第六章液压基本回路.ppt

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1、液压与气压传动液压与气压传动第一节第一节 压力控制回路压力控制回路第二节第二节 速度控制回路速度控制回路第三节第三节 多缸工作控制回路多缸工作控制回路第四节第四节 其他回路其他回路第六章第六章 液压基本回路液压基本回路基本回路的定义：基本回路的定义：能够完成某种特定控制功能的能够完成某种特定控制功能的液压元件液压元件和和管道管道的组合。的组合。液压传动系统由液压传动系统由基本回路基本回路组成组成液压与气压传动液压与气压传动第一节第一节 压力控制回路压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制回路是利用压力控制阀压力控制阀来控制来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压系统整体或某一部分的压力，以满

2、足液压执行元件对力或转矩要求的回路，这类回执行元件对力或转矩要求的回路，这类回路包括路包括调压、减压、增压、卸荷调压、减压、增压、卸荷和和平衡平衡等等多种回路。多种回路。液压与气压传动液压与气压传动功用：使液压系统整体或部分的功用：使液压系统整体或部分的压力保持恒压力保持恒定或不超过某个数值定或不超过某个数值。（1）单级调压回路单级调压回路（2）二级调压回路二级调压回路（3）多级调压回路多级调压回路一、调压回路一、调压回路第一节第一节 压力控制回路压力控制回路液压与气压传动液压与气压传动功用：使系统中的某一部分油路具有功用：使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。较低的稳定压力。二、减压回路

3、二、减压回路第一节第一节 压力控制回路压力控制回路液压与气压传动液压与气压传动三、卸荷回路三、卸荷回路功用：是在液压泵驱动电动机功用：是在液压泵驱动电动机不频繁启闭不频繁启闭的情况下，使液压泵的情况下，使液压泵在在功率损耗接近于零功率损耗接近于零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电机的寿命。统发热，延长泵和电机的寿命。流量卸荷：流量卸荷：使用变量泵，使之以最小流量运转使用变量泵，使之以最小流量运转压力卸荷：压力卸荷：使泵在接近零压下运转使泵在接近零压下运转常见的压力卸荷方式：常见的压力卸荷方式：（1）换向阀卸荷回路换向阀卸荷回路（2）用先导

4、型溢流阀卸荷的卸荷回路用先导型溢流阀卸荷的卸荷回路第一节第一节 压力控制回路压力控制回路液压与气压传动液压与气压传动四、平衡回路四、平衡回路功用：功用：防止防止垂直或倾斜放置的液压缸和垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件与之相连的工作部件因自重而自行下落因自重而自行下落采用单向顺序阀的平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路第一节第一节 压力控制回路压力控制回路本节结束，返回本节结束，返回液压与气压传动液压与气压传动第二节第二节 速度控制回路速度控制回路一、调速回路一、调速回路 改变执行元件的工作速度改变执行元件的工作速度液压缸液压缸 ：v=q/A 改变流量改变流量q液压马达：液压马达：n=q/

5、Vm 改变流量或排量改变流量或排量节流调速节流调速：用定量泵和流量阀来调速：用定量泵和流量阀来调速容积调速容积调速：用改变变量泵或变量液压马达的排：用改变变量泵或变量液压马达的排量调速量调速液压与气压传动液压与气压传动工作原理：通过改变回路中流量控制元件（节工作原理：通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速阀）流阀和调速阀）通流截面积的大小通流截面积的大小来控制流入来控制流入执行元件或自执行元件流出的执行元件或自执行元件流出的流量流量，以调节其，以调节其运动速度。运动速度。进油节流调速回路（定压式）进油节流调速回路（定压式）回油节流调速回路回油节流调速回路（定压式）（定压式）旁油路节流调速回路

6、旁油路节流调速回路（变压式）（变压式）（一）一）节流调速回路节流调速回路根据流量阀在回路中的位置不同，分为：根据流量阀在回路中的位置不同，分为：供油压力不随负供油压力不随负载变化而变化载变化而变化供油压力随负载供油压力随负载变化而变化变化而变化液压与气压传动液压与气压传动1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路（1）速度负载特性）速度负载特性 A）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：缸在稳定工作时的受力平衡方程为：所以所以B）节流阀两端的压力差为：节流阀两端的压力差为：C）进入液压缸的流量为：进入液压缸的流量为：D）液压缸的运动速度为：液压缸的运动速度为：根据以上公式可得速度负载特性曲线根据以上

