1、Part 9.1 概述 液壓基本回路分為： 壓力控制回路速度控制回路方向控制回路多執行元件控制回路高效節能回路汽車ABS系統液壓回路第九章 其他基本回路1Part 9.2 壓力回路 壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統整體或某一部分的壓力，以滿足液壓執行元件對力或轉矩要求的回路。 壓力控制回路包括調壓、減壓、增壓、卸荷和平衡等回路。 1.調壓回路 調壓回路的功用是使液壓系統整體或部分的壓力保持恒定或不超過某個數值。在定量泵系統中，液壓泵的供油壓力可以通過溢流閥來調節。在變量泵系統中，用安全閥來限定系統的最高壓力，防止系統過載。若系統中需要兩種以上的壓力，則可采用多級調壓回路。第九章 其他基本

2、回路2圖9-1 調壓回路a）單級、二級 b）多級 c）比例1、2、3先導式溢流閥 4二位二通電磁閥 5遠程調壓閥 6比例電磁溢流閥單級調壓回路如圖9-1a所示，在液壓泵出口處設置并聯的溢流閥1，電磁閥4不通電時，即為單級調壓回路，壓力由溢流閥1的調壓彈簧調定。二級調壓回路圖9-1a也可實現兩種不同的壓力控制，由先導式溢流閥1和遠程調壓閥5分別調整工作壓力。當二位二通電磁閥4處于圖示位置時，系統壓力由閥1調定；當閥4通電后右位接入時，系統壓力由閥5調定。但要注意，閥5的調定壓力一定要低于閥1的調定壓力，否則不能實現二級調壓；當系統壓力由閥5調定時，先導式溢流閥1的先導閥口關閉，但主閥開啟，液壓泵

3、的溢流流量經主閥流回油箱。多級調壓回路如圖9-1b所示的由溢流閥1、2、3分別控制系統的壓力，從而組成了三級調壓回路。當兩個電磁鐵均不通電時，系統壓力由閥1調定；當1YA通電時，系統壓力由閥2調定；當2YA通電時，系統壓力由閥3調定。但在這種調壓回路中，閥2和閥3的調定壓力要低于閥1的調定壓力，而閥2和閥3的調定壓力之間沒有一定的關系。比例調壓回路如圖9-1c所示，調節先導式比例電磁溢流閥6的輸入電流，即可實現系統壓力的無級調節，這樣不但回路結構簡單，壓力切換平穩，而且便于實現遠距離控制或程控。第九章 其他基本回路3圖9-2 用變量泵調壓回路1變量泵 2安全閥用變量泵調壓回路 采用非限壓式變量

4、泵1時，系統的最高壓力由安全閥2限定。當采用限壓式變量泵時，系統的最高壓力由泵調節，其值為泵處于無流量輸出時的壓力值，如圖9-2所示。第九章 其他基本回路4為了使減壓回路工作可靠起見，減壓閥的最低調整壓力應不小于0.5MPa，最高調整壓力至少應比系統壓力低0.5MPa。當減壓回路中的執行元件需要調速時，調速元件應放在減壓閥的后面，以避免減壓閥泄漏（指由減壓閥泄油口流回油箱的油液）對執行元件的速度發生影響。圖9-4 無級減壓回路1比例減壓閥 2溢流閥2.減壓回路 圖9-3 減壓回路a）一級 b）二級1減壓閥 2溢流閥減壓回路的功用是使系統中的某一部分油路具有較低的穩定壓力。最常見的減壓回路采用定

5、值減壓閥與主油路相連，如圖9-3a所示。回路中的單向閥用于防止主油路壓力低于減壓閥調整壓力時油液倒流，起短時保壓作用。減壓回路中也可以采用類似兩級或多級調壓的方式獲得兩級或多級減壓。圖9-3b所示為利用先導式減壓閥1的遠程控制口接一溢流閥2，則可由閥1、閥2各調得一種低壓。但要注意，閥2的調定壓力值一定要低于閥1的調定壓力值。也可用比例減壓閥組成減壓回路，如圖9-4所示。調節輸入比例減壓閥1的電流，即可使分支油路無級減壓，并易實現遙控。第九章 其他基本回路5雙作用增壓缸的增壓回路 圖9-5b所示為采用雙作用增壓缸的增壓回路，能連續輸出高壓油。在圖示位置時，液壓泵輸出的壓力油經電磁換向閥5和單向

6、閥1進入增壓缸左端大、小活塞的左腔，大活塞右腔的回油通油箱，右端小活塞右腔增壓后的高壓油經單向閥4輸出，此時單向閥2、3被關閉。當增壓缸活塞移到右端時，電磁鐵換向閥通電換向，增壓缸活塞向左移動，左端小活塞左腔輸出的高壓油經單向閥3輸出。這樣，增壓缸的活塞不斷往復運動，兩端便交替輸出高壓油，從而實現了連續增壓。3.增壓回路 當液壓系統中的某一支路需要壓力較高但流量不大的壓力油，若采用高壓泵又不經濟，或者根本就沒有這樣高壓力的液壓泵時，可以采用增壓回路。采用增壓回路可節省能源，而且工作可靠、噪聲小。圖9-5 增壓回路a）單作用增壓缸 b）雙作用增壓缸1、2、3、4單向閥 5電磁換向閥單作用增壓缸的

