7.液压基本回路

宜昌市机电工程学校课时计划（首页） 班级 课次 11-12 授课时间 年 月 日 教学课题 控制回路 课时 4

目的要求 1分析了解压力控制阀的功用及应用 2分析了解方向控制阀的功用及应用 3分析了解速度控制阀的功用及应用

重点难点 压力控制回路及速度控制回路 教学方法 教具 挂图和和实物 时间分配 复习旧课 方式及内容 基本元件的原理 20

教学内容 时间分配 压力控制阀的功用及应用 方向控制阀的功用及应用 速度控制阀的功用及应用

巩固课堂知识 内容与方法 提问 检查笔记及作业

作 业 2-3

课 后 体 会 第二章 液压基本回路1 分类 基本回路定义 由有关液压元件组成，并能完成某一特定功能的典型（简单）油路结构。 基本回路分类： 方向控制回路 压力控制回路 按功用分 < 速度控制回路 多缸工作控制回路 1方向控制回路 锁紧回路： 使液压缸能在任意位臵上停留，且停留后不会 在外力作用下移动位臵的回路 双向液压锁（H、Y滑阀机能（M、O型）

换向回路 2压力控制回路 功用 控制系统整体或系统某一部分的压力，满足执行元件对力或力矩所提出的要求 分类 调压、卸荷、释压、保压、增压、减压、平衡等多种回路 1）调压回路（对整个系统或某一局部的压力进行控制，使之既满足使用要求，又能↓△P，↓发热。） 调压回路：用于控制系统的工作压力，使它不超过某一预先调定好的值，或者使工作机构在运动过程中的不同阶段具有不同压力的回路 单级调压回路： 单级调压回路的组成：泵、溢流阀、节流阀、24D、液压缸等

单级调压回路特点 回路简单，调节方便，若将溢流阀换为比例溢流阀，则可实现无级调压，还可远距离控制，但无功损耗较大。

远程调压回路 绝大部分油液仍从主溢流阀1溢走 回路中远程调压阀调节的最高压力应低于主溢流阀的调定压力 多级调压回路

 阀4的调定压力一定要小于阀2的调定压力

阀2和阀3的调定压力要小于阀1的调定压力 2） 减压回路 减压回路功用： 使某一支路获得低于泵压的稳定压力。 减压回路分类： 单级减压——用一个减压阀即可 多级减压——减压阀+远程调压阀即可 无级减压——比例减压阀即可 减压回路特点 0、5Mpa < p2 < p1-0、5MPa ，以使回路可靠工作 3） 卸荷回路 卸 荷：泵在很小功率下运转的情况 *p=0 P=pq < （零p 、q） *q=0 卸荷回路目的 ↓△P，↓发热、↓泵和电机负载，↑泵的寿命

3、 速度控制回路 功用 改变执行元件的运动速度 分类 调速*、换速、增速回路等 2、1、1 调速回路 调速原理 液压缸： v = q /A 液压马达：n = q /Vm 由上两式知： ∵ 改变q 、 Vm、A，皆可改变v或n， 一般A是不可改变的。 液压缸：改变q，即可改变v ∴ 液压马达：既可改变q，又可改变Vm 调速回路调速方法 节流调速——改变q 容积调速——改变泵和马达的V 容积节流调速——既可改变q，又可改变V 对调速回路的要求 调速范围大 速度稳定性好 效率高 一 节流调速回路 节流调速回路组成 定量泵、流量阀、溢流阀、执行元件等。 节流调速回路工作原理 通过改变流量控制阀阀口的通流面积来控制流进或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。 节流调速回路分类 节流阀节流调速 按采用流量阀不同 < 调速阀节流调速

进油路 按流量阀安装位臵不同 < 回油路 旁油路 节流阀进口节流调速回路 特征

油路 工作特性分析 节流阀进口节流调速回路特征 将节流阀串联在进入液压缸的油路上，即串联在泵和缸之间，调节A节，即可改变q，从而改变速度，且必须和溢流阀联合使用。 节流阀进口节流调速回路油路 节流阀 → 液压缸 qp < 溢流阀 → 油箱

节流阀进口节流调速回路工作特性分析 1） 速度负载特性 2） 最大承载能力 3) 功率和效率 速度负载特性

液压缸稳定工作时的受力平衡方程

结论 液压缸稳定工作时的受力平衡方程 p1A = F + p2A ∵ p2→T pp = pS = C ∴ p2 = 0 p1 = F/A 故 节流阀两端的压力差为 △p = pP-p1 = pP-F/A 经节流阀进入液压缸的流量为： q1 = CAT△pφ = CAT（PP- F /A）φ 液压缸的运动速度 v = q1/A = CAT (pP-F/A)φ/A

