容积调速回路和几种其它回路

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。

液压传动基本概念液压传动是以液体为工作介质，主要利用液体压力能来实现能量传递的传动方式。

压力的大小取决于负载，速度的大小取决于流量。

或负载决定压力。

流量决定速度。

液压系统一般由四（五个则加上液压油）个部分：动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件。

动力元件：将输入的机械能转换成液体的压力能。

执行元件：将液体的压力能转换成机械能输出。

控制元件：通过对液压系统中液流流动方向、液体压力和流量的大小的控制，以满足机械对运动方向、输出力和力矩的大小、运动速度的大小的要求。

辅助元件：保证系统持久、稳定、有效地工作液压泵正常工作的三个必备条件► ①有一个大小能作周期性变化的封闭容积；► ②有配流动作:封闭容积加大时吸入低压油，封闭容积减小时排出高压油；► ③高低压油不得连通。

液压马达正常工作的三个必备条件► ①有一个大小能作周期性变化的封闭容积；► ②有配流动作:封闭容积加大时充入高压油，封闭容积减小时排出低压油；► ③高低压油不得连通。

液压泵的主要参数(计算、设计、选择)► 压力► 排量► 流量► 转速► 效率p 、T 、F 在一起用机械效率；和q 、v 、n 在一起用容积效率；P 在一起用总效率。

液压泵用每转排量，液压缸用活塞面积。

液压泵的理论输入功率大于它的实际输入功率；液压马达的理论输出功率小于其实际输出功率。

对于液压泵来说，实际流量总是小于理论流量，实际输入扭矩总是大于其理论上所需要的扭矩。

例题一：► 一液压泵，其输出压力 p=22MPa ，实际输出流量q=63L/min, 容积效率ηv =0.9，机械效率ηm=0.9, 求泵的输出功率和电动机的输入功率。

解：泵的输出功率 ：电动机的输入功率例题二：► 液压泵的排量V=100mL/r ，输出压力 p=16MPa ，容积效率ηv =0.95， 总效率η)(1.2360/1063102236kw pq N B =⨯⨯⨯==-=0.9，转速n=1450 r/min，求泵的输出功率和电动机的输入功率。

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。

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。

液压三种调速回路特性分析报告学院：机械工程学院班级：机师1111姓名：***学号：***********液压三种调速回路特性分析报告下面分析三种调速回路为什么在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等特性方面不同。

三种调速回路特性比较1、首先分析比较进出油回路与旁油回路在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：（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。

2、分析比较用节流阀和用调速阀在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：由于调速阀本身能在负载变化的变件下保证节流阀进、出油口间压差基本不变，通过的流量也基本不变，因而回路的速度-负载性将得到改善，旁路节流调速回路的承载能力也不会因活塞速度降低而减小。

调速阀节流调速回路的速度-负载特性曲线如图7-6所示3、分析比较限压式和稳流式容积节流调速回路在速度稳定性、承载能力、调速范围、功率特性、适用范围等方面的区别：（1）限压式容积节流调速回路变量泵输出的流量P q 和进入液压缸的流量1q 相适应。

液压与气压传动习题库及参考答案一、填空题1、液压传动的工作原理是（帕斯卡）定律。

即密封容积中的液体既可以传递（力），又可以传递（运动）。

（帕斯卡、力、运动）2、液压管路中的压力损失可分为两种，一种是（沿程压力损失），一种是（局部压力损失）。

（沿程压力损失、局部压力损失）3、液体的流态分为（层流）和（紊流），判别流态的准则是（雷诺数）。

（层流、紊流、雷诺数）4、我国采用的相对粘度是（恩氏粘度），它是用（恩氏粘度计）测量的。

（恩氏粘度、恩氏粘度计）5、在液压系统中，由于某些原因使液体压力突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为（液压冲击）。

（液压冲击）6、齿轮泵存在径向力不平衡，减小它的措施为（缩小压力油出口）。

（缩小压力油出口）7、单作用叶片泵的特点是改变（偏心距 e ）就可以改变输油量，改变（偏心方向）就可以改变输油方向。

（偏心距e、偏心方向）8、径向柱塞泵的配流方式为（径向配流），其装置名称为（配流轴）；叶片泵的配流方式为（端面配流），其装置名称为（配流盘）。

（径向配流、配流轴、端面配流、配流盘）9、V型密封圈由形状不同的（支撑环）环（密封环）环和（压环）环组成。

（支承环、密封环、压环）10、滑阀式换向阀的外圆柱面常开若干个环形槽，其作用是（均压）和（密封）。

（均压、密封）11、当油液压力达到预定值时便发出电信号的液－电信号转换元件是（压力继电器）。

（压力继电器12、根据液压泵与执行元件的组合方式不同，容积调速回路有四种形式，即（变量泵-液压缸）容积调速回路（变量泵-定量马达）容积调速回路、（定量泵-变量马达）容积调速回路、（变量泵-变量马达）容积调速回路。

