液压传动系统的基本回路

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）。

液压传动系统基本回路液压传动系统是一种通过液体介质传递能量的系统，广泛应用于工程机械、航空航天、冶金、石化等领域。

其基本回路是实现液体在不同部件之间传递能量和控制的重要组成部分。

本文将介绍液压传动系统基本回路的组成和工作原理。

一、液压传动系统基本回路组成液压传动系统基本回路由液压泵、油箱、液压马达、液压阀等组成。

液压泵通过压力油将液体送入液压马达，驱动其旋转或直线运动，从而输出功。

液压阀则用于调节和控制液体流量、压力等参数。

二、液压传动系统基本回路工作原理液压传动系统的工作原理可以用下面的流程进行描述：1. 液压泵抽油：当液压泵启动时，它的齿轮、齿条等运动部件开始运转，使泵腔内形成破真空状态，油液从油箱被抽入泵腔。

2. 油液送入液压马达：随着泵腔内部的容积增大，压力油被抽进泵腔，然后在泵的工作行程中被迫出来，进入液压马达的油缸或油腔。

3. 液压马达工作：当压力油进入液压马达的油腔后，液压马达开始工作。

如果液压马达是液压马达，油液的压力和流量将驱动液压马达转动或直线运动。

4. 油液返回油箱：液压泵将通过压力油送入液压马达的油液压力升高，流动速度增加，从而形成驱动力，使马达得以运转。

马达工作时，压力油将被排出液压马达，并返回油箱。

在液压传动系统的工作中，液压阀发挥着重要的作用。

液压阀可以根据需要控制和调节液体流量、压力，以满足系统的工作要求。

同时，液压阀还可以实现流量方向的控制，将压力油导向不同的液压执行元件，从而实现系统的运动控制。

三、液压传动系统基本回路的应用液压传动系统基本回路的应用广泛。

在工程机械领域，液压传动系统被用于操纵各类工程机械的液压动力系统，包括挖掘机、铲车、起重机等。

在航空航天领域，液压传动系统被应用于飞机、导弹等飞行器的液压传动系统，实现操纵用、起落架、襟翼等功能。

在冶金、石化领域，液压传动系统被应用于高温高压环境下的各种液压机械和液压设备。

液压传动系统基本回路的优点在于具有稳定、平稳、可控性好、传动效率高等特点。

课时授课计划教学过程：复习： 1、滤油器的结构及功能2、蓄能器的功能3、油箱的结构4、管路、接头、热交换器的种类。

新课：第七章液压基本回路第一节能量回路一、定量泵—溢流阀组成的液压能源回路图7-1所示的能源回路的优点是：结构简单，反应迅速，压力波动比较小。

缺点是：由于定量泵不能改变输出流量，在负载不需要全流量工作时，多余的流量通过溢流阀流回油箱，所以效率较低，尤其当负载流量为零时，泵的流量几乎全部由溢流阀溢流，泵的输出功率绝大部分消耗在溢流阀的节流口上，这将产生大量的热，使油温很快升高。

因此，这种能源一般用在供油压力较低的液压系统中。

能源系统的流量按系统的峰值流量设计，如果伺服所需要的峰值流量的持续时间很短，并且允许供油压力有一定变动，则可以用蓄能器贮存足够的能量以适应短期峰值流量的要求，以减小泵的容量，并使功率损失和油温升高小些。

蓄能器还可起到减小泵的压力脉动和冲击的作用，使系统工作更加平稳。

二、定量泵—蓄能器—自动卸荷阀组成的液压能源回路图7-2所示的液压能源回路克服了图7-1所示回路溢流损失大的缺点，其特点是结构比较简单，功率损失小，适用于高压，但压力波动较大，并且由于供油压力在一定范围内缓慢变化，对伺服系统将引起伺服放大系数的变化，因而对某些要求较高的系统不合适。

另外，所用元件较多，为了使泵有较长时间的卸荷，蓄能器的容量较大，整个能源装置的体积、重量都较大。

这种能源回路一般用在峰值流量系统只有很微小的运动的间歇工作系统中。

三、恒压力变量泵式（自动调压泵）液压能源回路图7-3所示为恒压力变量泵式（自动调压栗〉液压能源回路。

这种能源回路的优点是输出流量取决于系统的需要，因而效率高，经济效果好，适用于高压和大功率系统，既适用于流量变化很大的系统，也适用于间歇工作的系统，为目前航空液压伺服系统所广泛采用。

