第八章液压基本回路
§1 概论
一、液压回路的组成
一般液压回路的主要元件的动力传递关系为：原动机液压泵液压阀
液动机负载。原动机将机械能输入液压系统，由液压动力元件——液压泵转变为液压能，通过控制元件——液压阀调整控制压力油的方向、流量和压力的大小，然后传递给执行元件——液动机，使其按照一定的方向、速度和出力带动负荷运动和工作，构成液压回路。
原动机主要有交流电动机、直流电动机和内燃机等。液压阀、液压泵和液动机等互相配合构成三种基本类型的控制回路，即压力控制回路，方向控制回路和速度控制回路。此外，还有由此派生出来的位置控制回路和时间控制回路。有时，一个回路可同时兼有几种职能。
二、液压回路的表示方法
液压回路可用以下几种表示方法。
1.外观图
它能直观地表示出各液压元件的形状、位置和管路的联接走向，不能表示出元件的内部结构和液压系统的工作原理，一般仅用于装配工作。
2.截面图
它直接表现出各元件的内部结构和系统的工作原理，便于理解和查找故障，但因制图较麻烦，一般仅用于教学。
3.符号图
它用简单的符号把复杂的液压系统表现出来，它既能表现出各元件之间管路的联接方法，又可以说明它的工作原理，制图也很简单。但是事先必须对各种元件的符号，工作原理和职能有充分的了解，否则看不懂符号图。这种方法被国内外广泛应用。
4.混和图
为了特别说明某元件的工作原理或不便于用符号表示液压元件时，可在符号图中采用局部截面图。
三、开式回路和闭式回路
液压系统按照油液的循环情况可分开式回路和闭式回路。开式回路中液动机的回油流到一个大气压条件下的开式油箱，液压泵靠自吸能力将油箱中的油液输入液压工作系统。闭式回路中液动机的回油直接输入液压泵的吸油口，形成封闭的回路。
开式回路结构简单，油液散热条件好，但是它的油箱体积较大，空气与油液的接触机会较多，因而容易混入空气，使系统工作不够稳定。开式回路要求液压泵有较好的自吸能力，对于自吸能力较差的柱塞泵等，需设置辅助液压泵。
闭式回路比开式回路效率高。一般开式回路的换向、调速由阀或泵阀联合控制，压力过高时，多余的油液自溢流阀流回油箱，造成效率损失。而闭式回路一般采用双向变量泵，通过改变变量泵的输出油液的方向和流量，控制液动机的运动方向和速度，回路中压力的高低取决于负载的大小，因而没有过剩的压力和多余的流量，效率较高。所以，它很适用于功率大，换向频繁的液压系统。
在闭式回路中，一个主液压泵只能供给一个执行元件，不适用于多负载的系统。另外，为了补充回路中的流量损失，往往要增设辅助泵或补油泵，因而系统比较复杂。
闭式回路油箱体积小，结构紧凑，污物和空气都不容易侵入系统，因而运转平稳。由于依靠液压泵改变油液流动方向，所以换向冲击较小。但它的散热条件较差，油温容易升高。
四、开环控制和闭环控制
液压系统的控制可分为两在类：开环控制和闭环控制。
开环控制中，控制元件——液压阀接到主令信号后，单方向控制执行元件——液动机的动作。而液压阀的动作并不受液动机动作的影响（液动机行程中某一瞬间发出的信号除外，如行程终点撞限位开关等）。它用于一般液压系统。
闭环控制中，当控制元件——液压阀接到主令信号后，一方面控制执行元件液动机的动作，一方面随时又接受液动机发出的反馈指令信号的控制，使液动机能够严格准确地按照指令信号工作。伺服系统一般为闭环控制。
五、开环自动控制的几种方法
1.行程控制
当液动机运动到一定的行程或位置时，触动电器元件（限位开关）或液压元件（行程阀、机动换向阀等），然后开始下一个动作，或使另一个液动机开始动作，这就是行程控制。它能直接保证运动部件的运动位置和行程长度，有效地控制几个运动部件之间的动作顺序。
2.压力控制
当液压回路中某一部位压力升高到一定值时，促使压力继电器、顺序阀等元件开始动作或发出信号，借以控制回路中其它元件的启闭和工作，这种依靠液压力自动控制回路动作的方法叫压力控制。采用压力控制时应充分考虑：工作时压力控制元件所在位置的液压力是否足以将它打开；在不工作时是否会因液压冲击等原因使它产生误动作；在工作时是否会因为压力波动使压力控制阀复位失灵。因此，压力控制不如行程控制可靠。但有时它比行程控制方便。
3.时间控制
液压装置工作时往往需要控制某一液动机几个不同动作的时间间隔，或几个液动机之间动作时间的间隔，它可以通过时间继电器或延时阀来完成，这叫时间控制。它只能用于一般时间要求不十分精确的场合。
4.电气信号控制
有些液压系统的执行元件的动作时间、速度、频率、位置和力直接依靠电气指令信号控制，它一般用于要求精密的数字控制和电液伺服系统，它能严格按照预先编好的程序进行工作。但它的电气系统比较复杂。
六、主回路和控制回路
液压系统中直接用于驱动液动机工作的回路称为主回路，用于控制泵阀动作的回路称为控制回路，控制回路可分为压力油控制和回油控制，如液动换向阀的换向为压力油控制，溢流阀遥控卸荷为回油控制。
§2 动力控制回路
一、主动力控制回路
所谓主动力就是直接用于驱动液动机工作的主要动力，它是液压系
统消耗能量最大的动力装置。
1.定量泵供油回路（如右图）
它一般与溢流阀配合使用，使系统压力保持一定，当超载时，溢流
阀打开，使压力油流回油箱，保护液压泵不受侵害。有时可在液压泵出
口加一个单向阀，防止油液反向流动。可避免压力冲击或系统中其它液
压泵输出高压油对它的影响。停泵后，它还可以防止因负载的作用使液
压泵反转。另外，由于油液始终保持在单向阀以后的回路中，防止空气
混入，所以增加了重新启动的平稳性。
2.变量泵供油回路
它采用限压式变量泵或双向变量泵时一般可不用溢流阀调整它的压
力，因为它可随负载的变化自动调整输出的流量和压力。但是它往往需设
置安全阀，当系统超载时，可以从安全阀卸油，从而保护液压泵以及系统
不受损害。
3.液压泵并联回路
1)同时供油并联回路（如右图）
两个液压泵同轴运转，将压油口联接起来同时输入液压系统，这样可
以增大流量，但不能增加压力。这种方法只能同时使用，不能分泵供油。
b)三泵协同供油并联回路（如上图）
三个定量泵的油量分别为Q1
4.液压泵串联回路
两个液压泵串联可以提高工作压力。它的总压力等于两个液压泵的压
力之和。但它的流量不能增加，为小容量泵的流量。
1)供油串联回路（如右图）
有些液压泵自吸能力较差，如柱塞泵等。为了解决吸油问题，往往设
置一个自吸能力好的液压泵与它串联，如齿轮泵、叶片泵等。为主泵2
输送油液的泵1称为前吸泵或供油泵。为了保证主泵顺利地吸入足够的油
液，前吸泵的流量必须大于主泵的流量。它多余的油液可通过溢流阀流回
油箱。前吸泵溢流阀调定压力一般为3~7公斤力/厘米2左右。它不承担
液压系统的负载，只起为主泵供油的作用。
2)增压串联回路
两个低压泵串联可以提高它的工作压力，完成高压泵的工作。但是两个泵之间必须设置平衡阀，才能使它们按照比例承担负载。
二、辅助动力控制回路
1.独立控制压力油回路
它由一小流量低压泵专门提供控制压力油。优点是控制回路不受主回路的干扰，工作稳定，但需要另设一套辅助动力源。液压系统工作时，首先启动辅助液压泵，使系统各有关元件获得控制压力，而后再启动主泵。它一般用于高压系统的控制回路。
2.主油路减压分出控制油路（见右图）
它在油路上串联顺序阀1同时用减压阀2分出控制油路。液
压泵启动后，由于顺序阀的作用，使减压阀及控制回路获得压力。
当压力达到调定值后，顺序阀打开，压力油才通入主回路。另外
在液动机快速运动或主回路卸荷时，控制回路也能保持一定压
力。它不需独立的控制压力油供油系统，但若使用高压阀也未必
经济。在高压条件下连续工作，顺序阀和减压阀容易产生不能复
位等问题，所以不十分可靠，一般仅用于Q≤40升/分，p≤200
公斤力/厘米2的液压系统。
3.主油路直接分出控制油路
主油路可以直接分出控制油路，但它要求在回油路上设置一个背压为相当的背压阀，以便使整个系统保持一定的压力，从而使控制回路有压力油作用，它一般用于200公斤力/厘米2以下的液压系统。
三、蓄能回路
蓄能器可以储存液压能，它能提供压力油，完成回路
中的某些动作，或作为应急动力源，补助动力源，减小液
压泵的容量和动力消耗。
1.作动力源的蓄能回路（如右图）
1为大容量低压蓄能器，2为小容量高压蓄能器，它能
获得相当于高低压泵并联供油的效果。
液压缸快速上行时由大容量蓄能器供油，碰到限位开
关后，电磁阀4导通，由高压小容量蓄能器供油，液压缸
进入工作状态。此时液压泵向大容量蓄能器输油。当蓄能
器充满油液时，压力升高打开卸荷阀5，使液压泵卸荷。
2.作补助动力源的蓄能回路（如下图）
当换向阀处于图示位置时，压力油打开液控单向阀，
蓄能器的压力油迅速排出，进入液压系统，与液压泵输出
油液同时供给液压缸，使其快速向右运动。换向阀切换后，
液压缸向左运动。尔后蓄能器充液蓄压，达到卸荷阀调定
压力时，液压泵卸荷。采用这种回路可以减小液压泵所需
的流量。
3.作应急动力源的蓄能回路（如下图）
当液压发生故障停止供油时，蓄能器可以使液压缸完成一次紧急动作。
4.作启动动力源的蓄能回路（如下图）
有些液压系统的液动机启动时往往需要很大的动力，此时可以采用蓄能器帮助启动。内燃机带动主泵运转时，蓄能器充液蓄能。在启动瞬间由蓄能器提供启动力，使液压马达开始旋转。手动液压泵在蓄能器漏油时，作应急使用。
四、补油回路
1.自吸补油回路（如下图）
图(a)中，液压缸在下行时，因活塞及负载的重力作用使得速度猛然增加，若油液供应不
2
2.蓄能器补油回路
为了防止系统因泄漏而失压，可以设置蓄能器蓄能补油。
3.液压泵补油回路（如上图）闭式液压系统往往采用小流量低压泵补油，它一方面可以补偿油液漏油，另一方面可以改善油液的循环状况，提高冷却效果。
§3 压力控制回路
一、调压回路
调压回路用于调整和控制整个系统的压力。液压装置工作时往往要求系统保持一定的压力，或在一定的压力范围内工作，有的还要求系统压力随负载的情况而变化，或变换几种压
1.
