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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qC 阀流量系数 x 阀芯流通面积 阀进出口压差p??—dv—流体密度?xC 和为变量为常数，只有 其中 和 p?vd 液压缸活塞杆的速度：q （1-2） ?v A式中为活塞杆无杆腔或有杆腔的有效面积AA?AA?A所一般情况下，两调平液压缸是完全一样的，即 可确定和2iii22i2q?q，由式（1-2）可知，只要主滑阀流量一定，以要保证两缸同步， 只需使21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，21则主滑p?q?x，所以要保证两缸同步，则只需满足以阀流量与阀芯流通面积成正比 即：q下条件：V .?p?c?p?cx?x ， 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112v2v21三位四通的电液比例方向流量控制阀图1-1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 所以它输出的流量可以不受负载变化的比例阀一般都具有压力补偿性能，的阀． 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电位移转换 器的比例电功率较大（约50w） 磁铁，用来直接驱动阀芯或压 缩弹簧）的力矩功率较小（约0.1〜0.3w 马达，用来带动喷嘴挡板或射流 管放大器其先导级输出功率约 100w为过滤要求? 25约m由于是由普通阀发 展起来的，没特性要求? 1〜5m，为了保护精密断面（零遮盖）要求进口过滤线性度（0.8）下工作，在低压降MPa 阀体内部的通过较大流量时， 阻力对线性度有影响（饱和））下工作，阀在咼压降（7MPa 体内部的阻力对线性度影响不 大滞环约1%0.1% 约遮盖20% 一般精度，可以互换0极高精度，单件配作响应时间40〜60ms5〜10ms频率响应2~10Hz10〜300Hz或更咼电子控制电子控制板与阀起供应，比 较简单电子电路针对应用场合专门设 计，包括整个闭环电路应用领域执行兀件开环控制执行兀件闭环控制价格约为普通阀的3~6倍10倍以上约为普通阀的与电液伺服阀相比，它虽在某些性能方面稍逊色些，但它的结构简单，成本低， 但对控制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， 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为为变功率调平，而且举身和收回时是匀 速运动，所以调平缸的功率为，Fv?P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P?所示值一定，可采用负荷传感液 压控制，其控制原理图如图 为保证 1-2驱动多个执行元件，可用单泵（或一 组泵）它主要利用负荷传感和压力补偿技术，而与各执行元件的负载压力和其各 执行元件运动速度仅依赖于各节流阀开启度，各执行元即使当泵的输出流量达不 到实际需要时，它执行元件的工作状态无关此系统的这一特有的独立调速功能 大件运动速度的比例关系仍然可以得到保持不但显著提高了作业大减少了作业 中操纵者协调各执行元件动作所花费的时间，能够以最节省能量的方式实现效率 而且有效减轻了操作者的劳动强度另外，在工作间系统无溢流损失，并以推动 执行元件动作所需的最低压力供油调速，系统自动调节泵的排量不动作），各 执行元件处于无载状态，（隙发动机不停机，所以它是一种性能较可以有效降低 功率损耗、到最小值减小液压系统的温升， 好的新型液压系统。

．一般的同步回路还有：机械连接同步回路；用分流阀或分流集流阀的同步回 路；用调速阀的同步回路；串联缸的同步回路等，但这些同步回路同步精度一般 比较低，而且大多数只是保证速度同步而不能保证位置同步，受负载变化的影响 较大执PKL■TW向阀gpKC执彳亍元件1过滤器负酌感挖制池跻進感―工石■-厂—__I1单向阀i!压力切断阀I_」U -…V 负荷石磁阀■ #可芈节渝冷制阀 i fi压力补偿阀—丰 P2 “同步控制系统原理图图1-2 LS 图中两个执行元件中的最高压力 可以通过单向阀选出，作为负荷传感压力P分别引到负荷传感阀和各压力补偿阀 的弹簧腔当负荷传感阀芯及各压力补 Pp 加上负荷传感阀下腔偿阀芯达到平衡 LS时，各节流口前压力为负荷传感压力 pPp 加上压力补偿阀左腔均为负荷传感压LS1力弹簧压力；各节流口后压力LS2KLp，两节流口压力差为：弹簧压力 kc?P?P?P?P?P KC21K可知, 只与两弹簧弹力有关，所以只要保证两弹簧压力差恒定，则值基本p?p?为一定值因而通过各节流口流向执行元件的 流量与各节流口大小有关，而与每一执行元件的负载压力无关为保证桅杆工作时的垂直度，选用一种倾角传感器，将检查到的角度偏差信 号转换成电信号，控制电液比例方向流量控制阀，从而调节桅杆的垂直度。

