1、1液壓與液力傳動第六章液壓基本回路2第六章第六章 液壓基本回路液壓基本回路任何液壓系統都是由一些基本回路組成。任何液壓系統都是由一些基本回路組成。所謂液所謂液壓基本回路是指能實現某種規定功能的液壓元件壓基本回路是指能實現某種規定功能的液壓元件的組合。的組合。 基本回路按在液壓系統中的功能可分：基本回路按在液壓系統中的功能可分：壓力控制回路壓力控制回路 控制整個系統或局部油路的工作壓力；控制整個系統或局部油路的工作壓力；速度控制回路速度控制回路 控制和調節執行元件的速度；控制和調節執行元件的速度；方向控制回路方向控制回路 控制執行元件運動方向的變換和鎖停；控制執行元件運動方向的變換和鎖停；多執行

2、元件控制回路多執行元件控制回路 控制幾個執行元件間的工作循環。控制幾個執行元件間的工作循環。36.1 壓力控制回路壓力控制回路 壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個系統或局部支路的壓力，以滿足執行元個系統或局部支路的壓力，以滿足執行元件對力和轉矩的要求。件對力和轉矩的要求。 包括包括:調壓回路調壓回路卸載回路卸載回路減壓回路減壓回路增壓回路增壓回路平衡回路平衡回路保壓回路保壓回路泄壓回路泄壓回路46.1.1 調壓回路調壓回路 系統中有節流閥。當執系統中有節流閥。當執行元件工作時溢流閥始行元件工作時溢流閥始終開啟，使系統壓力穩終開啟，使系統壓力穩定在調定壓力

3、附近，溢定在調定壓力附近，溢流閥作定壓閥用流閥作定壓閥用。泵出口壓力p=p1功用功用 調定和限制液壓系統的最高工作壓力，或者使執行機構在調定和限制液壓系統的最高工作壓力，或者使執行機構在工作過程不同階段實現多級壓力變換。一般用溢流閥來實現這一工作過程不同階段實現多級壓力變換。一般用溢流閥來實現這一功能。功能。單級調壓回路單級調壓回路 系統中無節流閥。當系系統中無節流閥。當系統工作壓力達到或超過統工作壓力達到或超過溢流閥調定壓力時，溢溢流閥調定壓力時，溢流閥才開啟，對系統起流閥才開啟，對系統起安全保護作用。安全保護作用。利用先導型溢流閥遙控利用先導型溢流閥遙控口遠程調壓時，主溢流口遠程調壓時，主

4、溢流閥的調定壓力必須大于閥的調定壓力必須大于遠程調壓閥的調定壓力遠程調壓閥的調定壓力。5 多級調壓回路多級調壓回路 由先導型溢流閥、遠程調由先導型溢流閥、遠程調壓閥和電磁換向閥組成。壓閥和電磁換向閥組成。 無級調壓回路無級調壓回路 通過電液比例溢流閥通過電液比例溢流閥來實現。來實現。66.1.2 卸荷回路卸荷回路 功用功用 在液壓系統執行元件短時間不工作時，不頻繁啟在液壓系統執行元件短時間不工作時，不頻繁啟動原動機而使泵在很小的輸出功率下運轉。動原動機而使泵在很小的輸出功率下運轉。 卸荷方式：壓力卸荷；流量卸荷（僅適用于變量泵）卸荷方式：壓力卸荷；流量卸荷（僅適用于變量泵） 用換向閥中位機能的

5、卸載回路用換向閥中位機能的卸載回路 泵可借助泵可借助M型、型、H型或型或K型換向閥型換向閥中位機能來實現降壓卸荷。中位機能來實現降壓卸荷。 用先導型溢流閥的卸荷回路用先導型溢流閥的卸荷回路 采用二位二通電磁閥控制先導采用二位二通電磁閥控制先導型溢流閥的遙控口來實現卸荷。型溢流閥的遙控口來實現卸荷。7 限壓式變量泵的卸荷回路為限壓式變量泵的卸荷回路為零流量卸荷，泵的壓力升高到零流量卸荷，泵的壓力升高到泵的壓力調節螺釘調定的極限泵的壓力調節螺釘調定的極限值時，泵的流量減小到只補充值時，泵的流量減小到只補充缸或閥的泄漏，回路實現保壓缸或閥的泄漏，回路實現保壓卸荷。卸荷。 有蓄能器的卸荷回路有蓄能器的

6、卸荷回路 當當回路壓力到達卸荷溢流閥調回路壓力到達卸荷溢流閥調定壓力時，泵通過該閥卸荷，定壓力時，泵通過該閥卸荷，蓄能器保持系統壓力。蓄能器保持系統壓力。86.1.3 減壓回路減壓回路功用功用 減小系統壓力到需要的穩定值，以滿足機床的夾緊、減小系統壓力到需要的穩定值，以滿足機床的夾緊、定位、潤滑及控制油路的要求。定位、潤滑及控制油路的要求。注意要減壓閥穩定工作，最低調整壓力注意要減壓閥穩定工作，最低調整壓力 0.5MPa，最高調，最高調整壓力至少比系統壓力低整壓力至少比系統壓力低0.5MPa。單級減壓回路單級減壓回路 在需要低壓的支路在需要低壓的支路上串聯定值減壓閥。單向閥用來防上串聯定值減壓

7、閥。單向閥用來防止缸止缸 5 5 的壓力受主油路的干擾。的壓力受主油路的干擾。 二級減壓回路二級減壓回路 在先導型減壓在先導型減壓閥遙控口接入遠程調壓閥和二閥遙控口接入遠程調壓閥和二位二通電磁閥。位二通電磁閥。96.1.4增壓回路增壓回路 功用功用 使系統的局部支路獲使系統的局部支路獲得比系統壓力高且流量不得比系統壓力高且流量不大的油液供應。大的油液供應。實現壓力放大的元件主要是實現壓力放大的元件主要是增壓器，其增壓比為增壓增壓器，其增壓比為增壓器大小活塞的面積比。器大小活塞的面積比。注意：壓力放大是在降低有注意：壓力放大是在降低有效流量的前提下得到的。效流量的前提下得到的。單作用增壓器的增壓

