液压基本回路.pptx

第六章第六章 液压基本回路液压基本回路 伴随工业当代化技术发展，机械设备液压传伴随工业当代化技术发展，机械设备液压传动系统为完成各种不一样控制功效有不一样组成形式动系统为完成各种不一样控制功效有不一样组成形式,有些液压传动系统甚至很复杂。但不论何种机械设备有些液压传动系统甚至很复杂。但不论何种机械设备液压传动系统，都是由一些液压基本回路组成。液压传动系统，都是由一些液压基本回路组成。所谓基本回路就是能够完成某种特定控制功效液压所谓基本回路就是能够完成某种特定控制功效液压元件和管道组合。比如用来调整液压泵供油压力元件和管道组合。比如用来调整液压泵供油压力调压回路，改变液压执行元件工作速度调速回路等调压回路，改变液压执行元件工作速度调速回路等都是常见液压基本回路，所谓全局为局部之总和，都是常见液压基本回路，所谓全局为局部之总和，因而熟悉和掌握液压基本回路功效，有利于更加好地因而熟悉和掌握液压基本回路功效，有利于更加好地分析使用和设计各种液压传动系统。分析使用和设计各种液压传动系统。液压基本回路1/68第一节 压力控制回路第二节 速度控制回路第三节 多缸工作控制回路第四节 其它回路液压基本回路2/68第一节第一节 压力控制回路压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求某一部分压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求回路，这类回路包含调压、减压、增压、卸荷和平衡回路，这类回路包含调压、减压、增压、卸荷和平衡等各种回路。等各种回路。液压基本回路3/68一.调压回路 调压回路功用是使用液压系统整体或部分压力保持调压回路功用是使用液压系统整体或部分压力保持恒定或不超出某个数值。在定量泵系统中，液压泵供油压力恒定或不超出某个数值。在定量泵系统中，液压泵供油压力能够经过溢流阀来调整。在变量泵系统中，用安全阀来限定系能够经过溢流阀来调整。在变量泵系统中，用安全阀来限定系统最高压力，预防系统过载。若系统中需要二种以上压力统最高压力，预防系统过载。若系统中需要二种以上压力,则可采取多级调压回路。则可采取多级调压回路。（1 1）单级调压回路）单级调压回路 如图如图4-154-15所表示所表示,在液压泵出口设置并联溢流阀，即可组在液压泵出口设置并联溢流阀，即可组成单级调压回路成单级调压回路,从而控制了液压系统最高压力值。从而控制了液压系统最高压力值。液压基本回路4/68（2 2）二级调压回路）二级调压回路）二级调压回路）二级调压回路 如右图所表示为二级调压回如右图所表示为二级调压回 路，可实现两种不一样系统压路，可实现两种不一样系统压 力控制。由先导溢流阀力控制。由先导溢流阀 2 2 和直和直 动式溢流阀动式溢流阀 4 4 各调一级，当二各调一级，当二 位二通电磁阀位二通电磁阀 3 3 处于图示位置处于图示位置 时，系统压力由阀时，系统压力由阀 2 2 调定，当调定，当 阀阀 3 3 得电处于右位时，系统压得电处于右位时，系统压 力由阀力由阀 4 4 调定，但要注意：阀调定，但要注意：阀 4 4 调定压力一定要小于阀调定压力一定要小于阀 2 2 调定压力调定压力 ，不然不能实现，不然不能实现 ；当系统压力由阀当系统压力由阀 4 4调定时，先调定时，先 导型溢流阀导型溢流阀 2 2 先导阀口关先导阀口关 闭闭 ，但主阀开启，但主阀开启 ，液压泵，液压泵 溢流流量经主阀回油箱。溢流流量经主阀回油箱。液压基本回路5/68（3 3）多级调压回路）多级调压回路）多级调压回路）多级调压回路 在多级液压调压回路（如右在多级液压调压回路（如右 图所表示）中，液压泵出口处并联图所表示）中，液压泵出口处并联 一个先导溢流阀，其远程控制口一个先导溢流阀，其远程控制口 串接二位二通电磁换向阀和远程串接二位二通电磁换向阀和远程 调压阀。当先导溢流阀调定压调压阀。当先导溢流阀调定压 力和远程调压阀调定压力符合力和远程调压阀调定压力符合 p p1 1 p p2 2 时，系统可经过电磁换向时，系统可经过电磁换向 阀上位和下位分别得到阀上位和下位分别得到p p1 1 和和p p2 2 两种系统调定压力。在溢流阀两种系统调定压力。在溢流阀 远程控制口处经过接入多位换向远程控制口处经过接入多位换向 阀不一样油口，并联多个调压阀不一样油口，并联多个调压 阀阀,即可组成多级调压回路。即可组成多级调压回路。