第七章液压与气压传动回路.doc

第七章、液压与气压传动回路•方向控制回路・压力控制回路・速度控制回路・多缸运动控制回路・其他控制回路・扩展与提高第一■节、概述•秦莎必压震器蠶霜霧騎成的动作•薜董蠶爲耀鼬隸压与气动元件组成'•本章所涉及到的基本回路包括方向控制回路、速度 控制回路、压力控制回路，悉和掌握这些基本回路 的组成、工作原理及应用，是分析、设计和使用液 压与气动系统的基础第二节方向控制回路»通过控制进入执行元件流体的通、断或变向，来实现执行元件的 启动、停止或改变运动方向的回路称为方向控制回路nr 丁1至系统C巩门1—1|一、启停回路二、换向回路在泵与执行元件之间采用标准的普通换向阀的简单换向回路•当需要频繁、连续自动地作往复运动且对换向过程有很 多附加要求时，则需釆用复杂换向冋路•手动换向阀不能实现自动往复运动机动换向阀移至中 间位置时，工作台会因失去动力而停止运动（称“换向死 点”）若采用电磁换向阀利用行程开关发出换向信号， 使电磁阀动作换向，可避免“死点”，但电磁阀动作一 般较快，存在换向冲击、换向频率不高、寿命低、易出 故障等缺陷•为解决上述两个矛盾，采用特殊设计的机液换向阀， 以行程挡块推动机动先导阀，由它控制一个可调式液 动换向阀来实现工作台的换向，既可避免“换向死 点”，又可消除换向冲击。

这种换向回路，按换向要 求不同可分为时间控制制动式和行程控制制动式两种1)时间控制制动式换向回路时间控制式换向回路特点:•优点是：其制动时间可根据主机部件运动速度的 快慢、惯性的大小通过节流阀J］和・的开口量得 到调节，以便控制换向冲击，提高工作效率； 此外，换向阀中位机能采用H型，对减小冲击量 和提高扌赛由平稳槿都肴利O•缺点是：换向过程中的冲出量受运动部件的速度 和其它一些因素的影响，换向精度不高这种换 向回路主要用于工作部件运动速度较高、要求换 向平稳、无沖击、但换尙精度要求不高的场合， 如用于平面磨床和插、拉、刨床液压系统中2)行程控制制动式换向回路•行程控制的换向 回路中的主油路 除受换向阀3控 制外，还受先导 阀2控制图示 位置汕缸活塞向 右运动挡块碰 拨叉后，先导阀 芯向左移动，经 过一小段时间移 至最左边(由油 缸行程决定)•当先导阀2在换向过程中向左移动时，先导阀阀芯的右 制动锥将液压缸右腔的回油通道逐渐关小，使活塞速度 逐渐减慢，对活塞进行预制动当回油通道被关得很小 （轴向开口量尚留约0・2〜0. 5mm）、活塞速度变得很慢时,阀主停它离叉 廊向断塞使动距拨 命换切活即启定动向 器，。

使随向一拨换 姑换动，并方到又与 抽切移道，的动块动 阀始左通动反运挡制 向开向路运相向，行 换才芯油止在反时进11 1 Z / / / r/ ,厂行程控制换向回路特点•不论运动部件原来的速度快慢如何，先导阀总是 要先移动一段固定的行程厶将工作部件先进行 预制易后，祥由换向阀来使它］奂向，所以这祁制 动方式被称为行程控制制动式先导阀制动锥一 般取长度1 =5-12mm,合理选择制动锥度能使制 动平稳•行程控制制动式换向回路的换向精度较高，冲出 量较小，但由于先导阀的制动行程恒定不变，制 动血间的长短希扌奂由冲击的大小就将受运动部侔 速度帳慢禺影响所以这种按向回藝宜用涯主机 工作部件运动速度不大，但换向精度要求较高的场合，如磨床液压系统中两种复杂换向回路的比较时间控制制动式换向回路 行程控制制动式换向回路第三节压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统或系统某一部分的压力A】Ao"IPY\^PY3P3^P\ P2切 P2 工 P3作用二、减压回路减压回路是使系统中某一支路具有较低的稳定压力夹緊缸工作缸r 94^Th2YA ]Q g 11YA单向阀起什么作用？到系 统Z1P\ZP3 P2^P[3二、减压回路减压回路是使系统中某一支路具有较低的稳定压力。

