第4章 容积调速回路.ppt

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1、第4章 容积调速回路分析容积调速回路容积调速回路容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。由于没有节流损失和溢流损失，回路执行元件的速度。由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。变量泵变量泵定量马达闭式调速回路定量马达闭式调速回路 安全阀安全阀4防止回路过防止回路过载，辅助泵载，辅助泵1补充主泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油补充主泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油条件，置换部分发热油液以降低系统温升。条件，置换部分发热油液以降低系统温升。泵的转

2、速泵的转速 np 和和马达排量马达排量VM 视为常数，改变泵的排量视为常数，改变泵的排量Vp可使马可使马达转速达转速 nM 和和输出功率输出功率 PM 随之成比例的变化。马达的输出转矩随之成比例的变化。马达的输出转矩 TM 和回路的工作压力和回路的工作压力p 取决于负载转矩，不会因调速而发生取决于负载转矩，不会因调速而发生变化，所以这种回路常称为恒转矩调速回路。变化，所以这种回路常称为恒转矩调速回路。回路的速度刚性受负载变回路的速度刚性受负载变化影响的原因化影响的原因 随着负随着负载增加，因泵和马达的泄载增加，因泵和马达的泄漏增加，致使马达输出转漏增加，致使马达输出转速下降。速下降。回路的调速

3、范围回路的调速范围 Re40。变量泵变量泵变量马达闭式调速回路变量马达闭式调速回路 回路中元件对称回路中元件对称布置，变换泵的供油方向，即可实现马达正反向旋转。布置，变换泵的供油方向，即可实现马达正反向旋转。单向阀单向阀4、5 用于辅助泵用于辅助泵3 双向补油，单向阀双向补油，单向阀6、7 使使溢流阀溢流阀8 在两个方向都起过载保护作用。在两个方向都起过载保护作用。在低速段，先将马达排量调至最大，用变量泵调速，当泵在低速段，先将马达排量调至最大，用变量泵调速，当泵的排量由小变大，直至最大，马达转速随之升高，输出功的排量由小变大，直至最大，马达转速随之升高，输出功率也随之线性增加。此时因马达排量

4、最大，马达能获得最率也随之线性增加。此时因马达排量最大，马达能获得最大输出转矩，且处于恒转矩状态（恒转矩调节）。大输出转矩，且处于恒转矩状态（恒转矩调节）。高速段，泵为最大排量，用变量马达调速，将马达排量由高速段，泵为最大排量，用变量马达调速，将马达排量由大调小，马达转速继续升高，输出转矩随之降低。此时因大调小，马达转速继续升高，输出转矩随之降低。此时因泵处于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态泵处于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态（恒功率调节）。（恒功率调节）。由于泵和马达的排量由于泵和马达的排量都可调，扩大了回路都可调，扩大了回路的调速范围，一般的调速范围，一般Re100。

5、容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路用压力补偿泵供油，用流量控制阀调容积节流调速回路用压力补偿泵供油，用流量控制阀调定进入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度；并使定进入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度；并使变量泵的供油量始终随流量控制阀调定流量作相应的变变量泵的供油量始终随流量控制阀调定流量作相应的变化。这种回路无溢流损失，效率较高，速度稳定性比容化。这种回路无溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好。积调速回路好。限压式变量泵和调速阀、限压式变量泵和调速阀、背压阀的调速回路背压阀的调速回路 曲线曲线ABC是限压式变量泵是限压式变量泵的压力流量特性，曲线的压力流量特性，

6、曲线CDE是调速阀在某一开度时是调速阀在某一开度时的压差流量特性，点的压差流量特性，点F是是泵的工作点。这种回路无溢泵的工作点。这种回路无溢流损失，但有节流损失，其流损失，但有节流损失，其大小与液压缸的工作压力有大小与液压缸的工作压力有关。关。回路效率回路效率 p1q1/ppqp=p1/pp 差压式变量泵和节流阀的调速回路差压式变量泵和节流阀的调速回路这种回路不但变量泵的流量与节流阀确定的液压这种回路不但变量泵的流量与节流阀确定的液压缸所需流量相适应，而且泵的工作压力能自动跟缸所需流量相适应，而且泵的工作压力能自动跟随负载的增减而增减。随负载的增减而增减。由于节流阀两端的压差基本由于节流阀两端

7、的压差基本由作用在变量泵控制活塞上由作用在变量泵控制活塞上的弹簧力来确定，因此输入的弹簧力来确定，因此输入液压缸的流量不受负载变化液压缸的流量不受负载变化的影响。此外回路能补偿负的影响。此外回路能补偿负载变化引起泵的泄漏变化，载变化引起泵的泄漏变化，故回路具有良好的稳速性能。故回路具有良好的稳速性能。回路效率回路效率 p1q1/ppqp p1/(p1+Ft/A0)式中式中A0、Ft为变量泵控制活为变量泵控制活塞的作用面积和弹簧力。塞的作用面积和弹簧力。容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 容积调速回路有泵泵-缸缸式式回回路路和泵泵-马马达达式式回回路路。这里主要介绍泵-马达式容积调

8、速回路。变变变变量量量量泵泵泵泵-定定定定量量量量马马马马达达达达式式式式容容容容积积积积调调调调速回路速回路速回路速回路 马达为定量,改变泵排量VP可使马达转速nM随之成比例地变化.变量泵-定量马达容积调速回路 防止回路过载 补偿泵3和马达5的泄漏 调 定 油 泵 1的供油压力辅辅助助泵泵使使低低压压管管路路始始终终保保持持一一定定压压力力,改改善善了了主主泵泵的的吸吸油油条条件件,且且可可置置换换部部分分发发热热油油液液,降降低低系系统温升。统温升。变量泵-定量马达容积调速回路 变量泵-定量马达容积调速回路 工作特性曲线 防止回路过载 补偿泵3和马达5的泄漏 调 定 油 泵 1的供油压力定定定定量量量量泵泵泵泵-变变变变量量量量马马马马达达达达式式式式容容容容积积积积调速回路调速回路调速回路调速回路 变变量量泵泵-变变量量马马达达式容积调速回路式容积调速回路。