1、YCF正版可修改PPT（中職）液壓與氣壓傳動(dòng)第5章教學(xué)課件 第5章液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本回路5.1方向控制回路5.2壓力控制回路5.3速度控制回路5.4多執(zhí)行元件控制回路5.1方向控制回路5.1.1換向回路 1.利用二位四通閥控制的換向回路 圖5-1所示為利用二位四通換向閥控制液壓缸的換向回路。 回路中，液壓泵輸出油液，溢流閥控制工作壓力。當(dāng)換向閥處在圖示位置時(shí)，液壓缸活塞桿退回(后退)。換向閥工作在左位時(shí)，液壓缸活塞桿伸出(前進(jìn))。這種回路具有啟動(dòng)和換向的控制功能，而不具有在任意時(shí)刻停止其運(yùn)動(dòng)的功能。下一頁(yè)返回5.1方向控制回路2.利用三位四通換向閥控制的換向回路 圖5-2利用中位機(jī)能是0形的三

2、位四通電磁換向閥(也可以用三位五通換向閥)控制的換向回路。在圖示狀態(tài)，換向閥的油口全封閉，液壓缸停止不動(dòng)。當(dāng)1YA通電后，換向閥左位工作，液壓缸前進(jìn)。當(dāng)1YA斷電，2YA得電時(shí)，液壓缸后退。只要電磁鐵斷電，即可停止其運(yùn)動(dòng)。可見，該回路同時(shí)具有啟動(dòng)、停止和換向功能，對(duì)大多數(shù)液壓系統(tǒng)都是適用的。下一頁(yè)返回上一頁(yè)5.1方向控制回路3.時(shí)間制動(dòng)換向回路圖5-3所示即為時(shí)間制動(dòng)換向回路。 回路中，換向閥由機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥和液動(dòng)主閥組成。先導(dǎo)閥操縱桿受工作臺(tái)上的擋塊控制。在圖示狀態(tài)，油液經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥P口進(jìn)入液動(dòng)主閥P口、B口，并進(jìn)入液壓缸右腔，推動(dòng)活塞左移。液壓缸左腔的油液經(jīng)過(guò)液動(dòng)主閥A口、T，口、節(jié)流閥7回油箱

3、，液壓缸活塞桿驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)左移。下一頁(yè)返回上一頁(yè)5.1方向控制回路4.行程制動(dòng)換向回路圖5 -4所示為行程制動(dòng)換向回路。這種回路實(shí)際上是靠機(jī)動(dòng)先導(dǎo)換向閥2控制液動(dòng)換向閥1工作，而液動(dòng)換向閥控制液壓缸換向。在這種換向回路中，不論換向速度和液壓缸運(yùn)動(dòng)速度快慢，由擋塊撥動(dòng)導(dǎo)閥操縱桿產(chǎn)生換向信號(hào)到完全關(guān)閉導(dǎo)閥口使液壓缸制動(dòng)，導(dǎo)閥移動(dòng)的距離L是一定的。所以，稱這種換向回路為行程制動(dòng)換向回路。下一頁(yè)返回上一頁(yè)5.1方向控制回路5.1.2鎖緊回路 鎖緊回路是指執(zhí)行元件不工作時(shí)，為了防止在外力作用下自由運(yùn)動(dòng)的控制回路。 圖5 -5是利用兩個(gè)液控單向閥(液壓鎖)分別串聯(lián)在液壓缸左右腔油路上實(shí)現(xiàn)雙向鎖緊的回路。 當(dāng)

4、換向閥處于中位時(shí)，沒有油液作用在液控單向閥上，液控單向閥關(guān)閉，液壓缸不動(dòng)。當(dāng)有外力作用在活塞桿上(缸筒固定)或作用在缸筒上(桿固定)時(shí)，工作腔壓力增高，液控單向閥在反向壓力油液作用下進(jìn)一步閉死。上一頁(yè)返回5.2壓力控制回路5.2.1調(diào)壓回路1.一級(jí)調(diào)壓回路 如圖5-6 (a)所示，在泵的出口并聯(lián)兩個(gè)溢流閥，溢流閥1用于限定系統(tǒng)的最高工作壓力，它的調(diào)整壓力應(yīng)為系統(tǒng)最高工作壓力的(1. 1-1. 2)倍。先導(dǎo)式溢流閥2用于調(diào)壓，其壓力可根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整。2.二級(jí)調(diào)壓回路 如圖5 -6 (b)所示，先導(dǎo)式溢流閥2的遠(yuǎn)程控制口串接一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥4和二位二通換向閥3，當(dāng)換向閥斷電處于圖示位置時(shí)，系統(tǒng)壓力