8、回單作用增壓器的增壓回路路 適用于單向作用力大、適用于單向作用力大、行程小、作業時間短的行程小、作業時間短的場合。場合。10雙作用增壓器雙作用增壓器的增壓回路的增壓回路 它能連續輸它能連續輸出高壓油，出高壓油，適用于增壓適用于增壓行程要求較行程要求較長的場合。長的場合。116.1.5 平衡回路平衡回路采用單向順序閥的平衡回路采用單向順序閥的平衡回路順序閥壓力調定后，若工作負順序閥壓力調定后，若工作負載變小，系統功率損失將增載變小，系統功率損失將增大。大。由于滑閥結構的順序閥和換向由于滑閥結構的順序閥和換向閥存在泄漏，活塞不可能長閥存在泄漏，活塞不可能長時間停在任意位置。時間停在任意位置。該回路

9、適用于工作負載固定且該回路適用于工作負載固定且活塞閉鎖要求不高的場合。活塞閉鎖要求不高的場合。功用功用 使立式液壓缸的回油路保持一定背壓，以防止運使立式液壓缸的回油路保持一定背壓，以防止運動部件在懸空停止期間因自重而自行下落，或下行運動動部件在懸空停止期間因自重而自行下落，或下行運動時因自重超速失控。時因自重超速失控。12采用液控單向閥的平衡回路采用液控單向閥的平衡回路液控單向閥是錐面密封，故閉液控單向閥是錐面密封，故閉鎖性能好。回路油路上串聯單鎖性能好。回路油路上串聯單向節流閥用于保證活塞下行的向節流閥用于保證活塞下行的平穩。平穩。采用遠控平衡閥的平衡回路采用遠控平衡閥的平衡回路 它不但具有

10、很好的密封性，能它不但具有很好的密封性，能起到長時間的閉鎖定位作用，起到長時間的閉鎖定位作用，還能自動適應不同負載對背壓還能自動適應不同負載對背壓的要求。的要求。136.1.6保壓回路保壓回路功用功用 使系統在缸不動或因工件變形而產生微小位移的工使系統在缸不動或因工件變形而產生微小位移的工況保持穩定不變的壓力。保壓性能有兩個指標：況保持穩定不變的壓力。保壓性能有兩個指標： 保壓時間保壓時間和和壓力穩定性壓力穩定性。 采用液控單向閥的保壓回路采用液控單向閥的保壓回路 適用于保壓時間短、對保壓穩定適用于保壓時間短、對保壓穩定性要求不高的場合。性要求不高的場合。 液壓泵自動補油的保壓回路液壓泵自動補

11、油的保壓回路采用液控單向閥、電接觸式壓采用液控單向閥、電接觸式壓力表發訊使泵自動補油。力表發訊使泵自動補油。14采用輔助泵的保壓回采用輔助泵的保壓回路路當液壓缸加壓完畢要當液壓缸加壓完畢要求保壓時，由壓力繼求保壓時，由壓力繼電器電器 4 發訊，主泵卸發訊，主泵卸載，由輔助泵供油維載，由輔助泵供油維持系統壓力穩定。由持系統壓力穩定。由于輔助泵只需補償系于輔助泵只需補償系統泄漏，可選小流量統泄漏，可選小流量泵，功率損失小，壓泵，功率損失小，壓力穩定性取決于溢流力穩定性取決于溢流閥閥 7 的穩壓性能。的穩壓性能。156.1.7泄壓回路泄壓回路功用功用 使執行元件高壓腔中的壓力緩慢地釋放，以免泄壓使執

12、行元件高壓腔中的壓力緩慢地釋放，以免泄壓過快引起劇烈的沖擊和振動。過快引起劇烈的沖擊和振動。 延緩換向閥切換時間的泄壓回路延緩換向閥切換時間的泄壓回路 換向閥處于中位時，主泵和輔助換向閥處于中位時，主泵和輔助泵卸載，液壓缸上腔壓力油通過泵卸載，液壓缸上腔壓力油通過節流閥節流閥 6 和溢流閥和溢流閥 7 泄壓，節流泄壓，節流閥閥 6 在卸載時起緩沖作用。泄壓在卸載時起緩沖作用。泄壓時間由時間繼電器控制。時間由時間繼電器控制。用順序閥控制的泄壓回路用順序閥控制的泄壓回路 回路采用帶卸載小閥芯的液控回路采用帶卸載小閥芯的液控單向閥單向閥 4 實現保壓和泄壓，泄實現保壓和泄壓，泄壓壓力和回程壓力均由順

13、序閥壓壓力和回程壓力均由順序閥6控制。控制。166.2 速度控制回路速度控制回路176.2.1調速回路調速回路 速度控制回路是討論液壓執行元件速度的調節速度控制回路是討論液壓執行元件速度的調節和變換的問題。和變換的問題。 1、調速回路、調速回路 調節執行元件運動速度的回路。調節執行元件運動速度的回路。定量泵供油系統的節流調速回路定量泵供油系統的節流調速回路變量泵（變量馬達）的容積調速回路變量泵（變量馬達）的容積調速回路容積節流調速回路容積節流調速回路 2、快速回路、快速回路 使執行元件快速運動的回路。使執行元件快速運動的回路。 3、速度換接回路、速度換接回路 變換執行元件運動速度的回變換執行元

14、件運動速度的回路。路。18 液壓系統常常需要調節液壓系統常常需要調節的運動速的運動速度，以適應主機的工作循環需要。度，以適應主機的工作循環需要。液壓缸的速度為：液壓缸的速度為： Aq 液壓馬達的轉速液壓馬達的轉速: : MVqn 式中式中 q q 輸入液壓缸或液壓馬達的流量；輸入液壓缸或液壓馬達的流量； A A 液壓缸的有效面積（相當于排量）；液壓缸的有效面積（相當于排量）； V VM M 液壓馬達的每轉排量。液壓馬達的每轉排量。 19 由以上兩式可以看出，由以上兩式可以看出，要控制缸和馬達的要控制缸和馬達的速度，可以通過改變流入流量來實現，也可以速度，可以通過改變流入流量來實現，也可以通過改

