任務(wù)五速度控制基本回路分析速度控制回路是調(diào)節(jié)液壓執(zhí)行元件速度的回路。它包括調(diào)速回路、快速運(yùn)動(dòng)回路和速度換接回路。一、調(diào)速回路在不考慮油液壓縮性和泄漏的情況下，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度v

由輸入流量q

和液壓缸的有效作用面積A決定，即：

v=

q/A；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n

由輸入流量q

和液壓馬達(dá)的排量VM

決定，即：

n=q

/

VM。由此可知，要調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度v或液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n，可用改變輸入的流量q，或改變液壓馬達(dá)的排量VM

的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)速回路主要有以下三種形式：1）節(jié)流調(diào)速回路：用定量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量，以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。2）容積調(diào)速回路：調(diào)節(jié)變量泵或變量馬達(dá)的排量，以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。3）容積節(jié)流調(diào)速回路：用變量泵和流量閥相配合的調(diào)速方法，又稱(chēng)聯(lián)合調(diào)速。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路1.節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路的工作原理是通過(guò)改變回路中流量控制閥（節(jié)流閥和調(diào)速閥）通流截面積的大小來(lái)控制流入執(zhí)行元件或自執(zhí)行元件流出的流量大小，以調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)速度。根據(jù)流量控制閥在回路中的位置不同，分為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速及旁路節(jié)流調(diào)速三種調(diào)速回路。（1）進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串接在定量泵和液壓缸之間的進(jìn)油路上，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)口面積，便可改變進(jìn)入液壓缸的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度。泵的多余流量經(jīng)溢流閥流回油箱。泵的出口壓力由溢流閥調(diào)定。該回路在工作過(guò)程中溢流閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，所以液壓泵總是按溢流閥調(diào)整的壓力供油，與外負(fù)載的變化無(wú)關(guān)。進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的靜態(tài)特性：1）速度—負(fù)載特性調(diào)速回路的速度—負(fù)載特性，也稱(chēng)機(jī)械特性，是在回路中調(diào)速元件的調(diào)速值不變的情況下，負(fù)載變化所引起速度變化的性能。

式中：

p1——液壓缸進(jìn)油腔壓力；

p2——液壓缸回油腔壓力；

F——液壓缸的負(fù)載；A

——液壓缸有效工作面積；由于回油腔通油箱，

p2視為零，則有：

p1

=

F/A液壓缸在穩(wěn)定工作時(shí)，受力平衡方程式為：p1A

=p2A+F任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路設(shè)液壓泵的供油壓力為pP

，則節(jié)流閥進(jìn)出口的壓差為：Δp

=pP-p1

=pP-F/

A

由小孔流量公式知，通過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量為：

式中：

C

——節(jié)流閥系數(shù)，視為常數(shù)；

AT——節(jié)流閥通流截面積；m——節(jié)流閥指數(shù)；任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度為：上式即為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性方程。進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路具有以下幾方面特點(diǎn)：當(dāng)負(fù)載F恒定時(shí)，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度v與節(jié)流閥通流面積AT成正比，調(diào)節(jié)AT

可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；當(dāng)節(jié)流閥通流面積AT調(diào)定后，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度v隨負(fù)載F增大而減小。當(dāng)F=pP

A時(shí)，液壓缸的速度為零。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路若以v為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，AT為參變量，可繪出速度—負(fù)載特性曲線(xiàn)。速度v隨負(fù)載F變化的程度稱(chēng)為速度剛性，體現(xiàn)在速度—負(fù)載特性曲線(xiàn)的斜率上。特性曲線(xiàn)上某一點(diǎn)的斜率越小，速度剛性就越大，說(shuō)明回路在該處速度受負(fù)載變化的影響就越小，即該點(diǎn)的速度穩(wěn)定性好。進(jìn)口節(jié)流流調(diào)速回路的靜態(tài)特性：2）功率特性調(diào)速回路的輸入功率，即液壓泵輸出功率為：PP=pPqP=常數(shù)該調(diào)速回路的輸出功率，即液壓缸的輸入功率為：P1=p1q1

