1、第四講 液壓傳動(dòng)回路4.1 概述 基本回路：任何機(jī)械設(shè)備的液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)，都是由一些基本回路組成的。所謂基本回路，就是由有關(guān)的元件組成，用來完成特定功能的典型回路。分類：通常有壓力控制回路，方向控制回路，速度控制回路和其它控制回路。4.2 方向控制回路 方向控制回路的作用是：利用各種方向閥來控制氣液流的通斷和變向，以使執(zhí)行柜構(gòu)啟動(dòng)，停止和換向。 圖7.1為雙作用油缸的換向回路。由三位四通M型電磁換向閥控制，左邊電磁鐵通電時(shí)，油壓力推動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，右邊電磁鐵通電時(shí)，油壓力推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，中位時(shí)，缸可在任意位置停住，泵卸荷。 壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)中油液的壓力，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)力

2、或轉(zhuǎn)矩的要求。壓力控制回路主要有調(diào)壓回路，減壓回路，增壓回路，保壓回路，卸荷回路，平衡回路，鎖緊回路和一次與二次壓力回路等。 . 1.調(diào)壓回路 調(diào)壓回路是使系統(tǒng)整體或某一部分的壓力保持恒定或不超過某個(gè)數(shù)值。 圖7.5為單級(jí)調(diào)壓回路。在泵出口處并聯(lián)設(shè)置一個(gè)溢流閥2來調(diào)定系統(tǒng)的壓力。 圖7.6為多級(jí)調(diào)壓回路。4.3 壓力控制回路 減壓回路是使系統(tǒng)中某一部分通路具有較低的穩(wěn)定壓力。 圖7.7中右邊的缸工作壓力比左邊缸低，為此在回路中并聯(lián)一個(gè)減壓閥2，使通往右邊缸得到一穩(wěn)定的，比溢流閥調(diào)定壓力低的壓力。采用類似方法可得到兩級(jí)或多級(jí)的減壓回路。 2減壓回路 增壓回路是使系統(tǒng)中某一部分通路具有較高的穩(wěn)定壓

3、力。它能使局部壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于泵的壓力。 圖7.8為用增壓缸增力回路。是用于液壓系統(tǒng)的增壓回路。3 增壓回路 執(zhí)行元件在工作循環(huán)的某一階段內(nèi)，若需要保持規(guī)定的壓力，則應(yīng)采用保壓回路。 1).利用蓄能器保壓的回路：圖7.10所示為一夾緊缸工作回路。 2).用泵保壓的回路：圖7.11所示，4 保壓回路 3).用液控單向閥保壓的回路：圖7.12所示為采用液控單向閥和電接點(diǎn)壓力表的自動(dòng)補(bǔ)油式保壓回路。5 卸荷回路 卸荷回路是使泵在接近零壓的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長(zhǎng)泵和電機(jī)的使用壽命。 用換向閥的卸荷回路：圖7.12所示的三位四通M型換向閥處于中位時(shí)，泵便可卸荷。 用電磁溢流閥的卸荷回路：

4、圖7.10所示，電磁溢流閥的二位二通閥得電，溢流閥的先導(dǎo)口回油箱，溢流閥打開，泵卸荷。 6 平衡回路 為了防止垂直缸及其工作部件因自重自行下落或下行運(yùn)動(dòng)中因自重造成的失控失速，常設(shè)平衡回路。常用平衡閥（單向順序閥）和液控單向閥來實(shí)現(xiàn)。 圖7.13為用單向順序閥的平衡回路。 圖7.14為用單向節(jié)流閥限速，液控單向閥鎖緊的平衡回路。 4.4 速度控制回路 氣液系統(tǒng)要滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度要求，就要對(duì)其流量進(jìn)行控制。流量控制回路又稱速度控制回路，常用的速度控制回路有三類：調(diào)速回路，快速回路，速度換接回路等。 1 調(diào)速回路 調(diào)速回路控制的目標(biāo)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度，常用的回路有節(jié)流調(diào)速回路；容積調(diào)速回路

5、容積節(jié)流調(diào)速回路。1) 節(jié)流調(diào)速回路 節(jié)流調(diào)速回路是采用定量泵供油，用節(jié)流閥，調(diào)速閥或分流調(diào)速閥等流量閥來改變進(jìn)入或流出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量來實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。根據(jù)流量閥在回路中的不同位置，又分進(jìn)油節(jié)流調(diào)速；回油節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào)速回路等三種。 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥或調(diào)速閥串聯(lián)在泵與缸之間，即構(gòu)成進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。圖7.16為用節(jié)流閥構(gòu)成的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。這種回路適用于輕載，低速，負(fù)載變化不大的和對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的小功率場(chǎng)合。 (2)回油節(jié)流調(diào)速回路回油調(diào)速閥的調(diào)速回路適合于對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的小功率系統(tǒng)。(3)旁路節(jié)流調(diào)速回路圖7.20為旁路節(jié)流調(diào)速回路。 旁路調(diào)速閥的調(diào)速回路適合用于

6、高速，重載，對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的較大功率的系統(tǒng)。 2) 容積調(diào)速回路 通過改變泵或馬達(dá)的排量來進(jìn)行調(diào)速的方法稱為容積調(diào)速。 容積調(diào)速有三種形式：變量泵和定量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的調(diào)速回路；定量泵和變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的調(diào)速回路；變量泵和變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的調(diào)速回路 (1)變量泵和定量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的調(diào)速回路 圖7.25為變量泵和定量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的閉式容積調(diào)速回路。圖a是以油缸為援行機(jī)構(gòu)，圖b是以馬達(dá)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 (2) 定量泵和變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的調(diào)速回路 圖7.26為定量泵和變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的容積調(diào)速回路。(3) 變量泵和變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的調(diào)速回路 圖7.27為變量泵和變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的容積調(diào)速回路。這種調(diào)