15、變排量來實現通過改變排量來實現。 對于液壓缸來說，通過改變其有效作用面對于液壓缸來說，通過改變其有效作用面積積A A（相當于排量）來調速是不現實的，一般（相當于排量）來調速是不現實的，一般只能用改變流量的方法來調速。只能用改變流量的方法來調速。 對變量馬達來說，調速既可以改變流量，對變量馬達來說，調速既可以改變流量，也可改變馬達排量。也可改變馬達排量。20目前常用的調速回路主要有以下幾種目前常用的調速回路主要有以下幾種： (1)(1)節流調速回路節流調速回路 采用定量泵供油，通過改變回采用定量泵供油，通過改變回路中節流面積的大小來控制流量，以調節其速度。路中節流面積的大小來控制流量，以調節其速

16、度。 (2)(2)容積調速回路容積調速回路 通過改變回路中變量泵或變量通過改變回路中變量泵或變量馬達的排量來調節執行元件的運動速度。馬達的排量來調節執行元件的運動速度。 (3)容積節流調速回路（聯合調速）容積節流調速回路（聯合調速） 下面主要討論節流調速回路節流調速回路和容積調速回路容積調速回路。 節流調速回路有節流調速回路有，旁路節流調速旁路節流調速三種基本形式。三種基本形式。21V圖6.3進油路節流調速回路 進油節流調速回路正進油節流調速回路正常工作的條件常工作的條件: :泵的泵的出口壓力為溢流閥的出口壓力為溢流閥的調定壓力并保持定值調定壓力并保持定值。注注意意 節流閥串聯在泵和缸之間22

17、（1 1）速度負載特性）速度負載特性 當不考慮泄漏和壓縮時，活塞運動速度為當不考慮泄漏和壓縮時，活塞運動速度為： 11Aq(6.1) 活塞受力方程為：活塞受力方程為： 11AFp 節流閥的流量方程為節流閥的流量方程為： mTTpCAq)(1mpTppCAq)(11 =mpTAFpCA)(1p2 液壓缸回油腔壓力液壓缸回油腔壓力，p20。 F 外負載力外負載力； 式中：式中：23 于是于是 mpmTFApACAAq)(11111(6.4)式中式中C 流量系數；流量系數；AT 節流閥的開口面積；節流閥的開口面積；Tp1ppppT節流閥前后的壓差，節流閥前后的壓差，m m 為節流閥的指數；當為薄壁孔

18、口時，為節流閥的指數；當為薄壁孔口時，m m =0.5=0.5。24mpmTFApACAAq)(11111(6.4) 式式 (6.4)(6.4)為進油路為進油路節流調速回路的節流調速回路的速度負速度負載特性方程載特性方程。以。以為縱為縱坐標坐標,F,FL L為橫坐標，將式為橫坐標，將式(6.4)(6.4)按不同節流閥通按不同節流閥通流面積流面積A AT T作圖，可得一作圖，可得一組拋物線，稱為組拋物線，稱為進油路進油路節流調速回路的速度負節流調速回路的速度負載特性曲線。載特性曲線。25mpmTFApACAAq)(11111圖6.4 進油路節流調速回路速度負載特性曲線 100minmaxmaxc

19、R26（2 2）功率特性）功率特性液壓泵輸出功率即為該回路的輸入功率為：液壓泵輸出功率即為該回路的輸入功率為： pppqpPFFP11111qpAq 回路的功率損失為：回路的功率損失為： 111qpqpPPPppp11)()(qppqqpTpp=1qpqpTp=而缸的輸出功率為而缸的輸出功率為： 27 式中式中 溢流閥的溢流量, 。 q1qqqp 進油路節流調速回路的功率損失由兩部分組成：溢流功率損失 和節流功率損失 qpPp112qpPT1qpqpPTppqpqpPPPppp11(6.6)V28 圖6.5回油路節流調速回路采用同樣的分析方采用同樣的分析方法可以得到與進油法可以得到與進油路節流

20、調速回路相路節流調速回路相似的速度負載特性似的速度負載特性.mpmFApACAT)(112 節流閥串聯在節流閥串聯在液壓缸的回油路上液壓缸的回油路上，29進油路和回油路節流調速的比較進油路和回油路節流調速的比較 回油節流調速能承受一定的回油節流調速能承受一定的負值負載負值負載 回油節流調速回路運動平穩性好。回油節流調速回路運動平穩性好。 進油節流調速的油液發熱進油節流調速的油液發熱會使缸的內外泄漏增加；會使缸的內外泄漏增加； 回油節流調速回路中重新啟動時背壓回油節流調速回路中重新啟動時背壓不能立即建立，會引起瞬間工作機構的前沖現象。不能立即建立，會引起瞬間工作機構的前沖現象。 (5) (5)

21、控制性能控制性能 進油路便于控制進油路便于控制 進油路、回油路節流調速回路結構簡單，但效率較低，進油路、回油路節流調速回路結構簡單，但效率較低，只宜用在負載變化不大，低速、小功率場合，如某些機床只宜用在負載變化不大，低速、小功率場合，如某些機床的進給系統中。的進給系統中。 30 圖6.6 旁油路節流調速回路 節流閥裝在與節流閥裝在與液壓缸并聯的支液壓缸并聯的支路上，利用節流路上，利用節流閥把液壓泵供油閥把液壓泵供油的一部分排回油的一部分排回油箱實現速度調節箱實現速度調節溢流閥作安全閥用，溢流閥作安全閥用，液壓泵的供油壓力液壓泵的供油壓力P Pp p取決于負載取決于負載。 31（1 1）速度負載

22、特性）速度負載特性 考慮到泵的工作壓力隨負載變化，泵的輸出流量考慮到泵的工作壓力隨負載變化，泵的輸出流量q qp p應計入泵的泄漏量隨壓力的變化應計入泵的泄漏量隨壓力的變化 , ,采用與前述相采用與前述相同的分析方法可得速度表達式為：同的分析方法可得速度表達式為： pq式中 qpt泵的理論流量； k泵的泄漏系數，其余符號意義同前。 1)()(11111AAFCAAFkqAqqqAqmTptptp(8.8)3233（2 2）功率特性）功率特性 回路的輸入功率ppqpP1 回路的輸出功率11111qpApFP回路的功率損失 qpqpqpPPPpp11111回路效率 ppqqqpqpPPp11111