回路的功率損失為：

Δp=pP-p1=

pPqP-p1q1

=

pPΔq

+

Δpq1

式中：qP——液壓泵供油流量；

Δq——溢流閥溢流量。由上式可知，這種調(diào)速回路的功率損失由兩部分組成，即溢流損失pPΔq

和節(jié)流損失Δpq1

。回路效率為：由上可知，節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路適用于輕載、低速、負(fù)載變化不大和對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路（2）出口節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串接在液壓缸和油箱之間的回油路上，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)口面積，便可改變從液壓缸流出的流量，也就改變進(jìn)入液壓缸的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度。泵的多余流量經(jīng)溢流閥流回油箱。泵的出口壓力由溢流閥調(diào)定。該回路在工作過(guò)程中溢流閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，所以液壓泵總是按溢流閥調(diào)整的壓力供油，與外負(fù)載的變化無(wú)關(guān)。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路承受負(fù)值負(fù)載的能力：出口節(jié)流調(diào)速的節(jié)流閥在液壓缸的回油腔能形成一定的背壓，因而，它能承受負(fù)值負(fù)載（與液壓缸運(yùn)動(dòng)方向相同的負(fù)載力）。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性：出口節(jié)流調(diào)速回路由于回油路上存在背壓，可以有效地防止空氣從回油路吸入，因而低速運(yùn)動(dòng)時(shí)不易爬行；高速運(yùn)動(dòng)時(shí)不易振動(dòng)。進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路在不加背壓閥時(shí)不具備這種特點(diǎn)。油液發(fā)熱對(duì)回路的影響：進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，通過(guò)節(jié)流閥產(chǎn)生的節(jié)流功率損失轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，一部分由元件散發(fā)出去，另一部分使油液溫度升高，直接進(jìn)入液壓缸，會(huì)使缸的內(nèi)外泄漏增加，速度穩(wěn)定性不好，而出口節(jié)流調(diào)速回路油液經(jīng)節(jié)流閥溫升后，直接回油箱，經(jīng)冷卻后再入系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)泄漏影響較小。實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性：進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，進(jìn)油腔的壓力隨負(fù)載而變化，便于利用這一壓力變化來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力控制；而在出口節(jié)流調(diào)速回路中，是利用回油腔的壓力隨負(fù)載的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力控制的，但因其可靠性差，一般不采用。起動(dòng)性能：出口節(jié)流調(diào)速回路中若停車(chē)時(shí)間較長(zhǎng)，液壓缸回油腔的油液會(huì)泄漏回油箱，重新啟動(dòng)時(shí)背壓不能立即建立，會(huì)引起液壓缸的前沖現(xiàn)象，對(duì)于進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，只要在啟動(dòng)設(shè)備時(shí)關(guān)小節(jié)流閥即可避免啟動(dòng)沖擊。出口節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路的靜態(tài)特性與進(jìn)口節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路完全相同，但在以下幾方面的性能又明顯的差別。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路1.節(jié)流調(diào)速回路（3）旁路節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥安放在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上。液壓泵輸出的壓力油分成兩路，一路進(jìn)入液壓缸，另一路經(jīng)節(jié)流閥流回油箱。用節(jié)流閥調(diào)節(jié)從支路流回油箱的流量，進(jìn)而控制進(jìn)入液壓缸的流量來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。在正常工作時(shí)溢流閥不開(kāi)啟，只有當(dāng)系統(tǒng)過(guò)載時(shí)溢流閥才打開(kāi)起安全保護(hù)作用。泵的工作壓力不是恒定的，它隨負(fù)載的變化而變化。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路旁路節(jié)流調(diào)速回路的速度—負(fù)載特性方程為：

