节流调速回路种类及回路比较

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。

节流调速回路种类及回路比较
节流调速回路是由定量泵供油，利用流量调节阀（节流阀、调速阀）控制进入(或流出) 定量执行元件的流量，达到控制执行元件运动速度的。

根据流量控制阀在回路中的安装位置不同，分为以下形式。

（1）进油（气）路节流调速；
（2）回油（气）路节流调速；
（3）旁路节流调速。

如图7-4-26所示为三种回路图。

三种回路的工作原理、性能对比及应用特点见表7-4-1。

进油节流调速回路回油节流调速回路旁路节流调速回路
图7-4-26节流调速回路
由表7-4-3可知，三种回路的速度均由节流阀调节；溢流阀在进油、回油节流调速回路中起调压作用，在旁路节流调速回路中作为安全阀使用。

三种回路的性能可从承受负值负载能力、停车后的启动性能、运动的平稳性（包括低速稳定性）、实现压力控制等方面进行比较，同学们可在教师指导下进行课后讨论。

表7-4-3 回路参数比较。

请简述容积节流调速回路的分类
容积节流调速回路是液压传动系统中常用的一种调速方式。

按照其不同的结构和工作原理，可分为以下几类。

第一类是单一节流型容积调速回路。

它由节流阀和可变容积泵组成，节流阀的节流口大小固定不变。

在该回路中，泵的排量保持不变，通过调节泵的转速来改
变输出流量和压力。

这种回路简单易行，但在实际应用中很少使用。

第二类是双节流型容积调速回路。

它由两个节流阀和可变容积泵组成。

这种回路可以实现更大范围的调速，因为它有两个节流口，可以通过调节两个节流阀的
节流面积来实现更精细的流量控制。

第三类是流量换向型容积调速回路。

它由两个三通换向阀和一个可变容积泵组成。

这种回路可以实现双向调速，即通过换向阀的控制实现流量的正反向调节，
从而实现双向的机械传动。

第四类是流量比例型容积调速回路。

它由流量比例阀和可变容积泵组成。

在该回路中，流量比例阀控制泵的出口流量与进口流量之间的比例，从而实现流量的
调节。

这种回路具有调速精度高、稳定性好等优点，但对系统的稳态压力要求较高。

以上就是容积节流调速回路的分类。

不同的回路结构和工作原理适用于不同的应用场合，具体选择应根据实际需求进行综合考虑。

11.1.3进气节流调速回路与排气节流调速回路特性速度控制是指通过对流量阀的调节，达到对执行元件运动速度的控制。

因气动系统使用功率不大，故调速方法主要有节流调速，常常使用排气节流调速。

一、进气节流调速回路进气节流调速回路：把节流阀放在空气压缩机与气缸之间，通过改变进气量大小来实现调速，实际回路如下图。

图1 进气节流调速回路图1为进气节流调速回路。

在图示位置时，当气控换向阀不换向时，进入气缸A腔的气流流经节流阀，B腔排出的气体直接经换向阀快排。

该回路通过调节节流阀口的开度来实现进气量的变化，以调节气缸运动速度，当节流阀开度较小时，由于进入A腔的流量较小，压力上升缓慢。

当气压达到能克服负载时，活塞前进，此时A腔容积增大，结果使压缩空气膨胀，压力下降，使作用在活塞上的力小于负载，因而活塞就停止前进。

待压力再次上升时，活塞才再次前进。

这种由于负载及供气的原因使活塞忽走忽停的现象，叫气缸的“爬行”。

节流供气多用于垂直安装的气缸的供气回路中。

二、排气节流调速回路排气节流调速回路：把节流阀放在气缸出口处，通过改变排气量的大小来实现调速。

排气节流调速回路因为有一定的背压，所以运动相对平稳，但是启动时有前冲现象。

图2 排气节流调速回路图2为排气节流调速回路，在图示位置时，当气控换向阀不换向时，气流直接进入气缸A腔，B腔排出的气体经节流阀回到换向阀，该回路通过调节节流阀口的开度来实现排气量的变化，同时给气缸排气口有一个背压，以调节气缸运动速度。