5、由閥2調(diào)定。當(dāng)換向閥通電處于右位工作時(shí)，閥4的出口與油箱接通，系統(tǒng)壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥4調(diào)定。下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路3.多級(jí)調(diào)壓回路 如圖5 -6 (c)所示，先導(dǎo)式溢流閥2的遠(yuǎn)程控制口，通過(guò)三位四通換向閥5與調(diào)壓閥6和7相連接。當(dāng)電磁換向閥不通電處于圖示位置時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥2調(diào)定，當(dāng)換向閥的電磁鐵lYA通電處于左位工作時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥6調(diào)定;當(dāng)換向閥的電磁鐵2YA通電處于右位工作時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥7調(diào)定，從而實(shí)現(xiàn)三級(jí)調(diào)壓。4.無(wú)級(jí)調(diào)壓回路如圖5-6 (d)所示，可以通過(guò)改變比例溢流閥的輸入電流來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)壓。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路5.2.2減壓回路減壓回路的功用是使某個(gè)執(zhí)行元件或

6、某一支路有較其主油路低的穩(wěn)定工作壓力。如控制油路、夾緊油路和潤(rùn)滑油路等的油壓往往低于主油路的調(diào)定壓力，這時(shí)就需要減壓回路。 圖5-7是減壓回路的一般組成。泵輸出的油液由溢流閥調(diào)定壓力，為主油路。經(jīng)過(guò)減壓閥調(diào)節(jié)并輸出的油液為減壓后的二次油路。回路中，減壓閥的最大調(diào)定壓力應(yīng)比溢流閥的調(diào)定壓力低0. 5-1 MPa。否則，減壓閥無(wú)法工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路5.2.3增壓回路與減壓回路相反，增壓回路用來(lái)提高系統(tǒng)某一分支油路的壓力，以滿足局部工作機(jī)構(gòu)的需要。增壓回路中提高壓力的主要元件是增壓缸(或增壓器)，這樣不用另外增設(shè)高壓泵，不僅易于選擇液壓泵，而且系統(tǒng)工作較可靠、噪聲小。1.單作用

7、增壓回路 圖5-8 (a)為利用單作用增壓缸的增壓回路。當(dāng)系統(tǒng)在圖示位置工作時(shí)，液壓泵供給增壓缸2的大活塞腔以較低的壓力P1，在小活塞腔即可得到所需的較高壓力P2;當(dāng)電磁換向閥1換位后，增壓缸活塞返回，輔助油箱3中的油液經(jīng)單向閥4向小活塞腔補(bǔ)油。該回路只能實(shí)現(xiàn)間歇增壓。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路2.雙作用增壓回路 圖5 -8 (b)所示的增壓回路采用雙作用增壓缸9增壓。該回路由電磁換向閥5的反復(fù)換向(通過(guò)增壓缸的行程控制來(lái)實(shí)現(xiàn))，使增壓缸的活塞不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩端便交替輸出高壓油，從而實(shí)現(xiàn)了連續(xù)增壓。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路5.2.4保壓回路液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)常需要在一定行程位置上停

8、止運(yùn)動(dòng)，或者在有微小位移下穩(wěn)定地維持住一定的壓力，這時(shí)可采用保壓回路。1.開泵保壓回路 保壓時(shí)間不長(zhǎng)的情況下可以采用開泵保壓回路。所謂開泵保壓，即是指液壓缸工作腔繼續(xù)與泵的排油口連通，保持工作腔的壓力。這時(shí)，溢流閥在保壓壓力下開啟溢流，泵是消耗能量的，如圖5-9所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路2.利用換向閥中位閉死的保壓回路 對(duì)于保壓時(shí)間不長(zhǎng)，而保壓壓力較高的系統(tǒng)可采用換向閥A,B口閉死的方法保持液壓缸工作腔壓力，同時(shí)采用泵卸荷的措施。這種保壓回路具有執(zhí)行元件保壓和泵卸荷的雙重功能，如圖5-10所示。3.利用蓄能器的保壓回路 采用蓄能器的保壓回路，通過(guò)壓力繼電器實(shí)現(xiàn)控制，適用于保壓時(shí)間

