第3章 节流调速回路

节流调速回路名词解释
节流调速回路是一种用于控制液流量的回路，常用于调节液体速度和压力的系统中。

其基本原理是通过控制节流阀的开度来调节液体的流量，从而实现对液体速度和压力的控制。

节流调速回路中的关键组件是节流阀，其作用是通过改变通道的开口面积，控制流体通过的截面积，从而调节流速。

节流阀一般是由可调的阀门或孔道组成，可以通过手动或自动方式进行控制。

常用的节流阀有针阀、蝶阀、截止阀等。

调速回路中的另一个重要组件是流量传感器，其作用是测量液体的实际流量，并将其转化为电信号或机械信号。

流量传感器可以根据测量原理的不同分为很多种类，例如电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计等。

这些传感器能够精确地测量液体的流量，并将其实时反馈给控制系统。

调速回路中还需要一个控制系统，用于接收流量传感器的反馈信号，并根据设定值对节流阀的开度进行调节。

控制系统一般由一个控制器和执行机构组成。

控制器可以是一个简单的PID 控制器，也可以是一个更复杂的智能控制系统。

执行机构根据控制信号来调节节流阀的开度，以达到设定的流量和压力值。

在节流调速回路中，还可以加入一些辅助装置来提高系统的稳定性和精度。

例如，可以在回路中加入压力传感器来测量压力变化，并根据测量结果进行修正。

此外，还可以加入滤波器来消除流量传感器信号中的噪声，从而提高系统的抗干扰能力。

节流调速回路广泛应用于各个领域，例如液压系统、供水管网、化工流程等。

通过精确控制流量和压力，节流调速回路能够保证系统的安全稳定运行，并确保各个部件的正常工作。

因此，对于设计和运用节流调速回路的相关理论和实践研究具有重要的意义。

液压与气压传动主编：郭晋荣本书目录第一章绪论第二章液压传动系统的基本组成第三章液压传动基本回路第四章典型液压传动系统第五章气压传动系统的基本组成第六章气压传动基本回路第七章典型气压传动系统第八章液压与气压传动系统的安装调试和故障分析第三章液压传动基本回路第一节方向控制回路第二节压力控制回路第三节速度控制回路第四节多缸动作回路第五节液压伺服系统一、换向回路1.采用双向变量泵的换向回路液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件组合。

方向控制回路是通过控制进入执行元件的油液的通、断或方向，从而实现液压系统中执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路。

在容积调速的闭式回路中，可以利用双向变量泵控制油液的方向来实现执行元件的换向。

如下图所示，控制换向变量泵的方向，即可改变液压马达的旋转方向。

一、换向回路2.采用换向阀的换向回路电磁换向阀换向回路手动换向阀换向回路二、锁紧回路1.用换向阀的锁紧回路锁紧回路的作用是使控制执行元件能在任意位置停留，且停留后不会因外力作用而移动位置。

如下图所示,利用Ｏ型或Ｍ型中位机能的三位四通换向阀，封闭液压缸两腔进出油口，使液压缸锁紧。

由于换向阀的泄漏，这种锁紧回路能保持执行元件的锁紧时间短，锁紧效果较差。

三位换向阀的锁紧回路图下图是采用液控单向阀的锁紧回路。

换向阀左位工作时，压力油经左液控单向阀进入液压缸左腔，同时将右液控单向阀打开，使缸右腔的油液能流回油箱，活塞向右运动；同理，当换向阀右位工作时，压力油进入缸右腔，同时将左液控单向阀打开，缸左腔回油，活塞向左运动。

当换向阀处于中位或液压泵停止供油时，两个液控单向阀立即关闭，活塞停止运动。

为了保证中位锁紧可靠，换向阀宜采用Ｈ型或Ｙ型机能。

由于液控单向阀密封性能好，泄漏少。

因此，锁紧精度高，能保证执行元件长期锁紧。

用液控单向阀的锁紧回路图二、锁紧回路2.用液控单向阀的锁紧回路一、调压回路1.单级调压回路单级调压回路即用单个溢流阀实现调压的回路，这在前面溢流阀的应用中已有2.二级调压回路图（a）所示二级调压回路，先导式溢流阀4的外控口K串接一个二位二通换向阀3和一个远程调压阀2（小规格的溢流阀）。