23、旁路節流調速只有節旁路節流調速只有節流損失，無溢流損失流損失，無溢流損失，功率損失較小。功率損失較小。 注意注意:節流調速回路速度負載特性比較軟，變載荷下的運動平穩節流調速回路速度負載特性比較軟，變載荷下的運動平穩性比較差。為了克服這個缺點，回路中的節流閥可用調速閥來代替性比較差。為了克服這個缺點，回路中的節流閥可用調速閥來代替。 用于功率較大且對速度用于功率較大且對速度穩定性要求不高的場合穩定性要求不高的場合34改善節流調速負載特性的回路改善節流調速負載特性的回路 在節流閥調速回路中，當在節流閥調速回路中，當負載變化時，因節流閥前負載變化時，因節流閥前后壓力差變化，通過節流后壓力差變化，通過

24、節流閥的流量均變化，故回路閥的流量均變化，故回路的速度負載特性比較差。的速度負載特性比較差。若用調速閥代替節流閥，若用調速閥代替節流閥，回路的負載特性將大為提回路的負載特性將大為提高。高。 調速閥可以裝在回路的進調速閥可以裝在回路的進油、回油或旁路上。負載油、回油或旁路上。負載變化引起調速閥前后壓差變化引起調速閥前后壓差變化時，由于定差減壓閥變化時，由于定差減壓閥的作用，通過調速閥的流的作用，通過調速閥的流量基本穩定。量基本穩定。35旁路節流調速回路旁路節流調速回路的最大承載能力不的最大承載能力不因因AT增大而減小。增大而減小。由于增加了定差減由于增加了定差減壓閥的壓力損失，壓閥的壓力損失，回

25、路功率損失較節回路功率損失較節流閥調速回路大。流閥調速回路大。調速閥正常工作必調速閥正常工作必須保持須保持0.51MPa的壓差，的壓差， 旁通型調速閥只能用旁通型調速閥只能用于進油節流調速回路于進油節流調速回路中。中。36 容積調速回路有容積調速回路有泵泵- -缸式回路缸式回路和和泵泵- -馬達式回馬達式回路路。這里主要介紹泵。這里主要介紹泵- -馬馬達式容積調速回路。達式容積調速回路。 馬達為定量馬達為定量, ,改變泵排量改變泵排量V VP P可使馬達轉速可使馬達轉速n nM M隨之隨之成比例地變化成比例地變化. .37 圖6.7變量泵-定量馬達容積調速回路 防止回防止回路過載路過載 補償泵

26、補償泵3和馬和馬達達5的泄漏的泄漏 調 定 油 泵調 定 油 泵 1 1的供油壓力的供油壓力輔助泵使低壓輔助泵使低壓管路始終保持管路始終保持一定壓力一定壓力, , 改改善了主泵的吸善了主泵的吸油條件油條件, ,且可且可置換部分發熱置換部分發熱油液油液, ,降低系降低系統溫升。統溫升。38 圖6.7變量泵-定量馬達容積調速回路 圖圖6.86.8變量泵變量泵- -定量馬達容積調速回路定量馬達容積調速回路 工作特性曲線工作特性曲線 防止回防止回路過載路過載 補償泵補償泵3和馬和馬達達5的泄漏的泄漏 調 定 油 泵調 定 油 泵 1 1的供油壓力的供油壓力3940 。 538746416.2.1.5容

27、積節流調速回路容積節流調速回路 容積節流調速回路用壓力補償泵供油，用流量控制閥調容積節流調速回路用壓力補償泵供油，用流量控制閥調定進入或流出液壓缸的流量來調節液壓缸的速度；并使定進入或流出液壓缸的流量來調節液壓缸的速度；并使變量泵的供油量始終隨流量控制閥調定流量作相應的變變量泵的供油量始終隨流量控制閥調定流量作相應的變化。這種回路無溢流損失，效率較高，速度穩定性比容化。這種回路無溢流損失，效率較高，速度穩定性比容積調速回路好。積調速回路好。 限壓式變量泵和調速閥、背限壓式變量泵和調速閥、背壓閥的調速回路壓閥的調速回路 曲線曲線ABC是限壓式變量泵的壓是限壓式變量泵的壓力流量特性，曲線力流量特性

28、，曲線CDE是調是調速閥在某一開度時的壓差流速閥在某一開度時的壓差流量特性，點量特性，點F是泵的工作點。這是泵的工作點。這種回路無溢流損失，但有節流種回路無溢流損失，但有節流損失，其大小與液壓缸的工作損失，其大小與液壓缸的工作壓力有關。壓力有關。回路效率回路效率 p1q1/ppqp=p1/pp42 快速運動回路快速運動回路的功用在于使執行元件獲得盡可能大的工作速度，以提高勞動生產率并使功率得到合理的利用。實現快速運動可以有幾種方法。 43 換向閥2處于原位時，液壓泵1輸出的液壓油同時與液壓缸3的左右兩腔相通，兩腔壓力相等。由于液壓由于液壓缸無桿腔的有效面積缸無桿腔的有效面積A1A1大大于有桿腔

29、的有效面積于有桿腔的有效面積A2A2，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，導致活塞向右運動。圖圖6.11 6.11 液壓缸差動連接的快速運動回路液壓缸差動連接的快速運動回路44 于是無桿腔排出的于是無桿腔排出的油液與泵油液與泵1 1輸出的油液輸出的油液合流進入無桿腔，即在合流進入無桿腔，即在不增加泵流量的前提下不增加泵流量的前提下增加了供給無桿腔的油增加了供給無桿腔的油液量，使活塞快速向右液量，使活塞快速向右運動。運動。 圖圖6.11 6.11 液壓缸差動連接的快速運動回路液壓缸差動連接的快速運動回路45 這種回路比較簡單也比較經濟，但液壓缸的速度這種回路比較簡單也比較經濟，但液壓缸的速度

