第五章 液壓基本回路課件

1、掌握液壓基本回路的組成、類(lèi)型和特點(diǎn)；掌握液壓基本回路的工作原理、功能，以及回路中各元件的作用及相互關(guān)系；了解液壓基本回路在實(shí)際液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用，能正確組合較簡(jiǎn)單的液壓基本回路。5.1 不不通通不不 調(diào)速原理及分類(lèi) 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速： 液壓缸活塞的移動(dòng)速度： 通過(guò)上面的關(guān)系可以知道，要想調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n或液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度v，可通過(guò)改變輸入流量q、改變液壓馬達(dá)的排量Vm和改變缸的有效作用面積A等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于液壓缸的有效面積A是定值，只有改變流量q的大小來(lái)調(diào)速，而改變輸入流量q，可以通過(guò)使用流量閥或變量泵來(lái)實(shí)現(xiàn)，改變液壓馬達(dá)的排量Vm，可通過(guò)使用變量液壓馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，調(diào)速回路主要有三種方式

2、。 （1）：由定量泵供油，用流量閥調(diào)節(jié)進(jìn)入或流出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速； （2）：用調(diào)節(jié)變量泵或變量馬達(dá)的排量來(lái)調(diào)速； （3）：用限壓變量泵供油，由流量閥調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量，并使變量泵的流量與調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)流量相適應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。此外還可采用幾個(gè)定量泵并聯(lián)，按不同速度需要，啟動(dòng)一個(gè)泵或幾個(gè)泵供油實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)速。1、 節(jié)流調(diào)速原理：節(jié)流調(diào)速回路是通過(guò)調(diào)節(jié)流量閥的通流截面積通流截面積大小來(lái)改變進(jìn)入執(zhí)行元件的流量，從而實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。定壓式其供油壓力隨負(fù)載的變化而變化，又稱(chēng)為變壓式節(jié)流調(diào)速回路定壓式速度-負(fù)載特性曲線 調(diào)速閥節(jié)流閥 因?yàn)槭嵌勘霉┯?，流量恒定，溢流閥調(diào)定壓力為py，泵的供油壓力pB，

3、進(jìn)入油缸的流量q1由節(jié)流閥的調(diào)節(jié)開(kāi)口面積AT確定，壓力作用在活塞A1上，克服負(fù)載F，推動(dòng)活塞以速度v=q1/A1向右運(yùn)動(dòng)。因?yàn)槎勘霉┯停?q1小于qP ，pP = 溢流閥調(diào)定供油壓力py 液壓缸回油腔和回油管中壓力較低，當(dāng)采用單桿活塞液壓缸，使油液進(jìn)入無(wú)桿腔中，其有效工作面積較大，可以得到較大的推力和較低的運(yùn)動(dòng)速度，這種回路多用于要求沖擊小、負(fù)載變動(dòng)小的液壓系統(tǒng)中。 承受負(fù)值負(fù)載的能力：回油節(jié)流調(diào)速回路有背壓，能承受負(fù)值負(fù)載，能阻止運(yùn)動(dòng)部件前沖。 停車(chē)后的啟動(dòng)性能：長(zhǎng)期停車(chē)后液壓缸油腔內(nèi)的油會(huì)流回油箱，當(dāng)液壓泵重新向液壓缸供油時(shí)，由于進(jìn)油路上沒(méi)有節(jié)流閥控制流量，會(huì)使活塞前沖。 實(shí)現(xiàn)壓力控制的

4、方便性能：進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，進(jìn)油腔的壓力將隨負(fù)載而變化，當(dāng)工作部件碰到止擋塊而停止后，其壓力將升到溢流閥的調(diào)定壓力產(chǎn)生溢流，利用這一壓力變化實(shí)現(xiàn)壓力控制是很方便的；但在回油節(jié)流回路中，只有回油壓力才會(huì)隨負(fù)載變化，當(dāng)工作部件碰到止擋塊后，壓力降為0，一般不宜進(jìn)行壓力控制。 發(fā)熱及泄漏的影響：在進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥發(fā)熱后的油將直接進(jìn)入油缸；而回油節(jié)流則經(jīng)過(guò)節(jié)流閥發(fā)熱后的油將直接進(jìn)入油箱。 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性能：在回油節(jié)流調(diào)速回路中，由于有背壓力存在，它可以起阻尼作用，同時(shí)，空氣也不易滲入，而在進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，則沒(méi)有背壓存在，因此，可以認(rèn)為回油節(jié)流調(diào)速回路的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好一些。 為了提高性能，

