液压作业2(基本回路有问题详解)
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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。
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。
四、液压基本回路故障分析液压基本回路的故障很多,有由元件本身故障引起的,也有由于回路设计不当造成的,这里就几个典型的故障实例进行分析,希望能起到举一反三的作用。
例1:有一回油节流调速回路,该回路中液压泵异常发热。
该系统采用定量柱塞泵,工作压力为26MPa。
系统工作时,回路中各元件工作均正常。
检查:发现油箱内油温为45℃左右,液压泵外壳温度为60℃。
另发现液压泵的外泄油管接在泵的吸油管中,且用手摸发烫。
原因:液压泵的温度较油温高15℃左右,这是由于高压泵运转时内部泄漏造成的。
当泵的外泄油管接入泵的吸油管时,热油进入液压泵的吸油腔,使油的粘度大大降低,从而造成更为严重的泄漏,发热量更大,以致造成恶性循环,使泵的壳体异常发热。
措施:排除液压泵异常发热的措施是将液压泵的外泄油管单独接回油箱。
另外,还可以扩大冷却器的容量。
例2:某双泵回路中液压泵产生较大的噪声。
检查:发现双泵合流处距离泵的出口太近,只有10cm。
原因:在泵的排油口附近产生涡流。
涡流本身产生冲击和振动,尤其是在两股涡流汇合处,涡流方向急剧变化,产生气穴现象,使振动和噪声加剧。
措施:排除故障的方法是将两泵的合流处安装在远离泵排油口的地方。
例3:有一双泵系统,如图7.5.1所示。
该系统有两个溢流阀,它们的调定压力均是14MPa,当两个溢流阀均动作时,溢流阀产生笛鸣般的叫声。
图7.5.1 溢流阀回路检查:溢流阀产生笛鸣般啸叫声的原因是两个溢流阀产生共振。
原因:因为两个阀调定压力一样、结构一样,所以固有频率相同,从而产生共振。
措施:排除故障的方法有三个。
第一个处理方法是将两个溢流阀的调定压力错开,一个为14MPa,一个为13MPa。
一般来说,调定压力错开1MPa就可以避免共振。
但液压缸工作在13MPa以下时,液压缸速度由两个泵供油量决定。
若缸的工作压力在13MPa~14MPa之间时,缸的速度由一个泵的供油量决定;第二个处理方法是用一个大流量的溢流阀代替原来的两个溢流阀,其调定压力仍为14MPa,见图7.5.2所示;图7.5.2 改进后的溢流阀回路第三个处理方法是增加一个远程控制阀3,将远程控制阀与溢流阀远控口相连通。
液压气动技术课程作业解答(二)一、判断题1.液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关,而与液压泵的转速无关。
(-)注:由容积效率表达式Tpv Q Q ∆-=1η可知,液压泵的容积效率不仅与液压泵的泄漏量有关,而且与液压泵的理论流量有关,又由于液压泵的排量为常数,可知容积效率与液压泵的转速有关。
2.对于限压式变量叶片泵,当泵的压力达到最大时,泵的输出流量为零。
(+)注:应熟悉限压式变量叶片泵的特性曲线,当泵工作在变量段时(BC 段),泵的输出流量随压力增高而减小,当泵的压力达到最大时(C 点),泵的输出流量为零。
3.液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度,并可以得到很大的输出推力。
(-) 注:液压缸差动连接时,活塞的运动速度24dQ v π=,输出推力42d p F π⋅=,式中d 为活塞杆的直径,由此可知差动连接可以得到较高的活塞运动速度,但输出推力较小。
4.先导式溢流阀的远程控制口可以使系统实现远程调压或使系统卸荷。
(+)注:通过先导式溢流阀的远程控制口控制主阀心上腔的压力,接通油箱则系统卸荷;接通另一溢流阀则可实现远程调压。
5.双作用叶片泵既可作为定量泵使用,又可作为变量泵使用。
(-)注:与单作用叶片泵相比较,双作用叶片泵的转子和定子是同心的,故流量恒定,不能作为变量泵使用。
二、选择题1.在下列液压阀中, 不能作为背压阀使用。
(C )A .单向阀 B.顺序阀C. 减压阀D.溢流阀注:单向阀、溢流阀、顺序阀都可以作为背压阀使用,减压阀的特点是阀口常开,出口压力恒定,故不能作为背压阀使用。
2.若某三位换向阀的阀心在中间位置时,压力油与油缸两腔连通、回油封闭,则此阀的滑阀机能为 。
(A )A .P 型 B. Y 型C .K 型 D. C 型注:应熟悉常用的三位换向阀的滑阀机能及特点。
3.以变量泵为油源时,在泵的出口并联溢流阀是为了起到 。