9、長(zhǎng)，要求功率損失小的場(chǎng)合。采用圖5-11的基本回路是合理的。4.利用電接點(diǎn)壓力表控制的保壓回路 圖5-12即為這種回路。在液壓缸上腔安裝電接點(diǎn)壓力表監(jiān)測(cè)保壓壓力的變化，從而發(fā)出電信號(hào)控制電路工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路5.2.5 卸荷回路 卸荷回路是一種節(jié)能回路。當(dāng)執(zhí)行元件處于停止運(yùn)動(dòng)的待命狀態(tài)、保壓狀態(tài)時(shí)，為了避免頻繁啟動(dòng)泵，對(duì)泵和電網(wǎng)的沖擊，應(yīng)采用不停泵的卸荷回路。所謂卸荷即是將泵的排油口壓力降為零或接近于零。 1.直接卸荷回路 利用二位二通換向閥與泵的排油口并聯(lián)，或利用二位三通換向閥串聯(lián)在回路中都可組成直接卸荷回路，見圖5-13和圖5-14。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路

10、2.利用先導(dǎo)式溢流閥遙控口接通油箱的卸荷回路 先導(dǎo)式溢流閥遙控口串接二位二通換向閥與油箱連接的卸荷回路是常用的卸荷回路，見圖5-15。根據(jù)泵的流量和溢流閥額定壓力不同，有一定的卸荷壓力。因此，也有較小的能量損失。3.利用三位換向閥中位機(jī)能的卸荷回路 利用三位換向閥的中位機(jī)能使泵卸荷比較方便。而且，閥口損失也小(X形除外)。中位機(jī)能是M形、H形、K形和X形的換向閥都可以使泵卸荷。圖5-16為利用中位機(jī)能是M形三位四通電磁換向閥的卸荷回路。中位機(jī)能是M,H,K形的內(nèi)控式電液動(dòng)換向閥，在P口或T口應(yīng)串聯(lián)單向閥才能正常工作。否則液動(dòng)閥不能換向。如圖5-17所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.2壓力控制回路 4.

11、利用二通插裝閥卸荷 對(duì)于大流量系統(tǒng)，可以采用圖5-18的二通插裝閥卸荷回路。當(dāng)二位二通電磁換向閥工作在圖示狀態(tài)時(shí)，二通插裝閥控制腔壓力為零，插裝閥芯上移，閥口開啟使泵卸荷。上一頁(yè)返回5.3速度控制回路5.3.1調(diào)速回路 要改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，可以通過(guò)改變進(jìn)入執(zhí)行元件的油液流量q來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)改變液壓缸有效作用面積或改變液壓電動(dòng)機(jī)的排量來(lái)實(shí)現(xiàn)。改變進(jìn)入執(zhí)行元件的油液流量q有兩種方法:一是直接用變量泵來(lái)實(shí)現(xiàn);二是在定量泵供油系統(tǒng)中，利用調(diào)節(jié)流量閥的通流面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。 1.節(jié)流調(diào)速回路 節(jié)流調(diào)速基本原理是利用安裝在回路中的流量閥對(duì)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，使執(zhí)行元件獲得與其速度適應(yīng)的流

12、量。如果執(zhí)行元件是液壓缸，則有v=q/A。如果執(zhí)行元件是液壓電動(dòng)機(jī)，則有n = q/Vm。下一頁(yè)返回5.3速度控制回路 (1)進(jìn)口節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路如圖5 -19所示，進(jìn)口節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路是由定量泵、溢流閥、節(jié)流閥、液壓缸等組成。節(jié)流閥串接在液壓缸的進(jìn)油路上。 (2)出口節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路如圖5-20所示，出口節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路與進(jìn)口節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路基本相同，只是將節(jié)流閥串接在液壓缸的回油路上。 (3)旁路節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路如圖5-21所示，旁路節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路也是由定量泵、溢流閥、節(jié)流閥、液壓缸等組成。節(jié)流閥與液壓缸是并聯(lián)關(guān)系。 旁路節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速回路效率較高，適應(yīng)于快速高負(fù)載液壓系統(tǒng)