7、公式可得速度负载特性曲线液压与气压传动液压与气压传动1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路速度负载特性曲线速度负载特性曲线从从公式和曲线可得如下结论：公式和曲线可得如下结论：（a）当）当AT一定时，重载区比轻载一定时，重载区比轻载区的速度刚性差；区的速度刚性差；（b）在相同负载在相同负载F条件下，条件下，AT大大的比小的的比小的速度刚性差，即速度高时速度刚性差，即速度高时刚性差。刚性差。所以这种调速回路适用于低速轻载的场合所以这种调速回路适用于低速轻载的场合液压与气压传动液压与气压传动1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路（2 2 2 2）最大承载能力）最大承载能力）最大承载能力）最大

8、承载能力液压泵输出的流量全部经溢流阀流回油箱，节液压泵输出的流量全部经溢流阀流回油箱，节流阀两端压差为流阀两端压差为0，活塞停止运动，此时的，活塞停止运动，此时的F值值为回路的最大承载值。为回路的最大承载值。（3 3 3 3）功率和效率）功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的输入功率为泵的输出功率，为回路的输入功率为泵的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的功率损失为回路的功率损失为液压与气压传动液压与气压传动1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路（3 3 3 3）功率和效率）功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的功率损失为回路的功率损失为回

9、路的功率损失由两部分组成，即回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失功率溢流损失功率节流损失功率节流损失功率回路的效率为回路的效率为此种回路的效率较低。此种回路的效率较低。当负载变化时，回路的最大效率为当负载变化时，回路的最大效率为0.385。当负载恒定或变化很小时，效率可达当负载恒定或变化很小时，效率可达0.20.6；液压与气压传动液压与气压传动2 2、回油节流调速回路、回油节流调速回路（1）速度负载特性）速度负载特性 A）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：缸在稳定工作时的受力平衡方程为：所以所以B）节流阀两端的压力差为：节流阀两端的压力差为：C）进出液压缸的流量为：进出液压缸的流量为：D）液压

10、缸的运动速度为：液压缸的运动速度为：液压与气压传动液压与气压传动2 2、回油节流调速回路、回油节流调速回路速度负载特性曲线与进油节流调速的基本相同。速度负载特性曲线与进油节流调速的基本相同。速度刚性也基本相同速度刚性也基本相同（2 2 2 2）最大承载能力）最大承载能力）最大承载能力）最大承载能力与进油节流调速相同，即与进油节流调速相同，即（3 3 3 3）功率和效率）功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的输入功率为泵的输出功率，与进油节流相同为回路的输入功率为泵的输出功率，与进油节流相同为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为液压与气压传动液压与气压传动2 2、回

11、油节流调速回路、回油节流调速回路（3 3 3 3）功率和效率）功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的功率损失为回路的功率损失为回路的功率损失由两部分组成，即回路的功率损失由两部分组成，即溢流损失功率溢流损失功率节流损失功率节流损失功率回路的效率为回路的效率为与与进油节流相同进油节流相同液压与气压传动液压与气压传动2 2、回油节流调速回路、回油节流调速回路（4 4 4 4）回油节流与进口节流调速回路的区别）回油节流与进口节流调速回路的区别）回油节流与进口节流调速回路的区别）回油节流与进口节流调速回路的区别（a）承受负值负载的能力承受负值负载的能力 回油节流可使液压缸回油腔形成一定的背压，能承受

12、负负回油节流可使液压缸回油腔形成一定的背压，能承受负负载；而进油节流不能。载；而进油节流不能。（b）停车后的启动性能停车后的启动性能 回油节流会使活塞前冲，而进油节流前冲很小，或没有前冲。回油节流会使活塞前冲，而进油节流前冲很小，或没有前冲。（c）实现压力控制的方便性实现压力控制的方便性进油节流：进油腔的压力随负载而变化，压力控制很方便；进油节流：进油腔的压力随负载而变化，压力控制很方便；回油节流：回油腔的压力随负载而变化，压力控制不稳定。回油节流：回油腔的压力随负载而变化，压力控制不稳定。（d）发热及泄漏的影响发热及泄漏的影响发热和泄漏对进油节流的影响大于对回油节流的影响。发热和泄漏对进油节

