基本液压回路分析讲稿.ppt
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1、基本液压回路分析第一页,讲稿共六十九页哦(2)用单向阀将两个泵隔断用单向阀将两个泵隔断 在下图中,1是低压大流量泵,2是高压小流量泵。低压时两个泵排出的油合流,共同向系统供油。高压时,单向阀的反向压力为高压,单向阀关闭,泵2排出的高压油经过虚线表示的控制油路将阀3打开,使泵1排出的油经阀3回油箱,由高压泵2单独往系统供油,其压力决定于阀4。这样,单向阀将两个压力不同的泵隔断,不互相影响。2143第二页,讲稿共六十九页哦(3)用单向阀产生背压用单向阀产生背压 在右图中,高压油进入缸的无杆腔,活塞右行,有杆腔中的低压油经单向阀后回油箱。单向阀有一定压力降,故在单向阀上游总保持一定压力,此压力也就是
2、有杆腔中的压力,叫做背压,其数值不高一般约为0.5MPa。在缸的回油路上保持一定背压,可防止活塞的冲击,使活塞运动平稳。此种用途的单向阀也叫背压阀。背压阀pb第三页,讲稿共六十九页哦(4)用单向阀和其它阀组成复合阀用单向阀和其它阀组成复合阀 由单向阀和节流阀组成复合阀,叫单向节流阀。用单向阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单向节流阀中,单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头所示方向流动时,因单向阀关闭,液流只能经过节流阀从阀体流出。若液流沿箭头所示相反的方向流动时,因单向阀的阻力远比节流阀为小,所以液流经过单向阀流出阀体。此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运动速度。第四页,讲稿共
3、六十九页哦 在右图中,通过液控单向阀往立式缸的下腔供袖,活塞上行。停止供油时,因有液控单向阀,活塞靠自重不能下行,于是可在任一位置悬浮。将液控单向阀的控制口加压后,活塞即可靠自重下行。若此立式缸下行为工作行程,可同时往缸的上腔和液控单向阀的控制口加压,则活塞下行,完成工作行程。ABKG G(5)用液控单向阀使立式缸活塞悬浮用液控单向阀使立式缸活塞悬浮第五页,讲稿共六十九页哦 (6)用两个液控单向阀使液压缸双用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁向闭锁 将高压管A中的压力作为控制压力加在液控单向阀2的控制口上,液控单向阀2也构成通路。此时高压油自A管进入缸,活塞右行,低压油自B管排出,缸的工作和不加液
4、控单向阀时相同。同理,若B管为高压,A管为低压时,则活塞左行。若A、B管均不通油时,液控单向阀的控制口均无压力,阀1和阀2均闭锁。这样,利用两个液控单向阀,既不影响缸的正常动作,又可完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办法虽有多种,用液控单向阀的方法是最可靠的一种。12AB第六页,讲稿共六十九页哦5.4 方向阀在换向与锁紧回路中的应用方向阀在换向与锁紧回路中的应用方向阀在换向与锁紧回路中的应用方向阀在换向与锁紧回路中的应用 对于换向要求高的主机(如各类磨床),若用手动换向阀就不能实现自动往复运动,一般采用特殊设计的机液换向阀,以行程挡块推动机动先导阀,由它控制一个可调式液动换向阀来实现工作台的换向,既可
5、避免“换向死点”,又可消除换向冲击。这种换向回路,按换向要求不同可分为时间控制制动式和行程控制制动式两种。5.4.1.1 5.4.1.1 简单换向回路简单换向回路简单换向回路简单换向回路 5.4.1.2 5.4.1.2 复杂换向回路复杂换向回路复杂换向回路复杂换向回路 简单换向回路,只需在泵与执行元件之间采用标准的普通换向阀即可。5.4.1 5.4.1 换向回路换向回路换向回路换向回路 第七页,讲稿共六十九页哦图5.25 时间控制制动式换向回路(1)时间控制制动)时间控制制动式换向回路式换向回路第八页,讲稿共六十九页哦图5.25 时间控制制动式换向回路 其制动时间可通过节流阀J1和J2的开口量
6、得到调节;此外,换向阀中位机能采用H型,对减小冲击量和提高换向平稳性都有利。其主要缺点是换向精度不高。第九页,讲稿共六十九页哦图5.26 行程间控制制动式换向回路(2)行程控制制动式换向回路)行程控制制动式换向回路换向精度较高,冲出量较小;但制动时间的长短不可调。第十页,讲稿共六十九页哦 锁锁紧紧回回路路可可使使活活塞塞在在任任一一位位置置停停止止,可可防防其其窜窜动动。锁锁紧紧的的简简单单的的方方法法是是利利用用三三位位换换向向阀阀的的 M、O型型中中位位机机能能封封闭闭液液压压缸缸两两腔腔。但但由由于于换换向向阀阀有有泄泄漏漏,这这种种锁锁紧紧方方法法不不够够可可靠靠,只只适适用用于于锁锁