5、可采用加背壓閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速方案。采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路 前面介紹的三種基本回路其速度的穩(wěn)定性均隨負(fù)載的變化而變化，對(duì)于一些負(fù)載變化較大，對(duì)速度穩(wěn)定性要求較高的液壓系統(tǒng)，可采用調(diào)速閥來(lái)改善起速度-負(fù)載特性。 2. 容積調(diào)速回路是通過(guò)改變回路中液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。其主要優(yōu)點(diǎn)是功率損失小(沒(méi)有溢流損失和節(jié)流損失)且其工作壓力隨負(fù)載變化。效率高、油溫低，適用于高速、大功率系統(tǒng)。油路循環(huán)方式：容積調(diào)速回路有開(kāi)式回路開(kāi)式回路和閉式回路閉式回路兩種。開(kāi)式回路中泵從油箱吸油，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油直接回到油箱，油箱容積大，油液能得到較充分冷卻，但空氣和臟物易進(jìn)入回路。閉式回路中，液壓泵將油輸出進(jìn)入

6、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)油腔，又從執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油腔吸油。閉式回路結(jié)構(gòu)緊湊，只需很小的補(bǔ)油箱，但冷卻條件差。為了補(bǔ)償工作中油液的泄漏，一般設(shè)補(bǔ)油泵，補(bǔ)油泵的流量為主泵流量的10%15%。壓力為310510105Pa。容積調(diào)速回路通常有三種基本形式：變量泵和定量液動(dòng)機(jī)的容積調(diào)速回路；定量泵和變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路；變量泵和變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路。（1）變量泵變量泵-定量馬達(dá)（液壓缸）調(diào)速回路定量馬達(dá)（液壓缸）調(diào)速回路 qtp1qtp2qtp3(2)定量泵定量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路變量馬達(dá)容積調(diào)速回路(3) 容積節(jié)流調(diào)速回路的基本工作原理：采用壓力補(bǔ)償式變量泵供油，由調(diào)速閥(或節(jié)流閥)調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量并使

7、泵的輸出流量自動(dòng)地與液壓缸所需流量相適應(yīng)。 常用的容積節(jié)流調(diào)速回路有： 限壓式變量泵與調(diào)速閥等組成的容積節(jié)流調(diào)速回路； 差壓式變量泵與節(jié)流閥等組成的容積調(diào)速回路。工作原理阻尼孔c= P1/(P1+P) P 0.03MPa 為了提高生產(chǎn)效率，機(jī)床工作部件常常要求實(shí)現(xiàn)空行程(或空載)的快速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)要求液壓系統(tǒng)流量大而壓力低。這和工作運(yùn)動(dòng)時(shí)一般需要的流量較小和壓力較高的情況正好相反。對(duì)快速運(yùn)動(dòng)回路的要求主要是在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡量減小需要液壓泵輸出的流量，或者在加大液壓泵的輸出流量后，但在工作運(yùn)動(dòng)時(shí)又不致于引起過(guò)多的能量消耗。1. 速度換接回路用來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的變換，即在原來(lái)設(shè)計(jì)或調(diào)節(jié)好的幾種運(yùn)動(dòng)速度

8、中，從一種速度換成另一種速度。對(duì)這種回路的要求是速度換接要平穩(wěn)，即不允許在速度變換的過(guò)程中有前沖(速度突然增加)現(xiàn)象。 對(duì)于某些自動(dòng)機(jī)床、注塑機(jī)等，需要在自動(dòng)工作循環(huán)中變換兩種以上的工作進(jìn)給速度，這時(shí)需要采用兩種(或多種)工作進(jìn)給（慢）速度的換接回路。 核心元件： 控制系統(tǒng)工作壓力。溢流閥常開(kāi)，泵出口壓力始終等于溢流閥限定壓力。單向單級(jí)調(diào)壓回路定值減壓閥減壓先導(dǎo)型減壓閥遙控口接溢流閥控制二次減壓 小直徑液壓缸和大直徑液壓缸串聯(lián)可使活塞急速伸出，且在低壓下可得到很大的壓力。 將換向閥移到左位，泵所送來(lái)的油全部進(jìn)入小缸，活塞快速伸出，此時(shí)大缸吸油。但前沖受阻時(shí)，油壓升高，順序閥動(dòng)作大小缸同時(shí)進(jìn)油，