液压基本回路6/68 （4）连续、按百分比进行压力调整回路）连续、按百分比进行压力调整回路 如右图所表示调整如右图所表示调整 先导型百分比电磁溢流先导型百分比电磁溢流 阀阀1 1输入电流输入电流 I I，即，即 可实现系统压力无可实现系统压力无 级调整，这么不但回级调整，这么不但回 路结构简单，压力切路结构简单，压力切 换平稳，而且更轻易换平稳，而且更轻易 使系统实现远距离控使系统实现远距离控 制或程控。制或程控。液压基本回路7/68二二二二.减压回路减压回路减压回路减压回路 减压回路是使系统中某一部分油路含有较低稳定压力。最常见减压回路减压回路是使系统中某一部分油路含有较低稳定压力。最常见减压回路 经过定值减压阀与主油路相连，如右下列图所表示经过定值减压阀与主油路相连，如右下列图所表示 ，液压缸，液压缸5 5工作压力比液压缸工作压力比液压缸4 4 工作压力高，为使液压缸工作压力高，为使液压缸4 4能够正常能够正常 工作，在回路中并联了一个减压阀工作，在回路中并联了一个减压阀3 3，使液压缸使液压缸4 4得到一稳定、比液压缸得到一稳定、比液压缸 5 5压力低压力。减压阀假如采取前压力低压力。减压阀假如采取前 述溢流阀类似安装方法，可得到两述溢流阀类似安装方法，可得到两 级或多级减压回路。为使减压回路级或多级减压回路。为使减压回路 工作可靠，减压阀最低调整压力不工作可靠，减压阀最低调整压力不 应低于应低于0.5 MPa0.5 MPa，最高调整压力最少比，最高调整压力最少比 系统压力低系统压力低0.5 MPa0.5 MPa。当减压回路中。当减压回路中 执行元件需要调速时，调速元件应放执行元件需要调速时，调速元件应放 在减压阀后面，以免因减压阀泄在减压阀后面，以免因减压阀泄 漏影响调速。在回路中单向阀作用漏影响调速。在回路中单向阀作用 是当液压缸是当液压缸5 5压力小于减压阀调定压力时阻止液压缸压力小于减压阀调定压力时阻止液压缸4 4压力油液倒流，以保压力油液倒流，以保 持减压阀调定压力。持减压阀调定压力。液压基本回路8/68多级减压回路多级减压回路多级减压回路多级减压回路 减压回路中也能够采取类似两级或多级调压方法取得两级或减压回路中也能够采取类似两级或多级调压方法取得两级或 多级减压，如右下列图所表示为利用先导型减压阀远控口接一远控溢多级减压，如右下列图所表示为利用先导型减压阀远控口接一远控溢 流阀，则可由先导型减压阀流阀，则可由先导型减压阀 和远控溢流阀各调得一个低和远控溢流阀各调得一个低 压，但要注意，远控溢流阀压，但要注意，远控溢流阀 得调定压力值一定要低于先得调定压力值一定要低于先 导型减压阀调定压力值。导型减压阀调定压力值。为了使减压回路工作可靠起为了使减压回路工作可靠起 见，减压阀最低调整压力见，减压阀最低调整压力 不应小于不应小于0.5MPa0.5MPa，最高调整，最高调整 压力值最少应比系统压力小压力值最少应比系统压力小 0.5MPa 0.5MPa。当减压回路中执。当减压回路中执 行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀后面，以防止减压阀行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀后面，以防止减压阀 泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱油液）对执行元件速度发生泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱油液）对执行元件速度发生 影响。影响。液压基本回路9/68三三三三.增压回路增压回路增压回路增压回路 当增压系统中某一支油路需要压力较高但流量又不大压力当增压系统中某一支油路需要压力较高但流量又不大压力 油，若采取高压泵又不经济，或者根本就没有这么高压力液压泵油，若采取高压泵又不经济，或者根本就没有这么高压力液压泵 时，就要采取增压回路。采取了增压回路，系统工作压力依然较时，就要采取增压回路。采取了增压回路，系统工作压力依然较 低，因而节约能源，而且系统工作可靠、噪声小。低，因而节约能源，而且系统工作可靠、噪声小。单作用增压缸增压回路单作用增压缸增压回路 在液压系统增压回路中，压力为在液压系统增压回路中，压力为 p p1 1油液进入增压缸大活塞腔，这油液进入增压缸大活塞腔，这 时在小活塞腔则可得到压力为时在小活塞腔则可得到压力为p p2 2高高 压油液，增压倍数是大小活塞工压油液，增压倍数是大小活塞工 作面积之比。当二位四通换向作面积之比。