30、加快有限，差動連接與非差動連接的速度之比為加快有限，差動連接與非差動連接的速度之比為: :)(21113AAA 有 時 仍 不 能有 時 仍 不 能滿足快速運動的滿足快速運動的要求，常常要求要求，常常要求和其它方法（如和其它方法（如限壓式變量泵）限壓式變量泵）聯合使用。聯合使用。 圖圖6.11 6.11 液壓缸差動連接的快速運動回液壓缸差動連接的快速運動回路路46 當換向閥當換向閥6處于處于圖示位置，并且由于圖示位置，并且由于外負載很小，使系統外負載很小，使系統壓力低于順序閥壓力低于順序閥3的的調定壓力時，兩個泵調定壓力時，兩個泵同時向系統供油，活同時向系統供油，活塞快速向右運動；塞快速向右運

31、動； 圖圖6.12雙泵供油的快速運動回路雙泵供油的快速運動回路 低壓大流量泵低壓大流量泵1 1和高壓和高壓小流量泵小流量泵2 2組成的雙聯組成的雙聯泵作為系統的動力源。泵作為系統的動力源。 47 換向閥換向閥6 6的電磁的電磁鐵通電后鐵通電后, , 缸有桿腔缸有桿腔經節流閥經節流閥7 7回油箱，回油箱，達到達到順序閥順序閥3 3的調定壓力的調定壓力后后, ,大流量泵大流量泵1 1通過閥通過閥3 3卸荷卸荷, ,單向閥單向閥4 4自動自動關閉關閉, ,只有小流量泵只有小流量泵2 2單獨向系統供油單獨向系統供油, ,活活塞慢速向右運動塞慢速向右運動. . 設定小流量泵設定小流量泵2 2的最高的最高

32、工作壓力工作壓力 注意注意：順序閥：順序閥3 3的的調定壓力至少應比調定壓力至少應比溢流閥溢流閥5 5的調定壓力的調定壓力低低10%-20%10%-20%。 48 設定小流量泵設定小流量泵2 2的最高的最高工作壓力工作壓力 注意注意：順序閥：順序閥3 3的的調定壓力至少應比調定壓力至少應比溢流閥溢流閥5 5的調定壓力的調定壓力低低10%-20%10%-20%。 大流量泵大流量泵1 1的卸荷的卸荷減少了動力消耗，回減少了動力消耗，回路效率較高。這種回路效率較高。這種回路常用在執行元件快路常用在執行元件快進和工進速度相差較進和工進速度相差較大的場合，特別是在大的場合，特別是在機床中得到了廣泛的機床

33、中得到了廣泛的應用。應用。49活塞向下運動時，由于運動部活塞向下運動時，由于運動部件的自重，活塞快速下降，件的自重，活塞快速下降，由單向節流閥控制下降速度。由單向節流閥控制下降速度。此時因液壓泵供油不足，液此時因液壓泵供油不足，液壓缸上腔出現負壓，充液油壓缸上腔出現負壓，充液油箱箱4 通過液控單向閥通過液控單向閥3（充（充液閥）向缸的上腔補油；當液閥）向缸的上腔補油；當運動部件接觸工件負載增加運動部件接觸工件負載增加時，缸的上腔壓力升高，閥時，缸的上腔壓力升高，閥3關閉，此時只靠液壓泵供關閉，此時只靠液壓泵供油，活塞運動速度降低。回油，活塞運動速度降低。回程時，液壓缸上腔一部分回程時，液壓缸上

34、腔一部分回油通過閥油通過閥3進入充液油箱，進入充液油箱，一部分回油直接回油箱。一部分回油直接回油箱。6.2.2.3充液快速運動回路充液快速運動回路 自重充液快速運動回路自重充液快速運動回路 回路用于垂直運動部件質量較大的回路用于垂直運動部件質量較大的液壓機系統。液壓機系統。506.2.2.4采用增速缸的快速運動回路采用增速缸的快速運動回路換向閥處于右位，壓力油進入活塞缸右腔，同時打開換向閥處于右位，壓力油進入活塞缸右腔，同時打開充液閥充液閥4，大腔回油排回油箱，活塞快速向左退回。，大腔回油排回油箱，活塞快速向左退回。增速缸由活塞缸與柱塞缸復合而成。增速缸由活塞缸與柱塞缸復合而成。換向閥換向閥3

35、處于左位，壓力油經柱塞處于左位，壓力油經柱塞孔進入增速缸小腔孔進入增速缸小腔A ，推動活塞，推動活塞快速向右移動，大腔快速向右移動，大腔B所需油液所需油液由充液閥由充液閥4從油箱吸取，活塞缸從油箱吸取，活塞缸右腔油液經換向閥回油箱。右腔油液經換向閥回油箱。當執行元件接觸工件，工作壓力升高，當執行元件接觸工件，工作壓力升高，順序閥順序閥5開啟，高壓油關閉充液閥開啟，高壓油關閉充液閥4，并同時進入增速缸的大小腔并同時進入增速缸的大小腔A、B，活塞轉換成慢速運動，且推力增大。活塞轉換成慢速運動，且推力增大。516.2.2.5采用輔助缸的快速運動回路采用輔助缸的快速運動回路油時，帶動主缸油時，帶動主缸

36、5 的活塞快速向的活塞快速向左運動，主缸左運動，主缸5 右腔由充液右腔由充液閥閥7 從充液油箱從充液油箱8 補油，直至補油，直至壓板觸及工件，油壓上升，壓板觸及工件，油壓上升，壓力油經順序閥壓力油經順序閥4 進入主缸，進入主缸，轉為慢速左移，此時主缸和轉為慢速左移，此時主缸和輔助缸同時對工件加壓，主輔助缸同時對工件加壓，主缸左腔油液經換向閥回油箱。缸左腔油液經換向閥回油箱。回程時壓力油進入主缸左腔，回程時壓力油進入主缸左腔，主缸右腔油液通過充液閥主缸右腔油液通過充液閥7 排回充液油箱排回充液油箱8 。這種回路常用于冶金機械。這種回路常用于冶金機械。526.2.3速度換接回路速度換接回路功用功用