7、增壓回路圖9-5a所示為單作用增壓回路。在圖示位置工作時，系統的供油壓力p1進入增壓缸的大活塞左腔，此時在小活塞右腔即可得到所需的較高壓力p2。當二位四通電磁換向閥右位接入系統時，增壓缸返回，輔助油箱中的油液經單向閥補入小活塞右腔。因該回路只能間斷增壓，所以稱之為單作用增壓回路。第九章 其他基本回路6用液壓泵增壓回路本回路多用于起重機的液壓系統。液壓泵2和3由液壓馬達4驅動，泵1與泵2或泵3串聯，從而實現增壓，如圖9-6所示。圖9-6 用液壓泵增壓回路1、2、3液壓泵 4液壓馬達4.卸荷回路 卸荷回路的功用是在液壓泵不停止轉動時，使其輸出的流量在壓力很低的情況下流回油箱，以減少功率損耗，降低系

8、統發熱，延長泵和電動機的壽命。這種卸荷方式稱為壓力卸荷。 第九章 其他基本回路7插裝閥卸荷回路圖9-7b所示為插裝閥的卸荷回路。由于插裝閥通流能力大，因而這種卸荷回路適用于大流量的液壓系統。正常工作時，液壓泵壓力由閥1調定。當二位二通電磁閥2通電后，主閥上腔接通油箱，主閥口全部打開，泵即卸荷。圖9-7 卸荷回路 a）換向閥 b）插裝閥1溢流閥 2二位二通電磁閥常見的壓力卸荷方式有如下幾種：換向閥卸荷回路M、H和K型中位機能的三位換向閥處于中位時，液壓泵卸荷。圖9-7a所示采用M型中位機能的電液換向閥的卸荷回路。這種回路切換時壓力沖擊小，但回路中必須設置單向閥，以使系統能保持0.3MPa左右的壓

9、力，供控制油路之用。第九章 其他基本回路8先導式溢流閥卸荷回路圖9-10a中，若去掉遠程調壓閥5，使先導式溢流閥的遠程控制口通過二位二通電磁閥4直接與油箱相連，便構成一種用先導式溢流閥的卸荷回路，這種卸荷回路切換時沖擊小。圖9-10 調壓回路a）單級、二級 b）多級 c）比例1、2、3先導式溢流閥 4二位二通電磁閥 5遠程調壓閥 6比例電磁溢流閥第九章 其他基本回路9多缸系統卸荷回路 圖9-11 多缸系統卸荷回路圖9-11所示是由一個液壓泵向兩個以上液壓缸供油的多缸系統的卸荷回路。該回路把四通換向閥和二通換向閥連接在一起動作，當各液壓缸的換向閥都在中間位置時，泵就處于無載荷運轉狀態。必須指出，

10、在限壓式變量泵供油的回路中，當執行元件不工作而不需要流量輸入時，泵繼續在轉動，輸出壓力最高，但輸出流量接近于零。因功率是流量和壓力的乘積，所以這種情況下，驅動泵所需的功率也接近于零，就是說系統實現了卸荷。所以，確切地說，所謂卸荷意即為卸功率之荷。105.保壓回路 保壓回路：在執行元件停止工作或僅有工件變形所產生的微小位移的情況下使系統壓力基本上保持不變。 最簡單的保壓回路：使用密封性能較好的液控單向閥的回路，閥類元件的泄漏使這種回路的保壓時間不能維持太久。 常用的保壓回路有： 利用液壓泵的保壓回路 利用蓄能器的保壓回路 自動補油保壓回路第九章 其他基本回路11利用液壓泵的保壓回路 在保壓過程中

11、，液壓泵仍以較高的壓力（保壓所需壓力）工作。此時，若采用定量泵則壓力油幾乎全經溢流閥流回油箱，系統功率損失大，發熱嚴重，故只在小功率系統且保壓時間較短的場合下使用。若采用限壓式變量泵，在保壓時泵的壓力雖較高，但輸出流量幾乎等于零。因而，系統的功率損失較小，且能隨泄漏量的變化而自動調整輸出流量，故其效率也較高。 第九章 其他基本回路12利用蓄能器的保壓回路如圖9-12a所示，當三位四通電磁換向閥5左位接入工作時，液壓缸6向右運動，例如壓緊工件后，進油路壓力升高至調定值，壓力繼電器3發出信號使二位二通電磁閥7通電，液壓泵1即卸荷，單向閥2自動關閉，液壓缸則由蓄能器4保壓。缸壓不足時，壓力繼電器復位

12、使泵重新工作。保壓時間的長短取決于蓄能器容量和壓力繼電器的通斷調節區間，而壓力繼電器的通斷調節區間決定了缸中壓力的最高和最低值。圖9-12 利用蓄能器的保壓回路a）利用蓄能器 b）多個執行元件1液壓泵 2單向閥 3壓力繼電器 4蓄能器 5三位四通電磁換向閥 6液壓缸 7二位二通電磁閥 8溢流閥圖9-12b所示為多個執行元件系統中的保壓回路。這種回路的支路需保壓。液壓泵1通過單向閥2向支路輸油，當支路壓力升高達到壓力繼電器3的調定值時，單向閥關閉，支路由蓄能器4保壓并補償泄漏，與此同時，壓力繼電器發出信號，控制換向閥（圖中未示），使泵向主油路輸油，另一個執行元件開始動作。第九章 其他基本回路13