(B )A .溢流定压作用 B.过载保护作用C .令油缸稳定运动的作用 D.控制油路通断的作用注:以变量泵为油源时,调速阀不仅能调节液压缸的运动速度,而且使液压泵的输出流量得到控制,系统没有溢流。
《液压与气压传动》复习资料及答案9、先导式溢流阀原理如图所示,回答下列问题:+(1)先导式溢流阀原理由哪两部分组成?(2)何处为调压部分?(3)阻尼孔的作用是什么?(4)主阀弹簧为什么可较软?解:(1)先导阀、主阀。
(2)先导阀。
(3)制造压力差。
(4)只需克服主阀上下压力差作用在主阀上的力,不需太硬。
10、容积式液压泵的共同工作原理是什么?答:容积式液压泵的共同工作原理是:⑴形成密闭工作容腔;⑵密封容积交替变化;⑶吸、压油腔隔开。
11、溢流阀的主要作用有哪些?答:调压溢流,安全保护,使泵卸荷,远程调压,形成背压,多级调压液压系统中,当执行元件停止运动后,使泵卸荷有什么好处?答:在液压泵驱动电机不频繁启停的情况下,使液压泵在功率损失接近零的情况下运转,以减少功率损耗,降低系统发热,延长泵和电机的使用寿命。
12、液压传动系统主要有那几部分组成?并叙述各部分的作用。
答:动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件、传动介质——液压油。
13、容积式液压泵完成吸油和压油必须具备哪三个条件?答:形成密闭容腔,密闭容积变化,吸、压油腔隔开。
14、试述进油路节流调速回路与回油路节流调速回路的不同之处。
17、什么叫做差动液压缸?差动液压缸在实际应用中有什么优点?答:差动液压缸是由单活塞杆液压缸将压力油同时供给单活塞杆液压缸左右两腔,使活塞运动速度提高。
差动液压缸在实际应用中可以实现差动快速运动,提高速度和效率。
18、什么是泵的排量、流量?什么是泵的容积效率、机械效率?答:(1)泵的排量:液压泵每转一周,由其密封几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积。
(2)泵的流量:单位时间内所排出的液体体积。
(3)泵的容积效率:泵的实际输出流量与理论流量的比值。
(4)机械效率:泵的理论转矩与实际转矩的比值。
19、什么是三位滑阀的中位机能?研究它有何用处?答:(1)对于三位阀,阀芯在中间位置时各油口的连通情况称为三位滑阀的中位机能。
(2)研究它可以考虑:系统的保压、卸荷,液压缸的浮动,启动平稳性,换向精度与平稳性。
20、画出直动式溢流阀的图形符号;并说明溢流阀有哪几种用法?答:(1)(2)调压溢流,安全保护,使泵卸荷,远程调压,背压阀。
21、液压泵完成吸油和压油必须具备什么条件?答:(1)具有密闭容积;(2)密闭容积交替变化;(3)吸油腔和压油腔在任何时候都不能相通。
22、什么是容积式液压泵?它的实际工作压力大小取决于什么?答:(1)液压系统中所使用的各种液压泵,其工作原理都是依靠液压泵密封工作容积的大小交替变化来实现吸油和压油的,所以称为容积式液压泵。
(2)液压泵的实际工作压力其大小取决于负载。
23、分别说明普通单向阀和液控单向阀的作用?它们有哪些实际用途?答:普通单向阀(1)普通单向阀的作用是使油液只能沿着一个方向流动,不允许反向倒流。
(2)它的用途是:安装在泵的出口,可防止系统压力冲击对泵的影响,另外,泵不工作时,可防止系统油液经泵倒流回油箱,单向阀还可用来分隔油路,防止干扰。
单向阀与其他阀组合便可组成复合阀。
单向阀与其他阀可组成液控复合阀(3)对于普通液控单向阀,当控制口无控制压力时,其作用与普通单向阀一样;当控制口有控制压力时,通油口接通,油液便可在两个方向自由流动。
(4)它的主要用途是:可对液压缸进行锁闭;作立式液压缸的支承阀;起保压作用。
24、试举例绘图说明溢流阀在系统中的不同用处:(1)溢流恒压;(2)安全限压;(3)远程调压;(4)造成背压;(5)使系统卸荷。
答:(1)溢流恒压(2)安全限压(3)远程调压至系统至系统至系统(4)造成背压 (5)使系统卸荷至系统25、先导式溢流阀的远程控制油口分别接入油箱或另一远程调压阀时,会出现什么现象? 答:(1)先导式溢流阀阀体上有一远程控制口k ,当将此口通过二位二通阀接通油箱时,阀芯上腔的压力接近于零,此时主阀芯在很小的压力作用下即可向上移动,且阀口开得最大,泵输出的液压油在很低的压力下通过阀口流回油箱,起卸荷作用。
(2)如果将阀口接到另一个远程控制调压阀上,使打开远程控制调压阀的压力小于打开溢流阀先导阀的压力,则主阀芯上腔压力就由远程控制阀来决定,就可实现对系统的远程调压控制。
26、顺序阀有哪几种控制方式和泄油方式?并举例说明。
答:(1)依据控制压力的来源不同,顺序阀有内控式和外控式之分。
(2)泄油方式有内泄式和外泄式之分。
(3)例如:内控式顺序阀是压力内部控制,外部泄油。
外控式顺序阀是压力外部控制,外部泄油。