2.
图(a)中溢流阀1的调定压力高于溢流阀2的调定压力。处于图示工作状态时，溢流阀1工作，系统压力较高。当二位二通换向阀换向后，溢流阀2工作，系统压力降低。
图(b)为远程二级调压回路。在图示位置时，液压系统的压力由溢流阀1调定。当二位二通阀2换向后，溢流阀1的遥控口与远程调压阀3相通，此时系统压力由远程调压阀3的调定压力决定。远程调压阀的压力应小于溢流阀的调定压力。采用远程二级调压，可以使用体积较小、价格便宜的远程调压阀代替溢流阀，并且可以使用小流量的二位二通换向阀。
3.三级调压回路（如下图）
图(a)是采用三个溢流阀的三级调压回路。在图示状态，系统压力由溢流阀1调节。溢流阀2、3的调定压力低于溢流阀1的调定压力，当三位四通换向阀向右切换时，由溢流阀2调
整系统压力。三位四通换向阀向左切换时，由溢流阀3调整系统压力，从而得到三种不同的压力。
图(b)是采用两个远程调压阀和一个溢流阀的三级调压回路，远程调压阀2、3通过三位四通换向阀与溢流阀1的遥控口相通。通过三位四通换向阀的切换，系统可获得三种不同的压
4.
图(a)是采用两个溢流阀的往复换压回路。溢流阀2的调定压力低于溢流阀1的调定压力。在图示状态时，液压缸向左运动，溢流阀2决定系统压力。换向阀切换后，液压缸向右运动，溢流阀1决定系统压力。因而液压缸前进时系统为高压，后退时为低压，从而减少了非工作行程的动力消耗。
图(b)是使用远程调压阀的往复换压回路。处于图示状态，液压
缸向右运动时，远程调压阀2不工作，系统的压力由溢流阀1调定。
当换向阀切换后，液压缸向左运动，远程调压阀出油口接油箱，因
而对溢流阀发生作用，系统压力降到远程调压阀调定的压力。这样
液压缸在往复运动中获得两种不同的压力。
图(c)是液压马达的往复换压回路。液压马达正向旋转时，由溢
流阀1控制系统压力，反向旋转时，由溢流阀2控制系统压力。它
的往复压力数值的高低，可随意选择。
6.上下限压回路（如右图）
该图是液压马达的上下限压回路，它用高压溢流阀1、低压溢流
阀2、单向阀和辅助泵控制液压系统的上限压力和下限压力。主回路
中最高压力由高压溢流阀控制。当主回路压力降到低压溢流阀调定
压力以下时，从辅助泵输出压力油进入主回路，使主回路压力保持
在低压溢流阀的调定压力以上，从而保证主回路在一定的压力范围
内工作。
7.高低压泵调压回路（如右下图）
该图是高低压泵交替使用改变系统压力的调压回路。高
压泵1工作时，低压泵2卸荷。低压泵2工作时，高压泵1
卸荷。液压系统可以获得两种不同的工作压力。
二、减压回路
减压回路可以使局部回路获得低于系统压力的稳定压力
油，用于控制回路、润滑回路或局部低压系统。减压回路有
以下几种基本形式。
1.双向减压回路（如下图）
减压阀安装在换向阀与液压泵之间，使液压缸往复运动均能获得低压油。
2.单向减压回路（如下图）
单向减压阀装于换向阀与液压缸之间。在换向阀处于左端工作位置时，压力油经换向阀、减压阀变为低压进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经换向阀流回油箱；换向阀切换到右端工作位置后，系统压力油经换向阀直接进入液压缸右腔，液压缸向左运动，左腔油液从单向阀、换向阀回油箱，从而实现液压缸运动的单向减压。
3.断续减压回路（如下图）
4.二级减压回路（如上图）
减压阀1的遥控口接一远程调压阀2，并且用二位二通滑阀控制它的启闭。处于图示状态时，系统二次压力由减压阀1调定。当二位二通滑阀切换后，二次压力由远程调压阀2调定。
3.增力回路（如上图）
增力回路虽然没有提高油液的压力，但实际效果与增压回路是相同的。它由大小不同的两个液压缸用一根活塞杆串联起来。换向阀处于右端位置时，活塞杆向左运动；换向阀处于左端位置时，压力油进入小液压缸左腔，推动活塞快速向右运动，此时大液压缸左腔通过单向阀1吸入油液。当活塞杆抵住工件后，系统压力上升，将顺序阀2打开，压力油进入大液压缸左腔，两个液压缸力同时作用在工件上。
四、背压回路
3.往复不同的背压回路（如上图）
如图采用两个调定压力不同的特殊结构的背压阀。当高压油直通背压阀时，它在控制压力油作用下关闭。液压缸向左运动时，回油从背压阀1流回油箱；液压缸向右运动时，回油从背压阀2流回油箱。
五、保压回路
液压系统中某些液动机在停止或运动时，要求压力油压力必须高于某值，这时可采用保
压回路。
1.节流保压回路（如右图）
当多缸工作共用一个液压泵，其中一个液压缸的压力又不能低于一定
值时，可以采用节流保压回路。需要保压的管路2接在节流阀前，节流阀
的二次压力油接其它液压缸，由于节流阀的作用，管路1的液压缸工作时，
管路2的压力仍能保持在一定的值上。这个压力值是由节流阀节流前后的
压力差决定的。节流阀的开口越小，通过的流量越小，保压管路的压力也
就越高。节流保压的效率低，温升较高。用背压阀、顺序阀代替节流也可
以实现保压。
2.液控单向阀保压回路（如右图）
要求时间短的停车保压，可采用液控单向阀保压回路。它依靠油的压
缩能，管路和机架的弹性变形能实现保压。当液压缸抵住工件，油路切断
时，液控单向阀立即关闭，管路子中仍保持一定的压力，保压10分钟压
力降不大于20公斤力/厘米2。保压管路的管路越长，容积越大，工作压
力越低，密封元件越少，保压性能就越好。
3.蓄能器保压回路（如下图）
换向阀切换，液压缸往复运动到终点时蓄能器充液蓄压，当压力达到压力继电器的调定值时，压力继电器发出信号，使液压泵停止旋转。当因泄漏等原因压力降低到某值后，压力继电器复位，液压泵启动补压。由于压力继电器有返回区间，所以保压管路中的压力值在一定范围内变化。如果象(b)图那样设置一个减压阀，可使保持的压力稳定。单向阀用以防止油液反向流动。
4.保压泵保压回路（如下图）
在大流量的液压系统中，为了补偿泄漏，开泵保压，系统将会造成很大的功率损失，因而，有时采用专门的保压泵保压。保压泵的流量很小，液压缸上腔保压时，压力继电器6发出信号，使主泵1卸荷，保压泵2供油保压。
六、泄压回路
在某些系统中，换向阀切换时，由于回油腔有很高的压力，加之压力油腔的共同作用，假如回油腔突然泄压，不仅会引起剧烈的振动冲击和强烈的声音，而且会因液压冲击现象使管路破裂，或损坏其它液压元件。因此在液压缸换向前，应当首先消除保压管路中的压力。
1.顺序阀泄压回路（如下图）
采用液控单向阀停机保压的回路中，自身就具有一定的泄压能力。当换向阀换向后，首先打开单向阀，使保压腔泄压到一定值而又不致引起液压冲击时，然后液压缸启动换向。但是对于流量较大的系统往往来不及泄压，液压缸就已反向启动，则仍然会发生冲击、振动和噪音。下图中，液压缸上腔保压时，保压管路的压力油将顺序阀打开，换向阀切换到左端位置，压力油经管1、顺序阀流向回油箱。但是由于节流阀的背压作用，压力油仍能将液控单向阀打开，此时上腔泄压，当它的压力低于顺序阀调定压力时，顺序阀关闭，压力油进入液
压缸下腔，使活塞回程。
2.二位二通滑阀泄压回路（如上图）
换向前液压缸上腔保持一定的压力，换向时，换向阀1首先停于中间位置，同时二位二通滑阀2通电开启使上腔泄压，而后在时间继电器的控制下，换向阀1切换到左端的回程位置，液压缸回程运动。
3.K型滑阀泄压回路（如上图）
在液压缸回程运动前，换向阀首先回到中间K型机能的过渡位置，这时上腔的压力油经节流阀通回油箱泄压。当压力降低到压力继电器的调定压力以下时，换向阀切换到右端回程位置。