13、自動補油保壓回路圖9-13所示為采用液控單向閥和電接點壓力表的自動補油保壓回路，其工作原理為：當1YA通電，換向閥右位接入回路，液壓缸上腔壓力上升至電接點壓力表的上限值時，壓力表觸點通電，使電磁鐵1YA斷電，換向閥處于中位，液壓泵卸荷，液壓缸由液控單向閥保壓。圖9-13 自動補油的保壓回路當液壓缸上腔壓力下降到電接點壓力表調定的下限值時，壓力表又發出信號，使1YA通電，液壓泵再次向系統供油，使壓力上升。因此，這一回路能自動地補充壓力油，使液壓缸的壓力能長期保持在所需范圍內。第九章 其他基本回路146.平衡回路 功用：當執行機構不工作時，不致因受負載重力作用而使執行機構自行下落。 圖9-13 用

14、順序閥的平衡回路圖9-13所示為采用單向順序閥的平衡回路。當1YA通電后活塞下行時，液壓缸下腔的油液頂開順序閥而回油箱，回油路上存在一定背壓。如果此順序閥調定的背壓值大于活塞和與之相連的工作部件自重在缸下腔產生的壓力值時，則當換向閥處于中位時，活塞及工作部件就能被順序閥鎖住而停止運動。這種回路在活塞向下快速運動時功率損失大，鎖住時活塞和與之相連的工作部件會因單向順序閥和換向閥的泄漏而緩慢下落，因此它只適用于工作部件自重不大、活塞鎖住時定位要求不高的場合。第九章 其他基本回路15圖9-14 減壓平衡回路由減壓閥和溢流閥組成減壓平衡回路，如圖9-14所示。進入液壓缸的壓力由減壓閥調節，以平衡載荷F

15、；液壓缸的活塞桿跟隨載荷作隨動位移s，當活塞桿向上移動時，減壓閥向液壓缸供油；當活塞桿向下移動時，溢流閥溢流；保證液壓缸在任何時候都保持對載荷的平衡。溢流閥的調定壓力要大于減壓閥的調定壓力。在工程機械中常常用平衡閥（見圖6-33）直接形成平衡回路。第九章 其他基本回路16液壓系統在保壓過程中，由于油液壓縮性和機械部分產生彈性變形，因而儲存了相當的能量，若立即換向，則會產生壓力沖擊。因而對容量大的液壓缸和高壓系統（大于7MPa），應在保壓與換向之間采取釋壓措施。.釋壓回路 圖9-15所示為釋壓回路。當液壓系統工作循環不頻繁時，也可用手動截止閥釋壓。第九章 其他基本回路17圖9-15 釋壓回路a）

16、用節流閥 b）采用節流閥、液控單向閥和換向閥 c）用溢流閥1三位四通換向閥 2二位二通電磁閥 3、4液控單向閥5二位三通電磁閥 6溢流閥 7節流閥 8單向閥圖9-15a為采用節流閥的釋壓回路。當加壓（保壓）結束后，首先使閥2換向和將閥1切換至中位，缸上腔高壓油經節流閥釋壓。液壓泵短期卸荷后再使閥1換接至左位，并使閥2斷電，左位接入，活塞向上快速回程。圖9-15所示為釋壓回路。圖9-15b所示為采用節流閥、液控單向閥和換向閥的釋壓回路。當換向閥1處于中位、換向閥5右位接入時，液控單向閥3打開，缸左腔高壓油經節流閥釋壓；然后將換向閥1切換到右位，同時使閥5斷電復位，活塞便快速退回。圖9-15c為用

17、溢流閥釋壓的回路。當換向閥處于圖示位置時，溢流閥6的遠程控制口通過節流閥7和單向閥8回油箱。調節節流閥的開口大小就可以改變溢流閥的開啟速度，也即調節缸上腔高壓油的釋壓速度。溢流閥的調節壓力應大于系統中調壓溢流閥（圖中未表示）的壓力，因此溢流閥6也起安全閥的作用。18.制動回路 用順序閥制動回路 用順序閥制動回路如圖9-16所示。圖示為回路應用于液壓馬達產生負的載荷時的工況。將三位四通換向閥切換到下位，當液壓馬達為正載荷時，外控順序閥由于壓力油作用而被打開；但當液壓馬達為負的載荷時，液壓馬達入口側的油壓降低，內控順序閥起制動作用。如換向閥處于中位，液壓馬達停止轉動。圖9-16用順序閥制動回路第九