当二位四通换向 阀左位阀左位 接入系统时，增压缸返回，辅助油箱接入系统时，增压缸返回，辅助油箱 中油液经单向阀补入小活塞腔。因中油液经单向阀补入小活塞腔。因 而该回路只能间歇增压，所以称之为而该回路只能间歇增压，所以称之为 单作用增压回路。单作用增压回路。液压基本回路10/68四四.卸荷回路卸荷回路 卸荷回路功用是在液压泵驱动电动机补频繁启闭卸荷回路功用是在液压泵驱动电动机补频繁启闭情况下，使液压泵在功率损耗靠近于零情况下运转，以情况下，使液压泵在功率损耗靠近于零情况下运转，以降低功率损耗，降低系统发烧，延长泵和电机寿命。因降低功率损耗，降低系统发烧，延长泵和电机寿命。因为液压泵输出功率为其流量和压力乘积，因而，二者为液压泵输出功率为其流量和压力乘积，因而，二者任一近似为零，功率损耗即近似为零，所以液压泵卸荷任一近似为零，功率损耗即近似为零，所以液压泵卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种，前者主要是使用变量泵，使有流量卸荷和压力卸荷两种，前者主要是使用变量泵，使泵仅为赔偿泄漏而以最小流量运转，此方法比较简单，但泵仅为赔偿泄漏而以最小流量运转，此方法比较简单，但泵仍处于高压状态下运行，磨损比较严重，压力卸荷方泵仍处于高压状态下运行，磨损比较严重，压力卸荷方法是使泵在靠近零压下运转，常见压力卸荷方式有以下法是使泵在靠近零压下运转，常见压力卸荷方式有以下几个：几个：液压基本回路11/68（1）换向阀卸荷回路）换向阀卸荷回路 M M、H H 和和K K型中位型中位 机能三位换向阀处于机能三位换向阀处于 中位时，泵即卸荷，如中位时，泵即卸荷，如 右图为采取右图为采取MM型中位机型中位机 能换向阀卸荷回路，能换向阀卸荷回路，三位四通三位四通MM型换向阀处型换向阀处 于中位时，液压泵卸荷。于中位时，液压泵卸荷。这种回路切换时压力冲这种回路切换时压力冲 击小但回路必须设置单击小但回路必须设置单 向阀，以使系统能保持向阀，以使系统能保持0.3MPa0.3MPa左右压力，供操纵控制油左右压力，供操纵控制油 路之用。路之用。液压基本回路12/68（2 2）用先导型溢流阀卸荷卸荷回路）用先导型溢流阀卸荷卸荷回路）用先导型溢流阀卸荷卸荷回路）用先导型溢流阀卸荷卸荷回路 如右下列图所表示，使先导型溢流阀远程控制口直接如右下列图所表示，使先导型溢流阀远程控制口直接与与二位二通电磁阀相连，便二位二通电磁阀相连，便组成一个用先导型溢流阀组成一个用先导型溢流阀卸荷回路，电磁溢流阀卸荷回路，电磁溢流阀中二位二通电磁换向阀中二位二通电磁换向阀得电时，溢流阀远程控得电时，溢流阀远程控制口接油箱，溢流阀打开制口接油箱，溢流阀打开溢流，液压泵在低压下（溢流，液压泵在低压下（靠近零压）卸荷。这种卸靠近零压）卸荷。这种卸荷回路卸荷压力小，切换荷回路卸荷压力小，切换时冲击也小。时冲击也小。液压基本回路13/68 （3 3）二通插装阀卸荷回路）二通插装阀卸荷回路）二通插装阀卸荷回路）二通插装阀卸荷回路 如右图所表示为一如右图所表示为一 个二通插装阀卸荷回个二通插装阀卸荷回 路因为二通插装阀通路因为二通插装阀通 流能力大，因而这种流能力大，因而这种 卸荷回路适合用于大流卸荷回路适合用于大流 量液压系统。正常量液压系统。正常 工作时，泵压力由溢工作时，泵压力由溢 流阀调定。当二位四流阀调定。当二位四 通电磁阀通电后，主通电磁阀通电后，主 阀上腔接通油箱，主阀上腔接通油箱，主 阀口安全打开，泵即阀口安全打开，泵即 卸荷。卸荷。液压基本回路14/68五五.保压回路保压回路 有机械设备在工作过程中，经常要求液压执有机械设备在工作过程中，经常要求液压执行机构在其行程终止时，保持压力一段时间，这是行机构在其行程终止时，保持压力一段时间，这是需要采取保压回路。所谓保压回路，也就是使系统需要采取保压回路。所谓保压回路，也就是使系统在液压缸补动或仅有工件变形所产生微小位移下在液压缸补动或仅有工件变形所产生微小位移下稳定地维持住压力，最简单保压回路是使用密封稳定地维持住压力，最简单保压回路是使用密封性能很好液控单向阀回路，不过阀类元件处性能很好液控单向阀回路，不过阀类元件处泄漏使得这种回路保压时间不能维持太久。惯用泄漏使得这种回路保压时间不能维持太久。惯用保压回路有以下几个：保压回路有以下几个：液压基本回路15/68 （1 1）利用液压泵保压保压回路）利用液压泵保压保压回路）利用液压泵保压保压回路）利用液压泵保压保压回路 利用液压泵保压保压回路当系统压力较低时，低压大利用液压泵保压保压回路当系统压力较低时，低压大流量液压泵流量液压泵 和高压小流量液压泵和高压小流量液压泵 同时向系统供油同时向系统供油 。