7、速回路是上兩種調(diào)速回路的組合，其調(diào)速特性曲線如圖b所示。 在工作過程中，變量馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩逐漸減小，而輸出的功率保持恒定，屬于恒功率調(diào)速。 這種調(diào)速回路的調(diào)速范圍大，并有較高的工作效率，適用于要求大功率的場(chǎng)合。3) 容積節(jié)流調(diào)速回路 容積節(jié)流調(diào)速回路是采用變量泵供油，節(jié)流閥或調(diào)速閥改變流入或流出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量，實(shí)現(xiàn)工作速度的調(diào)節(jié)，并使泵的供油量與執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的流量相適應(yīng)。它沒有溢流損失，效率高，又有較硬的機(jī)械特性，速度穩(wěn)定性比單純的容積調(diào)速回路好。 圖7.28所示為限壓式變量泵與調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路。 調(diào)速閥也可放在回油路上，對(duì)單桿缸，為獲得更低的穩(wěn)定速度，最好放在進(jìn)油路上?？蛰d時(shí)泵以

8、最大流量進(jìn)入缸使其快速，進(jìn)入工況時(shí)，電磁閥應(yīng)通電使其所在油路斷開，壓力油經(jīng)調(diào)速閥流入缸內(nèi)。缸的速度由調(diào)速閥中的節(jié)流面積來控制。變量泵的輸出流量和出口壓力P自動(dòng)保持相應(yīng)的恒定值。故又稱為定壓式容積節(jié)流調(diào)速回路。 這種容積節(jié)流調(diào)速回路的優(yōu)點(diǎn)是：泵的壓力和流量在工進(jìn)和快速進(jìn)給時(shí)能自動(dòng)變換，能量損耗少，發(fā)熱少，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)定性好。但在負(fù)載變化大，且大部分時(shí)間在小負(fù)載下工作的場(chǎng)合使用不合適。因這時(shí)的泵壓力高，損失在減壓閥的壓降和泵的泄漏上的能量很大，油溫高。 這種容積節(jié)流調(diào)速回路適用于負(fù)載變化不大的中小功率場(chǎng)合。2. 快速回路 工作機(jī)構(gòu)在一個(gè)工作循環(huán)的過程中，常在不同的工作階段要求不同的運(yùn)動(dòng)速度和承受不同的

9、負(fù)載。因此常根據(jù)工作階段要求的運(yùn)動(dòng)速度和承受的負(fù)載，來決定主油泵的流量和壓力，然后在不增加功率消耗的情況下，采用快速回路來提高工作機(jī)構(gòu)的空行程速度。常用的方法有以下幾種。 1)差動(dòng)回路 圖7.37所示為差動(dòng)回路例。2)蓄能器輔助供油的快速回路 圖7.38所示為蓄能器輔助供油的快速回路例。這種回路適用于短時(shí)內(nèi)需要大流量的場(chǎng)合，并能以小流量的泵使缸獲得較大的運(yùn)動(dòng)速度，但注意在缸的一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，須有足夠的停歇時(shí)間使蓄能器充液。 3)雙泵供油快速回路圖7.39所示為雙泵供油的快速回路。3. 速度換接回路 速度換接回路主要是用于使執(zhí)行元件在一個(gè)工作循環(huán)中，從一種運(yùn)動(dòng)速度變換到另一種運(yùn)動(dòng)速度。 1) 快

10、速與慢速的換接回路圖7.40所示為用行程閥來控制的快慢速換接回路。圖7.41所示為用行程開關(guān)來控制的快慢速換接的氣動(dòng)回路。 兩種不同速度的換接回路 圖7.42所示為用兩調(diào)速閥并聯(lián)的方法來實(shí)現(xiàn)兩種不同速度的換接回路。 圖7.43所示為用兩調(diào)速閥串聯(lián)的方法來實(shí)現(xiàn)兩種不同速度的換接回路。此回路的速度換接平穩(wěn)性比上述回路好。 7.5 其它控制回路1. 順序動(dòng)作回路1) 行程控制順序動(dòng)作回路 圖7.45所示為使用行程開關(guān)來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)缸的順序動(dòng)作的回路。 2)壓力控制順序動(dòng)作回路 圖7.46所示為使用順序閥來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)缸的順序動(dòng)作的回路。2. 同步運(yùn)動(dòng)回路1) 容積式同步運(yùn)動(dòng)回路 容積式同步運(yùn)動(dòng)回路主要是用相同的泵或執(zhí)行機(jī)構(gòu)（缸或馬達(dá)）或機(jī)械聯(lián)結(jié)來實(shí)現(xiàn)的。 圖7.48所示為用兩個(gè)同軸等排量的泵，分別向兩缸供油，實(shí)現(xiàn)兩缸同步運(yùn)動(dòng)的回路。 圖7.49所示為用兩個(gè)尺寸相同的雙桿缸連接的同步缸3，來實(shí)現(xiàn)兩缸同步運(yùn)動(dòng)的回路。圖7-50,7.51所示為用機(jī)械聯(lián)結(jié)來實(shí)現(xiàn)的同步運(yùn)動(dòng)回路。這種回路是用剛性梁（圖7.50）或齒輪齒條（圖7.51）等機(jī)械零件使兩缸的活塞桿間建立剛性的運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)位移同步。 2) 節(jié)流式同步運(yùn)動(dòng)回路 節(jié)流式同步運(yùn)動(dòng)回路是采用節(jié)流方式（如分流集流閥，比例閥和伺服閥）實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)的。 圖7.52所示為用分流集流閥來實(shí)現(xiàn)的同步運(yùn)動(dòng)回路