式中：qt

——泵的輸出流量；k1

——泵的漏泄系數(shù)其余符號(hào)意義同前。旁路節(jié)流速度—負(fù)載特性曲線(xiàn)如圖所示。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路1）速度-負(fù)載特性該回路中，進(jìn)入液壓缸的流量為泵的實(shí)際流量與通過(guò)節(jié)流閥流走流量的差值，由于回路中泵的工作壓力隨負(fù)載而變化，泵的泄漏量正比于壓力也是變量（前兩種回路中為常量），對(duì)速度產(chǎn)生附加影響，故此回路中泵的實(shí)際流量要用理論流量減去泄漏量。負(fù)載F恒定時(shí)，液壓缸運(yùn)動(dòng)速度v隨節(jié)流閥開(kāi)口面積AT的增大而減小。當(dāng)節(jié)流閥通流面積AT調(diào)定后，液壓缸運(yùn)動(dòng)速度隨負(fù)載的增大而減小。旁路節(jié)流調(diào)速回路只有節(jié)流損失，而沒(méi)有溢流損失，故功率損失小，效率高。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路2）最大承載能力：旁路節(jié)流調(diào)速回路的最大承載能力隨節(jié)流閥開(kāi)口面積AT的增大而減小，即該回路低速時(shí)承載能力很差，調(diào)速范圍也小。同時(shí)該回路最大承載能力還受溢流閥的安全壓力值的限制。3）功率特性：旁路節(jié)流調(diào)速回路只有節(jié)流損失而無(wú)溢流閥的溢流損失，故效率較高。這種回路適用于高速、重載且對(duì)速度平穩(wěn)性要求不高的較大功率的液壓系統(tǒng)。4）調(diào)速范圍：不僅與節(jié)流閥的調(diào)速范圍有關(guān)，而且還與負(fù)載、液壓缸的泄露有關(guān)。因此其數(shù)值要比進(jìn)口、出口節(jié)流閥式調(diào)速回路的調(diào)速范圍要小。特

性調(diào)

速

方

式進(jìn)口節(jié)流出口節(jié)流旁路節(jié)流回路的主要參數(shù)p1、Δp、q1均隨負(fù)載F

變化。pP

=常數(shù)，p2≈0p2、Δp、q2均隨負(fù)載F變化。p1=pP=常數(shù)pP、p1、Δp均隨負(fù)載F

變化。pP=p1,p2≈0速度負(fù)載特性及運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性速度負(fù)載特性較差，平穩(wěn)性較差。不能在負(fù)值負(fù)載下工作速度負(fù)載特性較差，平穩(wěn)性較好。可以在負(fù)值負(fù)載下工作速度負(fù)載特性差，平穩(wěn)性差。不能在負(fù)值負(fù)載下工作負(fù)載能力最大負(fù)載由溢流閥所調(diào)定的壓力來(lái)決定，屬于恒轉(zhuǎn)矩(恒牽引力)調(diào)速同左最大負(fù)載隨節(jié)流閥開(kāi)口增大而減小，低速承載能力差調(diào)速范圍較大，可達(dá)100同左由于低速穩(wěn)定性差，故調(diào)速范圍較小功率消耗功率消耗與負(fù)載、速度無(wú)關(guān)，低速、輕載時(shí)功率消耗較大，效率低、發(fā)熱大同左功率消耗與負(fù)載成正比。效率較高，發(fā)熱小發(fā)熱及泄漏的影響油通過(guò)節(jié)流孔發(fā)熱后進(jìn)入液壓缸，影響液壓缸泄漏，從而影響液壓缸速度油通過(guò)節(jié)流孔后回油箱冷卻，對(duì)泵、缸泄漏影響較小，因而對(duì)缸速度影響較小泵、缸及閥的泄漏都影響速度

其

它(1)停車(chē)后起動(dòng)沖擊小(2)便于實(shí)現(xiàn)壓力控制

(1)停車(chē)后起動(dòng)有沖擊(2)壓力控制不方便

(1)停車(chē)后起動(dòng)有沖擊(2)便于實(shí)現(xiàn)壓力控制三種節(jié)流調(diào)速回路性能比較任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路1.節(jié)流調(diào)速回路（4）采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路，節(jié)流閥兩端的壓差和執(zhí)行元件運(yùn)行速度隨負(fù)載的變化而變化，故速度平穩(wěn)性差。若用調(diào)速閥代替節(jié)流閥，則由于調(diào)速閥本身能在負(fù)載變化的條件下保證節(jié)流閥進(jìn)、出油口間壓差基本不變，通過(guò)的流量也基本不變，因而回路的速度-負(fù)載特性將得到改善。調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性曲線(xiàn)如圖所示，但功率損失將會(huì)增大。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路例：圖示液壓回路中，已知泵的流量qp