18、章 其他基本回路19用溢流閥制動回路 圖9-17用溢流閥制動回路1、2溢流閥圖9-17所示為用溢流閥制動回路。它采用一個電磁閥控制兩個溢流閥的遙控口。圖示位置為電磁閥斷電，溢流閥2的遙控口直接通油箱，液壓泵卸荷，而溢流閥1的遙控口堵塞，此時液壓馬達被制動。當電磁閥通電，閥1遙控口通油箱，閥2遙控口堵塞，使液壓馬達運轉。第九章 其他基本回路201.快速運動回路 快速運動回路又稱增速回路。功用：使液壓執行元件獲得所需的高速，縮短機械空程運動時間，以提高系統的工作效率。 幾種常用的快速運動回路 液壓缸差動連接回路 采用蓄能器的快速運動回路 雙液壓泵供油回路用增速缸的快速運動回路 第九章 其他基本回路

19、Part 9.1快速運動和速度換接回路 21液壓缸差動連接回路 如圖6-25a所示的回路是利用二位三通電磁換向閥實現液壓缸差動連接的回路。當閥3和閥5左位接入時，液壓缸差動連接作快進運動。當閥5電磁鐵通電，差動連接即被切斷，液壓缸回油經過單向調速閥6，實現工進。閥3右位接入后，缸快退。圖9-8 液壓缸差動連接回路a）回路圖 b）壓力計算圖1液壓泵 2溢流閥 3三位四通電磁換向閥 4液壓缸 5二位三通電磁換向閥 6單向調速閥F這種連接方式，可在不增加泵流量的情況下提高執行元件的運動速度。但是，泵的流量和有桿腔排出的流量合在一起流過的閥和管路應按合成流量來選擇，否則會使壓力損失增大，泵的供油壓力過

20、高，致使泵的部分壓力油從溢流閥溢回油箱而達不到差動快進的目的。若設液壓缸無桿腔的面積為A1，有桿腔的面積為A2，液壓泵出口至差動后合成管路前的壓力損失為pi，液壓缸出口至合成管路前的壓力損失為p0，合成管路的壓力損失為pc（見圖9-8b），則液壓泵差動快進時的供油壓力pp可由力平衡方程求得，即：第九章 其他基本回路22第六章 基本回路液壓與氣壓傳動圖9-8 液壓缸差動連接回路a）回路圖 b）壓力計算圖1液壓泵 2溢流閥 3 三位四通電磁換向閥 4液壓缸5二位三通電磁換向閥 6單向調速閥式中F 差動快進時的負載由上式可知，液壓缸差動連接時其供油壓力pp的計算與一般回路中壓力損失的計算是不同的。若

21、A1=2A2，則有：F23隨著進入蓄能器油液的不斷增多，油腔a和b中的壓力亦不斷升高；當壓力升高到b腔的液壓力能克服導閥彈簧力，將導閥打開時，P口處來的壓力油便經阻尼孔14、導閥閥口、主閥中心孔13和通口T流回油箱。由于阻尼孔的作用，b腔壓力小于泵壓，這使主閥閥口打開，泵開始卸荷。此時b腔壓力小于a腔壓力。柱塞便對導閥施加一額外的推力，促使導閥和主閥的閥口都開得更大，結果使b腔壓力下降到零，柱塞處于其最上端位置。由于a腔的工作面積比b腔大，因此蓄能器中的壓力即使因泄漏而有所下降，卸荷閥仍能使泵處于卸荷狀態。蓄能器所能達到的最高壓力由調節螺釘9調定。第六章 基本回路液壓與氣壓傳動采用蓄能器的快速

22、運動回路 圖9-11a是一種使用蓄能器來實現快速運動的回路，其工作原理如下：當換向閥5處于中位時，液壓缸6不動，液壓泵1經單向閥3向蓄能器4充油，使蓄能器儲存能量。當蓄能器壓力升高到它的調定值時，卸荷閥2打開，液壓泵卸荷，由單向閥保持住蓄能器壓力。當換向閥的左位或右位接入回路時，泵和蓄能器同時向液壓缸供油，使它得到快速運動。在這里，卸荷閥的調整壓力應高于系統工作壓力，以保證泵的流量全部進入系統。 圖9-11采用蓄能器的快速運動回路a）回路圖 b）卸荷閥結構1液壓泵 2卸荷閥 3單向閥 4蓄能器 5換向閥 6液壓缸 7柱塞8導閥 9調節螺釘 10導閥彈簧 11主閥彈簧12主閥 13中心孔 14阻

23、尼孔這種回路中卸荷閥的結構是專門設計的（見圖9-11b），它與一般先導式壓力閥不同。其導閥8除了受彈簧10的力和b腔處液壓力作用外，還要承受柱塞7的推力。當蓄能器開始充油時，卸荷閥中的導閥8和主閥12都處于關閉位置，油腔a和b處的壓力都等于泵壓，柱塞兩端液壓力平衡，對導閥不產生推力。24圖9-11采用蓄能器的快速運動回路a）回路圖 b）卸荷閥結構1液壓泵 2卸荷閥 3單向閥 4蓄能器 5換向閥 6液壓缸 7柱塞8導閥 9調節螺釘 10導閥彈簧 11主閥彈簧 12主閥 13中心孔 14阻尼孔這種快速運動回路適用于短時間內需要大流量、又希望以較小流量的泵提供較高速度的快速運動場合。但是系統在其整個