4.预泄换向阀泄压回路（如下图）
该回路是由电液换向阀、单向阀、液控单向阀、半开启二位三通滑阀等组成。A通液压缸下腔，B通液压缸上腔即保压腔。当液压缸加压，上腔压力升高时，压力油自B作用到泄压液控单向阀1和控制油路可控单向阀2上，并使其关闭。液压缸回程时，2DT电磁铁通电，先导阀6换向，控制油路作用在液控单向阀1和可控单向阀2上。由于控制压力低于工作压力，所以可控单向阀2不能打开，只能打开液控单向阀1，使B管路压力油经液控单向阀1、二位三通滑阀3流回油箱，开始泄压。当B管路压力降低到一定值后，可控单向阀2打开，控制油路经可控单向阀2进入液动滑阀7的右端，使其切换，此时液压缸回程，从而实现先泄压后换向的动作要求。单向阀4用于液压动主阀7的右腔排油。主阀7在弹簧作用下复位
时，可通过阀5吸入油液，防止吸空。为了防止可控单向阀2、单向阀4漏油使主阀7阀芯位移，特设置回油通道I，使它通过二位三通滑阀3的半开启油路流回油箱。
七、平衡回路
立式放置的液压缸和垂直运动的工作部件往往会因自重而下滑，为了防止发生这种现象，可以采用平衡回路。
1.顺序阀平衡回路（如下图）
用于平衡回路的顺序阀也称为平衡阀。顺序阀设置在液压缸下腔与换向阀之间，由于顺序阀的调定压力大于由液压缸系统自重产生的油压力，因而液压泵停止供油后液压缸活塞不会因自重而下滑。回程时压力油经单向阀进入液压缸下腔。液压机，组合机床及其它立式机床多采用这种回路。
2.远控顺序阀平衡回路（如上图）
它适用于平衡重量变化较大的装置，如起重机、提升器等。它的遥控口与液压缸上腔相通，顺序阀的调定压力受上腔液压力的控制。当换向阀切换到右端位置时，压力油通往液压缸上腔，同时分出控制压力油通入顺序阀遥控口，使顺序阀导通，下腔回油，活塞下降。在液压缸下行时，如因重物作用使下降速度过快，那么液压缸上腔压力必然降低，于是远控顺序阀关闭，防止活塞下降过快。换向阀处于中间位置时，上腔迅速卸压，远控顺序阀立刻关闭，液压缸停止运动。这种回路能平衡任何重量的负载，但它的平稳性较差。
八、卸荷回路
液压系统工作的某一段时间内有时不需要供油或只需要少量的油液，如
果不卸荷，多余的油液势必经溢流阀流回油箱，这样不仅增加功率损耗，
而且会使油液温升，采用卸荷回路就可以避免这种现象。
1.停机卸荷回路（如右图）
液动机停止运动卸荷可采用M型三位四通换向阀，使其处于中间过渡
位置，将压力油引回油箱，采用H型、K型换向阀也可以同样完成卸荷的
机能。
2.保压卸荷回路（如下图）
在保压管路中设置压力继电器，当压力升高到一定值时发出讯号，使液压泵电机停止运转，如(a)图；或控制二位二通滑阀切换，将压力油通回油箱，如图(b)；或通过遥控口将溢流阀全部打开卸荷，如图(c)。
此外，还可以直接用压力油控制卸荷阀卸荷，压力达到一定值时，打开卸荷阀，系统卸荷。
3.定位卸荷回路（如下图）
液压缸往复运动到一定位置时可利用自身的特殊结构卸荷，如图(a)。当活塞运动到两端时，液压泵输出的压力油能通过单向阀流回油箱。
图(b)是采用行程阀的卸荷回路。当液压缸向右运动到一定位置压下行程阀时，压力油经
行程阀流回油箱，换向阀换向后压力油进入液压缸右腔，活塞向左运动。
4.手动卸荷回路（如右图）
在需要卸荷时扳动手动滑阀，压力油即可流回油箱。
九、安全回路
液压系统过载时，如不采取安全措施往往会发生破坏事故，为了防止过载，可以采取安全措施，使系统卸载。
1.溢流阀安全回路（如下图）
溢流阀既可以调节系统压力，又可保障系统安全。它作安全阀使用时的开启压力应大于系统最高工作压力。图(a)是溢流阀作安全阀的实例。溢流阀1用以调正系统工作压力，溢流阀2作安全阀使用，它的调定压力大于溢流阀1的调定压力。当液压缸过载产生高压高于溢流阀1的调定压力时，单向阀关闭，溢流阀2打开卸荷，从而保护单向阀以上的回路不受过载压力的损害，保证安全。
图(b)是溢流阀作为安全阀使用的另一实例。当液压缸下行时，如顺序阀1发生故障没有打开，就会因为液压缸上下腔的有效作用面积差使下腔产生很高的压力，很容易发生损坏事故，加设溢流阀2就可以将过载产生的高压卸载，从而保证系统的安全。
2.压力继电器安全回路（如右图）
压力继电器的调定压力较高，当系统过载时，压力继电器才发生信号，使液压系统卸载或使液压泵停止运转。
十、稳压回路
液压泵工作时常常因流量脉动而产生压力脉动，液压系统流量的变化也会引起压力的变化，在要求压力十分稳定的系统中，就应该采取稳压措施。
1.蓄能器稳压回路
在动力源出口设置蓄能器，可以吸收液压泵的压力脉动，使输出的压力更加平稳。
2.恒压变量泵稳压回路（如右图）
采用恒压式变量泵可以使系统压力稳定。在变量泵的控制范围内，无论流量如何变化，液压泵的输出压力始终保持恒定。
十一、缓冲回路
液动机拖动工作部件高速运动时，如果突然停止或换向，会使油液的流速和流向急剧变化，系统压力剧增，引起压力冲击，因此需采取缓冲措施。
1.溢流缓冲回路（如下图）
在液压缸的进出油路上，设置流量较小的溢流阀或顺序阀，可以消除液压缸在任意位置上换向的压力冲击。它要求溢流阀反应灵敏，动作迅速，一般它的调定压力应大于系统溢流阀调定压力的5~10%以上。
2.吸压缓冲回路
在回路中设置蓄能器，当液动机换向产生压力冲击，蓄能器可吸收冲击压力实现缓冲。
3.减速缓冲回路
液动机在换向前减慢它的速度，可以缓和它的换向冲击。
4.延时缓冲回路（如上图）
延长换向时间可以缓和换向时的压力冲击。由于电液换向阀的控制油路中设有节流阻尼器，能够调整主阀换向时间，所以在压力冲击较大时，可以将换向时间延长，从而消除冲击实现缓冲。
单元六基本回路 学习要求 1、掌握各种基本回路所具有的功能，功能的实现方法 2、掌握各种基本回路的元件组成 3、能画出各种简单的基本回路 重点与难点： 本章的难点是：三种节流调速回路的速度—负载特性；液压效率的概念；三种容积调速回路的调速过程与特性；系统卸荷的卸荷方式；容积——节流调速的调速过程；同步回路中提高同步精度的补偿措施等。 第一节速度控制回路 速度控制回路是调节和改变执行元件的速度的回路，又称为调速回路；能实现执行元件运动速度的无级调节是液压传动的优点之一。速度控制回路包括调整工作行程速度的调速回路、空行程的快速运动回路和实现快慢速度切换的速度换接回路。 一、调速回路 调速是为了满足液压执行元件对工作速度的要求，在不考虑液压油的压缩性和泄漏的情况下。由液压系统执行元件速度的表达式 可知： 液压缸的运动速度为： 液压马达的转速： 所以，改变输入液压执行元件的流量q或改变液压缸的有效面积A（或液压马达的排量）均可以达到改变速度的目的。但改变液压缸工作面积的方法在实际中是不现实的，因此，只能用改变进入液压执行元件的流量或用改变变量液压马达排量的方法来调速。为了改变进入液压执行元件的流量，可采用变量液压泵来供油，也