13、。而且，通過(guò)節(jié)流閥的熱油可直接回油箱散熱。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路 2.容積調(diào)速回路 容積調(diào)速回路按油路循環(huán)方式不同，有分開式回路和閉式回路兩種。開式回路中，泵從油箱吸油，執(zhí)行元件的回油直接回到油箱，便于油液的冷卻、沉淀和氣體逸出，但油箱尺寸大，空氣和污物易侵入。閉式回路中，泵的吸油口和執(zhí)行元件的回油口直接連接，油液在封閉的油路系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，結(jié)構(gòu)緊湊，只需很小的補(bǔ)油箱，空氣和污物不易侵入，但散熱差，為補(bǔ)償工作中油液的泄漏，需設(shè)補(bǔ)油裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路(1 )變量泵一液壓缸開式容積調(diào)速回路如圖5-22 (a)所示，回路由手動(dòng)變量泵供油，溢流閥2起安全保護(hù)

14、作用，換向閥4控制液壓缸換向，單向閥3隔離峰值壓力和防止油液反向流動(dòng)，液壓缸5輸出運(yùn)動(dòng)，背壓閥6可使液壓缸運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。在圖示狀態(tài)下，根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度要求，調(diào)節(jié)變量泵的流量即可調(diào)節(jié)液壓缸的速度v (5-1)液壓缸的速度一負(fù)載特性由圖5 -22 (b)表示。可以看出，這種回路速度剛性不太好，低速負(fù)載能力較差。最大承載能力為 (5-2)上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路 (2)變量泵一定量電動(dòng)機(jī)容積調(diào)速回路圖5 -23 (a)是回路組成。變量泵與定量電動(dòng)機(jī)的進(jìn)出油口首尾連接成閉式回路。安全閥2起到保護(hù)作用。電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性回路工作時(shí)，變量泵輸出流量qp經(jīng)過(guò)高壓管道進(jìn)入電動(dòng)機(jī)。如果不考慮高壓管道泄漏，這時(shí)電

15、動(dòng)機(jī)的實(shí)際流量qm = qp。電動(dòng)機(jī)在qm作用下轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。其轉(zhuǎn)速nom為 (5-3)上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩特性電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tom為 (5-4) 顯然，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與進(jìn)出口壓力差 成正比，而與輸入流量qp沒有關(guān)系。當(dāng) 變化不大時(shí)，這種調(diào)速回路具有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性，見圖5-23 (b)。所以，又稱恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速回路。電動(dòng)機(jī)的功率特性電動(dòng)機(jī)的輸出功率Pom為 (5-5)上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路 (3)定量泵一變量電動(dòng)機(jī)容積調(diào)速回路圖5 -24 (a)是回路組成。定量泵1向回路補(bǔ)油，溢流閥2調(diào)節(jié)補(bǔ)油壓力，定量泵3向電動(dòng)機(jī)供油，安全閥4起保護(hù)作用，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速和

16、轉(zhuǎn)矩。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性定量泵向變量電動(dòng)機(jī)輸入的流量不可調(diào)節(jié)，但是，通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的排量也能調(diào)節(jié)自身的轉(zhuǎn)速nom (5-6)電動(dòng)機(jī)的排量Vm增大時(shí)，其轉(zhuǎn)速nom將減小;電動(dòng)機(jī)的排量Vm減小時(shí)，其轉(zhuǎn)速nom增大，但不成線性規(guī)律。尤其在電動(dòng)機(jī)排量減小到一定值時(shí)，由于泄漏、產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不足以克服摩擦轉(zhuǎn)矩而停止運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，既無(wú)轉(zhuǎn)速輸出，又無(wú)轉(zhuǎn)矩輸出，見圖5-24 (b)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式有 (5-7)由于電動(dòng)機(jī)的排量可以調(diào)節(jié)，故其輸出轉(zhuǎn)矩Tom隨排量Vm呈線性規(guī)律變化，見圖5-24 (b)。電動(dòng)機(jī)輸出功率特性電動(dòng)機(jī)的輸出功率公式為 (5-8) 在定量泵