24、工作循環內必須有足夠長的停歇時間，以使液壓泵能對蓄能器充分地進行充油。 第九章 其他基本回路25雙液壓泵供油回路 圖9-9 雙液壓泵供油回路1大流量泵 2小流量泵 3順序閥4單向閥 5溢流閥圖9-9所示為雙液壓泵供油快速運動回路，圖中1為大流量泵，2為小流量泵，在快速運動時，泵1輸出的油液經單向閥4與泵2輸出的油液共同向系統供油；工作行程時，系統壓力升高，打開液控順序閥3使泵1卸荷，由泵2單獨向系統供油。系統的工作壓力由溢流閥5調定。單向閥4在系統工進時關閉。優點：功率損耗小，系統效率高，因而應用較為普遍。第九章 其他基本回路26用增速缸的快速運動回路 圖9-10 用增速缸的快速運動回路1增速

25、缸 2三位四通換向閥3液控單向閥 4順序閥圖9-10所示為采用增速缸的快速運動回路。當三位四通換向閥左位接入系統時，壓力油經增速缸中的柱塞的通孔進入B腔，使活塞快速伸出，速度為v=4qp/d2（d為柱塞外徑），A腔中所需油液經液控單向閥3從輔助油箱吸入。活塞桿伸出到工作位置時，由于負載加大，壓力升高，打開順序閥4，高壓油進入A腔，同時關閉單向閥3。此時活塞桿在壓力油作用下繼續外伸，但因有效面積加大，速度變慢而推力加大。這種回路常被用于液壓機的系統中。 第九章 其他基本回路272.速度換接回路 功用：使液壓執行元件在一個工作循環中從一種運動速度換到另一種運動速度 。包括：快速轉慢速的換接；兩個慢

26、速之間的換接。 實現這些功能的回路應該具有較高的速度換接平穩性。第九章 其他基本回路28快速轉慢速的換接回路 圖9-12 用行程閥的速度換接回路1泵 2換向閥 3溢流閥 4單向閥5節流閥 6行程閥 7液壓缸圖9-12為用行程閥來實現快慢速換接的回路。圖示狀態下，液壓缸7快進。當活塞所連接的擋塊壓下行程閥6時，行程閥關閉，液壓缸右腔的油液必須通過節流閥5才能流回油箱，活塞運動速度轉變為慢速工進。當換向閥2左位接入回路時，壓力油同時經單向閥4和節流閥進入液壓缸右腔，活塞快速向左返回。 優點：快慢速換接過程比較平穩，換接點的位置比較準確。 缺點：行程閥的安裝位置不能任意布置，管路連接較為復雜，若將行

27、程閥改為電磁閥，安裝連接比較方便，但速度換接的平穩性、可靠性以及換向精度都較差。能夠實現快速轉慢速換接的方法很多，圖9-8和圖9-10所示的快速運動回路都可以使液壓缸的運動由快速換接為慢速。下面再介紹一種在組合機床液壓系統中常用的行程閥的快慢速換接回路。第九章 其他基本回路29圖9-13b所示為兩調速閥串聯的速度換接回路。當換向閥6左位接入回路時，因調速閥2被閥5短接，輸入缸4的流量由調速閥1控制。當閥5右位接入回路時，由于通過調速閥2的流量調得比調速閥1的小，所以輸入缸的流量由調速閥2控制。在這種回路中調速閥1一直處于工作狀態，它在速度換接時限制了進入調速閥2的流量，因此它的速度換接平穩性較

28、好。但由于油液經過兩個調速閥，所以能量損失較大。兩種慢速的換接回路 圖9-13 用兩個調速閥的速度換接回路a）調速閥并聯 b）調速閥串聯1、2調速閥 3二位三通電磁換向閥 4缸5二位二通電磁閥 6三位四通電磁換向閥圖9-13所示為用兩個調速閥來實現不同工進速度的換接回路，圖6-30a中的兩個調速閥并聯，由換向閥3實現換接。圖示位置輸入缸4的流量由調速閥1調節；換向閥3右位接入時，則由調速閥2調節，兩個調速閥的調節互不影響。但是，一個調速閥工作時另一個調速閥內無油通過，它的減壓閥處于最大開口位置，速度換接時大量油液通過該處將使工作部件產生突然前沖現象。因此它不宜用于在工作過程中的速度換接，只可用

29、在速度預選的場合。第九章 其他基本回路30Part 9.4 換向回路和鎖緊回路方向控制回路用來控制液壓系統各油路中液流的接通、切斷或變向，從而使各執行元件按需要相應地實現起動、停止或換向等一系列動作。 包括：換向回路鎖緊回路 緩沖回路第九章 其他基本回路311.換向回路 基本要求：換向可靠、靈敏而又平穩，換向精度合適。 換向過程一般可分為三個階段：執行元件減速制動，暫短停留和反向起動。 換向過程通過換向閥的閥心與閥體之間位置變換來實現，因此選用不同換向閥組成的換向回路，其換向性能不同。 根據換向過程的制動原理，可有兩種換向回路：時間制動換向回路 行程制動換向回路 第九章 其他基本回路32時間制