当系统。当系统压力升高到卸荷阀压力升高到卸荷阀 外控内泄次序阀外控内泄次序阀 调定压力时调定压力时 ，低压液，低压液压泵卸荷压泵卸荷 ，高压液压泵起保压作用，高压液压泵起保压作用 ，溢流阀，溢流阀 用于调定系统用于调定系统压力。若采取定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系压力。若采取定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统功率损失大，易发烧，故只在小功率系统且保压时间较统功率损失大，易发烧，故只在小功率系统且保压时间较短场所下使用；若采取变量泵，在保压时泵压力较高，短场所下使用；若采取变量泵，在保压时泵压力较高，但输出流量几乎等于零，因而，液压系统功率损失小，这但输出流量几乎等于零，因而，液压系统功率损失小，这种保压方法且能随泄漏量改变而自动调整输出流量，因而种保压方法且能随泄漏量改变而自动调整输出流量，因而其效率也较高。其效率也较高。液压基本回路16/68（2）利用蓄能器保压回路）利用蓄能器保压回路 利用蓄能器保利用蓄能器保 压回路如右图所表示在压回路如右图所表示在 夹紧液压缸工作回路夹紧液压缸工作回路 中，主换向阀左位工中，主换向阀左位工 作时，液压缸向右移作时，液压缸向右移 动进行夹紧工作，当动进行夹紧工作，当 压力升至先导式外控压力升至先导式外控 次序阀调定值时，液次序阀调定值时，液 压泵卸荷，液压缸由压泵卸荷，液压缸由 液压蓄能器保压。液压蓄能器保压。液压基本回路17/68 （3 3）自动补油保压回路）自动补油保压回路）自动补油保压回路）自动补油保压回路 如右图所表示为液控单向阀如右图所表示为液控单向阀和电接触式压力表自动补油和电接触式压力表自动补油式保压回路，当液压缸压紧工式保压回路，当液压缸压紧工件需要保压时，电接点压力表件需要保压时，电接点压力表发出信号，使换向阀右电磁铁发出信号，使换向阀右电磁铁断电，液压泵经过换向阀中位断电，液压泵经过换向阀中位卸荷，液压缸上腔压力由液控卸荷，液压缸上腔压力由液控单向阀保持。当液压缸上腔压单向阀保持。当液压缸上腔压力下降到预定下限值时，电接力下降到预定下限值时，电接触式压力表又发出信号，使得触式压力表又发出信号，使得电磁铁得电，液压泵在此向系电磁铁得电，液压泵在此向系统供油，使压力上升，当压力统供油，使压力上升，当压力到达上限值时，上触点又发出信号，使电磁铁失电。所以，这一回路能自到达上限值时，上触点又发出信号，使电磁铁失电。所以，这一回路能自动地使液压缸补充压力油，使其压力能长久保持在一定范围内。动地使液压缸补充压力油，使其压力能长久保持在一定范围内。液压基本回路18/68六六六六.平衡回路平衡回路平衡回路平衡回路 为预防垂直或倾斜放置液压缸及其工作部件因自重自为预防垂直或倾斜放置液压缸及其工作部件因自重自行下落或在下行运动中因自重造成失控失速，可设平衡回行下落或在下行运动中因自重造成失控失速，可设平衡回路。平衡回路通惯用平衡阀（单向次序阀）或液控单向阀来路。平衡回路通惯用平衡阀（单向次序阀）或液控单向阀来实现平衡控制。实现平衡控制。由平衡阀（单向顺序阀）组成平衡回路如右图所表示，在此回路中，在液压缸下腔油路上加设一个平衡阀（单向次序阀），使液压缸下腔形成一个与液压缸运动部分重量相平衡压力，可预防其因自重下降。液压基本回路19/68 由液控单向阀组成平由液控单向阀组成平 衡回路如右图所表示，在此回衡回路如右图所表示，在此回 路中，当换向阀右位工作时，路中，当换向阀右位工作时，液压缸下腔进油，液压缸上液压缸下腔进油，液压缸上 升至终点；当换向阀处于中升至终点；当换向阀处于中 位时，液压泵部分卸荷，液位时，液压泵部分卸荷，液 压缸停顿运动；当换向阀左压缸停顿运动；当换向阀左 位工作时，液压缸上腔进油位工作时，液压缸上腔进油,液压缸下腔回油由节流阀液压缸下腔回油由节流阀 限速，由液控单向阀锁紧，限速，由液控单向阀锁紧，当液压缸上腔压力足以打开当液压缸上腔压力足以打开 液控单向阀时，液压缸才能液控单向阀时，液压缸才能 下行。下行。