顺序阀作卸压阀用时,压力外部控制,内部泄油。
27、何谓换向阀的“位”和“通”?并举例说明。
答:(1)换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动,使阀体上的油路口的液流通路接通、关断、变换液体的流动方向,从而使执行元件启动、停止或停留、变换运动方向,这种控制阀芯在阀体内所处的工作位置称为“位”,将阀体上的油路口成为“通”。
(2)如换向阀中,阀芯相对阀体的运动有三个工作位置,换向阀上有四个油路口和四条通路,则该换向阀称为三位四通换向阀。
32、如图所示三种形式的液压缸,活塞和活塞杆直径分别为D 、d ,如进入液压缸的流量为q ,压力为P ,若不计压力损失和泄漏,试分别计算各缸产生的推力、运动速度大小和运动方向。
PdDqa)C)dqPDPdqb)D答:(a))(422dDpF-=π;)(422dDqV-=π;缸体向左运动(b)答:24pdFπ=;24dqVπ=;缸体向右运动(c)答:24pdFπ=;24dqVπ=;缸体向右运动33、蓄能器的作用34、减压回路有何功用35、在什么情况下采用保压回路?试绘出使用蓄能器的保压回路36、试绘出三种不同的快速运动回路四读图题叙述双泵供油快速运动回路的工作原理。
进油节流调速回路与回油节流调速回路工作原理五、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:动作1Y A 2Y A 3Y A 4Y A快进+ -+ -工进+---快退-+ --停止---+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 2YA3YA4YA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。
9、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?解:(1)2——35DY,使执行元件换向3——22C,快慢速换接4——调速阀,调节工作进给速度7——溢流阀,背压阀8——外控内泄顺序阀做卸荷阀(2)电磁铁动作顺序表工况1YA2YA行程阀快进+——工进+—+快退—++(—)原位停止———(3)三位五通电电液换向阀的换向回路、进口调速阀节流调速回路单向行程调速阀的快、慢、快换速回路、差动连接快速回路、双泵供油快速回路10、阅读下图所示液压系统,完成如下任务:(1)写出元件2、3、4、6、9 的名称及在系统中的作用。
(2)填写电磁铁动作顺序表(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。
解:(1)2——溢流阀,稳压溢流3——22D,快慢速换接4——35D,使执行元件换向6——调速阀,调节中速进给速度9——过滤器,过滤油中杂质(2)电磁铁动作顺序表工作过程电磁铁动态1Y 2Y 3Y 4Y快速进给+—+—中速进给+———慢速进给+——+快速退回—+——停止————(3)三位五通电电磁换向阀的换向回路、出口调速阀节流调速回路电磁阀与调速阀的快、慢、快换速回路、串联调速阀的二次进给回路差动连接快速回路、单级调压回路(4)进:泵1→4 左位→缸左腔回:缸右腔→4左位→3 下位→缸左腔(实现差动快速)11、绘出双泵供油回路,液压缸快进时双泵供油,工进时小泵供油、大泵卸载,请标明回路中各元件的名称。
解:双泵供油回路:1-大流量泵2-小流量泵3-卸载阀(外控内泄顺序阀)4-单向阀5-溢流阀6-二位二通电磁阀7-节流阀8-液压缸阀6电磁铁不得电时,液压缸快进,系统压力低于阀3、阀5调定压力,阀3、阀5均关闭,大、小流量泵同时向系统供油,q L=qp1+qp2。
阀6电磁铁得电,液压缸工进,系统压力为溢流阀5调定压力,阀3开启,大流量泵1卸载,溢流阀5开启,q L≤qp2。
12、写出图示回路有序元件名称。
解:(1)大流量泵(2)小流量泵(3)溢流阀(4)单向阀(5)外控式顺序阀(卸荷阀)(6)调速阀13、用一个单向定向泵、溢流阀、节流阀、三位四通电磁换向阀组成一个进油节流调速回路。
解:16、绘出三种不同的卸荷回路,说明卸荷的方法。
解:1)换向阀卸荷回路(2)溢流阀远程控制卸荷回路(3)中为机能卸荷回路27、图示为某一组合机床液压传动系统原理图。
试分析其工作原理,根据其动作循环图列出电磁铁工作表,并指出此系统由哪些基本回路所组成,有何特点。
实用文档答:1Y 2Y 3Y 4Y快进+—+—Ⅰ工进+———Ⅱ工进+——+快退—++—停止————基本回路:容积节流调速回路:限压式变量叶片泵+回油路节流调速快速运动回路:差动连接;换向回路:电液换向阀;快速运动和工作进给的换接回路;两种工作进给的换接回路:两个调速阀串联卸荷回路。