7、紧紧要要求求不不高高的的回回路路中。中。最常用的方法是采用双液最常用的方法是采用双液控单向阀,由于液控单向阀有控单向阀,由于液控单向阀有良好的密封性能,即使在外力良好的密封性能,即使在外力作用下,也能使执行元件长期作用下,也能使执行元件长期锁紧。锁紧。图5.27 锁紧回路 5.4.2 5.4.2 锁紧锁紧锁紧锁紧回路回路回路回路 第十一页,讲稿共六十九页哦 快快速速运运动动回回路路的功用在于使执行元件获得尽可能大的工作速度,以提高劳动生产率并使功率得到合理的利用。实现快速运动可以有几种方法。8.1 快速运动回路快速运动回路 这里仅介绍液液压压缸缸差差动动连连接接的的快快速速运运动动回回路路和双
8、泵供油的快速运动回路。双泵供油的快速运动回路。第十二页,讲稿共六十九页哦8.1.1 8.1.1 8.1.1 8.1.1 液压缸差动连接液压缸差动连接液压缸差动连接液压缸差动连接的快速运动回路的快速运动回路的快速运动回路的快速运动回路 换向阀2处于原位时,液压泵1输出的液压油同时与液压缸3的左右两腔相通,两腔压力相等。由于液压缸无杆腔的有由于液压缸无杆腔的有效面积效面积A1A1大于有杆腔的有效大于有杆腔的有效面积面积A2A2,使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力,导致活塞向右运动。图图8.1 8.1 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路第十三页,讲稿共六十九页哦8.1.1
9、8.1.1 8.1.1 8.1.1 液压缸差动连液压缸差动连液压缸差动连液压缸差动连接的快速运动回路接的快速运动回路接的快速运动回路接的快速运动回路 于是无杆腔排出的油液与泵1输出的油液合流进入无杆腔,即在不增加泵流量的前提下增加了供给无杆腔的油液量,使活塞快速向右运动。图图8.1 8.1 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路第十四页,讲稿共六十九页哦 这种回路比较简单也比较经济,但液压缸的速度加快有限,差动连接与非差动连接的速度之比为:有时仍不能满足快速运动的要求,常常要求和其它方法(如限压式变量泵)联合使用。图图8.1 8.1 液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接
10、的快速运动回路第十五页,讲稿共六十九页哦 当换向阀6处于图示位置,并且由于外负载很小,使系统压力低于顺序阀3的调定压力时,两个泵同时向系统供油,活塞快速向右运动;图图8.2双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路 设设定定双双泵泵供供油油时时系系统统的的最最高高工工作作压力压力低低压压大大流流量量泵泵1 1和和高高压压小小流流量量泵泵2 2组组成成的的双双联联泵作为系统的动力源。泵作为系统的动力源。8.1.2 8.1.2 双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路双泵供油的快速运动回路 第十六页,讲稿共六十九页哦 换向阀6的电磁铁通电后,缸有杆腔经节流阀7回油箱,系
11、系系系统统统统压压压压力力力力升升升升高高高高,达达到到顺顺序序阀阀3 3的的调调定定压压力力后后,大大流流量量泵泵1 1通通过过阀阀3 3卸卸荷荷,单单向向阀阀4 4自自动动关关闭闭,只只有有小小流流量量泵泵2 2单单独独向向系系统统供供油油,活塞慢速向右运动.设设定定小小流流量量泵泵2 2的的最最高高工作压力工作压力 注注意意:顺顺序序阀阀3 3的的调调定定压压力力至至少少应应比比溢溢流流阀阀5 5的的调调定定压压力力低低10%-20%10%-20%。第十七页,讲稿共六十九页哦 设设定定小小流流量量泵泵2 2的的最最高高工作压力工作压力 注注意意:顺顺序序阀阀3 3的的调调定定压压力力至至
12、少少应应比比溢溢流流阀阀5 5的的调调定定压压力力低低10%-20%10%-20%。大流量泵1的卸荷减少了动力消耗,回路效率较高。这种回路常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合,特别是在机床中得到了广泛的应用。第十八页,讲稿共六十九页哦8.2 调速回路8.2.1 8.2.1 8.2.1 8.2.1 调速方法概述调速方法概述调速方法概述调速方法概述 液压系统常常需要调节液液压压缸缸和和液液压压马马达达的运动速度,以适应主机的工作循环需要。液液压压缸缸和和液液压压马马达达的的速速度度决决定定于于排排量量及及输入流量输入流量。液压缸的速度为:液压马达的转速:式中 q 输入液压缸或液压马达的流量;
13、A 液压缸的有效面积(相当于排量);VM 液压马达的每转排量。第十九页,讲稿共六十九页哦 由以上两式可以看出,要控制缸和马达的速度,可以通过改变流入流量来实现,也可以通过改变排量来实现。对于液压缸来说,通过改变其有效作用面积A(相当于排量)来调速是不现实的,一般只能用改变流量的方法来调速。对变量马达来说,调速既可以改变流量,也可改变马达排量。第二十页,讲稿共六十九页哦目前常用的调速回路主要有以下几种:(1)(1)节节流流调调速速回回路路 采用定量泵供油,通过改变回路中节流面积的大小来控制流量,以调节其速度。(2)(2)容容积积调调速速回回路路 通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元件