37、 用于切換執行元件的速度。換接過程要求平穩，換用于切換執行元件的速度。換接過程要求平穩，換接精度要求高。按切換前后速度的不同，有快速慢速、接精度要求高。按切換前后速度的不同，有快速慢速、慢速慢速的換接。慢速慢速的換接。快、慢速換接回路快、慢速換接回路6.2.3.1用行程閥的速度換接回路用行程閥的速度換接回路 換向閥換向閥2 右位，液壓缸活塞快進到預定位置，右位，液壓缸活塞快進到預定位置，活塞桿上擋塊壓下行程閥活塞桿上擋塊壓下行程閥4 ，行程閥關閉，缸右，行程閥關閉，缸右腔油液必須經過節流閥腔油液必須經過節流閥5 才能回油箱，活塞轉為才能回油箱，活塞轉為慢速工進。慢速工進。 換向閥換向閥2 左位

38、，壓力油經單向閥左位，壓力油經單向閥6 進入缸右腔，進入缸右腔，活塞快速向左返回。活塞快速向左返回。 速度切換過程比較平穩，換接點位置準確。速度切換過程比較平穩，換接點位置準確。但行程閥安裝位置不能任意布置，管路連接較但行程閥安裝位置不能任意布置，管路連接較為復雜。為復雜。 將行程閥將行程閥改用電磁閥改用電磁閥，通過擋塊壓下電氣行程開關來操作，也可實現快，通過擋塊壓下電氣行程開關來操作，也可實現快慢速換接。雖然閥的慢速換接。雖然閥的安裝靈活，但速度換接的平穩性、可靠性和換接精度安裝靈活，但速度換接的平穩性、可靠性和換接精度相對較差。相對較差。53 6.2.3.2液壓馬達串、并聯雙速換液壓馬達串

39、、并聯雙速換接回路接回路 兩液壓馬達的主軸剛性連接在一兩液壓馬達的主軸剛性連接在一起（一般為同軸雙排柱塞馬達）起（一般為同軸雙排柱塞馬達）液壓馬達并聯回路液壓馬達并聯回路 換向閥換向閥5 左位，壓力油左位，壓力油只驅動馬達只驅動馬達3，馬達，馬達4空空轉；換向閥轉；換向閥5 右位，兩右位，兩馬達并聯，因進入每個馬達并聯，因進入每個馬達的流量減少一半，馬達的流量減少一半，轉速相應降低一半，轉轉速相應降低一半，轉矩增加一倍。兩種情況矩增加一倍。兩種情況回路輸出功率相同。回路輸出功率相同。54液壓馬達串并聯回路液壓馬達串并聯回路 換向閥換向閥4 處于上位，兩馬達并聯，處于上位，兩馬達并聯， 換向閥換

40、向閥4 處于處于下位，兩馬達串聯。并聯時馬達低速旋轉，輸出轉下位，兩馬達串聯。并聯時馬達低速旋轉，輸出轉矩相應增加，串聯時馬達高速旋轉。兩種情況回路矩相應增加，串聯時馬達高速旋轉。兩種情況回路輸出功率相同。輸出功率相同。556.2.3.3兩種不同慢速的速度換接回路兩種不同慢速的速度換接回路調速閥串聯速度換接回路調速閥串聯速度換接回路 只能用于第二進給速度只能用于第二進給速度小于第一進給速度的場合，小于第一進給速度的場合，故調速閥故調速閥B 的開口小于調的開口小于調速閥速閥A。回路速度換接平穩性好。回路速度換接平穩性好。56調速閥并聯速度換接回路調速閥并聯速度換接回路兩個進給速度可以分別調兩個進

41、給速度可以分別調整，互不影響。但在速度整，互不影響。但在速度換接瞬間，會造成進給部換接瞬間，會造成進給部件突然前沖。不宜用在同件突然前沖。不宜用在同一行程兩次進給速度的轉一行程兩次進給速度的轉換上，只可用在速度預選換上，只可用在速度預選的場合。的場合。576.3方向控制回路方向控制回路58通過控制進入執行元件液流的通、斷通過控制進入執行元件液流的通、斷或變向，來實現執行元件的啟動、或變向，來實現執行元件的啟動、停止或改變運動方向的回路稱為方停止或改變運動方向的回路稱為方向控制回路。向控制回路。常用的方向控制回路有常用的方向控制回路有:換向回路換向回路鎖緊回路鎖緊回路制動回路制動回路59 6.3

42、.1換向回路換向回路6.3.1.1采用換向閥的換向回路采用換向閥的換向回路采用二位四通換向閥、三位四通換采用二位四通換向閥、三位四通換向閥都可以使雙作用執行元件換向閥都可以使雙作用執行元件換向。二位閥只能使執行元件正、向。二位閥只能使執行元件正、反向運動，三位閥有中位，不同反向運動，三位閥有中位，不同中位機能可使系統獲得不同性能。中位機能可使系統獲得不同性能。對于單作用液壓缸用二位三通閥可使對于單作用液壓缸用二位三通閥可使其換向。其換向。采用電磁換向閥和電液換向閥可以方采用電磁換向閥和電液換向閥可以方便的實現自動往復運動，但對換向平便的實現自動往復運動，但對換向平穩性和換向精度要求較高的場合，

43、顯穩性和換向精度要求較高的場合，顯然不能滿足要求。然不能滿足要求。606.3.1.2采用機液換向閥的換向回路采用機液換向閥的換向回路 對于頻繁的連續的往復運動，且換向過程要求平穩，對于頻繁的連續的往復運動，且換向過程要求平穩，換向精度高，換向端點能停留的磨床工作臺，常采用換向精度高，換向端點能停留的磨床工作臺，常采用機動換向閥作先導閥，液動換向閥作主閥的換向回路。機動換向閥作先導閥，液動換向閥作主閥的換向回路。時間控制制動式時間控制制動式 可以通過調節可以通過調節J1 、J2來控來控制工作臺的制動時間，制工作臺的制動時間，以便減小換向沖擊或提以便減小換向沖擊或提高工作效率。高工作效率。主要用于

44、主要用于工作部件運動速度較大、工作部件運動速度較大、換向頻率高、換向精度換向頻率高、換向精度要求不高的場合。要求不高的場合。616.3.1.2采用機液換向閥的換向回路采用機液換向閥的換向回路 對于頻繁的連續的往復運動，且換向過程要求平穩，對于頻繁的連續的往復運動，且換向過程要求平穩，換向精度高，換向端點能停留的磨床工作臺，常采用換向精度高，換向端點能停留的磨床工作臺，常采用機動換向閥作先導閥，液動換向閥作主閥的換向回路。機動換向閥作先導閥，液動換向閥作主閥的換向回路。行程控制制動式行程控制制動式 工作臺預先制動到工作臺預先制動到大致相同的低速后大致相同的低速后才開始換向，換向才開始換向，換向精