17、一變量電動(dòng)機(jī)容積調(diào)速回路中，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速增大，則轉(zhuǎn)矩減小;轉(zhuǎn)速減小，則轉(zhuǎn)矩增大。可見，這種回路具有恒功率輸出特性，見圖5-24 (b)。所以，又稱恒功率調(diào)速回路。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路(4)變量泵一變量電動(dòng)機(jī)容積調(diào)速回路圖5 -25 (a)是利用雙向變量泵和雙向變量電動(dòng)機(jī)為主要元件組成的容積調(diào)速回路。為了滿足雙向運(yùn)動(dòng)的要求，采用了雙向補(bǔ)油、雙向安全保護(hù)、自動(dòng)熱交換措施。 調(diào)速時(shí)，先將電動(dòng)機(jī)的排量調(diào)到最大值固定下來(lái)。然后由小到大調(diào)節(jié)泵的排量。可使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高(像變量泵一定量電動(dòng)機(jī)調(diào)速)。當(dāng)泵的排量達(dá)到最大值時(shí)，固定其值，反向由大到小調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的排量，可使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高(

18、像定量泵一變量電動(dòng)機(jī)調(diào)速)。當(dāng)然也可與上面步驟相反。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路3.容積節(jié)流調(diào)速回路 容積調(diào)速回路雖然克服了節(jié)流調(diào)速回路效率低的缺點(diǎn)，但隨著負(fù)載的增加，液壓泵或液壓電動(dòng)機(jī)的泄漏增加，從而使執(zhí)行元件速度發(fā)生變化，尤其在低速時(shí)速度穩(wěn)定性較差。實(shí)際應(yīng)用中，若要提高液壓系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性，且又要有較高的效率，可采用容積節(jié)流調(diào)速回路。容積節(jié)流調(diào)速回路是利用變量泵和流量閥聯(lián)合實(shí)現(xiàn)調(diào)速的回路。(1)限壓式變量泵一調(diào)速閥調(diào)速回路回路組成及其流量一壓力特性曲線見圖5 -26。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路 在圖示狀態(tài)，限壓式變量泵通過(guò)二位二通電磁換向閥的右位向液壓缸全流量供油，液壓缸快速

19、進(jìn)給。當(dāng)要轉(zhuǎn)入工進(jìn)時(shí)，二位二通電磁換向閥左位工作，油液經(jīng)過(guò)調(diào)速閥進(jìn)入液壓缸。液壓缸工進(jìn)速度由調(diào)速閥的節(jié)流口大小決定，通過(guò)的流量為q1。調(diào)速閥產(chǎn)生的壓力差信號(hào)使限壓式變量泵變量，輸出流量變?yōu)閝1，與調(diào)速閥調(diào)節(jié)的流量相等。圖中的溢流閥起安全閥作用。 (2)差壓式變量泵一節(jié)流閥的容積節(jié)流調(diào)速回路回路基本組成見圖5 -27。差壓式變量泵是變量葉片泵的又一種形式。左側(cè)為柱塞缸，有效作用面積為A1。右側(cè)為活塞缸，活塞桿有效作用面積也為A1，而右腔有效作用面積為A2。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路在圖示狀態(tài)下，泵輸出油液經(jīng)二位二通電磁換向閥進(jìn)入液壓缸。由于各控制腔壓力相等，泵的定子在右控制缸彈簧力作用下

20、處于最左側(cè)，有最大偏心量emax，泵輸出最大流量，液壓缸快速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)二位二通電磁換向閥工作在左位時(shí)，泵輸出油液必須經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸。由于節(jié)流口壓力差的作用，即PP P1泵的定子在控制柱塞的共同作用下右移，減小偏心量。，使輸出流量減小至節(jié)流閥調(diào)節(jié)的流量值上。這時(shí)，定子左右側(cè)的控制力相互平衡。其受力平衡方程為 ppA1+pp(A1-A2)=p1A2Fs上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路當(dāng)定子處于上述平衡狀態(tài)時(shí)，節(jié)流閥進(jìn)出口壓力差 為 (5-9)由于彈簧剛性小，伸縮量也較小，故彈簧力Fs基本恒定， 也視為常數(shù)。這樣，通過(guò)節(jié)流閥的流量就比較穩(wěn)定，其特性同調(diào)速閥調(diào)速特性。另外，這種回路能自動(dòng)補(bǔ)償因泄漏