液压基本回路20/68第二节第二节 速度控制回路速度控制回路 在液压与气压传动系统中，速度控制回路有调整在液压与气压传动系统中，速度控制回路有调整 液压执行元件地速度液压执行元件地速度调速回路调速回路、使之取得快速运动、使之取得快速运动 快速回路快速回路、快速运动和工作进给速度以及工作进给、快速运动和工作进给速度以及工作进给 速度之间速度之间速度换接回路速度换接回路等，其中调速回路主运动和等，其中调速回路主运动和 进给运动调速回路对机床加工质量有着主要影响进给运动调速回路对机床加工质量有着主要影响,而且，它对其它液压回路选择起着决定性作用。而且，它对其它液压回路选择起着决定性作用。液压基本回路21/68一一一一.调速回路调速回路调速回路调速回路 调速是为了满足液压执行元件对工作速度要求，在不考虑压调速是为了满足液压执行元件对工作速度要求，在不考虑压油压缩性和泄漏情况下，缸运动速度油压缩性和泄漏情况下，缸运动速度 由进入（或流出）缸由进入（或流出）缸流量流量q q和有效工作面积和有效工作面积AA决定，即：决定，即：=q/A =q/A （6 61 1）马达转速马达转速n n由进入马达流量由进入马达流量q q和马达单转排量和马达单转排量VV决定：决定：n=q/V n=q/V （6 62 2）由上述两式可知，改变流入（或流出）执行元件流量由上述两式可知，改变流入（或流出）执行元件流量q q，或改，或改变缸有效工作面积变缸有效工作面积AA、马达排量、马达排量VV，都可调整执行元件运动速，都可调整执行元件运动速度。普通来说，改变缸有效工作面积比较困难，所以，经常经过度。普通来说，改变缸有效工作面积比较困难，所以，经常经过改变流量改变流量q q或排量或排量VV来调整执行元件速度，并由此组成不一样方式调来调整执行元件速度，并由此组成不一样方式调速回路。改变流量有两种方法，其一是在定量泵和流量阀组成系速回路。改变流量有两种方法，其一是在定量泵和流量阀组成系统中用流量控制阀调整，其二是在变量泵或变量马达组成系统中统中用流量控制阀调整，其二是在变量泵或变量马达组成系统中用变量泵或变量马达排量调整。用变量泵或变量马达排量调整。调速回路按改变流量方法不一样可分为三类：调速回路按改变流量方法不一样可分为三类：节流调速回流节流调速回流节流调速回流节流调速回流、容积调速回路容积调速回路容积调速回路容积调速回路和和容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路容积节流调速回路。液压基本回路22/68（一）节流调速回路（一）节流调速回路（一）节流调速回路（一）节流调速回路 节流调速回路是由定量泵和流量阀组成调速回路，节流调速回路是由定量泵和流量阀组成调速回路，它能够经过调整流量阀通流截面积大小来控制流入或流它能够经过调整流量阀通流截面积大小来控制流入或流出执行元件流量，以此来调整执行元件运动速度。出执行元件流量，以此来调整执行元件运动速度。节流调速回路有不一样分类方法。按流量阀在回路中节流调速回路有不一样分类方法。按流量阀在回路中位置不一样，可分为位置不一样，可分为进油节流调速回路进油节流调速回路、回油节流调速回回油节流调速回路路和和旁路节流调速回路旁路节流调速回路；按流量阀类型不一样可分为普通；按流量阀类型不一样可分为普通节流阀节流调速回路和节流阀节流调速回路和调速阀节流调速回路调速阀节流调速回路；按定量泵输；按定量泵输出压力是否随负载改变，又可分为定压式节流调速回路出压力是否随负载改变，又可分为定压式节流调速回路和变压式节流调速回路。进油、回油节流调速回路就是定和变压式节流调速回路。进油、回油节流调速回路就是定压式节流调速回路；旁路节流调速回路就是变压式节流调压式节流调速回路；旁路节流调速回路就是变压式节流调速回路。速回路。液压基本回路23/681.1.进油节流调速回路进油节流调速回路进油节流调速回路进油节流调速回路 回路结构如图所表示，节流阀串联回路结构如图所表示，节流阀串联 在泵与执行元件之间进油路上。它在泵与执行元件之间进油路上。它 由定量泵、溢流阀、节流阀及液压缸由定量泵、溢流阀、节流阀及液压缸 （或液压马达）组成。经过改变节流阀（或液压马达）组成。经过改变节流阀 开口量（即通流截面积开口量（即通流截面积AAT T）大小，）大小，来调整进入液压缸流量来调整进入液压缸流量q q1 1，进而改，进而改 变液压缸运动速度。定量泵输出变液压缸运动速度。定量泵输出 多出流量由溢流阀溢流回油箱。为完多出流量由溢流阀溢流回油箱。为完 成调速功效，不但节流阀开口量能成调速功效，不但节流阀开口量能 够调整，而且必须使溢流阀一直处于够调整，而且必须使溢流阀一直处于 溢流状态。在该调速回路中，溢流阀溢流状态。在该调速回路中，溢流阀 作用一是调整并基本恒定系统压力；作用一是调整并基本恒定系统压力；二是将泵输出多出流量溢流回油箱。