第二节基本回路一、顺序动作回路顺序动作回路是实现多个并联液压缸顺序动作的控制回路。

按控制方式不同，可分为压力控制、行程控制和时间控制三类。

液压传动系统基本回路液压传动系统是一种常用的力传递和控制装置，其基本组成部分是液压元件、液压控制阀和液压能源单元。

而液压传动系统的基本回路则是指通过液压元件将液压能源转化为机械能的系统。

液压传动系统的基本回路可以分为两大类：单向回路和双向回路。

单项回路又可分为单向控制回路和单向控制回路。

下面将详细介绍这两类液压传动系统的基本回路。

一、单项回路单项回路是指通过液压元件将液压能源转化为机械能的系统。

单项回路中的液压元件通常包括液压缸和液压马达。

1. 单向控制回路单向控制回路是指通过单向阀控制液压元件的液压油流的流向，从而实现工作机构的单向运动。

单向控制回路通常由液压泵、阀组、液压缸和单向阀等组成。

液压泵负责提供压力油液，阀组用来控制油液的流向和压力，液压缸则利用压力油液来驱动工作机构。

单向阀的作用是使液压油只能在一个方向上流动，从而控制液压缸的单向运动。

2. 单向反控制回路单向反控制回路是指通过单向阀和控制阀控制液压元件的液压油流的流向，从而实现工作机构的反复往复运动。

单向反控制回路通常由液压泵、阀组、液压缸、双向控制阀和单向阀等组成。

液压泵负责提供压力油液，阀组用来控制油液的流向和压力，液压缸利用压力油液来驱动工作机构。

而双向控制阀的作用是控制液压油液的流动方向，使液压缸能够实现反复往复的运动。

二、双向回路双向回路是指通过液压元件将液压能源转化为机械能的系统，能够实现工作机构的双向运动。

双向回路通常由液压泵、阀组、液压缸和双向阀等组成。

液压泵负责提供压力油液，阀组用来控制油液的流向和压力，液压缸则利用压力油液来驱动工作机构。

双向阀的作用是使液压油可以在两个方向上流动，从而实现液压缸的双向运动。

总结：液压传动系统的基本回路包括单向回路和双向回路。

单向回路可以分为单向控制回路和单向反控制回路，通过控制液压油流的流向实现工作机构的单向运动和反复往复运动。

而双向回路则能够实现工作机构的双向运动。

通过合理选择和布置液压元件、液压控制阀和液压能源单元，可以设计出不同类型和功能的液压传动系统，满足不同工况下的力传递和控制需求。

第7章液压基本回路•液压基本回路是为了实现特定的功能把有关的液压元件组合起来的典型油路结构；•液压基本回路是组成液压系统的基础。

液压基本回路包括：*压力控制回路*速度控制回路*方向控制回路*多执行元件回路7.1 压力控制回路功能：控制液压系统整体或局部的压力，主要包括：▪调压回路▪减压回路▪增压回路▪卸荷回路▪平衡回路▪保压回路1、调压回路•功能：调定和限制液压系统的压力恒定或不超过某个数值。

•一般用溢流阀来实现这一功能。

•调压回路的分类：•单级调压回路•多级调压回路•无级调压回路先导式溢流阀电液比例溢流阀2、减压回路•功能：使液压系统中某一部分油路的压力低于主油路的压力设定值。

•一般用减压阀来实现这一功能。

•减压回路的分类：•单级减压回路•多级减压回路•无级减压回路3、增压回路•功能：提高系统中局部油路中的压力，使局部压力远高于系统油源的压力。

•单作用增压回路：只能间歇增压。

4、卸荷回路•功能：在执行元件短时间不工作时，不需要频繁启、停原动机，而是使泵源在很小的输出功率下运转。

•卸荷的实质：使液压泵的输出流量或者压力接近于零，分别称为流量卸荷与压力卸荷。

•卸荷方式：•用换向阀中位机能的卸荷回路（压力卸荷）•用先导型溢流阀的卸荷回路（压力卸荷）•限压式变量泵的卸荷回路（流量卸荷）•采用蓄能器的保压卸荷回路换向阀M、H、K型中位机能均可实现压力卸荷限压式变量泵可实现保压卸荷用先导型溢流阀实现的压力卸荷卸荷时采用蓄能器补充泄漏保持液压缸大腔的压力限压式变量泵工作原理及特性曲线5、平衡回路•功能：使承受重力作用的执行元件的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或因自重而超速失控。