45、度高，沖出量較精度高，沖出量較小，小，用于工作部件用于工作部件運動速度不大但換運動速度不大但換向精度要求較高的向精度要求較高的場合。場合。626.3.1.3采用雙向變量泵的換向回路采用雙向變量泵的換向回路 在閉式回路中可用雙向變量泵變在閉式回路中可用雙向變量泵變更供油方向來實現執行元件換向。更供油方向來實現執行元件換向。執行元件是單桿雙作用液壓缸，活執行元件是單桿雙作用液壓缸，活塞向右運動時，其進油量大于排油塞向右運動時，其進油量大于排油量，雙向變量泵量，雙向變量泵1 吸油側流量不足，吸油側流量不足，由輔助泵由輔助泵3 通過單向閥通過單向閥4 來補充；來補充；變更泵的供油方向，活塞向左運動，變

46、更泵的供油方向，活塞向左運動，排油流量大于進油流量，泵排油流量大于進油流量，泵1 吸油吸油側多余的油液通過閥側多余的油液通過閥10、9 排回油排回油箱。溢流閥箱。溢流閥9 和和2 既使泵的吸油側既使泵的吸油側有一定的吸油壓力，又可使活塞運有一定的吸油壓力，又可使活塞運動平穩。溢流閥動平穩。溢流閥6是防止系統過載是防止系統過載的安全閥。的安全閥。這種回路適用于壓力較高、流量較這種回路適用于壓力較高、流量較大的場合。大的場合。636.3.2鎖緊回路鎖緊回路功用功用 通過切斷執行元件進油、出油通道而使執行元通過切斷執行元件進油、出油通道而使執行元件準確的停在確定的位置，并防止停止運動后因外界件準確的

47、停在確定的位置，并防止停止運動后因外界因素而發生竄動因素而發生竄動。利用三位四通換向閥的利用三位四通換向閥的M M型、型、O O型中型中位機能的鎖緊回路位機能的鎖緊回路 由于滑閥的泄漏活塞不能長時間保由于滑閥的泄漏活塞不能長時間保持停止位置不動，鎖緊精度不高。持停止位置不動，鎖緊精度不高。用液控單向閥的鎖緊回路用液控單向閥的鎖緊回路 在缸的兩側油路上串接一液控單向閥在缸的兩側油路上串接一液控單向閥（液壓鎖），活塞可在行程的任何位（液壓鎖），活塞可在行程的任何位置上長期鎖緊，鎖緊精度只受缸的泄置上長期鎖緊，鎖緊精度只受缸的泄漏和油液壓縮性的影響。為了保證鎖漏和油液壓縮性的影響。為了保證鎖緊迅速、

48、準確，換向閥應采用緊迅速、準確，換向閥應采用H H型或型或Y Y型中位機能。型中位機能。 646.4多執行元件控制回路多執行元件控制回路65 如果一個油源給多個執行元件供油，如果一個油源給多個執行元件供油，各執行元件因回路中壓力、流量的相各執行元件因回路中壓力、流量的相互影響而在動作上受到牽制。我們可互影響而在動作上受到牽制。我們可以通過壓力、流量、行程控制來實現以通過壓力、流量、行程控制來實現多執行元件預定動作的要求。多執行元件預定動作的要求。順序動作回路順序動作回路同步回路同步回路互不干擾回路互不干擾回路多路換向閥控制回路多路換向閥控制回路666.4.1順序動作回路順序動作回路 功用功用

49、使幾個執行元件嚴格按照預定順序動作。按控制使幾個執行元件嚴格按照預定順序動作。按控制方式不同，順序動作回路分為壓力控制和行程控制兩種方式不同，順序動作回路分為壓力控制和行程控制兩種方式。方式。6.4.1.1壓力控制順序動作回路壓力控制順序動作回路 利用液壓系統工作過程中的壓力變化來使執行元件按順序先后動作。利用液壓系統工作過程中的壓力變化來使執行元件按順序先后動作。用順序閥控制的順序動作回路用順序閥控制的順序動作回路 圖示液壓系統的動作順序為：圖示液壓系統的動作順序為： 缸缸1 右進缸右進缸2 右進缸右進缸2 退回缸退回缸1 退回。退回。當換向閥當換向閥5 處于左位，缸處于左位，缸1 向右運動

50、，向右運動，活塞碰到死擋鐵后回路壓力升高到順序活塞碰到死擋鐵后回路壓力升高到順序閥閥3 的調定壓力，順序閥的調定壓力，順序閥3 開啟，缸開啟，缸2 活塞才向右運動。活塞才向右運動。當換向閥當換向閥5 處于右位，缸處于右位，缸2 活塞先退到活塞先退到左端點，回路壓力升高，打開順序閥左端點，回路壓力升高，打開順序閥4 ，再使缸再使缸1 活塞退回原位。活塞退回原位。67686.4.1.3行程控制順序動作回路行程控制順序動作回路行程閥控制順序回路行程閥控制順序回路 電磁閥電磁閥3 處于右位，處于右位，缸缸1 活塞先向右運動，活塞先向右運動，當活塞桿上擋塊壓下當活塞桿上擋塊壓下行程閥行程閥4 后，缸后，

51、缸2 活活塞才向右運動；閥塞才向右運動；閥3 處于左位，缸處于左位，缸1 活塞活塞先退回，其擋塊離開先退回，其擋塊離開行程閥行程閥4 后，缸后，缸2 活活塞才退回。塞才退回。回路動作回路動作可靠，但改變動作順可靠，但改變動作順序難。序難。696.4.1.3行程控制順序動作回路行程控制順序動作回路行程開關控制順序回路行程開關控制順序回路 按啟動按鈕，按啟動按鈕，1Y 得電，得電，缸缸1活塞先向右運動，活塞先向右運動，當活塞桿上擋塊壓下行當活塞桿上擋塊壓下行程開關程開關2S 后，使后，使2Y 得得電，缸電，缸2 活塞才向右運活塞才向右運動，直到壓下動，直到壓下3S，使，使1Y失電，缸失電，缸1 活