=8L/min，A1=50cm2

，

A1=25cm2

，溢流閥的調(diào)整壓力為py

=2.4MPa

，負(fù)載F=2.4MPa

，節(jié)流閥孔口為薄壁孔，流量系數(shù)Cq=0.62

，節(jié)流閥通流面積AT=0.06cm2

，油液密度ρ=900kg/cm3

。試計(jì)算活塞的運(yùn)動(dòng)速度和液壓泵的工作壓力。解：圖示為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，列液壓缸活塞的受力平衡方程有：所以液壓泵出口壓力為溢流閥調(diào)整壓力py，則節(jié)流閥進(jìn)、出口壓力差為：通過(guò)節(jié)流閥的流量為所以假設(shè)成立，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度為：液壓泵的工作壓力為

2.容積調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路由于存在著節(jié)流損失和溢流損失，回路效率低，發(fā)熱大，因此，只用于小功率調(diào)速系統(tǒng)。在大功率的調(diào)速系統(tǒng)中，多采用回路效率高的容積式調(diào)速回路。容積式調(diào)速回路是通過(guò)改變變量泵或變量馬達(dá)的排量來(lái)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)行速度。在容積式調(diào)速回路中，液壓泵輸出的液壓油全部直接進(jìn)入液壓缸或液壓馬達(dá)，無(wú)溢流損失和節(jié)流損失，而且液壓泵的工作壓力隨負(fù)載的變化而變化，因此，這種調(diào)速回路效率高，發(fā)熱量少。容積調(diào)速回路通常有三種基本形式：變量泵和定量執(zhí)行元件的容積調(diào)速回路；定量泵和變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路；變量泵和變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路。液壓系統(tǒng)中的油液循環(huán)，有開(kāi)式和閉式兩種方式。在開(kāi)式循環(huán)回路中，液壓泵從油箱中吸入液壓油，同時(shí)壓送到液壓執(zhí)行件中去，執(zhí)行元件的回油排至油箱。在閉式循環(huán)回路中，液壓泵將液壓油送到執(zhí)行元件的進(jìn)油腔，同時(shí)又從執(zhí)行元件的回油腔吸入液壓油。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路2.容積調(diào)速回路（1）變量泵和定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路這種調(diào)速回路可由變量泵與液壓缸或變量泵與定量液壓馬達(dá)組成。變量泵與液壓缸組成的容積調(diào)速回路的開(kāi)式循環(huán)回路結(jié)構(gòu)如下圖所示。它由變量泵、液壓缸和起安全作用的溢流閥組成。通過(guò)改變液壓泵的排量VP

，便可調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路對(duì)于變量泵與液壓缸組成的容積調(diào)速回路，當(dāng)不考慮管路、液壓缸的泄漏時(shí)，液壓缸的速度為：按不同VP

值作圖，可得一組如圖所示的速度—負(fù)載特性曲線(xiàn)。由于變量泵的泄漏系數(shù)k1

較大，當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，液壓缸的速度按線(xiàn)性規(guī)律下降；這樣，當(dāng)液壓泵以小排量（低速）工作時(shí)，回路的承載能力變差。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路圖示為閉式循環(huán)的變量泵——定量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路。變量泵和定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路。該回路由補(bǔ)油泵1、溢流閥2、單向閥3、變量泵4、溢流閥5和定量馬達(dá)6組成。改變變量泵4的排量VP

，即可以調(diào)節(jié)變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nM

。安全閥5用來(lái)限定回路的最高壓力，起過(guò)載保護(hù)作用。補(bǔ)油泵1用以補(bǔ)充由泄漏等因素造成的變量泵吸油量的不足，流量一般為主泵流量的10％～15％，壓力通常為0.3~1.0MPa左右。溢流閥2調(diào)定補(bǔ)油泵的輸出壓力，溢出回路中多余的熱油，使其進(jìn)入油箱冷卻，降低系統(tǒng)的溫升。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路在不考慮管路壓力損失和泄漏時(shí)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速為：式中：VP——液壓泵的排量；