排气节流调速回路具有下述特点：1. 气缸速度随负载变化较小，运动较平稳；2. 能承受与活塞运动方向相同的负载（反向负载）。

三、两种调速回路选用原则进气节流调速回路选用原则：由于进气节流调速回路主要靠压缩空气的膨胀使活塞前进，故这种节流方式很难控制气缸的速度达到稳定。

一般用于单作用气缸、夹紧缸和低摩擦力气缸等速度控制。

排气节流调速回路选用原则：由于排气节流调速回路可以使气缸活塞运行稳定，是最常用的回路，故排气节流应该用于双作用气缸。

容积节流调速回路
容积节流调速回路是一种通过控制液压系统中油液的流量来控制机器运行速度的方法。

它通常由以下几个部分组成：
一、容积调速装置：这个部分一般是通过改变液体在液压缸内的体积来控制液压缸的输出速度。

它采用一种特殊的调节装置，可以控制工作柱塞的运动，从而达到控制输出速度的目的。

二、节流阀：这个部分是通过改变液压系统中油液的流量来控制机器的运行速度。

它通常配合压力控制阀一起使用，可以保证液压系统输出的流量稳定、精确。

三、调速机构：这个部分是将容积调速装置和节流阀串联出来，形成一个完整的控制回路。

它可以灵活地控制液压系统运转的速度和输出流量，保证机器的精度和稳定性。

四、传感器：这个部分一般用来感知液压系统中的各种参数，比如压力、流量、速度等等。

这些参数信息可以通过信号调节器输出，进一步用于液压系统的控制。

容积节流调速回路是一种非常精准、稳定的控制方法，被广泛应用于各种液压机械中。

它的主要优点有：
一、精确控制：容积调速装置可以精确控制液压系统的输出速度，保
证了机器的精度和稳定性。

二、灵活性强：通过调整节流阀的开度，可以非常灵活地控制液压系
统的流量和速度，满足不同工况的需要。

三、节能环保：由于节流阀可以限制液压系统中的流量和压力，可以
有效减少液压系统的能耗，提高能源利用效率，降低对环境的影响。

总之，容积节流调速回路是一种非常优秀的液压控制技术，具有精确、灵活、节能环保等一系列优点。

在液压机械的设计和生产中，应用广泛，成为液压机械不可或缺的重要组成部分。

节流调速回路
1 节流调速回路
节流调速回路是机器自动调节系统中常用的一种回路。

它是利用流量调整器采用节流（有时也叫减压）原理，调整流量大小，从而改变工作介质在管道中的吸力，从而实现对装置运行状态的调节。

节流调速回路是一种比较简单而又通用的调速系统，用来控制机器的速度与位置；通过控制阀来控制容积流量，以调节介质的运动和机器的运动；相当于在启动过程中一种闭环的控制系统，回路的闭合状态保持流量回路稳定。

回路构成：节流调速回路由配气管路、流量调节阀和信号反馈元件组成，通过控制阀来控制介质流量；同时，信号反馈元件将外部要求的目标值与实际测量值进行比较，产生控制信号；根据控制信号控制流量调节阀，实现对机器运行的控制。

优势：节流调节系统的优势在于它可以实现专家系统的控制，只需少量的外部刺激。

它具有简单、可靠、维护方便等优点，因此在石化、矿山、煤炭、纺织等行业中得到了广泛的应用，其中身份识别、记忆设备、称重、仪表盘等场景均具有较强的安全性。

节流调速回路由于优良的调节性能和节能特性，在众多领域中得到了广泛的应用。

相比其他调节方法，节流调节回路结构更加简单，
能更好的控制机器的运行状态，并且在消耗能源时也有较大的节约性，使机器更加经济高效。

几种节流调速回路的应用区别1．进油节流调速回路:液压缸动作后，活塞杆缓慢动作，逐渐调大通流面积可以观察到活塞杆运动速度增大；在运行过程中，可以看到活塞杆动作时快时慢，这个是由于进油口有节流阀限制流量，而在回油口又没有背压阀的原因，所以运动平稳性差；通常在刚启动时由于有节流阀串联在进油口，所以启动冲击小；另外多余的油液被溢出，所以工作效率低。

在本回路中，工作部件的运动速度随外负载的增减而忽快忽慢，难以得到准确的速度，故适用于轻负载或负载变化不大，以及速度不高的场合。

2.回油节流调速回路:节流阀在回油路中，所以这种回路多用在功率不大，但载荷变化较大，运动平稳性要求较高的液压系统中，如磨削和精镗的组合机床等。

3．旁路节流调速回路:与前两种回路的调速方法不同，它的节流阀和执行元件是并联关系，节流阀开的越大，活塞杆运行越慢。

这种回路适用于负载变化小，对运动平稳性要求不高的高速大功率的场合，例如牛头刨床的主传动系统，有时候也可用在随着负载增大，要求进给速度自动减小的场合。

二、进油及回油调速回路的差别（红色为压力上的区别）进油节流一般直接调整P腔系统过来的流量，起到减小流量从而减慢速度的作用；回油节流主要控制T腔液压油回油箱的流量，起到背压和平稳的作用；(2)进油路节流调速回路的流量阀前后有一定的压力差,当运动部件行至终点停止时,液压缸进油腔压力会升高,使流量阀前后压差减少。

