靠弹簧复位。该回路只能间歇增压，所以称之为单作能间歇增压，所以称之为单作用增压回路。用增压回路。适用于单向作用力大、行程小、适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合。作业时间短的场合。双作用增压缸双作用增压缸的增压回路的增压回路 在在图图示示位位置置，液液压压泵泵输输出出的的压压力力油油经经换换向向阀阀5和和单单向向阀阀1进进入入增增压压缸缸左左端端大大、小小活活塞塞腔腔，增增压压缸缸活活塞塞右右移移，右右端端大大活活塞塞腔腔的的回回油油通通油油箱箱，右右端端小小活活塞塞腔腔增增压压后后的的高高压压油油P2经经单单向向阀阀4输输出出，此此时时单向阀单向阀2、3被关闭。被关闭。当当活活塞塞移移到到右右端端时时，换换向向阀阀得得电电换换向向，增增压压缸缸活活塞塞左左移移,同同理理，左左端端小小活活塞塞腔腔输输出出的的高高压压油油经经单单向向阀阀3输输出出，这这样样，增增压压缸缸的的活活塞塞不不断断往往复复运运动动，两两端端便便交交替替输输出出高高压压油油，从而实现了连续增压。从而实现了连续增压。它能连续输出高压油，适用于增它能连续输出高压油，适用于增压行程要求较长的场合。压行程要求较长的场合。五、保压回路五、保压回路n功用：功用：使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下保持使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下保持稳定稳定不变的压力不变的压力。保压性能有两个指标：。保压性能有两个指标：保压时间保压时间和和压力稳定性压力稳定性。常用的常用的液控单向阀液控单向阀保压回路：保压回路：利用密封性能较好的液控单向阀利用密封性能较好的液控单向阀密封保压。但是阀类元件处的泄密封保压。但是阀类元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能漏使得这种回路的保压时间不能维持太久。维持太久。适用于保压时间短、对保压稳适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。定性要求不高的场合。自动补油自动补油的保压回路的保压回路 采用液控单向阀、采用液控单向阀、电接触式压力表电接触式压力表。当。当1YA得电，换向阀右位接得电，换向阀右位接入回路，液压缸上腔压力上升至电接触式压力表的上限值时，上触入回路，液压缸上腔压力上升至电接触式压力表的上限值时，上触点接电，使电磁铁点接电，使电磁铁1YA失电，换向阀处于中位，液压泵失电，换向阀处于中位，液压泵卸荷卸荷，液压，液压缸由液控单向阀保压。当液压缸上腔压力下降到预定下限值时，电缸由液控单向阀保压。当液压缸上腔压力下降到预定下限值时，电接触式压力表又发出信号，使接触式压力表又发出信号，使1YA得电，液压泵再次向系统供油，得电，液压泵再次向系统供油，使压力上升。当压力达到上限值使压力上升。当压力达到上限值时，上触点又发出信号，使时，上触点又发出信号，使1YA失电。这样就能自动地使液压缸失电。这样就能自动地使液压缸及时补充压力油，使上腔压力能及时补充压力油，使上腔压力能长时间保持稳定长时间保持稳定不变。可应用于不变。可应用于夹紧夹紧机构。机构。利用利用液压泵液压泵的保压回路：的保压回路：就是在保压过程中，液压泵仍以较高的压力就是在保压过程中，液压泵仍以较高的压力(保压所需压力保压所需压力)工作，工作，此时，若采用此时，若采用定量泵定量泵，则压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统，则压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统功率损失大，易发热，故只在小功率的系统且保压时间较短的场功率损失大，易发热，故只在小功率的系统且保压时间较短的场合下才使用；若采用合下才使用；若采用变量泵变量泵，在保压时泵的压力较高，但输出流，在保压时泵的压力较高，但输出流 量几乎等于零，因而，液量几乎等于零，因而，液压系统的功率损失小，能压系统的功率损失小，能随泄漏量的变化而自动调随泄漏量的变化而自动调整输出流量，因而其效率整输出流量，因而其效率也较高。也较高。也可采用也可采用小流量辅助泵小流量辅助泵和蓄能器和蓄能器补油的保压回路，补油的保压回路，以补偿系统泄漏，实现系以补偿系统泄漏，实现系统保压。统保压。六、平衡回路六、平衡回路 功用功用 使立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止运动部件使立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运动时因自重超速失在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运动时因自重超速失控。控。采用采用单向顺序阀单向顺序阀的平衡回路：的平衡回路：当当1YA得电后活塞下行时，回得电后活塞下行时，回油路上就存在着一定的背压；只油路上就存在着一定的背压；只要将这个背压调得能支承住活塞要将这个背压调得能支承住活塞和与之相连的工作部件自重，活和与之相连的工作部件自重，活塞就可以平稳地下落。当换向阀塞就可以平稳地下落。当换向阀处于中位时，活塞停止运动，不处于中位时，活塞停止运动，不再继续下移。再继续下移。动画动画顺序阀压力调定后，若工作负载变小，系统功率损失顺序阀压力调定后，若工作负载变小，系统功率损失将增大。将增大。由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置。能长时间停在任意位置。该回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场该回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。合。采用采用液控顺序阀液控顺序阀的平衡回路：的平衡回路：当活塞下行时，控制压力油打开液控顺序阀，背压消失，回路当活塞下行时，控制压力油打开液控顺序阀，背压消失，回路效率较高；当停止工作时，液控顺序阀关闭以防止活塞因自重而效率较高；当停止工作时，液控顺序阀关闭以防止活塞因自重而下降。回路的优点是只有上腔进油时活塞才下行，比较安全可靠，下降。回路的优点是只有上腔进油时活塞才下行，比较安全可靠，具有很好的密封性，能起到长时间的闭锁定位作用，还能自动适具有很好的密封性，能起到长时间的闭锁定位作用，还能自动适应不同负载对背压的要求；它缺点是，活应不同负载对背压的要求；它缺点是，活塞下行时平稳性较差。这是因为活塞下行塞下行时平稳性较差。这是因为活塞下行时，液压缸上腔油压降低，将使液控顺序时，液压缸上腔油压降低，将使液控顺序阀关闭。当顺序阀关闭时，因活塞停止下阀关闭。当顺序阀关闭时，因活塞停止下行，使液压缸上腔油压升高，又打开液控行，使液压缸上腔油压升高，又打开液控顺序阀。因此液控顺序阀始终工作于启闭顺序阀。因此液控顺序阀始终工作于启闭的过渡状态，因而影响工作的平稳性。的过渡状态，因而影响工作的平稳性。这种回路适用于运动部件重量不很大、这种回路适用于运动部件重量不很大、停留时间较短的液压系统中。停留时间较短的液压系统中。动画动画 采用采用液控单向阀液控单向阀的平衡回路的平衡回路由于液控单向阀是锥面密封，由于液控单向阀是锥面密封，故闭锁性能好。但是单独用于故闭锁性能好。但是单独用于平衡回路时，平衡回路时，活塞下行没有背活塞下行没有背压，压，会发生抖动或冲击，影响会发生抖动或冲击，影响运动平稳性，所以一般需要与运动平稳性，所以一般需要与单向节流阀串联使用。单向节单向节流阀串联使用。单向节流阀用于保证活塞下行的平稳流阀用于保证活塞下行的平稳。