二是将泵输出多出流量溢流回油箱。液压基本回路24/68（1 1）速度负载特征）速度负载特征）速度负载特征）速度负载特征 缸在稳定工作时缸在稳定工作时 ，其受力平衡方程为，其受力平衡方程为 p p1 1A A1 1=F+p=F+p2 2A A2 2式中式中p p1 1、p p2 2分别为液压缸进油腔和回油腔压力，因为回油腔通油箱，分别为液压缸进油腔和回油腔压力，因为回油腔通油箱，p p2 200；F F为液压缸负载；为液压缸负载；A A1 1、A A2 2分别为液压缸无杆腔和有杆腔有效面积。分别为液压缸无杆腔和有杆腔有效面积。所以所以 p p1 1 F/F/A A1 1 因为某液压泵供油压力因为某液压泵供油压力p pp p为定值，则节流阀两端压力差为为定值，则节流阀两端压力差为 p p p pp p p p1 1 p pp p F/F/A A1 1 由式（由式（1 15454）可知，经节流阀进入液压缸流量为）可知，经节流阀进入液压缸流量为 q q1 1=KA=KAT Tppmm=KA=KA T T(p(pp p F/A F/A1 1)mm 故液压缸运动速度为故液压缸运动速度为 v=q/A v=q/A1 1=KA=KAT T(p(pp p F/A F/A1 1)m m/A/A1 1 （6 63 3）式（式（6 63 3）即为进油路节流调速回路负载特征方程，由该式可知，液压缸）即为进油路节流调速回路负载特征方程，由该式可知，液压缸运动速度运动速度v v和节流阀通流面和节流阀通流面A AT T成正比。调整成正比。调整A AT T可实现无级调速，这种回路调可实现无级调速，这种回路调速范围较大（速比最高可达速范围较大（速比最高可达100100）。当）。当A AT T调定后，速度随负载增大而减小，故调定后，速度随负载增大而减小，故这种调速回路速度负载特征较这种调速回路速度负载特征较“软软”。液压基本回路25/68 若按式（若按式（6 63 3）选取不一样）选取不一样A AT T值作值作V VF F坐标曲线图，坐标曲线图，可得一组曲线，即为该回路可得一组曲线，即为该回路 速度负载特征曲线，如右图所速度负载特征曲线，如右图所 示。速度负载特征曲线表明液示。速度负载特征曲线表明液 压缸运动速度随负载改变规压缸运动速度随负载改变规 律，曲线越陡，说明负载改变律，曲线越陡，说明负载改变 对速度影响较大，即速度刚对速度影响较大，即速度刚 性差。由式（性差。由式（6 63 3）和右图还）和右图还 可看出，当节流阀通流面积可看出，当节流阀通流面积A AT T 一定时，重载区域比轻载区域一定时，重载区域比轻载区域 速度刚性差；在相同负载条件下，节流阀通流面积大速度刚性差；在相同负载条件下，节流阀通流面积大 比小速度刚性差，即速度高时速度刚性差。所以这种调比小速度刚性差，即速度高时速度刚性差。所以这种调 速回路适合用于低速轻载场所。速回路适合用于低速轻载场所。液压基本回路26/68（2）最大承载能力）最大承载能力 由式（由式（6 63 3）可知，不论节流阀通流面积）可知，不论节流阀通流面积ATAT为何为何值，当值，当F=pF=pp pA A1 1时，节流阀两端压差为时，节流阀两端压差为p p为零，活塞运动为零，活塞运动也就停顿，此时液压泵输出流量全部经溢流阀流回油也就停顿，此时液压泵输出流量全部经溢流阀流回油箱。所以该点箱。所以该点F F值即为该回路最大承载值即值即为该回路最大承载值即 F Fmaxmax=p=pp pA A1 1。液压基本回路27/68（3）功率和效率）功率和效率 调速回路功率特征包含回路输入功率、输出功率，调速回路功率特征包含回路输入功率、输出功率，效率特征包含损失功率效率特征包含损失功率 和回路效率和回路效率 。进油节流调速回路中。进油节流调速回路中液压泵输出功率为液压泵输出功率为P Pp p=p=pp pq qp p=常量常量 ；而液压缸输出功率为；而液压缸输出功率为所以该回路功率损失为所以该回路功率损失为式中，式中，q q为经过溢流阀溢流量，为经过溢流阀溢流量，q qq qp p-q-q1 1 。液压基本回路28/68 由上式可知该回路损失功率由两部分组成。一是溢流由上式可知该回路损失功率由两部分组成。一是溢流损失损失PP1 1=p=pp p q q =p=pp p （q q p p=vA=vA1 1 ），它是在泵输出压），它是在泵输出压力力p pp p下，流量下，流量 q q 流经溢流阀产生功率损失；二是节流流经溢流阀产生功率损失；二是节流损失损失 =，它是流量，它是流量 q q1 1 在压差在压差 p p T T 下流经节下流经节流阀产生功率损失，其值与速度流阀产生功率损失，其值与速度u u 成正比。