组干 所示 1-3 回路如图梭阀ill tlj L..罷口■■二-ir一位四通电液比例阀图 1-3 主干回路1、2 其它回路选择1、平衡回路平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自 重而自行下落桅杆后仰和前倾时都要平衡，因此连接油缸两端的回油路上都要 设有起平衡作用的阀下面主要考虑两种平衡回路,分别如图 1-4和 1-5 所 示．图 1-4 用直控平衡阀的平衡回路 用直控平衡阀的平衡回路调整平衡阀的开启压力，使其稍大于立式液压缸活塞 及其工作部件自重在液压缸下腔所产生的压力，活塞部件则不会因自重而下落 活塞下降时，运动平稳，但功耗较大用远控平衡阀平衡的回路 1-5 图用远控平衡阀平衡的平衡回路远控平衡阀的开启取决于控制压力，与载荷无关 在活塞下行时，平衡阀被控制油打开，被压很小，故系统效率较高但活塞部件 有可能加速下滑，以致产生振荡，所以应在平衡阀的控制口接入节流阀2、锁紧回路 锁紧回路的功用是在液压执行元件不工作时切断其进、出油通道，确切地 使是它保持在既定的位置上下面也主要考虑两种锁紧回路，如图1-6 和 1-7 所图 1-6 用换向阀锁紧的回路 用换向阀锁紧的回路。

三位四通换向阀在中位时，分别与油缸相连的两油路被封 闭，构成了双向锁紧回路采用换向阀锁紧，回路简单，但是锁紧精度较低图 1-7 用液控单向阀双向锁紧的回路 用液控单向阀双向锁紧的回路用两个液控单向阀可实现对液压缸的双向锁紧 图示位置时，液压泵卸荷，两个液控单向阀均为关闭，活塞被所在不动活塞可 以在任意位置被锁紧考虑桅杆的功能要求：由于桅杆自身重力的作用，举身过程要比较平稳，而且 在任意位置要能被锁定，所以被压阀的压力值要设得比较小；工作是也要很再考 虑所以被压阀值要设得比较大前倾是也要平稳和能被锁住，好的被锁住； 到平衡和锁紧的功能，可以使用液控平衡阀来同时实现这两个作用其原理如图图 1-8 用液控平衡阀的平衡锁紧回路举身过程中，开始时桅杆自重对液压缸的压力比较大，进油路压力很大，所以回 油路上的被压值很小，随着举身过程的进行桅杆自重对缸的压力减小，回油路上 的被压值也随着增加前倾过程中，进油路上压力值很小，所以回油路上的被压 值特别大，收回过程和此分析相反要锁紧时可以可以用换向阀切断进油路，从 而靠平衡阀直接锁住1、3 液压回路综合把上面选出的各种回路组合画在一起，再经过修改、整理后，可得到总的液压系 统原理图，如图1-9 所示。

LUIf■r "11~~r- L图 1-9 液压系统原理图单向阀 5-平衡阀 4-三位四通电液比例换向阀 3-单向阀 2-负荷传感变量泵1-滤油器 10-压力补偿阀 9-压力切断阀 8-负荷传感阀 7-梭阀 6-。