第7章液壓基本回路教學(xué)內(nèi)容:1、方向控制回路2、壓力控制回路3、速度控制回路4、多缸動(dòng)作控制回路第7章液壓基本回路液壓基本回路就是能夠完成某種特定控制功能的液壓元件和管道的組合。復(fù)雜的液壓系統(tǒng)都是由簡(jiǎn)單的液壓基本回路構(gòu)成的。液壓基本回路按其功能分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和多缸控制回路等。§

7.1方向控制回路7.1.1換向回路液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)方向的變換，可通過各種換向閥實(shí)現(xiàn)；換向閥的控制方式可以是人力、機(jī)械、電動(dòng)、液動(dòng)等。圖7.1所示分別為采用電磁換向閥和手動(dòng)換向閥的換向回路。方向控制回路是用來控制液壓系統(tǒng)各油路中液流的接通、切斷或變向，從而使執(zhí)行元件相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、停止或換向等一系列動(dòng)作。方向控制回路有換向回路和鎖緊回路等。兩位四通電磁閥三位四通手動(dòng)換向閥通電，活塞桿右移；斷電，活塞桿左移?；钊麠U只能停留在缸的兩端。閥芯中位，泵卸荷，活塞制動(dòng)；閥芯左位，活塞右移；閥芯右位，活塞左移?！?/p>

7.1方向控制回路7.1.2閉鎖回路閉鎖回路又稱為鎖緊回路，用以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件在任意位置上停止，并防止停止后產(chǎn)生躥動(dòng)。常用的鎖緊回路有采用O型或M型滑閥機(jī)能換向閥的閉鎖回路和采用液控單向閥的閉鎖回路兩種。圖7.2所示即為采用三位四通O型和M型滑閥機(jī)能換向閥的閉鎖回路；圖7.3

所示為采用液控單向閥的閉鎖回路。圖7.2采用換向閥滑閥機(jī)能的閉鎖回路圖7.3采用液控單向閥的閉鎖回路電磁鐵都不通電，閥芯中位，泵卸荷，單向閥A、B關(guān)閉，活塞雙向閉鎖；左邊電磁鐵都通電，閥芯左位，單向閥B開啟，活塞右移；右邊電磁鐵都通電，閥芯右位，單向閥A開啟，活塞左移?！?/p>

7.2壓力控制回路7.2.1調(diào)壓回路調(diào)壓回路是根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載的大小，使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒定或限制系統(tǒng)壓力的最大值，其核心元件是溢流閥。壓力控制回路是利用壓力控制閥來調(diào)定系統(tǒng)或某一局部的壓力，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、平衡等控制，以滿足液壓執(zhí)行元件對(duì)力或轉(zhuǎn)矩的要求。1.單級(jí)調(diào)壓回路圖7.4所示為溢流閥組成的單級(jí)調(diào)壓回路，用于定量泵系統(tǒng)。圖7.4單級(jí)調(diào)壓回路§

7.2壓力控制回路7.2.1調(diào)壓回路2.多級(jí)調(diào)壓回路當(dāng)液壓系統(tǒng)工作中需要兩種或兩種以上不同的工作壓力時(shí)，可采用多級(jí)壓力回路實(shí)現(xiàn)。圖7.5所示為多級(jí)調(diào)壓回路。3.雙向調(diào)壓回路執(zhí)行元件正反行程需要不同供油壓力時(shí)，可采用雙向調(diào)壓回路。圖7.6所示為雙向調(diào)壓回路?！?/p>

7.2壓力控制回路7.2.2減壓回路在定量泵供油的液壓系統(tǒng)中，溢流閥按主系統(tǒng)的工作壓力進(jìn)行調(diào)定。若系統(tǒng)中某個(gè)執(zhí)行元件或某個(gè)支路所需的工作壓力低于主系統(tǒng)壓力，就需要采用減壓回路。減壓回路主要由減壓閥組成。圖7.7所示為采用減壓閥組成的減壓回路，圖7.8所示為采用單向減壓閥組成的減壓回路。圖7.7采用減壓閥的減壓回路換向閥中位，泵卸荷，活塞鎖緊；換向閥左位，活塞1進(jìn)油壓力由減壓閥調(diào)定，活塞2進(jìn)油壓力由溢流閥調(diào)定；換向閥右位，活塞1和活塞2進(jìn)油壓力均由溢流閥調(diào)定；單向閥使缸1的回油直接回油箱?！?/p>