可采用定量泵和流量控制阀，以改变通过流量阀流量的方法。 根据以上分析，液压系统的调速方法可以有以下三种： （1）节流调速：采用定量泵供油，由流量阀调节进入执行元件的流量来实现调节执行元件运动速度的方法。 （2）容积调速：采用变量泵来改变流量或改变液压马达的排量来实现调节执行元件运动速度的方法。 （3）容积节流调速：采用变量泵和流量阀相配合的调速方法，又称联合调速。（一）节流调速回路 节流调速回路的工作原理是通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或从执行元件中流出的流量，以调节其运动速度。节流调速回路的优点是结构简单可靠、成本低，但这种调速方法的效率较低；所以，节流调速回路一般适用于小功率系统。根根流量阀在回路中的位置不同，分为进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速三种回路。 1、进油路节流调速回路 将流量阀装在执行元件的进油路上称为进油节流调速，如图6-1所以。在进油路节流调速回路中，泵的压力由溢流阀调定后，基本保持不变，调节节流阀阀口的大小，便能控制进入液压缸的流量，从而达到调速的目的，定量泵输出的多余油液经溢流阀排回油箱。
第八章液压基本回路（二） §4 速度控制回路 在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。 一、节流调速回路 在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。 1.进口节流调速回路（如下图） 节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。 2.出口节流调速回路（如下图） 节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。 3.傍路节流调速回路（如下图） 节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。 4.进出口同时节流调速回路（如下图） 在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。 5.双向节流调速回路（如下图） 在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。 图（a）为双向进口节流调速回路。当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。 图（b）为双向出口节流调速回路。它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。 6.调速阀的桥式回路（如下图） 调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。换向阀6处于左端工作位置时，压力油经换向阀进入液压缸的左腔，活塞向右运动，右腔回油经单向阀1、调速阀5、单向阀2、换向阀6流回油箱，形成出口节流调速。换向阀6切换到右端工作位置时，压力油经换向阀6、单向阀3、调速阀5、单向阀4进入液压缸右腔，推动活塞向左运动，左腔油液经换向阀6流回油箱，形成进口节流调速。 二、容积调速回路 通过改变液压泵的流量来调节液动机运动速度的方法称为容积调速。采用容积调速的方法，系统效率高，发热少，但它比较复杂，价格较贵。 1.开式容积调速回路（如下图） 改变变量泵的流量可以调节液压缸的运动速度，单向阀用以防止停机时系统油液流空，溢流阀1在此回路作安全阀使用，溢流阀2作背压阀使用。
6、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求 （1）说出图中标有序号的液压元件的名称。 （2）写出电磁铁动作顺序表。 解：（1）1－三位四通电磁换向阀，2－调速阀，3－二位三通电磁换向阀（2） 7、图示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa、减压阀的调整压力为2.5MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。 （1）当泵压力等于溢流阀的调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后。 （2）当泵的压力由于工作缸快进、压力降到1.5MPa时。 （3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时。 解：（1）2.5MPa、5MPa、2.5MPa （2）1.5MPa、1.5MPa、2.5MPa （3）0、0、0
8、图示回路，若阀PY的调定压力为4Mpa，阀PJ的调定压力为2Mpa，回答下列问题：（1）阀PY 是（）阀，阀P J是（）阀； （2）当液压缸运动时（无负载），A点的压力值为（）、B点的压力值为（）； （3）当液压缸运动至终点碰到档块时，A点的压力值为（）、B点的压力值为（）。 解：（1）溢流阀、减压阀； （2）活塞运动期时P A=0，P B=0； （3）工件夹紧后，负载趋近于无穷大：P A=4MPa，P B=2MPa。 9、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。 （1）指出液压元件1～4的名称。 （2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。 解： 10、如图所示的液压回路，要求先夹紧，后进给。进给缸需实现“快进——工进——快退——停止”这四个工作循环，而后夹紧缸松开。 （1）指出标出数字序号的液压元件名称。 （2）指出液压元件6的中位机能。 （3）列出电磁铁动作顺序表。（通电“+”，失电“-”）
2、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题：（1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？（6分） （2）单向阀2的作用是什么？（4分） （3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。（10分） 答：1)当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。（6分）2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。（4分） 3）活塞向右运动时： 进油路线为：液压泵1 →单向阀2 → 换向阀5左位→油缸无杆腔。（6分）蓄能器→ 换向阀5左位→油缸无杆腔。 回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。（4分） 11、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。(12分) （1）指出液压元件1～4的名称。 （2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。 4 Mpa，阀PJ的调定压力为2 Mpa，回答下列问题：(12分) （1）阀PY是（）阀，阀PJ是（）阀； （2）当液压缸运动时（无负载），A点的压力值为（）、B点的压力值为（）；（3）当液压缸运动至终点碰到档块时，A点的压力值为（）、B点的压力值