30、動換向回路 定義：從發出換向信號,到實現減速制動(停止),這一過程的時間基本上是一定的。這種換向回路可以按具體情況調節制動時間，以使其換向平穩又提高生產效率。故這種回路宜用于換向精度要求不高，但換向頻率高且要求換向平穩的場合，如平面磨床、牛頭刨床、插床等的液壓系統。回路工作原理分析 第九章 其他基本回路33由上述減速制動過程可知，從工作臺上換向擋鐵碰到換向杠桿使先導閥（行程閥）換向，到工作臺減速制動停止，換向閥心總是移動一定的距離（制動錐的長度）。當換向閥兩端的節流閥調好之后，工作臺每次換向制動所需的時間是一定的，所以稱為時間制動換向回路。在這段時間內、工作臺速度大，換向沖出量就大，其異速換向

31、定位精度低。當工作臺停止后，換向閥心仍繼續慢速右移，制動錐b和d逐漸將進油路24和回油路35打開，工作臺便開始反向（向右）運動。工作臺的向左、向右運動速度均由節流閥L調節。圖9-14 時間控制換向回路A先導閥 B換向閥 L節流閥a、b、c、d制動錐1、2、3、4、5、8、9、10、11油路 6、7快跳孔 圖9-14所示為時間控制換向回路。圖示位置為活塞帶動工作臺向左運動到行程終點，工作臺上擋鐵碰到換向杠桿使先導閥A切換到左位。此時，控制壓力油經先導閥A、油路10至換向閥B左端的單向閥、油路8進入換向閥的左端，換向閥右端的油首先經快跳孔7、油路11、先導閥回油箱，換向閥心便迅速右移至中間位置將快

32、跳孔7蓋住，實現換向前的快跳。在此過程中，制動錐c和a逐漸將進油路23和回油路45關小，實現工作臺的緩沖制動。當換向閥心到達中位時，由于采用中位H型過渡機能，液壓缸左、右腔便同時與進、回油相通，工作臺靠慣性浮動。當換向閥心蓋住快跳孔7后，閥心右端回油只能經節流閥回油箱，閥心慢速向右移動，直到制動錐c和a將進油路23和回油路45都關閉時，工作臺即停止運動。這種換向回路可以按具體情況調節制動時間，以使其換向平穩又提高生產效率。故這種回路宜用于換向精度要求不高，但換向頻率高且要求換向平穩的場合，如平面磨床、牛頭刨床、插床等的液壓系統。第九章 其他基本回路34行程制動換向回路 定義：從發出換向信號到工

33、作部件減速制動、停止的過程中，工作部件所走過的行程基本上是一定的。 這種換向回路具有高的換向定位精度和良好的換向平穩性；但工作臺換向前的速度越高，制動時間就越短，換向平穩性就較差；此外，換向閥和先導閥的結構復雜，制造精度要求高。回路工作原理分析 第九章 其他基本回路35首先因換向閥右端的回油可經快跳孔b和先導閥回油箱，所以換向閥就向右快跳到中間位置，由于換向閥的中位過渡機能為P型，液壓缸左、右兩腔同時通壓力油，與此同時先導閥的制動錐e將缸的回油路關閉，因此液壓缸便立即停止工作。當換向閥快跳到中位時，其閥心將快跳孔b關閉，這時閥B右端的回油只能經節流閥D、先導閥回油箱，換向閥心就慢速右移（此時液

34、壓缸兩腔仍通壓力油），實現液壓缸換向前的暫停。當閥B慢速右移至閥心上的凹槽與快跳孔b相通時，換向閥心又實現第二次快跳至右端，這時工作臺的進、回油路也迅速換向，工作臺便快速反向運動（右行），實現一次換向。 圖9-15 行程制動換向回路A先導閥 B換向閥 C、D單向節流閥 E節流閥 a、c、d油路 b快跳孔 e制動錐這種換向回路具有高的換向定位精度和良好的換向平穩性；但工作臺換向前的速度越高，制動時間就越短，換向平穩性就較差；此外，換向閥和先導閥的結構復雜，制造精度要求高。主要用在工作臺速度較低的外圓磨床和內圓磨床等液壓系統中。由上述換向過程可知，從工作臺擋鐵碰到換向杠桿推動先導閥心右移，到該閥心

35、上的制動錐e將缸的回路完全關閉，工作臺完全停止，先導閥心移動的距離（等于制動錐e的長度）基本上是一定的，而先導閥心的移動是由工作臺通過換向杠桿帶動的， 所以工作臺的運動行程也基本上是一定的，而與工作臺的運動速度無關。故這種控制方式稱為行程制動換向。圖9-15所示為行程制動換向回路。圖示位置，液壓缸帶動工作臺向左運動，當工作臺到達左端預定位置時，擋鐵碰到換向杠桿帶動先導閥心A右移，先導閥心上的制動錐e便逐漸關閉缸左腔a節流閥E的回油路，使工作臺減速制動。在先導閥心上的制動錐完全關閉缸的回油路之前，先導閥左邊到換向閥B左端的控制油路和換向閥右端到先導閥右邊的控制回油路就已開始打開（一般為0.10.