21、減小的輸出流量，在較低速時(shí)也有較高的速度剛性。這種回路也存在節(jié)流損失，其效率為 (5-10)上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路5.3.2快速運(yùn)動(dòng)回路 快速運(yùn)動(dòng)回路也稱為增速回路。用來(lái)使執(zhí)行元件獲得盡可能大的運(yùn)動(dòng)速度，以提高系統(tǒng)的工作效率，一般用在要求液壓系統(tǒng)流量大而壓力低的空行程(或空載)場(chǎng)合。1.雙聯(lián)泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路 圖5 -28所示的雙聯(lián)泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路是最常用的一種。雙聯(lián)泵的流量可以是相等的，也可以一大一小。但總的輸出流量應(yīng)滿足執(zhí)行元件快進(jìn)需要。其中，泵1要滿足工進(jìn)所需流量，但不宜太大。否則，溢流損失大。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路2.蓄能器輔助供油快速運(yùn)動(dòng)回路 如圖5-29所

22、示，當(dāng)三位四通換向閥工作在中位時(shí)，液壓泵向蓄能器充液。當(dāng)達(dá)到壓力繼電器調(diào)定壓力時(shí)發(fā)出電信號(hào)使3YA得電，二位二通換向閥上位工作，液壓泵卸荷待命。單向閥隔離高低壓。當(dāng)lYA得電，3YA斷電時(shí)，液壓缸執(zhí)行空載快進(jìn)運(yùn)動(dòng)，蓄能器和液壓泵同時(shí)向液壓缸供油，液壓缸即可快速進(jìn)給。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路 3.差動(dòng)缸的差動(dòng)快速運(yùn)動(dòng)回路 圖5-30是采用差動(dòng)液壓缸、二位三通閥接成差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路。圖示狀態(tài)，液壓泵向液壓缸左腔供油，液壓缸右腔油液經(jīng)二位三通閥返回液壓缸左腔。由于液壓缸左腔增加了流量，所以加快了運(yùn)動(dòng)速度。4.增速缸的快速運(yùn)動(dòng)回路 圖5 -31中的液壓缸即是增速缸。當(dāng)空載快進(jìn)時(shí)，換向閥

23、左位工作，油液進(jìn)入增速缸B腔。由于B腔有效作用面積小，故液壓缸快速運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路5.3.3 速度轉(zhuǎn)換回路1.快慢速轉(zhuǎn)換回路 如圖5 -32是利用行程閥控制的快慢速轉(zhuǎn)換回路。在圖示位置，液壓缸3右腔的回油可經(jīng)行程閥4流回油箱，使活塞快速向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)快速運(yùn)動(dòng)到達(dá)所需位置時(shí)，活塞桿上的擋鐵壓下行程閥4后，行程閥4關(guān)閉，這時(shí)液壓缸3右腔的回油只能通過(guò)節(jié)流閥5流回油箱，活塞向右運(yùn)動(dòng)速度由快速前進(jìn)轉(zhuǎn)換為慢速工進(jìn)。當(dāng)換向閥2左位接入系統(tǒng)時(shí)，不管行程閥4是否被壓下，壓力油均可經(jīng)單向閥6進(jìn)入液壓缸3右腔，使活塞快速向左退回。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路2.兩種工作進(jìn)給速度的轉(zhuǎn)換回

24、路 許多組合機(jī)床、注塑機(jī)等，常常需要在自動(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)給速度的轉(zhuǎn)換回路。常用的兩種工進(jìn)速度的轉(zhuǎn)換回路有: (1)串聯(lián)調(diào)速閥的速度轉(zhuǎn)換回路圖5 -33是兩個(gè)調(diào)速閥串聯(lián)以實(shí)現(xiàn)兩種工進(jìn)速度轉(zhuǎn)換的回路。在圖示位置，液壓泵1輸出的壓力油經(jīng)調(diào)速閥2和電磁換向閥4進(jìn)入液壓缸，由調(diào)速閥2控制得到第一種工進(jìn)速度;當(dāng)電磁閥4通電時(shí)，則壓力油先經(jīng)調(diào)速閥2，再經(jīng)調(diào)速閥3進(jìn)入液壓缸，這時(shí)由調(diào)速閥3控制得到了第二種工進(jìn)速度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路(2)并聯(lián)調(diào)速閥的速度轉(zhuǎn)換回路圖5 - 34是兩個(gè)調(diào)速閥并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)兩種工進(jìn)速度轉(zhuǎn)換的回路，兩個(gè)調(diào)速閥的節(jié)流口

