液压基本回路
- 格式:doc
- 大小:416.55 KB
- 文档页数:8
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。
常见液压回路介绍液压只有形成回路,才能发挥作用: 常见的液压回油有 1. 差动回路 2. 节流回路 3. 闭式容积回路 4. 多泵回路 5. 多缸回路 6. 闭式控制回路1, 差动回路:功能:在必要的时候提高有油缸伸出速度,使设备动作速度加快一般回路 差动回路 一般回路:u= q /A A 即速度(dm/min)=流量(L/min)/活塞截面积 (dm²) 1L=1dm ³p A = F /A A 即压力pA (N/㎡)=负载力(N )/活塞截面积(m²) 1Pa=1N/㎡ 差动回路:两腔都有压力,实际作业面积只是活塞杆截面积 u= q /A C 流量不变、,速度加快p A = F /A C 负载力不变,负载压力提高2、节流回路功能:通过控制流量来控制油缸速度进口节流出口节流旁路节流2.1 进口节流通过调节进口节流口面积,控制进入油缸的流量,最终控制油缸速度;2-1-1 进口节流 2-1-2 能量消耗 2-1-3 进口节流(恒压)能量消耗:液压功率=压力×流量(压强每升高5Mpa,液压温度上升约3°)图2-1-2图2-1-3,进入油缸流量qA与压差开方成正比,为保持恒定压力,增加溢流阀,成本最低,但会产生新的能耗,多余流量从溢流阀流出qY=qP-qA 溢流阀作为恒压阀2-1-4 能量消耗图2-1-5 采用恒压泵 图2-1-6 采用流量调节阀为减少能量损耗,用恒压泵实时调节泵输出流量,使输出流量几乎全部进入油缸,如超出油缸所需,减小泵排量。
图2-1-5采用流量调节阀,通过调节节流孔大小,实时控制压差,控制进入油缸流量 2.2 出口节流通过调节出口节流面积,限制油液流出,有杆腔有压力,油缸速度降低;图2-2-1 图2-2-2油缸速度与有杆腔流量qB 成正比,qB 由PB 和A 就决定,所以调节节流孔大小可以调节速度。
图2-2-3 图2-2-4 图2-2-5 以上原理同进口节流相似使用单向节流阀的进口节流回路:由于两腔面积不同,同样的速度时,进出流量不同,所以不同程度的节流。
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。
液压基本回路液压基本回路是一种应用广泛的液压系统,也是工程系统中经常使用的液压回路。
它可以实现由气体压力源驱动的液压制动和操作系统。
液压回路由一组管道、阀、液压元件和液体组成,而且能够在短时间内控制和改变液压零件的位置或运动情况。
液压回路的基本组成:1、压力源:它是液压回路中的一个重要组件,用于提供压力。
一般来说,压力源可以是气体或液体。
如果是气体压力源,那么这个系统称为液压气动系统;如果是液体压力源,那么就是液压液压系统。
2、蓄能器:它是用于存储压力介质的一种装置,它可以吸收充入系统的冲击流量,也可以在高压环境中提供流量所需的均衡压力。
3、单向阀:单向阀可以控制液压系统的流动方向,它可以阻止未经允许的流动,而且它能够把高压介质流向低压部件,从而控制流量的大小。
4、双向阀:双向阀通常用于控制液压系统的流量,即它可以控制液压系统中的流量大小。
它可以把高压介质流向低压部件,然后从低压部件向高压部件回流,从而实现流量的控制。
5、电磁换向阀:电磁换向阀是一种可以控制液压系统中流量的换向阀,它可以根据电源的控制信号,控制液压系统中的流量向上或者向下。