结论：v∝AT 改变 AT ，即可改变 q1 改变v。A T 调定，v随F 变化而变化。 速度负载特性结论 ① AT = C,F↑,v↓ ∴ 速度负载特性软，即轻载时刚性好 ② F = C,AT越小，v刚性越好， 即低速时刚性好。 最大承载能力 ∵PP = pS = C， ∴不论AT如何变化，其最大承载能力 不变即Fmax = p P AT 故 称为恒推力调速（或恒转矩调速） 功率和效率 液压泵的输出功率 液压缸的输出功率 回路的功率损失 溢流损失 节流损失 回路的效率 液压泵的输出功率 PP = pPq P = 常数 液压缸的输出功率 P1 = F v = F q1/A = p1q1

回路的功率损失

△p = pP- p1

= pPqP- p1q1 = pP（q1 + △q）- (pP-△p) q1 = pP △q +△p q1 △q = qP- q1

溢流损失 △pY = pP △q 节流损失 △pT = △p q1

回路的效率 η= p1/p P = Fv/pPqP = p1q1/pPqP ∵ 存在两部分功率损失 ∴ 这种调速回路效率较低 故 进油路节流调速回路适用于轻载、 低速、负载变化不大和速度稳定 性要求不高的小功率液压系统。 如磨床液压系统 节流阀出口节流调速回路 特征

相同处 比较 不同处 节流阀出口节流调速回路特征 将节流阀串联在液压缸的回油路上，即串联在缸和油箱之间，调节AT，可调节q2以改变速度，仍应和溢流阀联合使用，pP = pS。 与进口节流调速回路相同处 ∵ v—F特性基本与进口节流相似 ∴ 上述结论都适用于此 与进口节流调速回路不同处 1） 承受负值负载能力

2） 实现压力控制的方便性 3） 最低稳定速度 承受负值负载能力 ∵ 回油路节流阀使缸有一定背压 ∴ 能承受负值负载，并↑v稳定性， 而进油路则需在回油路上增加背 压阀方可承受，△P↑。 实现压力控制的方便性 ∵ 进油路调速中工作台碰到死挡铁后， 活塞停止，缸进油腔油压上升至pS ∴ 便于实现压力（升压）控制而回油路 调 速在上述工况时，进油腔压力变化 很小，无法控压，而回油腔p↓0， 可降压发讯，但电路复杂。 最低稳定速度 ∵ 若回路使用单杆缸，无杆腔进油量大于有杆腔回油流量 ∴ 在缸径、缸速相同情况下，进油节流调速回路流量阀开 口较大，低速时不易堵塞。 故 进油节流调速回路能获得更低稳定速度，为了提高回路 综合性能，实践中常采用进油节流调速回路，并在回油 路加背压阀（用溢流阀、顺序阀或装有硬弹簧的单向阀 串接于回油路），因而兼有两回路优点。 节流阀旁路节流调速回路 特征 油路 工作特性分析 应用 节流阀旁路节流调速回路特征 将节流阀装在与执行元件并联的支路上，即与缸并联，溢流阀做安全阀，pP取决于负载， pP = p1=△p = F/A 节流阀旁路节流调速回路油路 缸（q1） q < 节流阀 → T 节流阀旁路节流调速回路工作特性分析 （1） 速度负载特性 （2） 最大承载能力

（3） 功率和效率 节流阀旁路节流调速回路速度负载特性 重复进油路节流调速回路的推导步骤，可得本回路的速度负载特性方程，但应考虑泵的泄漏量影响。 q1= qP- qT = (qtP- △qP)- qT = (qtP- kLpP)-CAT△pφ = qtp-kL(F /A)-CAT(F/A)φ 故 液压缸的工作速度为： v = q1/A =[ qtp-kL(F /A)-CAT(F/A)φ]/A 结论：① AT=C，F↑，v↓,F↓，v↑，即v—F特性更软 ② F=C,↑AT，v↓; ↓AT↑v，即速度随AT而变化 节流阀旁路节流调速回路最大承载能力 AT↑，阻力↓，Fmax↓，即低速承载能力小， AT至一定值时，即使F很小，qp → 节 → T, V=0，所以Fmax既与AT有关，又受安全阀调 定压力的限制。

节流阀旁路节流调速回路功率和效率 ∵ pP随F变化而变化，

只有△P节，而无△P溢

∴ η高，发热少。 节流阀旁路节流调速回路应用 ∵ v—F特性较软，低速承载能力差。 ∴ 一般用于高速、重载、对速度平 稳性要求很低的较大功率场合， 如：牛头刨床主运动系统、输送机械 液压系统、大型拉床液压系统、 龙门刨床液压系统等。 采用调速阀的节流调速回路 按调速阀安装位臵

特点 按调速阀安装位臵 *进油路

< 回油路

旁油路 调速阀的节流调速回路特点 1 在负载变化较大，v稳定性要求较高的场合，则用 调速阀替代节流阀，当△P > △P min，qV不随