为（）。 解：（1）溢流阀(2分)、减压阀(2分)； （2）活塞运动期时p A=0 (2分)；p B=0 (2分) （3）工件夹紧后，负载趋近于无穷大：p A=4MPa(2分)；p B=2MPa(2分)。 21、如图所示液压系统，完成如下动作循环：快进—工进—快退—停止、卸荷。试写出动作循环表，并评述系统的特点。 解：电磁铁动作循环表 1Y A 2Y A 3YA 4YA 快进＋——— 工进＋—＋— 快退—＋—— 停止、卸荷———＋ 特点：先导型溢流阀卸荷回路卸荷压力小冲击小，回油节流调速回路速度平稳性好，发热、泄漏节流调速影响小，用电磁换向阀易实现自动控制。 23、如图所示液压系统可实现快进—工进—快退—原位停止工作循环，分析并回答以下问题：（1）写出元件2、3、4、7、8的名称及在系统中的作用？ （2）列出电磁铁动作顺序表（通电“＋”，断电“－”）？ （3）分析系统由哪些液压基本回路组成？ （4）写出快进时的油流路线？
简答题与计算题 1、 简述回油节流阀调速回路与进油节流阀调速回路的不同点。 2、 一夹紧油路如图所示，若溢流阀的调整压力p 1＝5MPa ，减压阀的调整压力p 2＝2.5MPa ， 试分析夹紧缸活塞空载时A ，B 两点的压力各为多少？减压阀的阀芯处于什么状态？夹紧时活塞停止运动后，A,B 两点压力又各为多少？减压阀阀芯又处于什么状态？ 3、如图7-2所示液压回路，两个液压缸的几何尺寸相同，无杆腔活塞面积皆为 24m 1020-?=A ，两缸支承的重物分别为N 70001=W ，N 40002=W ，溢流阀调定压力MPa 5=v p 。两缸的工作顺序为：液压缸1先运动，当液压缸1上升到顶端位置后液压缸2再向上运动；在液压缸2运动时，要求液压缸1保持在顶端位置。试确定顺序阀的调整压力。
4、如图7-4所示液压回路，已知溢流阀的调定压力MPa 5y =p ，顺序阀的调定压力MPa 3x =p ，液压缸1活塞的有效面积241m 1050-?=A ，负载kN 10L =F 。若管路压力损失忽略不计，当两换向阀处于图示位置时，试求： (1) 液压缸活塞运动时A,B 两点的压力A p 、B p ； 图7—4 (2) 液压缸活塞运动到终端后，A 、B 两点的压力； (3) 当负载kN 20L =F ，A 、B 两点的压力。 5、如图7-5所示液压系统，两液压缸有效面积2221m 101-?==A A ,液压缸1负载 N 35000L =F ，液压缸2运动时负载为零。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4MPa 、3MPa 和2MPa 若不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，确定下列三种工况下A 、B 、C 点的压力。 (1)液压泵启动后，两换向阀处于中位时； (2)换向阀电磁线圈1Y A 通电，液压缸l 活塞运动时及活塞运动到终端后； (3)换向阀电磁线圈1Y A 断电，2Y A 通电，液压缸2活塞运动时及碰到固定挡块时。
第七章液压基本回路 7-4 多缸(马达)工作控制回路 一、顺序动作回路(sequencing circuit) 1、行程控制顺序动作回路 图a所示为用行程阀控制的顺序动作回路。在图示状态下，A、B两缸的活塞均在端。当推动手柄，使阀C左位工作，缸A左行，完成动作①；挡块压下行程阀D后，缸B左行，完成动作②；手动换向阀C复位后，缸A先复位，实现动作③；随着挡块后移，阀D复位，缸B退回实现动作④。完成一个工作循环。 图b所示为用行程开关控制的顺序动作回路。当阀E得电换向时，缸A左行完成 动作①；其后，缸A触动行程开关S 1使阀得电换向，控制缸B左行完成动作②；当缸B左 行至触动行程开关S 2使阀E失电时，缸A返回，实现动作③；其后，缸A触动S3使9断电， 缸B返回完成动作④；最后，缸月触动S4使泵卸荷或引起其它动作，完成一个工作循环。 2、压力控制顺序动作回路 图所示为使用顺序阀的压力控制顺序动作回路。
当换向阀左位接入回路且顺序阀D的调定压力大于缸A的最大前进工作压力时，压力油先进入缸A左腔，实现动作①；缸行至终点后压力上升，压力油打开顺序阀D进入缸B 的左腔，实现动作②；同样地，当换向阀右位接入回路且顺序阀C的调定压力大于缸B的最大返回工作压力时，两缸按③和④的顺序返回。 3、时间控制顺序动作回路 这种回路是利用延时元件(如延时阀、时间继电器等)使多个缸按时间完成先后动作的回路。图所示为用延时阀来实现缸3、4工作行程的顺序动作回路。
当阀1电磁铁通电，左位接通回路后，缸3实现动作①；同时，压力油进入延时阀2中的节流阀B，推动换向阀A缓慢左移，延续一定时间后，接通油路a、b，油液才进入缸4，实现动作②。通过调节节流阀开度，来调节缸3和4先后动作的时间差。当阀1电磁铁断电时，压力油同时进入缸3和缸4右腔，使两缸返向，实现动作③。由于通过节流阀的流量受负载和温度的影响，所以延时不易准确，一般都与行程控制方式配合使用。 二、同步回路(synchronizing circuit) 同步回路的功用是：保证系统中的两个或多个缸(马达)在运动中以相同的位移或相同的速度（或固定的速比）运动。在多缸系统中，影响同步精度的因素很多，如：缸的外负载、泄漏、摩擦阻力、制造精度、结构弹性变形以及油液中含气量，都会使运动不同步。为此，同步回路应尽量克服或减少上述因素的影响。 1、容积式同步回路 (1)、同步泵的同步回路：用两个同轴等排量的泵分别向两缸供油，实现两缸同步运动。正常工作时，两换向阀应同时动作；在需要消除端点误差时，两阀也可以单独动作。 (2)、同步马达的同步回路：用两个同轴等排量马达作配流环节，输出相同流量的油液来实现两缸同步运动。由单向阀和溢流阀组成交叉溢流补油回路，可在行程端点消除误差。 (3)、同步缸的同步回路：同步缸3由两个尺寸相同的双杆缸连接而成，当同步缸的活塞左移时，油腔a与b中的油液使缸1与缸2同步上升。若缸1的活塞先到达终点，则油腔a的余油经单向阀4和安全阀5排回油箱，油腔b的油继续进入缸2下腔，使之到达终点。同理，若缸2的活塞先达终点，也可使缸1的活塞相继到达终点。
目录 1液压基本回路的原理及分类 2换向回路 3调压回路 4减压回路 5保压回路、 6调速回路 7卸荷回路 8缓冲回路 9平衡回路 液压基本回路及原理 由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的典型回路称为液压基本回路。 常见液压回路有三大类： 1方向控制回路：它在液压系统中的作用是控制执行元件的启动，停止或运动方向！ 2压力控制回路：他的作用是利用压力控制阀来实现系统的压力控制，用来实现稳压、减压、增压和多级调压等控制，以满足执行元件在力或转矩及各种动作对系统压力的要求 3速度控制回路：它是液压系统的重要组成部分，用来控制
执行元件的运动速度。 换向回路 11用用电电磁磁换换向向阀阀的的换换向向回回路路：用二位三通、二位四通、三位四通换向阀均可使液压缸或液压马达换向！ A1_1 D 如A1-1是采用三位四通换向阀的换向回路，在这里的换向回路换向阀换向的时候会产生较大的冲击，因此这种回路适合于运动部件的运动速度低、质量较小、换向精度要求不高的场所。 A1-2
电电液液换换向向阀阀的的换换向向回回路路：图A1-2为用电液换向阀的换向回路。电液换向阀是利用电磁阀来控制容量较大的液动换向阀的，因此适用于大流量系统。这种换向回路换向时冲击小，因此适用于部件质量大、运动速度较高的场所。 调压回路 负载决定压力，由于负载使液流受到阻碍而产生一定的压力，并且负载越大，油压越高！但最高工作压力必须有定的限制。为了使系统保持一定的工作压力，或在一定的压力围工作因此要调整和控制整个系统的压力.