25、大小不同，可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，互不影響。液壓缸在電磁閥5的操縱下通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)的調(diào)速閥，即可實(shí)現(xiàn)兩種不同工進(jìn)速度的轉(zhuǎn)換。圖5-34 (a)中，在調(diào)速閥3工作時(shí)，另一個(gè)調(diào)速閥4的通路被堵，沒有油液通過(guò)，調(diào)速閥4中的減壓閥處于閥口全開的位置，當(dāng)轉(zhuǎn)入另一種工進(jìn)速度時(shí)，通過(guò)調(diào)速閥4的瞬時(shí)流量過(guò)大，執(zhí)行元件易產(chǎn)生突然前沖的現(xiàn)象。同樣，當(dāng)調(diào)速閥3由斷開接入工作時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)前沖現(xiàn)象。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.3速度控制回路 而如果采用圖5-34 (b)所示的另一種并聯(lián)調(diào)速閥的速度轉(zhuǎn)換回路時(shí)，由于兩個(gè)調(diào)速閥始終處于工作狀態(tài)，則可以避免前沖現(xiàn)象。但是液壓系統(tǒng)在工作中總有一定量的油液通過(guò)不起調(diào)速作用的那個(gè)調(diào)速閥流回油箱，造成一

26、定的能量損失，使系統(tǒng)發(fā)熱。上一頁(yè)返回5.4多執(zhí)行元件控制回路5.4.1多缸順序動(dòng)作回路 1.壓力控制的順序動(dòng)作回路 壓力控制就是利用油路本身的壓力變化來(lái)控制執(zhí)行元件的先后動(dòng)作順序。它主要利用順序閥和壓力繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種控制方式簡(jiǎn)單易行，但動(dòng)作順序的可靠性容易受管路中壓力沖擊或波動(dòng)的影響，在動(dòng)作順序要求嚴(yán)格或執(zhí)行元件數(shù)目超過(guò)三個(gè)的液壓系統(tǒng)中，宜采用行程控制的順序動(dòng)作回路。 (1)順序閥控制的順序動(dòng)作回路如圖5 -35所示，這種回路中采用了單向自控順序閥對(duì)兩缸進(jìn)給和退回雙向順序控制。下一頁(yè)返回5.4多執(zhí)行元件控制回路當(dāng)換向閥左位工作時(shí)，油液經(jīng)換向閥左位進(jìn)入 缸的左腔，右腔回油，缸進(jìn)給。由于缸進(jìn)口

27、串接順序閥B，壓力較低時(shí)，順序閥B不開啟，缸停止不動(dòng)。當(dāng)缸行程到終點(diǎn)，或遇到負(fù)載使壓力升高到順序閥B的開啟壓力時(shí)，順序閥B開啟，缸左腔進(jìn)油，右腔回油進(jìn)給。實(shí)現(xiàn)了進(jìn)給時(shí)的順序控制。 (2)壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路如圖5-36所示，當(dāng)1YA得電時(shí)，油液經(jīng)過(guò)閥1左位進(jìn)入缸左腔，右腔回油進(jìn)給。當(dāng)壓力升高至壓力繼電器A的調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)使3YA得電，油液經(jīng)閥2的左位進(jìn)入缸的左腔，右腔回油而進(jìn)給。當(dāng)3YA斷電，4YA得電時(shí)， 缸右腔進(jìn)油，左腔回油而先行退回。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.4多執(zhí)行元件控制回路2.行程控制順序動(dòng)作回路 行程控制是利用執(zhí)行元件到達(dá)一定位置(行程)時(shí)發(fā)出訊號(hào)，使下一個(gè)執(zhí)行元

28、件開始動(dòng)作。這種控制方式可靠，一般不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，可以利用行程閥或行程開關(guān)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。但用行程開關(guān)控制順序已逐漸被計(jì)算機(jī)控制所代替。 (1)行程閥控制的順序動(dòng)作回路見圖5-37。 (2)行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路見圖5-38。3.用延時(shí)閥控制的順序動(dòng)作回路圖5-39是用延時(shí)閥使兩液壓缸實(shí)現(xiàn)單向順序動(dòng)作的回路。延長(zhǎng)時(shí)間由節(jié)流閥調(diào)節(jié)。 該回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但可靠性差，由于延時(shí)受負(fù)載和溫度變化的影響，不宜用于延時(shí)過(guò)長(zhǎng)的場(chǎng)合。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.4多執(zhí)行元件控制回路5.4.2多缸同步動(dòng)作回路1.速度同步回路 速度同步回路是指多個(gè)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度相同。通常利用流量閥或分流集流閥來(lái)調(diào)節(jié)和控制液壓缸的速度達(dá)到同步