13、流的影响大于对回油节流的影响。（e）运动平稳性运动平稳性液压与气压传动液压与气压传动3 3、旁油路节流调速回路、旁油路节流调速回路A）缸在稳定工作时的受力平衡方程为：缸在稳定工作时的受力平衡方程为：所以所以B）节流阀两端的压力差为：节流阀两端的压力差为：C）进入液压缸的流量为：进入液压缸的流量为：D）液压缸的运动速度为：液压缸的运动速度为：（1）速度负载特性）速度负载特性液压与气压传动液压与气压传动3 3、旁油路节流调速回路、旁油路节流调速回路速度负载特性曲线速度负载特性曲线从从曲线可得如下结论：曲线可得如下结论：（a）当）当AT一定而负载增加时，速一定而负载增加时，速度显著下降，即特性很软；

14、度显著下降，即特性很软；（b）当）当AT一定时，负载越大，速一定时，负载越大，速度刚度越大；度刚度越大；（c）在相同负载在相同负载F条件下，条件下，AT越越小，速度刚度越大，即速度高时刚小，速度刚度越大，即速度高时刚性好。性好。所以这种调速回路适用于高速重载的场合所以这种调速回路适用于高速重载的场合液压与气压传动液压与气压传动3 3、旁油路节流调速回路、旁油路节流调速回路（2 2 2 2）最大承载能力）最大承载能力）最大承载能力）最大承载能力最大承载能力随节流阀通流面积的增加而减小，最大承载能力随节流阀通流面积的增加而减小，即低速承载能力很差。即低速承载能力很差。（3 3 3 3）功率和效率）

15、功率和效率）功率和效率）功率和效率回路的输入功率为泵的输出功率，为回路的输入功率为泵的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的输出功率为缸的输出功率，为回路的功率损失为回路的功率损失为只有节流损失，而无溢流损失，且随负载而变只有节流损失，而无溢流损失，且随负载而变随负载而变随负载而变回路效率为：回路效率为：回路效率为：回路效率为：液压与气压传动液压与气压传动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使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较“软软”，变载荷下的运动平稳性都比较差。，变载荷下的运动平稳性都比较差。为了克服这个

16、缺点，可用调速阀来代替节流阀。为了克服这个缺点，可用调速阀来代替节流阀。因为调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进因为调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出油口间的压差基本不变，所以使用调速阀后，速度出油口间的压差基本不变，所以使用调速阀后，速度负载特性得到改善。负载特性得到改善。进油节流调速进油节流调速旁旁油路节流调速油路节流调速液压与气压传动液压与气压传动（二）容积调速回路二）容积调速回路1.变量泵定量液压执行元件变量泵定量液压执行元件液压缸液压缸定量马达定量马达2.定量泵变量马达定量泵变量马达3.变量泵变量马达变量泵变量马达原理：原理：改变泵或马达的排量来实现调速。改变泵或马达

17、的排量来实现调速。优点：优点：没有节流损失和溢流损失，效率高，温升小，没有节流损失和溢流损失，效率高，温升小，适于高速、大功率调速系统。适于高速、大功率调速系统。缺点：缺点：变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。基本形式：基本形式：液压与气压传动液压与气压传动1、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路（1）变量泵与液压缸组合）变量泵与液压缸组合安全阀安全阀这种回路的调速特性为：这种回路的调速特性为：0FF1v这种回路的活塞运动速度为：这种回路的活塞运动速度为：液压与气压传动液压与气压传动1、变量泵和定量液压执行元

18、件的容积调速回路、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路（2）变量泵与定量马达组合）变量泵与定量马达组合安全阀安全阀这种回路的这种回路的调速特性调速特性为：为：若不计损失，若不计损失，马达的转速马达的转速为：为：当负载转矩恒定时，马达的当负载转矩恒定时，马达的输出转矩输出转矩都都恒定不变恒定不变和回路和回路工作压力工作压力p0nmP、TTP这种回路又称这种回路又称恒转矩调速恒转矩调速马达的输出功率马达的输出功率液压与气压传动液压与气压传动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这种回路的这种回路的调速特性调速特性为：为：若不计损失，若不计损失，马达的转速马达的转速为：