7.2壓力控制回路7.2.3增壓回路當(dāng)液壓系統(tǒng)中某一支路需要比主系統(tǒng)高的油壓時(shí)，若采用液壓泵不經(jīng)濟(jì)，或根本沒有這樣高壓力的液壓泵，則采用增壓回路。圖7.9所示為采用增壓液壓缸的增壓回路。圖7.9采用增壓缸的增壓回路§

7.2壓力控制回路7.2.4卸荷回路常用卸荷回路圖7.10和7.11所示為采用換向閥的卸荷回路；圖7.12所示為采用溢流閥的卸荷回路；圖7.13所示為采用液控順序閥的卸荷回路；當(dāng)液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件停止運(yùn)動(dòng)或需要長時(shí)間保壓時(shí)，并不關(guān)閉液壓泵，而是采用卸荷回路，使液壓泵輸出的油液以最小的壓力直接流回油箱，以減小液壓泵的輸出功率，降低驅(qū)動(dòng)液壓泵電機(jī)的動(dòng)力消耗，減小液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，從而延長液壓泵的使用壽命?！?/p>

7.2壓力控制回路7.2.5平衡回路防止垂直或傾斜放置的液壓缸及其工作部件因自重自行下落或在下行運(yùn)動(dòng)中因自重造成的失控失速，可設(shè)計(jì)平衡回路。平衡回路常采用單向順序閥或液控單向閥來實(shí)現(xiàn)平衡控制。分別如圖7.14和圖7.15所示。7.14單向順序閥的平衡回路7.15液控單向閥的平衡回路§

7.3速度控制回路7.3.1調(diào)速回路液壓執(zhí)行元件速度的變換是通過改變其輸入流量或液壓馬達(dá)的排量實(shí)現(xiàn)的。常用的調(diào)速方法有三種：節(jié)流調(diào)速—定量泵供油，流量閥改變進(jìn)入執(zhí)行元件的流量；容積調(diào)速—采用變量泵或變量馬達(dá)實(shí)現(xiàn)調(diào)速；容積節(jié)流調(diào)速—采用變量泵和流量閥聯(lián)合調(diào)速。液壓系統(tǒng)中，通過速度控制回路來控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。速度控制回路包括調(diào)節(jié)液壓執(zhí)行元件速度的調(diào)速回路，使執(zhí)行元件獲得快速運(yùn)動(dòng)的快速回路，快速運(yùn)動(dòng)和工進(jìn)速度以及工進(jìn)速度之間的速度換接回路等?！?/p>

7.3速度控制回路7.3.1調(diào)速回路1.節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維修方便，但能量損失大，效率低，發(fā)熱大，故一般只用于小功率場(chǎng)合。根據(jù)流量閥在油路中的安裝位置的不同，可分為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速、回油路節(jié)流調(diào)速、旁油路節(jié)流調(diào)速等形式。1）進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路流量控制閥串聯(lián)在執(zhí)行元件的進(jìn)油路上，如圖7.16所示。其活塞的運(yùn)動(dòng)速度為：進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；可獲得較大的推力和較低的速度；速度穩(wěn)定性差；運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差；系統(tǒng)效率低，傳遞的功率小。進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路因其特點(diǎn)一般用于功率較小，負(fù)載變化不大的液壓系統(tǒng)中§

7.3速度控制回路7.3.1調(diào)速回路1.節(jié)流調(diào)速回路2）回油路節(jié)流調(diào)速回路流量控制閥串聯(lián)在執(zhí)行元件通往油箱的回油路上，如圖7.17所示。其活塞的運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算式與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路完全相同，兩回路具有相似的調(diào)速特點(diǎn)。但回油節(jié)流調(diào)速有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要好；高溫油液直接流回油箱，容易散熱?；赜凸?jié)流調(diào)速回路廣泛用于功率不大、負(fù)載變化較大或運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的液壓系統(tǒng)中?！?/p>