6、液压比例换向阀:它是一种用于控制液压系统中流动方向和流量大小的比例换向阀,它可以根据系统中的液压介质压力大小,调整液压系统中流量的向上或者向下。
7、控制阀:控制阀是一种用于控制液压系统中流动方向和流量大小的阀门。
它可以根据操作者的操作,来控制液压系统中的流量向上或者向下。
8、液体元件:它是用于连接各个液压元件的管道,用于将各个部件连接起来,并进行液压传输。
总之,液压回路是一种应用广泛的液压系统,它由压力源、蓄能器、单向阀、双向阀、换向阀、控制阀和液体元件组成。
它可以实现由气体压力源驱动的液压制动和操作系统,也可以在短时间内控制和改变液压零件的位置或运动情况,因此,在工程应用中受到广泛的应用。
第七章液压基本回路
7-4 多缸(马达)工作控制回路
一、顺序动作回路(sequencing circuit)
1、行程控制顺序动作回路
图a所示为用行程阀控制的顺序动作回路。
在图示状态下,A、B两缸的活塞均在端。
当推动手柄,使阀C左位工作,缸A左行,完成动作①;挡块压下行程阀D后,缸B左行,完成动作②;手动换向阀C复位后,缸A先复位,实现动作③;随着挡块后移,阀D复位,缸B退回实现动作④。
完成一个工作循环。
图b所示为用行程开关控制的顺序动作回路。
当阀E得电换向时,缸A左行完成
动作①;其后,缸A触动行程开关S
1使阀得电换向,控制缸B左行完成动作②;当缸B左
行至触动行程开关S
2使阀E失电时,缸A返回,实现动作③;其后,缸A触动S3使9断电,
缸B返回完成动作④;最后,缸月触动S4使泵卸荷或引起其它动作,完成一个工作循环。
2、压力控制顺序动作回路
图所示为使用顺序阀的压力控制顺序动作回路。
当换向阀左位接入回路且顺序阀D的调定压力大于缸A的最大前进工作压力时,压力油先进入缸A左腔,实现动作①;缸行至终点后压力上升,压力油打开顺序阀D进入缸B 的左腔,实现动作②;同样地,当换向阀右位接入回路且顺序阀C的调定压力大于缸B的最大返回工作压力时,两缸按③和④的顺序返回。
3、时间控制顺序动作回路
这种回路是利用延时元件(如延时阀、时间继电器等)使多个缸按时间完成先后动作的回路。
图所示为用延时阀来实现缸3、4工作行程的顺序动作回路。
当阀1电磁铁通电,左位接通回路后,缸3实现动作①;同时,压力油进入延时阀2中的节流阀B,推动换向阀A缓慢左移,延续一定时间后,接通油路a、b,油液才进入缸4,实现动作②。
通过调节节流阀开度,来调节缸3和4先后动作的时间差。
当阀1电磁铁断电时,压力油同时进入缸3和缸4右腔,使两缸返向,实现动作③。
由于通过节流阀的流量受负载和温度的影响,所以延时不易准确,一般都与行程控制方式配合使用。
二、同步回路(synchronizing circuit)
同步回路的功用是:保证系统中的两个或多个缸(马达)在运动中以相同的位移或相同的速度(或固定的速比)运动。
在多缸系统中,影响同步精度的因素很多,如:缸的外负载、泄漏、摩擦阻力、制造精度、结构弹性变形以及油液中含气量,都会使运动不同步。
为此,同步回路应尽量克服或减少上述因素的影响。
1、容积式同步回路
(1)、同步泵的同步回路:用两个同轴等排量的泵分别向两缸供油,实现两缸同步运动。
正常工作时,两换向阀应同时动作;在需要消除端点误差时,两阀也可以单独动作。
(2)、同步马达的同步回路:用两个同轴等排量马达作配流环节,输出相同流量的油液来实现两缸同步运动。
由单向阀和溢流阀组成交叉溢流补油回路,可在行程端点消除误差。
(3)、同步缸的同步回路:同步缸3由两个尺寸相同的双杆缸连接而成,当同步缸的活塞左移时,油腔a与b中的油液使缸1与缸2同步上升。