（变量泵－液压缸、变量泵－定量马达、定量泵－变量马达、变量泵－变量马达）13、液体的粘性是由分子间的相互运动而产生的一种（内摩擦力）引起的，其大小可用粘度来度量。

温度越高，液体的粘度越（小）；液体所受的压力越大，其粘度越（大）。

（内摩擦力，小，大）14、绝对压力等于大气压力（+相对压力），真空度等于大气压力（-绝对压力）。

工程机械液压系统容积调速回路分析徐成东（四川建筑职业技术学院交通与市政工程系，四川德阳618000）0引言容积调速回路效率高、发热少，适用于大型机床、液压压力机、工程机械、矿山机械等大功率液压设备的液压系统[1]。

对工程机械液压系统容积调速回路的分析研究，对工程机械的设计制造及使用维护具有重要意义。

1工程机械液压系统容积调速回路特点分析1.1回路多为闭式回路容积调速回路按照油液循环方式的不同，可分为开式回路和闭式回路[2]。

图1所示为由变量泵和液压缸组成的开式回路。

在开式回路中，执行元件的回油直接流回油箱，液压泵再从油箱吸入油液。

工程机械往往在大功率、高转速的状态下工作，这意味着液压系统往往压力比较高、流量比较大。

在工程机械液压系统中，采用开式回路时，如果液压泵的自吸性不好，容易造成泵的吸油不足，导致液压泵的输出压力达不到规定值。

开式回路中，油箱内的油液与空气接触的机会较多，空气容易混入油液，影响系统的工作平稳性。

此外，换向阀的存在客观上是一个阻力，会形成一定的压力损失，且在换向、调速和制动时会形成较大的液压冲击。

由于上述诸多因素，工程机械液压系统容积调速回路更多地使用了闭式回路，如图2所示。

在闭式回路中，执行元件的油液直接流入泵的吸油口。

换向阀油箱的容量仅仅满足系统的泄漏量即可，结构紧凑，与空气接触的机会也较少，油液不容易混入空气，系统运转的平稳性较好。

1.2回路多由双向液压泵和双向液压马达组成容积调速回路常用于多种自行式工程机械（挖掘机、装载机、压路机等）的行驶回路。

工程机械在作业时经常处于前进或倒退的状态，此时回路中配置了双向泵和双向马达，通过液压泵输出油液方向的变化可使得液压马达处于正转或反转当中，从而可满足工程机械作业时前进或倒退的工作状态。

1.3回路均带有补油泵和补油阀工程机械液压系统工作时，泄漏是不可避免的。

因此，为了满足液压系统正常工作，即系统能够输出足够的压力和流量，回路必须采取补油措施。

液压传动系统中速度控制回路包括调节液压执行元件的速度的调速回路、使之获得快速运动的快速回路、快速运动和工作进给速度以及工作进给速度之间的速度换接回路。

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，液压缸的运动速度为液压马达的转速：由以上两式可知，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VM）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。

用定量泵和流量问阀来调速时，称为节流拥速；用改变变量泵或变量液压马达的排量调速时，称为容积调速；用变量泵和流量阀来达到调速目的时，则称为容积节流调速。

<－）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自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。

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。

前两种回路称为定压式节流调速回路，后一种因为回路的供油压力随负载的变化而变化又称为变压式节流调速回路。

1、进油节流调速回路<1）速度负载特性缸稳定工作时有式中，P1为进油腔压力；P2为出油腔压力，P2=0；F为液压缸的负载；A1为液压缸无杆腔面积；A2为液压缸有杆腔面积，AT为节流阀通流面积。

故节流阀两端的压差为节流阀进入液压缸的流量为液压缸的运动速度为这种回路的调速范围较大，当AT调定后，速度随负载的增大而减小，故负载特性软。

适用于低速轻载场合。

<2）最大承载能力<3）功率和效率在节流阀进油节流调速回路中，液压泵的输出功率为＝常量，而液压缸的输出功率为，所以该回路的功率损失为式中，qy为通过溢流阀的溢流量，qy=qp-q1由上式可以看出，功率损失由两部分组成，即溢流损失功率和节流损失功率。

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。