9、推力加大?；钊滦袝r(shí)，由順序閥提供阻尼獲得下行勻速 原理：利用順序閥提供背壓克服活塞自重 （上腔進(jìn)油）當(dāng)活塞下行時(shí)，控制壓力油打開(kāi)液控順序閥，背壓消失，因而回落效率較高；當(dāng)停止工作時(shí)，液控順序閥關(guān)閉以防止活塞和工作部件因自重而下降。這種平衡回路的優(yōu)點(diǎn)是只有上腔進(jìn)油時(shí)活塞才下降。 缺點(diǎn)：下行平穩(wěn)性較差。原因是活塞下行時(shí)上腔壓力下降，閥關(guān)閉，壓力升高再打開(kāi)，閥始終工作在似開(kāi)似閉狀態(tài)，活塞向下爬行。 使兩個(gè)或兩個(gè)以上的液壓缸，在運(yùn)動(dòng)中保持相同位移或相同速度的回路稱(chēng)為同步回路。在一泵多缸的系統(tǒng)中，盡管液壓缸的有效工作面積相等，但是由于運(yùn)動(dòng)中所受負(fù)載不均衡，摩擦阻力也不相等，泄漏量的不同以及制造上的誤差

10、等，不能使液壓缸同步動(dòng)作。同步回路的作用就是為了克服這些影響，補(bǔ)償它們?cè)诹髁可纤斐傻淖兓?簡(jiǎn)單可靠，適合于兩缸距離過(guò)大或負(fù)載差別過(guò)大的場(chǎng)合 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整比較麻煩。由于易受油溫及調(diào)速閥性能影響精度低。 如果串聯(lián)油腔活塞的有效面積相等，便可實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)。這種回路兩缸能承受不同的負(fù)載，但泵的供油壓力要大于兩缸工作壓力之和。 由于泄漏和制造誤差，影響了串聯(lián)液壓缸的同步精度，當(dāng)活塞往復(fù)多次后，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的失調(diào)現(xiàn)象，為此要采取補(bǔ)償措施。 在多缸液壓系統(tǒng)中，往往需要按照一定的要求順序動(dòng)作。例如，自動(dòng)車(chē)床中刀架的縱橫向運(yùn)動(dòng),夾緊機(jī)構(gòu)的定位和夾緊等。 順序動(dòng)作回路按其控制方式不同，分為壓力控制、行程控制和

11、時(shí)間控制三類(lèi)，其中前兩類(lèi)用得較多。 1. 行程控制順序動(dòng)作回路是利用工作部件到達(dá)一定位置時(shí)，發(fā)出訊號(hào)來(lái)控制液壓缸的先后動(dòng)作順序，它可以利用行程開(kāi)關(guān)、行程閥或順序缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。 壓力控制就是利用油路本身的壓力變化來(lái)控制液壓缸的先后動(dòng)作順序，它主要利用壓力繼電器和順序閥來(lái)控制順序動(dòng)作。 動(dòng)作順序：先將工件夾緊，然后動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)行加工。 壓力繼電器指令電磁閥2DT、4DT得電失電 單向順序閥6控制兩液壓缸前進(jìn)時(shí)的先后順序，單向順序閥3控制兩液壓缸后退時(shí)的先后順序。當(dāng)電磁換向閥通電時(shí)，壓力油進(jìn)入液壓缸4的左腔，右腔經(jīng)閥3中的單向閥回油，此時(shí)由于壓力較低，順序閥6關(guān)閉，缸4的活塞先動(dòng)。當(dāng)液壓缸4的活塞運(yùn)動(dòng)至終點(diǎn)時(shí)，油壓升高，達(dá)到單向順序閥6的調(diào)定壓力時(shí)，順序閥開(kāi)啟，壓力油進(jìn)入液壓缸5的左腔，右腔直接回油，缸5的活塞向右移動(dòng)。當(dāng)液壓缸5的活塞右移達(dá)到終點(diǎn)后，電磁換向閥斷電復(fù)位，此時(shí)壓力油進(jìn)入液壓缸5的右腔，左腔經(jīng)閥3中的單向閥回油，使缸5的活塞向左返回，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，壓力油升高打開(kāi)順序閥3再使液壓缸4的活塞返回。 這種順序動(dòng)作回路的可靠性，在很大程度上取決于順序閥的性能及其壓力調(diào)整值。順序閥的調(diào)整壓力應(yīng)比先動(dòng)作的液壓缸的工作壓力高810510105Pa,以免在系統(tǒng)