19、为：当负载功率恒定时，马达的当负载功率恒定时，马达的输出功率输出功率PM和回路和回路工作压力工作压力p都都恒定不变恒定不变这种回路又称这种回路又称恒功率调速恒功率调速马达的输出转矩马达的输出转矩0nmP、TTP液压与气压传动液压与气压传动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这种回路的这种回路的调速特性曲线调速特性曲线为：为：是是前述两种调速回路的组合前述两种调速回路的组合0nMP、TTP恒恒转矩调速转矩调速恒恒功率调速功率调速先改变泵的排量先改变泵的排量VP由小到大由小到大，在改变马达的排量，在改变马达的排量VM由大到小由大到小，使马达转速使马达转速nM由最小变到

20、最大由最小变到最大。液压与气压传动液压与气压传动（三）三）容积节流调速回路容积节流调速回路1.限压式变量泵节流阀限压式变量泵节流阀2.差压式变量泵节流阀差压式变量泵节流阀液压与气压传动液压与气压传动功用：使液压执行元件获得所需的高速、以提功用：使液压执行元件获得所需的高速、以提高系统的工作效率或充分利用效率。高系统的工作效率或充分利用效率。二、快速运动回路二、快速运动回路1.液压缸差动连接回路液压缸差动连接回路2.采用蓄能器的快速运动回路采用蓄能器的快速运动回路3.双泵供油回路双泵供油回路4.用增速缸的快速运动回路用增速缸的快速运动回路液压与气压传动液压与气压传动三、速度换接回路三、速度换接回

21、路功能：使液压执行元件机构在一个工作循环中从功能：使液压执行元件机构在一个工作循环中从一种运动速度变换到另外一种运动速度一种运动速度变换到另外一种运动速度1.快速与慢速的换接回路快速与慢速的换接回路2.两种慢速的换接回路两种慢速的换接回路（用行程阀实现）（用行程阀实现）本节结束本节结束，返回，返回液压与气压传动液压与气压传动第三节第三节 多缸工作控制回路多缸工作控制回路一、一、顺序动作回路顺序动作回路1.行程控制的顺序动作回路行程控制的顺序动作回路2.压力控制的顺序动作回路压力控制的顺序动作回路二、二、多缸快慢速互不干扰回路多缸快慢速互不干扰回路功用：防止液压系统中的几个液压缸因速功用：防止液

22、压系统中的几个液压缸因速度快慢的不同而在动作上的相互干扰。度快慢的不同而在动作上的相互干扰。本节结束本节结束，返回，返回液压与气压传动液压与气压传动第四节第四节 其它回路其它回路锁紧回路锁紧回路功用：使液压缸能在任意位置上停留、且停功用：使液压缸能在任意位置上停留、且停留后不会因为外力作用而移动位置的回路。留后不会因为外力作用而移动位置的回路。本章结束本章结束液压与气压传动液压与气压传动行程阀行程阀顺序回路顺序回路行程开关行程开关顺序回路顺序回路液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动压力继电器压力继电器顺序回路顺序回路顺序阀顺序阀顺序回路顺序回路液压与气压传动液压与气压传动回

23、路演示回路演示液压与气压传动液压与气压传动液控单向阀液控单向阀锁紧回路演示锁紧回路演示液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动演示液压与气压传动液压与气压传动二级减压演示二级减压演示液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动溢流阀卸荷演示溢流阀卸荷演示液压与气压传动液压与气压传动顺序阀顺序阀平衡回路平衡回路液控单向阀液控单向阀平衡回路平衡回路液压与气压传动液压与气压传动进油节流调速回路进油节流调速回路返回返回调速阀调速阀节流节流液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路返回返回调速阀节流调速阀节流液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动回路演示回路演示液压与气压传动液压与气压传动回路演示回路演示液压与气压传动液压与气压传动液压缸差动连接回路液压缸差动连接回路返回速度换接回路返回速度换接回路回路演示回路演示液压与气压传动液压与气压传动用用行行程程阀阀的的速速度度换换接接回回路路回路演示回路演示液压与气压传动液压与气压传动并联并联串联串联