52、塞向左退活塞向左退回，而后壓下回，而后壓下1S，使，使2Y 失電，缸失電，缸2 活塞再退回。活塞再退回。調整擋塊可調整缸的行調整擋塊可調整缸的行程，通過電控系統可改程，通過電控系統可改變動作順序。變動作順序。706.4.2同步回路同步回路功用功用 能保證系統中兩個或多個執行元件克能保證系統中兩個或多個執行元件克服負載、摩擦阻力、泄漏、制造質量和結服負載、摩擦阻力、泄漏、制造質量和結構變形上的差異，構變形上的差異，在運動中以相同的位移在運動中以相同的位移或相同的速度運動，前者為位置同步，后或相同的速度運動，前者為位置同步，后者為速度同步。者為速度同步。嚴格地做到每一瞬間速度嚴格地做到每一瞬間速度

53、同步，則可保持位置同步。實際上同步回同步，則可保持位置同步。實際上同步回路多采用速度同步。路多采用速度同步。按控制方式分按控制方式分 等流量控制等流量控制等容積控制等容積控制716.4.2.1用流量控制用流量控制閥的同步回路閥的同步回路 仔細調整兩個調速仔細調整兩個調速閥的開口大小，控閥的開口大小，控制進入或流出液壓制進入或流出液壓缸的流量，可使它缸的流量，可使它們在一個方向上實們在一個方向上實現速度同步。現速度同步。回路回路結構簡單，調整麻結構簡單，調整麻煩，同步精度不高煩，同步精度不高。726.4.2.2用分流集流閥用分流集流閥的同步回路的同步回路 用分流集流閥控制用分流集流閥控制進入或流

54、出液壓缸進入或流出液壓缸的流量，實現兩缸的流量，實現兩缸兩個方向的速度同兩個方向的速度同步，遇到偏載時，步，遇到偏載時，同步作用靠分流集同步作用靠分流集流閥自動調整，使流閥自動調整，使用方便。用方便。此回路壓此回路壓力損失大，不宜用力損失大，不宜用在低壓系統。在低壓系統。736.4.2.3用串聯液壓缸的同步回路用串聯液壓缸的同步回路有效工作面積相等的兩個液有效工作面積相等的兩個液壓缸串聯起來的同步回路壓缸串聯起來的同步回路 這種回路允許較大偏載，這種回路允許較大偏載，因偏載造成的壓差不影響因偏載造成的壓差不影響流量的改變，只導致微量流量的改變，只導致微量的壓縮和泄漏，因此的壓縮和泄漏，因此同步

55、同步精度較高，回路效率也較精度較高，回路效率也較高。此種情況，泵的供油高。此種情況，泵的供油壓力至少是兩缸工作壓力壓力至少是兩缸工作壓力之和。之和。74帶位置補償的串聯缸同步回路帶位置補償的串聯缸同步回路 當兩缸同時下行時，若缸當兩缸同時下行時，若缸5 活塞先到行程端點，則擋塊活塞先到行程端點，則擋塊壓下行程開關壓下行程開關1S，3Y 得電，得電，閥閥3 左位接入系統，壓力油左位接入系統，壓力油經閥經閥3、閥、閥4 進入缸進入缸6上腔，上腔，進行補油，使其活塞繼續下進行補油，使其活塞繼續下行到達行程端點。若缸行到達行程端點。若缸6 活活塞先到行程端點，行程開關塞先到行程端點，行程開關2S使使4

56、Y 得電，壓力油進入閥得電，壓力油進入閥4控制腔，打開閥控制腔，打開閥4，缸，缸5 下下腔與油箱接通使其活塞繼續腔與油箱接通使其活塞繼續下行到達行程端點，從而消下行到達行程端點，從而消除積累誤差。除積累誤差。756.4.2.4采用伺服閥的同步回路采用伺服閥的同步回路 當液壓系統要求很高的同步當液壓系統要求很高的同步精度時，必須采用比例閥精度時，必須采用比例閥或伺服閥的同步回路。或伺服閥的同步回路。 圖中伺服閥圖中伺服閥A 根據兩根據兩個位移傳感器個位移傳感器B 、C 的的反饋信號，持續不斷的反饋信號，持續不斷的調整閥口開度，控制兩調整閥口開度，控制兩個液壓缸的輸入或輸出個液壓缸的輸入或輸出流量

57、，使它們獲得雙向流量，使它們獲得雙向同步運動。同步運動。766.4.3互不干擾回路互不干擾回路圖示為通過雙泵供油實現圖示為通過雙泵供油實現多缸快慢速互不干擾的多缸快慢速互不干擾的回路。回路。缸缸1 快進快進 1Y+ 3Y- 大泵供油大泵供油 工進工進 1Y- 3Y+ 小泵供油小泵供油 快退快退 1Y+ 3Y+ 大泵供油大泵供油缸缸2 快進快進 2Y+ 4Y- 大泵供油大泵供油 工進工進 2Y- 4Y+ 小泵供油小泵供油 快退快退 2Y+ 4Y+ 大泵供油大泵供油功用功用 使系統中幾個執行使系統中幾個執行元件在完成各自工作循元件在完成各自工作循環時彼此互不影響。環時彼此互不影響。776.5多路換

58、向閥控制回路多路換向閥控制回路 多路換向閥是由兩個或兩個以上的換向多路換向閥是由兩個或兩個以上的換向閥為主體的組合閥。根據不同的工作要閥為主體的組合閥。根據不同的工作要求，可以組合上安全溢流閥、單向閥和求，可以組合上安全溢流閥、單向閥和補油閥等。補油閥等。和其它類型閥相比，它具有和其它類型閥相比，它具有結構緊湊、壓力損失小、多位性能好、結構緊湊、壓力損失小、多位性能好、壽命長、制造簡單等優點。壽命長、制造簡單等優點。用于工程機用于工程機械中的多個執行元件（液壓缸、液壓馬械中的多個執行元件（液壓缸、液壓馬達達)的集中控制。的集中控制。 78 手動多路閥手動多路閥電液電液比例比例直動直動式多式多路換路換向閥向閥79