若缸1的活塞先到达终点,则油腔a的余油经单向阀4和安全阀5排回油箱,油腔b的油继续进入缸2下腔,使之到达终点。
同理,若缸2的活塞先达终点,也可使缸1的活塞相继到达终点。
(4)、带补偿装置的串联缸同步回路:缸l的有杆腔A的有效面积与缸2的无杆腔B的面积相等。
I当三位四通右位工作时两缸下行,若缸1活塞先到底,将触动行程开关a使阀5得电,压力油经阀5和液控单向阀3向缸2的B腔补油,使活塞继续下降到底。
若缸2活塞先到底,则触动行程开关b使阀4得电,控制压力油经阀4打开液控单向阀3,缸1下腔油液经液控单向阀3及阀5回油箱,其活塞继续下降到底。
(不能实现双向补偿)
(5)、机械联接同步回路:这种回路是用刚性梁、齿轮及齿条等机械零件,使两缸活塞杆间建立刚性的运动联系,实现位移同步。
2、节流式同步回路
(1)、采用分流集流阀的同步回路:当换向阀左位接回路时,压力油经分流集流阀3分成两股等量的油液进入缸5和缸6,使两缸活塞同步上升;当换向阀右位接回路时,阀3起集流作用,控制两缸活塞同步下降。
回路中的单向节流阀2是用来控制活塞下降速度增加背压用。
分流集流阀只能实现速度同步。
若某缸先到达行程终点,则可经阀内节流孔窜油,使各缸都能到达终点,从而消除积累误差。
(2)、采用电液比例调速阀的同步回路:回路中使用一个普通调速阀和一个电液比例调速阀(它们各自装在由单向阀组成的桥式节流油路中),分别控制着缸3和缸4的运动,当两活塞出现位置误差时,检测装置就会发出信号,调节比例调速阀的开度,实现同步。
(3)、用电液伺服阀的同步回路:图中伺服阀6根据两个位移传感器3和4的反馈信号持续不断地控制其阀口的开度,使通过的流量与通过换向阀2阀口的流量相同,使两缸同步运动。
此回路可使两缸活塞任何时候的位置误差都不超过0.05~0.2mm,但因伺服阀必须通过与换向阀同样大的流量,因此规格尺寸大,价格贵。
此回路适用于两缸相距较远而同步精度要求很高的场合。
7-5 其它回路
一、锁紧回路(locking circuit)
锁紧回路的功用是,在执行元件不工作时,切断其进、出油路,使它准确地停留在原定置上。
位图7-36所示为使用液控单向阀(又称双向液压锁)的锁紧回路,它能在缸不工作时使活塞迅速、平稳、可靠且长时间地被锁住,不会因外力而移动。
二、浮动回路(floating circuit)
浮动回路是把执行元件的进、回油路连通或同时接通油箱,借助于自重或负载的惯性力,使其处于无约束的自由浮动状态。
图所示为采用H型(或P型、Y型)三位四通阀的浮动回路。
图所示为利用二位二通阀2实现起重机吊钩马达浮动的回路。
当二位二通阀的下位接回路时,起重机吊钩在自重作用下不受约束地快速下降(即“抛钩”)。
马达浮动时若有外泄漏,单向补油阀4(或5)可自动补油,以防空气进入。
对于径向柱塞式内曲线马达而言,使定子内充满压力油,柱塞缩回缸体,马达外壳就处于浮动状态。
这种马达用于起重机械,能实现抛钩;用于行走机械,可以滑行。
8.3课堂小结
本章所介绍的是一些比较典型和比较常用的基本回路。
学习基本回路的目的,就是要掌握它的基本原理、特点,并能将它们有机的组合应用于复杂液压系统的设计当中,以满足所设计系统特定的工作要求。
8.4布置作业或思考题
对于其他一些基本回路,感兴趣的读者可以根据相关文献查阅。
在涉及到不甚理解的回路要结合控制阀的工作原理来理解。
8.5课后分析
回路要结合控制阀的工作原理来理解。
学习时应把工作原理与工程应用联系起来,才能深入地理解其控制原理。