r 1 o• " I — 上夹紧缸卯 n 铁1YAX 71摩位3单向阀防止快进时夹紧 缸松开三、增压回路增压回路是使系统中某一部分具有较高的稳定压力2YA图7.9气液增压回路I 一气液增压缸；2—液压缸气液增力缸及控制回路气液增力缸及控制回路返回行程XC©A快进行程工作行程从!保压回路执行元件在工作循环的某一阶段内，需要保持一定压力时, 则应采用保压回路•(1)利用液压蓄能器的保压回路蒂能器Em卸荷阀2YA(2)用液压泵的保压回路(3)用液控单向阀的保压回路五、卸荷回路卸荷回路是使液压泵在接近零压的工况下运转的回路利用先导式溢流阀的卸荷回路比较两种卸荷回路的特点至系统执行元件不需保压的卸荷回路六、平衡回路（单向顺序阀）泵出口单向阀作用?电液动换向阀需要 控制压力工作防止垂直油缸及其工作部件因自重自行下落或下行运动中因自重造成的失控失速回路"比较两种回路Ps 0.8 — \MPab)六、平衡回路（单向节流阀）单向节流阀起什么作用？七、释压回路使高压大容量液压缸中存储的能量缓慢释放，以免在突然 释放时产生很大的液压冲击采用的回路.接补油箱aB 接液压缸带卸荷阀的液控单向阀（外泄式）2 ■主阀芯;3 ■卸荷阀芯;5 ■控制活塞A・正向进油口;B-正向出油口;K・控制口第四节速度控制运动速度：v = —A马达转速:nM•快速运动回路•调速回路（包括节流调速回路和容积调速回路）•速度换接回路快速运动回路得尽可能快的工作速度，以提高劳动生产率并使功率得到合理的利用。

主要介绍液压缸差动连接的快速运动回路和双泵供油的快速运动回路1差动连接的快速运动回賂由于液压缸无杆腔的有效面 积A】大于有杆腔的有效面积A?, 使活塞受到的向右作用力大于向 左的作用力，活塞向右运动有杆腔排出的油液与泵1输 出的油液合流进入无杆腔，使活 塞快速向右运动力］-A22双泵供油的快速运动回賂AA]75设定双泵供油时系 统的工作压力双泵供油的快速运动回路°■—f /S41\ :1—-JWU6由于外负载很小， 系统压力低于顺序阀3 的调定压力时，两个泵 同时向系统供油，活塞 快速向右运动；快速：比=加血低压大流量泵1和高压小流 量泵2组成的双联泵作为系 统的动力源最高工作压力二、调速回路液压系统常常需要调节液压缸和液压马达的运动速 度，以适应主机的工作循环需要液压缸和液压马达的 速度决定于排量&输入流量缸的运动速度： U = 1A液压马达的转速:对于缸来说，只能用改变流量的方法来调速对变量马达来说，调速既可以改变流量，也可改变马达排量目前常用的调速回路主要有以下几种：(1) 节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回 路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度2) 容积调速回路通过改变回路中变量泵或变量 马达的排量来调节执行元件的运动速度。

3) 容积节流调速回路(联合调速)通过改变回路中节流面积的大小来控制流量， 以调节其速度采用变量泵供油，自动控制输出流 量，满足系统的流量需求1、节流调速回路•节流调速回路根据流量控制元件在回路中安 放的位置不同，分为进油路节流调速、回 油路节流调速、旁油路节流调速三种基 本形式•组成：定量泵、定量执行元件、流量阀、 溢流阀•下面以定量泵一液压缸为例，分析采用节 流阀的节流调速回路的机械特性、功率特性 等性能1）进油路节流调速回路节流阀串联在泵和缸之间，控制G大小图8・3进油路节流调速回路(1)速度负载特性当不考虑泄漏和压缩时，活塞运初速度为:活塞受力方程为:缸的流量方程为:=cAr(/\pTy速度刚度：褊=一进油路醐鑑速度负缸的速度：¥ =決(乙4—尸尸•其它条件不变时，活塞的运动速度y与节流阀通流面 积外成正比，调节外就能实现无级调速•当节流阀通流面积A】•一定时，活塞运动速度v随着负载F 的層茄按抛物线规律下降•当尽必名时，节： 差为零，没有流勺 阀，话塞血就停」•该回路的最大矛 为 Eax=必召这种回路的调速范围较大，(2)功率特性液压泵输出功率即为该回路的输入功率为:Pp=卩 pq p而缸的输出功率为：<60%<60%<60%回路的功率损失为:= Pp — P\ = p pQ p _ P\Q\ =Pp5 十 Aq)-(Pp — 4PT)qi=Pp^q + 如5"=pM + gq、式中一溢流阀的溢流量，创 =QP— Q\-节流阀两端压差进油路节流调速回路的功率损失由两部分组。