液压基本回路综合实验节流调速换向回路一、实验目的速度调节回路是液压传动系统的重要组成部分,依靠它来控制工作机构的运动速度,例如在机床中我们经常需要调节工作台(或刀架)的移动速度,以适应加工工艺要求。

液压传动的优点之一就是能够很方便地实现无级调速。

液压传动系统速度的调节,一般有三种,即节流调速,容积调速,节流——容积调速。

二、实验设备及元件YD-2液压试验台、两位三通电磁换向阀、溢流阀、分流块、单杆双作用液压缸、单向节流阀、压力表、管道、快换接头等。

三、实验要求及目的:1、通过亲自拼装实验系统,了解进口节流调速回路的组成及性能,绘制速度——负载特性曲线,并与其它节流调速进行比较。

2、通过该回路实验,加深理解mTpCAq∆=关系,式中TA、m p∆分别由什么决定,如何保证q=const。

3、利用现有液压元件拟定其它方案,进行比较。

单向调速阀或单向节流阀进油路调速回路图(见下图)。

四、实验步骤1、按照实验回路图的要求,取出所要用的液压元件,检查型号是否正确。

2、将检查完毕性能完好的液压元件安装在实验台面板合理位置。

通过快换接头和液压软管按回路要求连接。

3、根据电磁铁动作表输入框选择要求，确定控制的逻辑联接“通”或“断”。

五、思考题1、该回路是否可使用不带单向阀的调速阀(节流阀),在出口或旁路中是否可行,为什么?2、单向调速阀进口调速为什么能保证工作液压缸速度基本不变?3、由实验可知,当负载压力上升到接近于系统压力时,为什么液压缸速度开始变慢?实验〈二〉增速回路§l 实验目的有些机构中需要二种运动速度,快速时负载小,要求流量大,压力低;慢速时负载大,要求流量小,压力高。