36、45mm），使換向閥以三種速度向右移動，以實現工作臺的換向。第九章 其他基本回路362.鎖緊回路 圖9-16鎖緊回路功用：使液壓缸能在任意位置上停留，且停留后不會因外力作用而移動位置。 圖9-16所示為使用液控單向閥（又稱雙向液壓鎖）的鎖緊回路。當換向閥左位接入時，壓力油經左邊液控單向閥進入液壓缸左腔，同時通過控制口打開右邊液控單向閥，使液壓缸右腔的回油可經右邊液控單向閥及換向閥流回油箱，活塞向右運動。反之，活塞向左運動。到了需要停留的位置，只要使換向閥處于中位，因閥的中位為H型機能（Y型也可），所以兩個液控單向閥均關閉，使活塞雙向鎖緊。 回路中由于液控單向閥的密封性好，泄漏極少，鎖緊的精度主

37、要取決于液壓缸的泄漏。這種回路被廣泛用于工程機械，起重運輸機械等有鎖緊要求的場合。第九章 其他基本回路373.緩沖回路 當運動部件在快速運動中突然停止或換向，就會引起液壓沖擊和振動，這不僅會影響其定位或換向精度，而且會妨礙機器的正常工作。 為了消除運動部件突然停止或換向時的液壓沖擊，除了在液壓元件（液壓缸）本身設計緩沖裝置外，還可在系統中設置緩沖回路，有時則需要綜合采用幾種制動緩沖措施。緩沖回路有：溢流緩沖回路和節流緩沖回路 。第九章 其他基本回路38圖9-17所示為溢流緩沖回路。圖9-17a和圖9-17b分別為液壓缸和液壓馬達的雙向緩沖回路。緩沖用溢流閥1的調節壓力應比主溢流閥2的調節壓力高

38、5%10%，當出現液壓沖擊時產生的沖擊壓力使溢流閥1打開，實現緩沖，缸的另一腔（低壓腔）則通過單向閥從油箱補油，以防止產生氣穴現象。圖9-17 溢流緩沖回路a）液壓缸 b）液壓馬達1緩沖用溢流閥 2主溢流閥第九章 其他基本回路39圖9-18 節流緩沖回路a）采用單向行程節流閥 b）二級節流緩沖 c）溢流節流聯合緩沖1三位四通換向閥 2單向行程節流閥 3、4、8節流閥5三位四通閥 6溢流閥 7二位二通閥圖9-18所示為節流緩沖回路圖9-18a為采用單向行程節流閥的雙向緩沖回路。當活塞運動到達終點前的預定位置時，擋鐵逐漸壓下行程節流閥2，運動部件便逐漸減速緩沖直到停止。只要適當地改變擋鐵的工作面形

39、狀，就可改變緩沖效果。圖9-18b為二級節流緩沖回路。閥1、5左位接入時，活塞快速右行，當活塞到達終點前預定位置時，使閥5處于中位，這時回油經節流閥3和4回油箱，獲得一級減速緩沖；當活塞右行接近終點位置時，再使閥5右位移入，這時缸的回油只經節流閥3回油箱，獲得第二級減速緩沖。圖9-18c為溢流節流聯合緩沖回路。當三位四通換向閥1左位（或右位）接入時，活塞快速向右（或向左）運動。當二位二通閥7右位接入時，實現以溢流閥6為主的第一級緩沖；當回油壓力降到溢流閥6的緩沖調節壓力時，溢流閥6關閉，轉為節流閥8的節流緩沖，活塞便以第二級緩沖減速到達終點。使三位四通閥處于中位，實現了活塞定位。本回路只要適當

40、調整溢流閥6和節流閥8，能獲得良好的緩沖效果。40Part 9.5 多缸動作回路 在液壓系統中，如果由一個油源給多個液壓執行元件輸送壓力油，這些執行元件會因壓力和流量的彼此影響而在動作上相互牽制，必須使用一些特殊的回路才能實現預定的動作要求。 常見的多執行元件控制回路主要有以下三種 ：順序動作回路同步動作回路多執行元件互不干擾回路第九章 其他基本回路411.順序動作回路 功用：使液壓系統中的各個執行元件嚴格地按規定的順序動作。 按控制方式不同，可分為：行程控制順序動作回路 壓力控制順序動作回路 第九章 其他基本回路42圖9-17b所示為由行程開關控制的順序動作回路，當閥5通電換向時，缸1左行完

41、成動作后，觸動行程開關S1使閥6通電換向，控制缸2左行完成動作。當缸2左行至觸動行程開關S2使閥5斷電，缸1返回，實現動作后，觸動S3使閥6斷電，缸2返回，完成動作，最后觸動S4使泵卸荷或引起其他動作，完成一個工作循環。 特點：控制靈活方便，其可靠程度主要取決于電氣元件的質量。 圖9-17行程控制順序動作回路a）行程閥控制 b）行程開關控制1、2液壓缸 3二位四通手動換向閥 4二位四通行程閥 5、6二位四通電磁換向閥行程控制順序動作回路 圖9-17a所示為行程閥控制的順序動作回路，在圖示狀態下，1、2兩液壓缸活塞均在右端。當推動手柄，使閥3左位接入，缸1左行，完成動作；擋塊壓下行程閥4后，缸2