14、的运动速度。(3)容积节流调速回路(联合调速)容积节流调速回路(联合调速)下面主要讨论节流调速回路节流调速回路和容积调速回路容积调速回路。8.2.2 8.2.2 8.2.2 8.2.2 采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路采用节流阀的节流调速回路 节流调速回路有进进进进油油油油路路路路节节节节流流流流调调调调速速速速,回回回回油油油油节节节节路路路路流流流流调调调调速速速速,旁旁路路节流调速节流调速三种基本形式。第二十一页,讲稿共六十九页哦8.2.2.1 8.2.2.1 进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路进油路节流调速回路图8.3进油路节
15、流调速回路 进油节流调速回路正常工作的条件:泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。注意注意 节流阀串联在泵和缸之间第二十二页,讲稿共六十九页哦8.2.2.2 8.2.2.2 8.2.2.2 8.2.2.2 回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路回油路节流调速回路 图8.5回油路节流调速回路采采用用同同样样的的分分析析方方法法可可以以得得到到与与进进油油路路节节流流调调速速回回路路相相似的速度负载特性似的速度负载特性.节节流流阀阀串串联联在在液压缸的回油路上液压缸的回油路上,第二十三页,讲稿共六十九页哦进油路和回油路节流调速的比较进油路和回油路节流调速的比较 (1)(1)(1
16、)(1)承受负值负载的能力承受负值负载的能力承受负值负载的能力承受负值负载的能力 回油节流调速能承受一定的负值负载 (2)(2)(2)(2)运动平稳性运动平稳性运动平稳性运动平稳性 回油节流调速回路运动平稳性好。(3)(3)(3)(3)油油油油液液液液发发发发热热热热对对对对回回回回路路路路的的的的影影影影响响响响 进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加;(4)(4)(4)(4)启启启启动动动动性性性性能能能能 回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即建立,会引起瞬间工作机构的前冲现象。进油路、回油路节流调速回路结构简单,但效率较低,只宜用在负载变化不大,低速、小功率场合,如某些机床的进给
17、系统中。第二十四页,讲稿共六十九页哦 8.2.2.3 8.2.2.3 旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路 图8.6 旁油路节流调速回路 节节流流阀阀装装在在与与液液压压缸缸并并联联的的支支路路上上,利利用用节节流流阀阀把把液液压压泵泵供供油油的的一一部部分分排排回回油油箱箱实实现现速速度调节度调节溢溢流流阀阀作作安安全全阀阀用用,液液压压泵泵的的供供油油压压力力P Pp p取决于负载取决于负载。第二十五页,讲稿共六十九页哦8.2.3 8.2.3 8.2.3 8.2.3 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
18、泵泵-马马达达式式回回路路。这里主要介绍泵-马达式容积调速回路。8.2.3.1 8.2.3.1 8.2.3.1 8.2.3.1 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积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路 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.第二十六页,讲稿共六十九页哦 图8.7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
19、统温升。统温升。第二十七页,讲稿共六十九页哦 8.3 同步回路 同步运动包括速度同步和位置同步两类。速度同步是指各执行元件的运动速度相同;而位置同步是指各执行元件在运动中或停止时都保持相同的位移量。8.3.1 8.3.1 液液液液压压压压缸缸缸缸机机机机械械械械联联联联结结结结的的的的同同同同步步步步回回回回路路路路 图8.13用机械联结的同步回路 第二十八页,讲稿共六十九页哦8.3.1 8.3.1 液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路液压缸机械联结的同步回路 图8.13用机械联结的同步回路 由于机械零件在制造,安装上的误差,同步精度不高。同时,两个液压缸的
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