这两部分损成正比。这两部分损失都变成热量使油温升高。失都变成热量使油温升高。回路效率回路效率 c c为：为：（6 64 4）因为存在两部分功率损失，故这种调速回路效率较因为存在两部分功率损失，故这种调速回路效率较低。当负载恒定或改变很小时，低。当负载恒定或改变很小时，可达可达 0.20.6；当负载改变时，maxmax0.3850.385。液压基本回路29/682.2.回油节流调速回路回油节流调速回路回油节流调速回路回油节流调速回路 在回油节流阀调速回路中，液压在回油节流阀调速回路中，液压 泵输出液压油，溢流阀溢流，液压泵泵输出液压油，溢流阀溢流，液压泵 向液压缸左腔输油，液压缸右腔经过向液压缸左腔输油，液压缸右腔经过 节流阀回油。节流阀回油。经过改变节流阀开口经过改变节流阀开口 量（即通流截面积量（即通流截面积A AT T ）大小，来调）大小，来调 节流出液压缸流量节流出液压缸流量q q1 1 ，进而改变液，进而改变液 压缸运动速度。压缸运动速度。定量液压泵输出定量液压泵输出 多出流量由溢流阀溢回油箱。为了完多出流量由溢流阀溢回油箱。为了完 成调速功效，不但节流阀开口量能成调速功效，不但节流阀开口量能 够调整，而且必须使溢流阀一直处于够调整，而且必须使溢流阀一直处于 开启溢流状态。在该调速回路中，溢开启溢流状态。在该调速回路中，溢 流阀作用：一是调整并基本恒定系流阀作用：一是调整并基本恒定系 统压力；二是将液压泵输出多出统压力；二是将液压泵输出多出 流量溢回油箱。流量溢回油箱。液压基本回路30/68（1 1）速度负载特征）速度负载特征）速度负载特征）速度负载特征 类似于（类似于（6 63 3）推导过程，由液压缸力平衡方程，）推导过程，由液压缸力平衡方程，(p(p2 200）；）；流量阀流量方程（流量阀流量方程（p=pp=p2 2),),进而可得液压缸速度负载特征为进而可得液压缸速度负载特征为 v=q v=q2 2/A/A2 2=KA=KAT T(p(pp pA A1 1/A/A2 2F/AF/A2 2)m/A)m/A2 2 （6 65 5）式中式中A A1 1 、A A2 2为液压缸无杆腔和有杆腔有效面积；为液压缸无杆腔和有杆腔有效面积；F F为液压缸负为液压缸负 载；载；p pp p为溢流阀调定压力；为溢流阀调定压力；A AT T为节流阀通流面积。为节流阀通流面积。比较式（比较式（6 65 5）和式（）和式（6 63 3）能够发觉，回油路节流调速和进）能够发觉，回油路节流调速和进 油路节流调速速度负载特征以及速度刚性基本相同，若液压缸两油路节流调速速度负载特征以及速度刚性基本相同，若液压缸两 腔有效面积相同（双出杆液压缸），那么两种节流调速回路速度腔有效面积相同（双出杆液压缸），那么两种节流调速回路速度 负载特征和速度刚性就完全一样。所以对进油路节流调速回路一负载特征和速度刚性就完全一样。所以对进油路节流调速回路一 些分析对回油路节流调速回路完全适用。些分析对回油路节流调速回路完全适用。（2 2）最大承载能力）最大承载能力 回油路节流调速最大承载能力与进油路节回油路节流调速最大承载能力与进油路节 流调速相同，即流调速相同，即FmaxFmaxp pp pA A1 1 。液压基本回路31/68（3 3）功率和效率）功率和效率）功率和效率）功率和效率液压泵输出功率与进油路节流调速相同，即液压泵输出功率与进油路节流调速相同，即 常量常量 液压缸输出功率为液压缸输出功率为 损失功率损失功率p p 为：为：回路效率回路效率cc为：为：（6 66 6）液压基本回路32/68 3.3.旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路旁油路节流调速回路 如右图所表示为采取节流如右图所表示为采取节流 阀旁路节流调速回路，节流阀旁路节流调速回路，节流 阀调整了液压泵溢回油箱流阀调整了液压泵溢回油箱流 量，从而控制了进入液压缸量，从而控制了进入液压缸 流量，调整节流阀通流面积，流量，调整节流阀通流面积，即可实现调速，因为溢流已由即可实现调速，因为溢流已由 节流阀负担，故溢流阀实际上节流阀负担，故溢流阀实际上 是安全阀，常态时关闭，过载是安全阀，常态时关闭，过载 时打开，其调定压力为最大工时打开，其调定压力为最大工 作压力作压力1.11.21.11.2倍，故液压泵倍，故液压泵 工作过程中压力完全取决于工作过程中压力完全取决于 负载而不恒定，所以这种调速负载而不恒定，所以这种调速 方式又称变压式节流调速。