42、左行，完成動作；閥3復位后，缸1先退回，實現動作；隨著擋塊后移，閥4復位，缸2退回，實現動作。至此，順序動作全部完成。 特點：工作可靠，但動作順序一經確定，再改變就比較困難，同時管路長，布置較麻煩。第九章 其他基本回路43壓力控制順序動作回路 圖9-18 順序閥控制順序動作回路1、2缸 3、4順序閥圖9-18所示為使用順序閥的壓力控制順序動作回路。當換向閥左位接入回路且順序閥4的調定壓力大于液壓缸1的最大前進工作壓力時，壓力油先進入液壓缸1的左腔，實現動作；當液壓缸行至終點后，壓力上升，壓力油打開順序閥4進入液壓缸2的左腔，實現動作；同樣地，當換向閥右位接入回路且順序閥3的調定壓力大于液壓缸2

43、的最大返回工作壓力時，兩液壓缸則按和的順序返回。 這種回路適用于液壓缸數目不多，負載變化不大的場合。 顯然這種回路動作的可靠性取決于順序閥的性能及其壓力調定值，一般，順序閥的調定壓力應比前一個動作的壓力高出0.81.0MPa，否則順序閥易在系統壓力波動時造成誤動作。第九章 其他基本回路442.同步動作回路 功用：保證系統中的兩個或多個液壓執行元件在運動中的位移量相同或以相同的速度運動。 從理論上講，對兩個工作面積相同的液壓缸輸入等量的油液即可使兩液壓缸同步。但泄漏、摩擦阻力、制造精度、外負載、結構彈性變形以及油液中的含氣量等因素都會使同步難以保證。為此，同步動作回路要盡量克服或減少這些因素影響

44、，有時要采取補償措施，消除累積誤差。第九章 其他基本回路45帶補償措施的串聯液壓缸同步回路 圖9-19 帶補償措施的串聯液壓缸同步回路1、2缸 3液控單向閥 4、5二位三通電磁換向閥 6三位四通電磁換向閥 a、b行程開關補償原理：當三位四通換向閥6右位接入時，兩液壓缸活塞同時下行，若缸1的活塞先運動到底，它就觸動行程開關a使閥5通電，壓力油經閥5和液控單向閥3向缸2的B腔補油，推動活塞繼續運動到底，誤差即被消除。若缸2先到底，則觸動行程開關b使閥4通電，控制壓力油使液控單向閥反向通道打開，使缸1的A腔通過液控單向閥回油，其活塞即可繼續運動到底。 只適用于負載較小的液壓系統。圖9-19所示為兩液

45、壓缸串聯同步回路，在這個回路中，液壓缸1的有桿腔A的有效面積與液壓缸2的無桿腔B的有效面積等，因而從A腔排出的油液進入B腔后，兩液壓缸的下降便得到同步。回路中有補償措施使同步誤差在每一次下行運動中都得到消除，以避免誤差的積累。 第九章 其他基本回路46圖9-20b所示為采用同步液壓馬達的同步回路。兩個液壓馬達4的軸剛性聯接，它把等量的油液分別輸入兩個尺寸相同的液壓缸中，使兩液壓缸同步運動。圖中與馬達并聯的節流閥5用于修正同步誤差。影響這種回路同步精度的主要因素有：同步馬達由于制造上的誤差而引起排量的差別，作用于液壓缸活塞上的負載不同引起的泄漏不同以及摩擦阻力不同等，但這種回路的同步精度比節流控

46、制的要高。用同步缸或同步馬達的同步同路 圖9-20 同步缸和同步馬達的同步回路a）同步缸 b）同步馬達1同步缸 2、3液壓缸 4同步馬達 5節流閥圖9-20a所示為采用同步缸的同步回路，同步缸1的A、B兩腔的有效面積相等，且兩工作缸面積也相等，則缸2、3實現同步運動。這種同步回路的同步精度取決于液壓缸和同步缸的加工精度和密封性，一般可達到1%2%。由于同步缸一般不宜做得過大，所以這種回路僅適用于小容量的場合。第九章 其他基本回路47同步控制也可采用其他方式來實現。如采用分流閥、集流閥或采用和機構聯結的方法等。采用分流閥時，泵輸出的油液流經分流閥分成等量的兩股流量，然后分別輸入有效工作面積相等的液壓缸，便可使兩缸實現同步運動。采用集流閥時，泵向兩個相同的缸輸油，而缸的回油經集流閥回油箱，集流閥能維持兩缸的回油流量相等，從而保證兩缸的運動同步。采用和機構聯結的方法，是利用要實現同步的機構間的剛性聯結來實現同步運動。對于同步精度要求較高的場合，可以采用由比例閥和電液伺服閥組成的同步回路。第九章 其他基本回路48用電液伺服閥的同步回路 圖9-21 用電液伺服閥的同步回路1換向閥 2電液伺服閥 3、4位移傳感器 5伺服放大器圖9-21a所示同步回路利用電液伺服閥2接收位移傳感器3和4的反饋信號來保持輸出流量與