7.3速度控制回路7.3.1調(diào)速回路1.節(jié)流調(diào)速回路3）旁油路節(jié)流調(diào)速回路流量控制閥安裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的旁油路上，如圖7.18所示。旁油路節(jié)流調(diào)速回路中，溢流閥作為安全閥，常態(tài)時(shí)關(guān)閉?；芈分兄挥泄?jié)流損失，無溢流損失，功率損失小，系統(tǒng)效率高，但速度穩(wěn)定性較差，可采用調(diào)速閥代替節(jié)流閥。旁油路節(jié)流調(diào)速回路主要用于高速、重載、對(duì)速度平穩(wěn)性要求不高的場(chǎng)合?！?/p>

7.3速度控制回路7.3.1調(diào)速回路2.容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路是通過改變變量泵或變量馬達(dá)排量以調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。容積調(diào)速回路無溢流損失和節(jié)流損失，且液壓泵的工作壓力隨負(fù)載的變化而變化，效率高，發(fā)熱量少，其缺點(diǎn)是變量泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高。按油液循環(huán)方式，容積調(diào)速回路分為開式和閉式，如圖7.19所示。§

7.3速度控制回路7.3.1調(diào)速回路2.容積調(diào)速回路按液壓泵和執(zhí)行元件組合方式的不同，容積調(diào)速回路有以下三種形式：1）變量泵和定量執(zhí)行元件組合（圖7.19）2）定量泵和變量液壓馬達(dá)組合（圖7.20）3）變量泵和變量液壓馬達(dá)組合（圖7.21）3.容積節(jié)流調(diào)速回路用變量泵和節(jié)流閥（或調(diào)速閥）組合進(jìn)行調(diào)速，如圖7.22所示。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的開口的大小，就能改變進(jìn)入液壓缸的流量，從而改變液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度。這種回路中，泵的輸出流量與通過調(diào)速閥的流量是相適應(yīng)的，因此效率高，發(fā)熱量小。采用調(diào)速閥，保證了運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性?！?/p>

7.3速度控制回路7.3.2快速運(yùn)動(dòng)回路執(zhí)行元件在一個(gè)工作循環(huán)的不同階段要求有不同的運(yùn)動(dòng)速度和承受不同的負(fù)載，如在空行程階段速度較高負(fù)載較小。采用快速回路，使執(zhí)行元件獲得較快的速度，以提高生產(chǎn)效率。常見的快速運(yùn)動(dòng)回路有：差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路，如圖7.23所示。雙泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路，如圖7.24所示。蓄能器快速運(yùn)動(dòng)回路，如圖7.25所示。兩位三通電磁換向閥右位工作，液壓缸差動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)活塞的快速運(yùn)動(dòng)?？蛰d快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)壓力低，低壓大流量泵1和高壓小流量泵2同時(shí)向液壓缸供油，活塞快速運(yùn)動(dòng)；工進(jìn)慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，液控順序閥3打開，大流量液壓泵1卸荷，此時(shí)僅有小流量泵2向系統(tǒng)供油，活塞慢速運(yùn)動(dòng)。換向閥左位或右位時(shí)，液壓泵1和蓄能器3同時(shí)供油，活塞快速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)換向閥中位時(shí)，液壓泵向蓄能器供油直至壓力升高到液控順序閥2的調(diào)定壓力，液壓泵卸荷。用于短時(shí)間需要大流量的場(chǎng)合，并可用小流量泵使液壓缸獲得較大的運(yùn)動(dòng)速度，但蓄能器充油需要足夠的時(shí)間?！?/p>