1.单级调压回路 o在图示的定量泵系统中，节流阀可以调节进入液压缸的流量，定量泵输出的流量大于进入液压缸的流量，而多余油液便从溢流阀流回油箱。调节溢流阀便可调节泵的供油压力，溢流阀的调定压力必须大于液压缸最大工作压力和油路上各种压力损失的总和。为了便于调压和观察，溢流阀旁一般要就近安装压力表。 3.多级调压回路 在不同的工作阶段，液压系统需要不同的工作压力，多级调压回路便可实现这种要求。 o图(a)所示为二级调压回路。图示状态下，泵出口压力由溢流阀3调定为较高压力，阀2换位后，泵出口压力由远程调压阀1调为较低压力。 图(b)为三级调压回路。溢流阀1的远程控制口通过三位四通换向阀4分别接远程调压阀2和3，使系统有三种压力调定值；换向阀在左位时，系统压力由
第八章液压基本回路 §1 概论 一、液压回路的组成 一般液压回路的主要元件的动力传递关系为：原动机液压泵液压阀 液动机负载。原动机将机械能输入液压系统，由液压动力元件——液压泵转变为液压能，通过控制元件——液压阀调整控制压力油的方向、流量和压力的大小，然后传递给执行元件——液动机，使其按照一定的方向、速度和出力带动负荷运动和工作，构成液压回路。 原动机主要有交流电动机、直流电动机和内燃机等。液压阀、液压泵和液动机等互相配合构成三种基本类型的控制回路，即压力控制回路，方向控制回路和速度控制回路。此外，还有由此派生出来的位置控制回路和时间控制回路。有时，一个回路可同时兼有几种职能。 二、液压回路的表示方法 液压回路可用以下几种表示方法。 1.外观图 它能直观地表示出各液压元件的形状、位置和管路的联接走向，不能表示出元件的内部结构和液压系统的工作原理，一般仅用于装配工作。 2.截面图 它直接表现出各元件的内部结构和系统的工作原理，便于理解和查找故障，但因制图较麻烦，一般仅用于教学。 3.符号图 它用简单的符号把复杂的液压系统表现出来，它既能表现出各元件之间管路的联接方法，又可以说明它的工作原理，制图也很简单。但是事先必须对各种元件的符号，工作原理和职能有充分的了解，否则看不懂符号图。这种方法被国内外广泛应用。 4.混和图 为了特别说明某元件的工作原理或不便于用符号表示液压元件时，可在符号图中采用局部截面图。 三、开式回路和闭式回路 液压系统按照油液的循环情况可分开式回路和闭式回路。开式回路中液动机的回油流到一个大气压条件下的开式油箱，液压泵靠自吸能力将油箱中的油液输入液压工作系统。闭式回路中液动机的回油直接输入液压泵的吸油口，形成封闭的回路。 开式回路结构简单，油液散热条件好，但是它的油箱体积较大，空气与油液的接触机会较多，因而容易混入空气，使系统工作不够稳定。开式回路要求液压泵有较好的自吸能力，对于自吸能力较差的柱塞泵等，需设置辅助液压泵。 闭式回路比开式回路效率高。一般开式回路的换向、调速由阀或泵阀联合控制，压力过高时，多余的油液自溢流阀流回油箱，造成效率损失。而闭式回路一般采用双向变量泵，通过改变变量泵的输出油液的方向和流量，控制液动机的运动方向和速度，回路中压力的高低取决于负载的大小，因而没有过剩的压力和多余的流量，效率较高。所以，它很适用于功率大，换向频繁的液压系统。 在闭式回路中，一个主液压泵只能供给一个执行元件，不适用于多负载的系统。另外，为了补充回路中的流量损失，往往要增设辅助泵或补油泵，因而系统比较复杂。 闭式回路油箱体积小，结构紧凑，污物和空气都不容易侵入系统，因而运转平稳。由于依靠液压泵改变油液流动方向，所以换向冲击较小。但它的散热条件较差，油温容易升高。 四、开环控制和闭环控制
【课题编号】 26—11.5 【课题名称】 液压基本回路 【教学目标与要求】 一、知识目标 了解组成液压传动系统的四大基本回路的结构、运动特点和应用场合。 二、能力目标 能够将液压传动系统分成几个基本回路，以便分析运动分析。 三、素质目标能分析液压系统的传动过程。 四、教学要求 1. 能够认识四个基本回路的组成，即各回路中不同类型的特点。 2. 能够把液压传动系统图分成相应的基本回路，分析各个回路在传动中的作用。 【教学重点】 各典型回路的运动特点分析。 【难点分析】 1.换向阀不同中位机能的作用。 2.进油节流调速与回油节流调速比较。 3.二次进给回路的应用。
分析学生】 由于传动系统的图形符号不复杂，比较直观，难度不大，只要各种阀的动作机理清楚，各个典型回路应当比较容易理解。方向控制阀的各中位机能的作用对执行元件运动的影响，估计学生缺少感性认识，可能理解不深。 【教学思路设计】重点是分析各种典型回路的特点，比较各回路对执行件的影响，所以要注意采用比较法来记住各种回路的特点。 【教学安排】 2 学时（90 分钟） 【教学过程】 对于任何一种液压传动系统，无论其结构有多么的复杂，总归是由一些基本回路组成的，只要熟悉这些基本回路，就能比较容易地分析传动的过程，正如分析机器时，先将它拆成各个机构一样。 一、方向控制回路 1．换向如图11—35 的换向回路由手动三位四通阀来控制工作台的左右运动，图示位置换向阀处于左位，油液进入油缸左腔，执行元件右移；当换向改换成为右位时，油液进入油缸右腔，执行元件左移，实现左右移动。而换向阀处于中位时，由于进油口与回油口相通，油液全部流回油箱，油缸左右两腔油液被封闭，执行元件固定不动。图中溢流阀、压力表、液压泵和配件为基本配置元件。 2 . 锁紧将执行元件锁紧在某个位置上不得左右窜动。常用的 回路有换向阀锁紧和单向阀锁紧两种 1）换向阀锁紧回路如图11—36 所示，换向阀的中位机能为O
五、回路分析 1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题： （1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？ （2）单向阀2的作用是什么？ （3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。 答：（1）当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。 （2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。 （3）活塞向右运动时： 进油路线为：液压泵1 →单向阀2 →换向阀5左位→油缸无杆腔。 蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。 回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。 4、图示回路，若阀PY的调定压力为4Mpa，阀PJ的调定压力为2Mpa，回答下列问题：（1）阀PY 是（）阀，阀P J是（）阀； （2）当液压缸运动时（无负载），A点的压力值为（）、B点的压力值为（）； （3）当液压缸运动至终点碰到档块时，A点的压力值为（）、B点的压力值为（）。 解：（1）溢流阀、减压阀； （2）活塞运动期时P A=0，P B=0； （3）工件夹紧后，负载趋近于无穷大：P A=4MPa，P B=2MPa。 5、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。 （1）指出液压元件1～4的名称。 （2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。
解： 7、如图所示液压系统，完成如下动作循环：快进—工进—快退—停止、卸荷。试写出动作循环表，并评述系统的特点。 解：电磁铁动作循环表 1Y A 2Y A 3YA 4YA 快进＋——— 工进＋—＋— 快退—＋—— 停止、卸荷———＋ 特点：先导型溢流阀卸荷回路卸荷压力小冲击小，回油节流调速回路速度平稳性好，发热、泄漏节流调速影响小，用电磁换向阀易实现自动控制。 8、如图所示系统能实现”快进→ 1工进→ 2工进→快退→停止”的工作循环。试画出电磁铁动作顺序表，7?
基本回路例题 例题⑴ 在图中，A 、B 两液压缸的有杆腔面积和无杆腔的面积分别均相等，负载F A ＞F B ，如不考虑泄漏和摩擦等因素，试问： ⑴两液压缸如何动作? ⑵运动速度是否相等? ⑶如节流阀开度最大，压降为零，两液压缸又如何动作?运动速度有何变化? ⑷将节流阀换成调速阀，两液压缸的运动速度是否相等? 解答：本题考查压力形成概念与节流调速原理！ (1)两缸动作顺序： 对于图示(a)、(b)回路均是B 缸先动，B 缸运动到终点后，A 缸开始运动。其理由如下： 对于图（a ）所示的出口节流调速回路而言，可知，出口节流调速回路，进油腔压力，即无杆腔压力始终保持为溢流阀的调整压力值p Y ，有杆腔压力则随负载变化。 根据液压缸力平衡方程式，有 2!A p F A p A A Y ?+= 和 2!A p F A p B B Y ?+= 因F A ＞F B ，所以Δp B ＞Δp A ，负载小的活塞运动产生的背压高；这个背压(即Δp B )又加在A 缸的有杆腔，这样使A 缸的力平衡方程变为 2! A p ＜F A p B A Y ?+ 因此A 缸不能运动，B 缸先动。直至B 缸运动到终点后，背压Δp B 减小到Δp A 值，A 缸才能运动。 对于图（b ）所示进口节流调速回路而言，负载大小决定了无杆腔压 A 缸的工作压力为 1 A F p A A = ，B 缸的工作压力为 1 A F p B B =