因此,在单泵供油系统中,如不采用差动回路,则慢速运动时,势必有大量流量从溢流阀流回油箱,造成很大功率损耗,并使油温升高。

因此,采用增速回路时,要满足快速运动要求,又要使系统在合理的功率损耗下工作。

通过实验要求达到以下目的:1、通过亲自拼装实验系统,了解增速回路(差动回路)的组成和性能。

节流阀调速阀控制回路实验指导书
一、实验目的：
1、加深对节流调速回路的理解。

2、了解节流调速回路速度负载特性。

二、实验内容：
1、液压缸负载不变，改变节流阀开口面积，测定进入油缸流量
2、测定进油节流调速回路速度负载特性。

三、实验装置：
实验系统自行设计
四、实验原理：
节流调速回路工作原理：调节节流阀开口面积大小来控制流入执行元件的流量，以调节执行元件的运动速度。

当负载变化时，即使节流阀开口不变，由于节流阀前后压差改变，导致通过节流阀的流量改变，进而影响执行元件运动速度，测定进油节流调速回路速度负载特性。

五、实验步骤：
设计原理图（参考课本p148 图6-8，p153 图6-11）
1、启动泵，节流阀开到最大，调节溢流阀，使压力为P=2MPa。

2、扳动换向开关，使工作缸往复工作数次以排出缸内空气。

3、设定负载，F=200N,调节节流阀开度，测定进入油缸流量。

4、节流阀开口开度不变，改变负载（130N~260N），记录节流阀
前后压差和进入油缸流量。

5、将节流阀换为调速阀，改变负载，测量压差和流量。

实验数据记录
节流阀
调速阀
六、实验报告要求：
根据数据画出使用节流阀和调速阀的速度（流量）负载特性曲线。

七、思考题：
分析使用节流阀负载变化时为什么引起油缸速度变化？。

一、容积节流调速回路的定义容积节流调速回路是一种常用于液压系统的控制回路，用于控制液压执行元件的速度。

在液压系统中，通过使用不同大小的节流阀和不同容积的油箱，可以实现对液压执行元件运动速度的精确控制。

二、容积节流调速回路的组成1. 油箱：液压系统中用来储存液压油的容器，容积不同的油箱可以满足不同的回路要求。

2. 泵：用于将液压油从油箱抽吸、并加压送往液压执行元件的装置。

3. 节流阀：通过调节节流阀的开度，可以控制液压油流经节流阀的截面积，从而控制液压执行元件的速度。

4. 液压执行元件：根据需求完成工作的设备，如液压缸或液压马达。

三、容积节流调速回路的工作原理容积节流调速回路的工作原理主要是通过控制液压油流的流量来控制液压执行元件的速度。

具体过程如下：1. 液压泵将液压油从油箱中抽吸并加压送往液压执行元件。

2. 液压油经过节流阀时，节流阀的开度决定了液压油流经节流阀的通道截面积，从而控制了液压油的流量。

3. 通过调节节流阀的开度，可以控制液压油流的流量，进而控制液压执行元件的速度。

四、容积节流调速回路的特点1. 灵活性强：通过调节节流阀的开度，可以精确控制液压执行元件的速度，满足不同工况下的要求。

2. 简单可靠：容积节流调速回路的结构相对简单，组成部件较少，因此具有较高的可靠性。

3. 节能降耗：通过控制液压执行元件的速度，可以有效降低系统能耗，实现节能减排的目的。

五、容积节流调速回路的应用领域容积节流调速回路广泛应用于液压系统中需要精确控制速度的场合，例如工程机械、冶金设备、塑料机械等领域。

在这些领域，容积节流调速回路可以根据具体需求，实现对液压执行元件的精确控制，提高设备的工作效率和安全性。

六、结语容积节流调速回路作为液压系统中常用的控制回路之一，在工程实践中发挥着重要作用。

通过对容积节流调速回路的工作原理、组成、特点和应用进行了解和应用，可以更好地掌握液压系统的控制技术，为工程实践提供更加有效的技术支持。

在实验报告中简述液压基本回路——节流调速回路安装调试的步骤及注意事项。

摘要：一、引言二、节流调速回路原理简介三、安装调试步骤1.准备工作2.安装回路元件3.检查液压油4.启动液压泵5.调试节流阀6.检测调整结果四、注意事项1.安全操作2.检查元件质量3.调整合适的工作参数4.保持油液清洁5.定期检查和维护五、结论正文：一、引言液压基本回路——节流调速回路在工程机械、自动化设备等领域具有广泛应用。