7.3速度控制回路7.3.3速度換接回路速度換接回路使執(zhí)行元件在一個(gè)工作循環(huán)中，從一種速度變換到另一種速度。其常用形式有：1.快速與慢速的速度換接回路如圖7.26所示為用行程閥控制的快慢換接回路。2.兩種慢速的速度換接回路圖7.27所示，兩個(gè)調(diào)速閥并聯(lián)實(shí)現(xiàn)兩種進(jìn)給速度換接。圖7.28所示，兩個(gè)調(diào)速閥串聯(lián)實(shí)現(xiàn)兩種進(jìn)給速度換接?！?/p>

7.4多缸動(dòng)作控制回路液壓系統(tǒng)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的執(zhí)行元件時(shí)，一般要求這些執(zhí)行元件作順序動(dòng)作或同步動(dòng)作，對(duì)應(yīng)有順序回路和同步回路。7.4.1順序回路順序回路是控制液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的先后次序的。按照控制的原理和方法不同，分為壓力控制、行程控制和時(shí)間控制三種，常用的是前兩種。1.壓力控制的順序動(dòng)作回路壓力控制是利用油路本身壓力的變化來控制閥口的啟閉，使執(zhí)行元件按特定順序動(dòng)作的一種控制方式，其主要控制元件是順序閥和壓力繼電器。圖7.29為采用順序閥控制的順序動(dòng)作回路；圖7.30為采用壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路。1,2-單向順序閥；A-夾緊液壓缸；B-加工液壓缸兩液壓缸按照夾緊—工進(jìn)—快退—松開順序動(dòng)作3-換向閥夾緊-3通電左位，1關(guān)閉，A右移夾緊；工進(jìn)-夾緊后系統(tǒng)壓力升高，1開啟，B右移進(jìn)行加工；快退-加工完畢，3斷電右位，B左移快退；松開-快退至終點(diǎn)后，系統(tǒng)壓力升高，2開啟，A左移松開工件；這樣完成一個(gè)工作循環(huán)。采用壓力繼電器實(shí)現(xiàn)A，B兩液壓缸先后順序動(dòng)作。1通電左位接入，A先右移，到位后系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器動(dòng)作，2通電左位接入，B再右移?！?/p>

7.4多缸動(dòng)作控制回路7.4.1順序回路2.行程控制的順序動(dòng)作回路行程控制是利用執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)發(fā)出控制信號(hào)，起動(dòng)下一個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作，使各液壓缸實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作的控制過程。常用的控制元件有行程閥和行程開關(guān)。圖7.31為采用行程閥控制的順序動(dòng)作回路；圖7.32為采用行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路。1通電，左位接入，A左移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作①；A壓下滾輪，2上位接入，B左移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作②；A右移，當(dāng)擋塊離開滾輪，2下位接入；B右移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作④；這樣完成一個(gè)工作循環(huán)。B到位后，1斷電，右位接入，A右移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作③；1YA通電，閥1左位接入，A左移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作①；擋塊3壓下S1，2YA通電，閥2左位接入，B左移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作②；擋塊4壓下S2，1YA斷電，閥1右位接入，A右移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作③；擋塊3壓下S3，2YA斷電，閥2右位接入，B右移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作④

；擋塊4壓下S4，1YA通電，開始下一個(gè)工作循環(huán)

；§

7.4多缸動(dòng)作控制回路7.4.2同步回路同步回路是保證液壓系統(tǒng)中兩個(gè)或兩個(gè)以上執(zhí)行元件在運(yùn)動(dòng)中同時(shí)動(dòng)作，即做同步運(yùn)動(dòng)。同步運(yùn)動(dòng)包括速度同步和位移同步兩類。常用的同步回路有：液壓缸機(jī)械聯(lián)結(jié)同步回路，如圖7.33所示。采用調(diào)速閥的同步回路，如圖7.34所示。串聯(lián)液壓缸同步回路，如圖7.35所示。同步馬達(dá)的同步回路，如圖7.36所示。調(diào)節(jié)兩調(diào)速閥開口大小，調(diào)節(jié)進(jìn)入或流出液壓缸的流量，使兩液壓缸單向同步。1YA通電，1左位工作，