采用单向顺序阀不可长时间定位采用液控单向阀定位可靠单向节流阀用于平稳下行6、保压回路•功能：使系统在执行元件不动或仅有微小位移的工况下保持稳定的压力。

•保压性能有两个指标：保压时间和压力稳定性。

电接触式压力表4监视预设压力的上下限值，控制换向阀2动作，液控单向阀3实现保压蓄能器保压卸荷回路7.2 速度控制回路控制与调节液压执行元件的速度。

同兴液压总汇：贴心方案星级服务液压传动系统的基本回路由有关液压元件组成，用来完成特定功能的典型油路。

任何一个液压传动系统都是由几个基本回路组成的，每一基本回路都具有一定的控制功能。

几个基本回路组合在一起，可按一定要求对执行元件的运动方向、工作压力和运动速度进行控制。

根据控制功能不同，基本回路分为压力控制回路、速度控制回路和方向控制回路。

压力控制回路用压力控制阀(见液压控制阀)来控制整个系统或局部范围压力的回路。

根据功能不同，压力控制回路又可分为调压、变压、卸压和稳压4种回路。

①调压回路：这种回路用溢流阀来调定液压源的最高恒定压力，图中的溢流阀就起这一作用。

当压力大于溢流阀的设定压力时，溢流阀开口就加大，以降低液压泵的输出压力，维持系统压力基本恒定。

②变压回路：用以改变系统局部范围的压力，如在回路上接一个减压阀则可使减压阀以后的压力降低；接一个升压器，则可使升压器以后的压力高于液压源压力。

③卸压回路：在系统不要压力或只要低压时，通过卸压回路使系统压力降为零压或低压。

④稳压回路：用以减小或吸收系统中局部范围内产生的压力波动，保持系统压力稳定，例如在回路中采用蓄能器。

速度控制回路通过控制介质的流量来控制执行元件运动速度的回路。

按功能不同分为调速回路和同步回路。

①调速回路:用来控制单个执行元件的运动速度,可以用节流阀或调速阀来控制流量，如图中的节流阀就起这一作用。

节流阀控制液压泵进入液压缸的流量（多余流量通过溢流阀流回油箱），从而控制液压缸的运动速度，这种形式称为节流调速。

也可用改变液压泵输出流量来调速，称为容积调速。

②同步回路：控制两个或两个以上执行元件同步运行的回路，例如采用把两个执行元件刚性连接的方法，以保证同步；用节流阀或调速阀分别调节两个执行元件的流量使之相等,以保证同步；把液压缸的管路串联,以保证进入两液压缸的流量相同，从而使两液压缸同步。

方向控制回路控制液压介质流动方向的回路。

用方向控制阀控制单个执行元件的运动方向，使之能正反方向运动或停止的回路，称为换向回路，图中的换向阀即起这一作用。

1、液压系统回路设计1.1、 主干回路设计对于任何液压传动系统来说, 调速回路都是它的核心部分。

这种回路可以通过事先的调整或在工作过程中通过自动调整来改变元件的运行速度, 但它的主要功能却是在传递动力（功率）。

根据伯努力方程: 2d v p q C x ρ∆= （1-1）式中 q ——主滑阀流量d C ——阀流量系数v x ——阀芯流通面积p ∆——阀进出口压差ρ——流体密度其中 和 为常数, 只有 和 为变量。

液压缸活塞杆的速度:q v A= （1-2） 式中A 为活塞杆无杆腔或有杆腔的有效面积一般情况下, 两调平液压缸是完全一样的, 即可确定 和 所以要保证两缸同步, 只需使 , 由式（1-2）可知, 只要主滑阀流量一定, 则活塞杆的速度就能稳定。

又由式（1-1）分析可知, 如果 为一定值, 则主滑阀流量 与阀芯流通面积成正比即: ,所以要保证两缸同步, 则只需满足以下条件:, 且此处主滑阀选择三位四通的电液比例方向流量控制阀,如图1-1所示。

图1-1 三位四通的电液比例方向流量控制阀它是一种按输入的电信号连续地、按比例地对油液的流量或方向进行远距离控制的阀。

比例阀一般都具有压力补偿性能, 所以它输出的流量可以不受负载变化的影响。

与手动调节的普通液压阀相比, 它能提高系统的控制水平。

它和电液伺服阀的区别见表1-1。

表1-1 比例阀和电液伺服阀的比较项目 比例阀 伺服阀低, 所以它被广泛应用于要求对液压参数进行连续远距离控制或程序控制, 但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。

又因为在整个举身或收回过程中, 单缸负载变化范围变化比较大（0~50T）, 而且举身和收回时是匀速运动, 所以调平缸的功率为, 为变功率调平, 为达到节能效果, 选择变量泵。

综上所可得, 主干调速回路选用容积节流调速回路。

容积节流调速回路没有溢流损失, 效率高, 速度稳定性也比单纯容积调速回路好。

为保证值一定, 可采用负荷传感液压控制, 其控制原理图如图1-2所示。