为了保证设备正常运行，掌握安装调试步骤及注意事项至关重要。

本文将简述节流调速回路的安装调试步骤，并提醒大家在操作过程中应注意的事项。

二、节流调速回路原理简介节流调速回路是通过调整节流阀的开度，从而改变液压缸进油量，实现液压缸速度调节。

节流阀的开度越大，液压缸速度越快；反之，则越慢。

这种调速方式结构简单，成本低，适用于中低压、中小流量的液压系统。

三、安装调试步骤1.准备工作：清理工作场地，确保液压元件及管路干净无尘。

检查各元件型号、尺寸和连接方式，确保正确安装。

2.安装回路元件：根据设计图纸，将液压泵、节流阀、液压缸等元件按顺序连接起来。

注意检查各元件的连接螺纹、密封件和紧固件，确保连接可靠。

3.检查液压油：确保液压油品质合格，油量充足。

液压油应具有良好的一致性、抗氧化性和抗乳化性能。

4.启动液压泵：打开电源，启动液压泵，检查泵运行是否正常。

如有异常声音、振动或发热现象，应立即停机检查。

5.调试节流阀：缓慢调整节流阀开度，观察液压缸速度变化。

根据实际需求，调整至合适的开度，使液压缸速度满足工作要求。

6.检测调整结果：测试液压系统各项性能指标，如压力、流量、速度等。

如有偏差，可根据实际情况进行微调。

四、注意事项1.安全操作：在调试过程中，严禁非工作人员靠近。

操作人员应佩戴劳动保护用品，注意防止意外伤害。

2.检查元件质量：确保选购的液压元件质量可靠，避免因元件质量问题导致系统故障。

3.调整合适的工作参数：根据设备实际需求，合理调整液压系统的工作压力、流量等参数。

节流调速回路工作原理
节流调速回路是一种常见的机械传动系统，用于控制电机转速的稳定和调节。

其工作原理主要通过调节节流阀的开度来控制介质进出流量，从而控制动力机构的转速。

该系统包括节流阀、动力机构、传感器和控制器等主要部件。

当电机转速超过设定值时，传感器会检测到该变化，并将转速信号传送到控制器。

控制器根据传感器信号调节节流阀的开度，改变介质进出流量。

当流量减小时，输入转矩也相应减小，使得电机转速下降。

反之，当流量增加时，输入转矩增加，电机转速上升。

节流调速回路的关键在于节流阀的调节。

节流阀通过调整进出介质的流通截面积和流道长度来控制流量，从而控制动力机构的转速。

一般来说，流通截面积越小，流通截面积越大，则流量就越小，转速也越低。

因此，通过控制节流阀的开度，可以实现对转速的精确控制。

通过这种方式，节流调速回路能够自动调节电机的转速，以适应负载的变化和工作需求的变化，实现稳定的运行。

这在很多机械传动系统中非常重要，特别是在需要调整转速的场合，如机床、起重设备等。

实验三节流调速回路实验一、实验目的：1.通过对节流阀三种调速回路的实验，得出他们的调速特性曲线，并分析比较他们的调速性能。

2.通过对节流阀和调速阀进口调速回路的对比实验，分析比较他们的性能差别。

二、实验装置液压系统原理图：三、实验内容：1.用节流阀的进油节流调速回路的调速性能2.用节流阀的回油节流调速回路的调速性能3.用节流阀的旁路节流调速回路的调速性能4.用调速阀的进油节流调速回路实验当节流阀的结构形式和液压缸的尺寸大小确定之后，液压缸活塞杆的速度V与节流阀的通流面积A，溢流阀的调定压力（泵的供油压力）及负载F有关。

