液压与气压传动基本回路讲解复习.docx
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液压与气压传动基本回路讲解复习
液压基本回路介绍
本章介绍液压基本回路，这些回路主要包括：
•快速运动回路
•调速回路（包括节流调速回路和容积调速回路）
•同步回路
•顺序回路
•平衡回路和卸荷回路
注意
熟悉和掌握这些基本回路的组成.工作原理及应用,分析、设计和使用液压系统的基础。
8.1快速运动回路
快速运动回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。
实现快速运动可以冇几种方法。
这里仅介绍液压缸差动连接的快速运动
回路和双泵供油的快速运动回路。
8.1.1液压缸墓动连
接的快速运动回賂
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效面积A1大于有杆腔的有效面积A2,使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，导致
A、/A?
3
8.1.1浚压缸墓动逹
接的快速运动回路
rn;
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。
1
图&1
液压缸差动连接的快速运动回路
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）
2
液压缸差动连接的快速运动回路
R12双泵供油的快速运动回踣
设定双泵供油时系统的最高工作
-当换向阀6处于
图示位置，并且由于
外负载很小，使系统
7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；
低压大流量泵1和高压小流量泵2组成的双联泵作为系统的动力源。
4
w
:
顺序阀3的调定压力至少应比溢流阀5的调定压力低10%-20%.
坤TW）匕
3
换向阀6的电磁铁通电后，缸有杆腔经节流阀7回油箱，系统压力升高，达到顺序阀3的调定压力后，大流量泵1通过阀3卸荷，单向阀4自动关闭，只有小流量泵2单独向系统供油，活塞慢速向右运动.
设定小流备泵2的最高工作压力
坤7W）匕
7
w
:
顺序阀3的调定压力至少应比溢流阀乍的调定压力低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。
设定小流量泵2的最高工作压力
•2调速回路
8.2.1调速方法概述
液压系统常常需要调节液压缸和漑压马达的运动速度，以适应主机的工作循环需要。
液压缸和液压马达的速度决定于排量友输入流量。
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；
A—液压缸的有效面枳（相当于排量）；-液压马达的每转排量。
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。
目前常用的调速回路主要有以下几种：
（1）节流调速回路采用定量泵供油，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）容积调速回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的运动速度。
（3）容积节流调速回路（联合调速）
下面主要讨论节流调速回路和容积调速回路.
8.2.2采用节流阀的节流调速回路
节流调速回路有进沛跖劣沈调违，回油节賂流调速,
进油路节流调速回路
调定压力并保持定值。
卩流阀串联在泵和缸Z间
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
图8.3进油路节流调速回路
（1）速度负载特性
当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为：
£?
=—（8.1）
活塞受力方程为：
Pi=7-
式中;F—外负载力；
P2一液压缸回油腔压力，卩2心0。
缸的流量方程为：
q{=CAr{^pryn
=cat（pp—pxyu—cArp—ytl
于是0=务=活仝（PPA-F）"'（8-4）
式中
c—与油液种类等有关的系数；
Ar一节流阀的开口面积；
3丁一节流阀前后的压强差，少厂=pp一“]
刃一为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，/〃=o.5。
=
4
7爲Fr<8-4）
V
式（&4）为进油路节流调速回路的速度负载特性方程。
以卩为纵坐标,Fl为横坐标，将式（8・4）按不同节流阀通流面积人丁作图，可得一组抛物线，称为进油路节流调速回路的速度负
15
图8.4进油路节流调速冋路速度负钱特性曲线Ft
（2）功率特性
图8・3中，液压泵输出功率即为该回路的输入功率为:
Pp~P占卩
而缸的输出功率为：
q、
p\=Fu=f—=
回路的功率损失为：
M=pp-P\=PPQP^P\Q\
=PP^1\+令）一如一切）4
=Ppd+Arq、
AP=PpZ4-匀乃切
式中M—溢流阀的溢流S,zl^=qp—qi。
进油路节流调速回路的功率损失由两部分组成：
溢流
功率损失\PX=pp^q和节流功率损失△$=2冋
R・2・2・2回油賂节流调速回賂
进油路和回油路节流调速的比较
（1）承受負值負載的催力回油节流调速能承受一定的负值负载
（2）运动平稳性回油节流调速回路运动平稳性好。
（3）油滾发热对回廉的形响进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加；
（4）启动性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
&2X3旁油路节流调速回路
溢流阀作安全阀用，A，"液压泵的供油压力坊取决于负载。
节流阀装在与液压缸并联的支路上，利用节流阀把液压泵供油的一部分排回油箱实现速度调节
（1）速度负载特性
考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量那应计入泵的泄漏量随压力的变化采用与前述相
同的分析方法可得速度表达式为：
人
、
q、4小一7一也1
■9—•—•
、r
Pa
4人厂「
>7*17
|Ai丄
%一"〒）一0缶（〒厂匸壬呵P-44（8.8）＜Q
tt1-」
A,J
式中qpi—泵的理论流量；亠
泵的泄漏系数，其余符号意义同前。
（2）功率特性
流损失，无溢流损失,回路的输入功率pp=P\qp功率损失较小。
回路的输出功率P\=Fu=p{A{u=
回路的功率损失人、卜
/—V
注意：
节流调速回路速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性比较差。
为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代替C
8・2・3容积调速回賂
容积调速回路有泵-缸式回路和泵-马达式回路」这里主要介绍泵-马达式容积调速回路。
8.2.3.1变量泵-定量*达式容积调速回路
马达为定量，改变泵排量Vp可使马达转速口随之成比例地变化.
8.2.3・2定童慕-交益马达
弐容釈调违间辭
8.3.1液压缸机械联结的同步回路
8.3.1液压缸机械联结的同步回路
83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
这种同步回路是用刚性梁齿轮齿条等机械零件在两个液压缸的活塞杆间实现刚性联结以便来实现位移的同步.
由于机械零件在制造,安装上的误差，同步精度不高。
同时，两个液压缸的负载差异不宜过大，否贝U会造成卡死现象。
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