29、。 (1)利用流量閥控制的同步回路如圖5 - 40所示，由兩個(gè)單向節(jié)流閥分別控制兩個(gè)液壓缸舉升時(shí)的速度同步。這種回路簡(jiǎn)單，但同步精度低。 (2)橋式單向調(diào)速閥的同步回路如果要求液壓缸進(jìn)給和退回雙向同步時(shí)，可采用圖5 -41的橋式單向調(diào)速閥同步回路。這種回路也可由比例調(diào)速閥或數(shù)字調(diào)速閥代換其中一個(gè)調(diào)速閥。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.4多執(zhí)行元件控制回路2.位置同步回路 位置同步是指幾個(gè)液壓缸都能保持相同位移量，且同時(shí)到達(dá)同一位置。這種回路通常采用幾何尺寸相等的雙作用雙桿活塞式液壓缸，并采用串聯(lián)回路，即I缸的排油進(jìn)入缸。由于流量相等，所以它們的位移量相等。圖5-42是采用了誤差補(bǔ)償措施的位置同步回路。當(dāng)換

30、向閥1左位工作時(shí)，油液進(jìn)入I缸上腔，下腔回油進(jìn)入缸上腔， 缸下腔直接回油，兩缸同步下行。假如因?yàn)槟撤N原因，I缸先行到達(dá)終點(diǎn)，而缸滯后，由于沒有油液使缸繼續(xù)到達(dá)終點(diǎn)即產(chǎn)生位置誤差。這時(shí)，I缸活塞桿壓下行程開關(guān)Sl使3YA得電，油液由換向閥1、換向閥2的左位和液控單向閥進(jìn)入缸的上腔補(bǔ)油， 缸繼續(xù)下行至終點(diǎn)消除了位置誤差。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.4多執(zhí)行元件控制回路5.4.3快慢速運(yùn)動(dòng)互不干擾回路 系統(tǒng)中多個(gè)執(zhí)行元件由一臺(tái)泵供油時(shí)，某個(gè)空載液壓缸因?yàn)榭焖龠M(jìn)給而大量吸收油液，致使執(zhí)行工進(jìn)的液壓缸無(wú)法運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象就是干擾。消除干擾的措施很多，通常采用雙泵或多泵快慢速分別供油回路。 圖5 -43是利用雙泵供

31、油的快慢速互不干擾回路。圖中給出兩個(gè)液壓缸，并采用相同的控制回路并聯(lián)在主油路上。如有更多個(gè)執(zhí)行元件，可類似地并聯(lián)在回路中。上一頁(yè)下一頁(yè)返回5.4多執(zhí)行元件控制回路1.鎖緊回路和平衡回路中使用的換向閥其中位機(jī)能是否任意選擇?為什么?2.圖5-44為何種回路?若液壓缸上腔和下腔有效作用面積分別為A1=78. 5 x 10-4m2，A2 = 39. 25 x 10-4m2，液壓缸活塞桿負(fù)載G=24 500 N，順序閥調(diào)定壓力應(yīng)為多大?供油壓力P應(yīng)為多大?3.如圖5 - 45所示，液壓泵輸出流量為qP = 1. 0 x 10-3 m3/s,溢流閥的調(diào)定壓力為pp =2. 4MPa;液壓缸大腔的有效作用面積A1 =0. 05m2，小腔有效作用面積A2 = 0. 025m2;節(jié)流閥流量系數(shù)為Cd = 0. 62，油液密度為p = 870 kg/m3;作用在液壓缸上的負(fù)載和節(jié)流閥通流面積見圖。分別計(jì)算三種回路:1)液壓缸進(jìn)給速度;2)溢流閥溢流流量;3)回路功率損失;4)回路效率。上一頁(yè)返回圖5-1二位四通換向閥控制的換向回路返回圖5-2三位四通換向閥控制的啟停及換向閥返回圖5-3時(shí)間制動(dòng)換向回路1-液動(dòng)主閥;2-機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