调速回路中液压缸活塞杆的工作速度V与负载F之间的关系，称为回路的速度负载特性。

实验中，对节流阀的通流面积A和溢流阀调定压力（泵的供油压力）P1调定之后，改变负载F的大小，同时测出相应的工作缸活塞杆的速度及有关压力值。

以速度V为纵坐标，以负载F为横坐标，按节流阀不同面积A T或不同的溢流阀调定压力，各调速回路可得各自的一组速度—负载特性曲线。

本实验采用液压缸对顶加地法，加在液压缸25的压力由溢流阀23调定，调节加载缸工作的压力，即可使调速回路获得不同的负载F。

液压缸活塞的工作速度V通过活塞杆的工作行程L与运动时间t来计算。

即：V=L/t（mm/s）四、实验步骤：实验前调整：（1）打开调速阀14，节流阀15、16，关闭节流阀17。

方向阀13、24保持中位，放松溢流阀。

（2）启动液压泵3和20，慢慢拧紧溢流阀4，看表P1，调定压力为3MPa左右。

同样拧紧溢流阀23，调表P7为1MPa左右，切换电磁阀13、14，使液压缸18、25往返几次，排出回路中的空气。

拟定负载压力：各种回路实验的负载压力拟定为0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4MPa。

液压泵3的供油压力由溢流阀4调定，拟定为3MPa或2MPa两种压力，节流阀的开口为大、中、小三种，这样有利于对比分析。

1.采用节流阀的进油节流调速回路（1）关闭调速阀14，节流阀17，将回油节流阀16全开，进油节流阀15调节到拟定的打开度上。

《液压与气压传动》教材(第3版)习题参考答案第1章习题P4 小节习题：（1）机械能、液压能。

（2）动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件和工作介质。

（3）动力元件。

（4）机械能、机械能。

（5）压力、流量和流动方向。

（6）1．液压传动的优点１）能方便地实现无级调速，且调速范围大。

２）容易实现较大的力和转矩的传递。

液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯性小。

３）液压传动装置工作平稳，反应速度快，换向冲击小，便于实现频繁换向。

４）易于实现过载保护，而且工作油液能实现自行润滑，从而提高元件的使用寿命。

５）操作简单，易于实现自动化。

６）液压元件易于实现标准化、系列化和通用化。

2．液压传动的缺点1）液体的泄漏和可压缩性使液压传动难以保证严格的传动比。

2）在工作过程中能量损失较大，传动效率较低。

3）对油温变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。

4）液压传动出现故障时，不易诊断。

P7 小节习题：（1）由于液体内磨擦力的作用，而产生阻止液层间的相对滑动。

（2）动力黏度、运动黏度、相对黏度。

（3）运动黏度，υ，m2/s，mm2/s。

（4）黏度较低。

（5） 40℃运动黏度，mm2/s。

（6）石油型、乳化型和合成型。

（7）水分、空气、微小固体颗粒、胶质状生成物。

（8）a.堵塞过滤器，使液压泵吸油困难，产生噪声，堵塞阀类元件小孔或缝隙，使阀动作失灵。

微小固体颗粒还会加剧零件磨损，擦伤密封件，使泄漏增加。

b.水分和空气混入会降低液压油的润滑能力，加速氧化变质，产生气蚀；还会使液压液压系统出现振动、爬行等现象。

（9）a.严格清洗元件和系统。

b.尽量减少外来污染物。

c.控制液压油的温度。

d.定期检查、清洗和更换滤芯。

e.定期检查和更换液压油。

本章习题 1.填空题（1）法向力， N/㎡ 即 pa 。

（2）压力 和 流量 。

（3）绝对压力 和 相对压力，相对压力 。

（4）输入流量。

（5）沿程压力损失 和局部压力损失 。

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。

节流调速回路的特点1.线性控制：节流调速回路是一种基于线性控制的调速方法。

它通过改变流体控制元件（如节流阀）的开度来调节工作装置的负载，从而实现对工作速度的控制。

由于线性控制具有简单、稳定的特点，所以节流调速回路在工程实践中得到了广泛应用。

2.可靠性高：节流调速回路采用的是机械式调节装置，相对于电子调速回路来说，具备更高的可靠性。

即使在电源失效或者其他干扰条件下，节流调速回路仍然能够保持稳定的工作态势，确保设备的正常工作。

3.调节跨度大：节流调速回路能够实现较大范围的调速。

通过调节节流阀的开度大小，可以改变通过流体流量的大小，从而实现对工作装置转速的调节。

这使得节流调速回路适用于多种工况条件下的转速控制需求。

4.响应速度快：节流调速回路的响应速度非常快。

由于其机械式调整方式，可以使调速过程相对于其他调速方式更为迅速。

这种特点使得节流调速回路适用于对速度要求较高的场合，例如需要精确控制转速的机械加工、化工生产等领域。

5.噪音较大：节流调速回路相对于其他调速方式来说，噪音较大。

当节流阀开度较大时，会导致通过节流阀的流体流速较高，造成较大的噪音。

因此，在考虑噪音对工作环境的干扰时，需要进行噪音消除和隔离措施。

6.节能性高：节流调速回路在降低工作装置负载时，会减少流体流量，从而降低能源消耗。

这种节能方式使得节流调速回路在电机和泵设备的调速应用中得到了广泛应用，使得设备具备更加高效的能耗管理能力。

总的来说，节流调速回路是一种可靠、灵活、大范围的调速方法，响应速度快，节能性强。

然而，其噪音问题需要额外关注并进行处理。

在实际应用中，需要根据具体工况条件和调节需求来选择合适的节流调速回路方案。