由于F A ＞F B ，所以p A ＞p B ，工作压力达到p B ，即可推动B 缸克服负载运动，此时压力不可能继续升高，正是由于这种原因，B 缸先动，待它到达终点停止运动后，工作压力升高到p A ，A 缸才能运动。 ⑵两缸运动速度： 通过节流阀的流量受节流阀进出口压力差的影响，因为Δp B ＞Δp A ，所以B 缸运动时，通过节流阀的流量大，B 缸运动速度高。 更详细地，可用通过节流阀的流量方程来说明：由薄壁小孔公式，有 B 缸运动速度 25 .02A p CA A q v B T TB B ?= = A 缸运动速度 2 5.02 A p CA A q v A T TA A ?== 因为Δp B ＞Δp A ，所以v B ＞v A 亦可以用节流调速回路的速度负载特性来进行分析。 ⑶节流阀开度最大，压降为零时，两液压缸的动作顺序及其运动速度： 由于F A ＞F B ，B 缸所需压力低于A 缸所需压力，所以B 缸先动，运动到终点后，待压力升到A 缸所需压力时，A 缸动作。 由于采用的是定量泵，A 和B 缸的A 1相等，所以两液压缸的运动速度相等。 ⑷将节流阀换成调速阀时，两液压缸的运动速度： 因有调速阀中的定差减压阀的压力补偿作用，负载变化时仍能使调速阀输出流量稳定，所以两液压缸的运动速度相等。 例题⑵ 在图中，已知A 1＝20cm 2 ，A 2＝10cm 2，F ＝5kN ，液压泵流量q p ＝16L/min ，节流阀流量q T ＝0.5L/min ，溢流阀调定压力p y ＝5MPa ，不计管路损失，回答下列问题： ⑴电磁铁断电时，活塞在运动中， p 1=? p 2＝? v ＝? 溢流量Δq =？ ⑵电磁铁通电时，活塞在运动中， p 1=? p 2＝? v ＝? 溢流量Δq =？
第七章液压基本回路 一、填空 1、限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量 ，泵的工作压力；而差压式变量泵和节流阀的调速回路，泵输出流量与负载流量，泵的工作压力等于节流阀前后压力差，故回路效率高。 2、顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作，按控制方式不同，分为控制和控制。同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为同步和同步两大类。 二、选择题 1、图7-1示回路中，各阀调定压力如图示。试确定在下列工况时C缸的工作压力。 I）．在图示位置下C缸压力是 II）图示状况下，当B缸活塞顶上死挡块时， C缸压力为； III）当A阀通电后，B缸活塞退回不动时，C缸压力是 A.0Mpa ； B、3Mpa； C、5Mpa； D、4Mpa 2、图7-2所示回路中，各阀的调整压力为p1>p2>p3>p4，则回路能实现级调压。 A)1； B)2； C)3； D)4 3、要求多路换向阀控制的多个执行元件实现两个以上执行机构的复合动作，多路换向阀的连接方式为； 要求多路换向阀控制的多个执行元件实现顺序动作，多路换向阀的连接方式为。 A）串联油路 B）并联油路 C）串并联油路 D）其他 4、在下列调速回路中，为流量适应回路， B 为功率适应回路。（多选） A) 限压式变量泵和调速阀组成的调速回路 B) 差压式变量泵和节流阀组成的调速回路 C) 定量泵和旁通型调速阀（溢流节流阀）组成的调速回路 D) 恒功率变量泵调速回路 5、容积调速回路中，的调速方式为恒转矩调节；的调速方式为恒功率调节。 A）变量泵—变量马达 B）变量泵—定量马达 C）定量泵—变量马达 6、用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路， B 能 够承受负值负载，的速度刚性最差，回路效率最高。 A）进油节流调速回 B）回油节流调速回路 C）旁路节流调速回路
8液压基本回路 本章提要：本章主要介绍前面讲述的换向回路、锁紧回路、调压回路、减压回路等以外的液压基本回路,这些回路主要包括：快速运动回路（差动液压缸连接的快速运动回路，双泵供油的快速运动回路）；调速回路,包括节流调速回路（进油路节流调速，回油路节流调速，旁路节流调速）和容积调速回路（变量泵—定量马达,定量泵-变量马达,变量泵-变量马达);同步回路（机械连接的同步回路，调速阀的同步回路,串联液压缸、串联液压马达的同步回路)；顺序回路（行程控制的顺序回路,压力控制的顺序回路）；平衡回路和卸荷回路等。 教学内容: 本章介绍了液压系统的基本回路：快速运动回路、调速回路（节流调速和容积调速回路)、同步回路、顺序回路、平衡回路和卸荷回路等。
1．液压基本回路； 2．节流调速回路工作原理和主要参数计算； 3．容积调速回路的工作原理和主要参数计算。教学难点： 1．节流调速回路工作原理和主要参数计算； 2．容积调速回路的工作原理和主要参数计算。
课堂教学为主,充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念，利用实验，连接元件,组成系统，了解液压系统基本回路工作原理。 教学要求: 掌握液压基本回路;了解节流调速回路、容积调速回路的工作原理和主要参数计算。 任何一个液压系统，无论它所要完成的动作有多么复杂，总是由一些基本回路组成的。所谓基本回路，就是由一些液压元件组成的,用来完成特定功能的油路结构。例如第五章讲到的换向回路是用来控制液压执行元件运动方向的，锁紧回路是实现执行元件锁住不动的；第六章讲到的调压回路是对整个液压系统或局部的压力实现控制和调节;减压回路是为了使系统的某一个支路得到比主油路低的稳定压力等等.这些都是液压系统常见的基本回路.本章所涉及到的基本回路包括速度控制回路、调压回路、同步回路、顺序回路、平衡回路、卸荷回路等.熟悉和掌握这些基本回路的组成、工作原理及应用，是分析、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.实现快速运动可以有几种方法,这里仅介绍液
习题解答 8.1 在图8.25所示的双向差动回路中，A1、A2和A3分别表示液压缸左、右腔及柱塞缸的有效工作面积，q P为液压泵输出流量，如A1>A2，A3+A2>A1，试确定活塞向左和向右移动的速度表达式。 解答：
8.2 在图8.26所示的系统中，活塞的工作循环为“快进(差动)→工进(节流)→快退→停 止”。已知活塞面积A1等于活塞杆 腔环形面积A2的2倍，液压泵的 额定流量为q0，溢流阀的调定压 力为1．0MPa，油液通过各换向 阀时的压力损失均为△ p=0．2MPa，忽略摩擦和管道压力损失。求：
①差动快进时液压泵的工作压力； (见图b) ②差动快进时活塞运动速度表达式；(见图b) ③工进时液压泵的工作压力； (见图c) ④快退时液压泵的工作压力。 (见图d) ⑤差动连接活塞杆很小，泵压不够高活塞静止时，活塞两腔压力是否相等？ 解答：（1）差动快进时液压泵的工作 压力(见图b) ②差动快进时活塞运动速度表达式(见图b)
③工进时液压泵的工作压力； (见图c)工进（1） 工进（2节流）(见图d) ④快退时液压泵的工作压力。(见图e)
⑤差动连接活塞杆很小，泵压不够高 活塞静止时，活塞两腔压力相等，根 据帕斯卡定律。 8.3图8.27所示回路中的活塞在其往返运动中受到的阻力F大小相等、方向与运动方向相反，试比较活塞向左和向右的速度哪个大? 解答：活塞无杆腔面积为A1，有杆腔面积为A2。 右移时（见图b）
左移时（见图c） 8.4 图8.28所示回路中，液压泵的输出流量Q p=10L ／min，溢流阀调整压力P Y=2MPa， 两个薄壁孔口型节流阀的流量系数 均为C q=0.67，两个节流阀的开口面 积分别为A T1=2×10-6m2，A T2=1× 10-6m2，液压油密度ρ=900kg／m3， 试求当不考虑溢流阀的调节偏差时:
液压基本回路原理与分析 液压基本回路是用于实现液体压力、流量及方向等控制的典型回路。它由有关液压元件组成。现代液压传动系统虽然越来越复杂，但仍然是由一些基本回路组成的。因此，掌握基本回路的构成，特点及作用原理，是设计液压传动系统的基础。 1. 压力控制回路 压力控制回路是以控制回路压力，使之完成特定功能的回路。压力控制回路种类很多。例如液压泵的输出压力控制有恒压、多级、无级连续压力控制及控制压力上下限等回路。在设计液压系统、选择液压基本回路时，一定要根据设计要求、方案特点，适当场合等认真考虑。当载荷变化较大时，应考虑多级压力控制回路；在一个工作循环的某一段时间内执行元件停止工作不需要液压能时，则考虑卸荷回路；当某支路需要稳定的低于动力油源的压力时，应考虑减压回路；在有升降运动部件的液压系统中，应考虑平衡回路；当惯性较大的运动部件停止、容易产生冲击时，应考虑缓冲或制动回路等。即使在同一种的压力控制基本回路中，也要结合具体要求仔细研究，才能选择出最佳方案。例如选择卸荷回路时，不但要考虑重复加载的频繁程度，还要考虑功率损失、温升、流量和压力的瞬时变化等因素。在压力不高、功率较小。工作间歇较长的系统中，可采用液压泵停止运转的卸荷回路，即构成高效率的液压回路。对于大功率液压系统，可采用改变泵排量的卸荷回路；对频繁地重复加载的工况，可采用换向阀的卸荷回路或卸荷阀与蓄能器组成的卸荷回路等。 1.1调压回路
液压系统中压力必须与载荷相适应，才能即满足工作要求又减少动力损耗。这就要通过调压回路实现。调压回路是指控制整个液压系统或系统局部的油液压力，使之保持恒定或限制其最高值。1.1.1用溢流阀调压回路 1.1.1.1远程调压回路 特点：系统的压力可由与先导式溢流阀1的遥控口相连通的远程调压阀2进行远程调节。远程调压阀2的调整压力应小于溢流阀1的调整压力，否则阀2不起作用。 特点：用三个溢流阀进行遥控连接，使系统有三种不同压力调
思考题与习题 7-1试说明由行程阀与液动阀组成的自动换向回路的工作原理。 泵压p p、溢流功率损失ΔP y和回路效率η。⑵当A T=0.01㎝2和0.02㎝2时,若负载F=0,则泵压和缸的两腔压力p1和p2多大?⑶当F=10kN时,若节流阀最小稳定流量为50×10-3 L/min,对应的A T和缸速νmin多大?若将回路改为进油节流调速回路,则A T和νmin多大? 232 两项比较说明什么问题? 7-6能否用普通的定值减压阀后面串联节流阀来代替调速阀工作?在三种节流调速回路中试用,其结果会有什么差别?为什么?