这样即可在流量阀和液压缸之间设置压力继电器,利用该压力变化发出电信号,对系统下一步动作实现控制。

而在回油路节流调速回路中,液压缸进油腔的压力等于溢流阀的调定压力,没有上述压差及压力变化,不易实现压力控制,如果用在回油路上控制时,压力低,可靠性差。

1)承受负值负载的能力回油路节流调速回路的节流阀使液压缸回油腔形成一定的背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件的前冲，即能在负值负载下工作；而进油路节流调速由于回油腔没有背压力，因而不能在负值负载下工作。

请简述容积节流调速回路的分类容积节流调速回路是指一种控制流体容量，并通过流量控制调速的回路系统。

它可用于控制机械设备的运动，也可以用于控制化工工艺机械设备，有助于提高效率或改善驱动性能。

近年来，随着容积节流调速技术的发展，容积节流调速回路的功能变得越来越多，应用范围也变得越来越广。

根据容积节流调速回路的构造特点、组成部件和应用范围的不同，可以对它进行分类，一般分为三大类：传统容积节流调速回路、微机控制容积节流调速回路和伺服容积节流调速回路。

（1）传统容积节流调速回路是由发动机、减速箱、流量控制马达和容积节流调节阀构成，可以满足小型设备的流量控制要求，是调速技术应用范围最广的一类。

它具有结构简单、成本低、易于安装及维护等优点。

但其机械结构设计复杂，性能稳定性差，响应时间长，不利于更高效率的运行，无法应对复杂调节要求，是节流调速领域仍存在的瓶颈。

（2）微机控制容积节流调速回路是一种利用微处理器控制容积节流调节阀来控制机械设备运动的回路系统，被认为是传统容积节流调速回路的一种改进，采用的部件多为电气接口，比传统容积节流调速回路更加现代化，结构简单，控制更准确，成本也相对较低。

该回路的特点是采用微处理器对流量控制马达的调节，并快速准确地完成调节，响应时间快速，但仍存在调速范围有限、抗干扰性能不高等缺点。

（3）伺服容积节流调速回路是最新技术，它利用伺服电机控制容积节流调节阀，是基于微机控制容积节流调速回路而发展出来的一种技术，具有控制精度高、响应时间短、抗干扰性能高、调速范围广等特点。

这类回路不仅可以用于控制机械设备的运动，还可以用于控制化工工艺机械设备，有助于提高效率或改善驱动性能。

但是，伺服容积节流调速回路的成本较高，不利于普及。

综上所述，容积节流调速回路的分类有传统容积节流调速回路、微机控制容积节流调速回路和伺服容积节流调速回路。

每种类型回路都有各自的特点和优缺点，应根据实际应用情况，合理选择和使用容积节流调速回路，以满足不同的调速要求。

实验二节流调速回路性能
一、实验目的：
节流调速回路由定量泵、流量控制阀、溢流阀和执行元件等组成，可通过改变流量控制阀阀口的开度，即通流截面积来调节和控制流入或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。

节流调速成回按照其流量控制阀安放位置的不同，有进油路节流调速、出油路节流调速和旁路节流调速三种。

节流调速可分为节流阀调速回路和调速阀调速回路两大类。

流量控制阀采用节流阀或调速阀时，其调速性能各有自己的特点，同是节流阀，调速回路不同，它们的调速性能也有差别。

通过本实验达到如下目的：
1．通过对节流阀三种调速回路实验，得到它们的调速回路特性曲线，并分析比较它们的调速性能（速度—负载特性和功率特性）。

2．通过对节流阀和调速阀进油路调速回路的对比实验，分析比较它们的调速性能（速度—负载特性和功率特性）。

二、实验内容：
一）采用节流阀的进油路调速回路
二）采用节流阀的旁路调速回路
三）采用调速阀的进油路调速回路
三、实验数据记录及处理：
一）用FluidSIM软件构建简单的液压基本回路。

二）调试液压回路图，记录相应数据。

（1）采用节流阀的进油路调速回路负载-速度实验数据
三）根据实验数据绘制三种调速回路的负载-速度特性曲线，比较三种调速回路。

四）实验内容分析与讨论。