方式又称变压式节流调速。液压基本回路33/68（1 1）速度负载特征）速度负载特征）速度负载特征）速度负载特征 按照式（按照式（6 63 3）推导过程，可得到旁油节流调速速度负载特征方程。与）推导过程，可得到旁油节流调速速度负载特征方程。与前述不一样之处主要是进入液压缸流量前述不一样之处主要是进入液压缸流量q q1 1为泵流量为泵流量q qp p与节流阀溢走流量与节流阀溢走流量q qT T之之差，因为在回路中泵工作压力随负载而改变，泄漏正比于压力也是变量（前两差，因为在回路中泵工作压力随负载而改变，泄漏正比于压力也是变量（前两回路中为常量），对速度产生了附加影响，因而泵流量中要计入泵泄漏流量回路中为常量），对速度产生了附加影响，因而泵流量中要计入泵泄漏流量q qp p，所以液压缸速度负载特征为，所以液压缸速度负载特征为 （6 67 7）式中式中 q ql l 液压泵理论流量；液压泵理论流量；K Kl l 液压泵泄漏系数。液压泵泄漏系数。其它符号意义同前。其它符号意义同前。依据上式，按不一样依据上式，按不一样AAT T值作图，得一组速值作图，得一组速度度负载特征曲线如右图所表示。由曲线可负载特征曲线如右图所表示。由曲线可见，当节流阀通流面积一定而负载增加时，见，当节流阀通流面积一定而负载增加时，速度显著下降，即特征很软；但当节流阀速度显著下降，即特征很软；但当节流阀通流面积一定时，负载越大，速度刚度越通流面积一定时，负载越大，速度刚度越大；当负载一定时，节流阀通流面积大；当负载一定时，节流阀通流面积A AT T 越越小（即活塞运动速度高），速度刚度越大，小（即活塞运动速度高），速度刚度越大，因而该回路适合用于高速重载场所。因而该回路适合用于高速重载场所。液压基本回路34/68 （2 2）最大承载能力）最大承载能力）最大承载能力）最大承载能力 由速度负载特征曲线图可知，速度负载特征由速度负载特征曲线图可知，速度负载特征曲线在横坐标上并不汇交，其最大承载能力随节曲线在横坐标上并不汇交，其最大承载能力随节流阀通流面积流阀通流面积A AT T增加而减小，即旁路节流调速增加而减小，即旁路节流调速回路低速承载能力很差，调速范围也小。回路低速承载能力很差，调速范围也小。液压基本回路35/68 （3 3）功率与效率）功率与效率）功率与效率）功率与效率 旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，泵旁路节流调速回路只有节流损失而无溢流损失，泵输出压力随负载而改变，即节流损失和输入功率随负输出压力随负载而改变，即节流损失和输入功率随负载而改变，所以比前两种调速回路效率高。载而改变，所以比前两种调速回路效率高。这种旁油路节流调速回路负载特征很软，低速承载这种旁油路节流调速回路负载特征很软，低速承载能力又差，故其应用比前两种回路少，只用于高速、重能力又差，故其应用比前两种回路少，只用于高速、重载，对速度平稳性要求不高较大功率系统中，如牛头载，对速度平稳性要求不高较大功率系统中，如牛头刨床主运动系统、输送机械液压系统等。刨床主运动系统、输送机械液压系统等。液压基本回路36/684.4.采取调速阀节流调速回路采取调速阀节流调速回路采取调速阀节流调速回路采取调速阀节流调速回路 使用节流阀节流调速回路，速度负载特征都比较使用节流阀节流调速回路，速度负载特征都比较“软软”，变载荷下运动平稳性都比较差，为了克服这个缺，变载荷下运动平稳性都比较差，为了克服这个缺点，回路中节流阀可用调速阀来代替，因为调速阀本身点，回路中节流阀可用调速阀来代替，因为调速阀本身能在负载改变条件下确保节流阀进出油口间压差基本能在负载改变条件下确保节流阀进出油口间压差基本不变，因而使用调速阀后，节流调速回路速度负载特征不变，因而使用调速阀后，节流调速回路速度负载特征将得到改进，如前面所表示进油路和旁油路节流调速回路将得到改进，如前面所表示进油路和旁油路节流调速回路速度负载特征曲线图，旁路节流调速回路承载能力亦速度负载特征曲线图，旁路节流调速回路承载能力亦不因活塞速度降低而减小，但全部性能上改进都是以加不因活塞速度降低而减小，但全部性能上改进都是以加大整个流量控制阀工作压差为代价，调速阀工作压大整个流量控制阀工作压差为代价，调速阀工作压差普通最小须差普通最小须0.5MPa,0.5MPa,高压调速阀需要高压调速阀需要1.0MPa1.0MPa左右。左右。液压基本回路37/68（二）容积调速回路（