q=30L/min。不计管道和换向阀压力损失。试问:⑴欲使缸速恒定。不计调压偏差,溢流阀最小调定压力p y多大?⑵卸荷时能量损失多大?⑶背压若增加了Δp b,溢流阀定压力的增量Δp y应有多大? 7-9如图所示,双泵供油、差动快进—工进速度换接回路有关数据如下:泵的输出流量q1=16L/min,q2=16L/min,所输油液的密度ρ=900㎏/m3,运动粘度υ=20×10-6㎡/s;缸的大小腔面积A1=100cm2,A2=60 cm2;快进时的负载F=1kN;油液流过方向阀时的压力损 233 失Δpυ=0.25MPa,连接缸两腔的油管ABCD的内径d=1.8㎝,其中ABC段因较长(L=3m,计算时需计其沿程压力损失,其它损失及由速度、高度变化形成的影响皆可忽略。试求:⑴快进时缸速v和压力表读数。⑵工进时若压力表读数为8MPa,此时回路承载能力多大(因流量小,不计损失?液控顺序阀的调定压力宜选多大?
7-10图示调速回路中,泵的排量V P=105ml/r,转速n P=1000r/min,容积效率 ηvp=0.95。溢流阀调定压力p y=7MPa。液压马达排量V M=160ml/r,容积效率 ηvM=0.95,机械效率ηmM=0.8,负载扭矩T=16N·m。节流阀最大开度A Tmax=0.2㎝2(可视为薄刃孔口,其流量系数C q=0.62,油液密度ρ=900㎏/m3.不计其它损失.试求: ⑴通过节流阀的流量和液压缸 ⑴缸的左腔压力p1; ⑵当负载F=0和F=9000N时的右腔压力p2; ⑶设泵的总效率为0.75,求系统的总效率。 234 235
二、填空题 1、根据节流阀或调速阀在回路中的安装位置不同，节流调速回路可以分成( )节流调 速、( )节流调速及( )节流调速三种基本形式。 2、采用出口节流的调速系统，若负载减小，则节流阀前的压力就会_________。 3、进油和回油节流调速系统的效率低,主要原因是有( )和 ( )。 4、差动回路可以实现油缸的( )运动,但差动连接时,油缸的推力却明显的 ( )。 5、如果调速回路既要求效率高，又要求有良好的低速稳定性，则可采用调 速回路。 6、常用的液压基本回路按其功能可分为___________、______________、______________ 和______________等四大类。 7、在液压系统中，压力控制回路用来实现__________、__________、___________、 __________和多级压力控制等，满足执行元件对__________或__________的要求。 8、用来控制______________________的回路称为速度控制回路。速度控制回路包括 ____________回路、____________回路和____________回路。 9、调速回路的调速方法主要有__________________、_________________和 ________________等三种方式。 10、卸荷回路的作用是当液压系统中执行元件停止运动或需要长时间保持压力时，可使 液压泵输出的油液以__________压力直接流回油箱，减小液压泵的____________，节省驱动液压泵电动机的____________，减小液压系统的____________，延长液压泵的使用寿命。 11、在进油节流调速回路中，当节流阀的通流面积调定后，速度随负载的增大而_ ___。 12、在定量泵一变量马达容积调速回路中，当负载不变时，液压马达输出的( )是 恒定不变的。 13、压力控制阀共同特点是：利用( )和( )相平衡的原理来进行工作的。 14、在变量泵一变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩，在高速时能提 供较大功率，往往在低速段，先将( )调至最大，用( )调速；在高速段，( ) 为最大，用( )调速。 15、容积调速基本回路有三种，它们是( )、( )及( )。
第五章液压基本回路 思考题 1、何谓节流调速?采用节流阀的三种节流调速回路各有什么优缺点?各适用于什么场合？ 2、在采用调速阀的节流调速回路中，将调速阀内的定差减压阀改为定压减压阀是否可以？为什么？ 3、何谓容积调速?试画出容积调速回路的特性曲线，并说明其特点和应用场合? 4、为什么节流调速系统多采用开式回路？而容积调速系统多采用闭式回路? 5、容积节流调速回路有什么特点？常用的容积节流调速回路有哪些型式? 6、采用限压式变量泵的液压系统是否需要设置安全阀?为什么？ 7、限压式变量泵能否与节流阀联合使用，以组成调速回路？为什么? 8、速度换接与速度调节有何区别?如何实现速度换接? 9、采用双泵供油有什么好处?如何实现双泵供油? 10、调压回路、减压回路和增压回路各有什么特点?各用于什么场合? 11、卸荷回路有什么特点?有哪些型式? 12、实现多缸顺序动作的方法通常有哪些?各有什么特点? 分析及设计题 1．请将一个减压阀、一个 二位二通电磁换向阀（常态 位为常闭）和一个远程调压 阀填入图中相应的虚线框 内并连接好油路，组成一个 二级减压回路。 2. 读懂图示液压系统原理 图，并填空： （1）元件2的名称是，元件5、元件7的名称是 。 （2）该液压系统的调速回路属于采用节流阀的节流调速回路。（3）该液压系统是用实现的顺序动作回路。
（4）分别写出缸Ⅰ工进和缸Ⅱ快退时系统的进油、回油路线。（通过换向阀，应注明左、右位置） 3．下图示系统能实现“快进→1工进→2工进→快退→停止”的工作循环。试画出电磁铁动作顺序表． 计算题 分析及设计题答案
组成的二级减压回路如下图。 2. 3. .
第八章典型液压系统 8.1重点、难点分析 典型液压系统是对以前所学的液压件及液压基本回路的结构、工作原理、性能特点、应用，对液压元件基本知识的检验与综合，也是将上述知识在实际设备上的具体应用。因为液压传动应用十分广泛，受篇幅的限制，在此只能选择金属切削设备的动力头、锻压机械的压力机、轻工机械的注塑机和工程机械的挖掘机的液压系统为代表，分析这些系统的组成、工作原理、系统特点，从而达到读懂中等以上复杂程度的液压传动系统的学习目的。本章的重点与难点均是对典型液压系统工作原理图的阅读和各系统特点的分析。对于任何液压系统，能否读懂系统原理图是正确分析系统特点的基础，只有在对系统原理图读懂的前提下，才能对系统在调速、调压、换向等方面的特点给以恰当的分析和评价，才能对系统的控制和调节采取正确的方案。因此，掌握分析液压系统原理图的步骤和方法是重中之重的内容。 1．分析液压系统工作原理图的步骤和方法 对于典型液压系统的分析，首先要了解设备的组成与功能，了解设备各部件的作用与运动方式，如有条件，应当实地考察所要分析的设备，在此基础上明确设备对液压系统的要求，以此作为液压系统分析的依据；其次要浏览液压系统图，了解所要分析系统的动力装置、执行元件、各种阀件的类型与功能，此后以执行元件为中心，将整个系统划分为若干个子系统油路；然后以执行元件动作要求为依据，逐一分析油路走向，每一油路均应按照先控制油路、后主油路，先进油、后回油的顺序分析；再后就是针对执行元件的动作要求，分析系统的方向控制、速度控制、压力控制的方法，弄清各控制回路的组成及各重要元件的作用；更后就是通过对各执行元件之间的顺序、同步、互锁、防干扰等要求，分析各子系统之间的联系；最后归纳与总结整个液压系统的特点，加深对系统的理解。 2．在此选用YT4543型组合机床动力滑台的液压系统，作为金属切削专用机床进给部件的典型代表。此系统是对单缸执行元件，以速度与负载的变换为主要特点。要求运动部件实现“快进一一工进一二工进一死挡铁停留一快退—原位停止”的工作循环。具有快进运动时速度高负载小与工进运动时速度低负载大的特点。系统采用限压式变量泵供油，调速阀调速的容积节流调速方式，该调速方式具有速度刚性好调速范围大的特点；系统的快速回路是采用三位五通电液换向阀与单向阀、行程阀组成的液压缸差动连接的快速运动回路，具有系统效率较高、回路简单的特点；速度的换接采用行程阀和液控顺序阀联合动作的快进与工进的速度换接回路，具有换接平稳可靠的特点；两种工进采用调速阀串联与电磁滑阀组成的速度变换回路实现两次工进速度的换接，换接平稳；采用中位机能为M型