VM——液壓馬達(dá)的排量；

k1——泵和馬達(dá)的泄漏系數(shù)之和；

TM——液壓馬達(dá)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。調(diào)節(jié)變量泵的排量（即流量），便可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度。由于變量泵的排量調(diào)節(jié)范圍寬，所以這種回路的調(diào)速范圍可達(dá)40左右。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路將按不同的VP值作圖，得到速度—負(fù)載特性曲線(xiàn)，如圖所示。由圖可知，變量泵和液壓馬達(dá)的泄漏量，使馬達(dá)轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增大而減小。當(dāng)泵的排量VP

很小時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩不太大，馬達(dá)就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這說(shuō)明泵在小排量時(shí)（低轉(zhuǎn)速）回路承載能力差。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路在正常工作條件下（除了VP過(guò)小而不能承受負(fù)載的工況外），回路輸出轉(zhuǎn)矩與實(shí)際的負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等?；芈返墓ぷ鲏毫τ韶?fù)載轉(zhuǎn)矩決定。因此，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大時(shí)，回路的工作壓力自動(dòng)增大；當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩小時(shí)，回路的工作壓力自動(dòng)減?。划?dāng)回路的工作壓力隨負(fù)載增大到安全閥調(diào)定的壓力py時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩如果再增大，回路就無(wú)力驅(qū)動(dòng)負(fù)載，則馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，安全閥調(diào)定的壓力就決定了這種回路輸出轉(zhuǎn)矩的最大能力。該回路輸出的最大轉(zhuǎn)矩為：任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路由上式可知，該回路的最大輸出轉(zhuǎn)矩不受變量泵的排量VP

的影響，在高速和低速時(shí)回路輸出的最大轉(zhuǎn)矩相同，是恒定值，故稱(chēng)這個(gè)回路為恒轉(zhuǎn)矩回路。式中，ηMm——液壓馬達(dá)的機(jī)械效率，

Δp=py-p0，p0為補(bǔ)油壓力。該回路的輸出功率由實(shí)際負(fù)載功率決定。在不考慮管路泄漏和壓力損失的情況下，當(dāng)回路以最大轉(zhuǎn)矩輸出時(shí)，回路輸出的最大功率為：表明該回路輸出的最大功率隨馬達(dá)轉(zhuǎn)速的提高而增大。綜上所述，該回路的工作特性（

ηM

—VP

，

TM

—VP，

PM

—VP

）曲線(xiàn)如圖所示。變量泵和定量馬達(dá)容積調(diào)速回路的調(diào)速范圍可達(dá)40左右。當(dāng)回路中的液壓泵和馬達(dá)都能雙向作用時(shí)，馬達(dá)可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的反向。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路2.容積調(diào)速回路（2）定量泵——變量馬達(dá)容積調(diào)速回路回路該回路中，液壓泵1為定量泵，液壓馬達(dá)3為變量馬達(dá)。調(diào)節(jié)變量馬達(dá)6的排量來(lái)改變馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路在不考慮管路壓力損失和泄漏時(shí)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速為：故馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與馬達(dá)排量成反比變化。馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩故馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩與馬達(dá)的排量成正比變化，當(dāng)馬達(dá)排量減小到一定程度，馬達(dá)轉(zhuǎn)矩不足以克服負(fù)載時(shí)，馬達(dá)便停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這種回路不僅不能在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中用改變VM的辦法使馬達(dá)通過(guò)VM=0點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)反向，而且其調(diào)速范圍也很小，即使采用了高效率的軸向柱塞馬達(dá)，也只有4左右。2.容積調(diào)速回路（2）定量泵——變量馬達(dá)容積調(diào)速回路回路在不考慮泵和馬達(dá)效率變化的情況下，由于定量泵的最大輸出功率不變，因而在改變VM

時(shí)，馬達(dá)的輸出功率PM

也不變，故稱(chēng)這種回路為恒功率調(diào)速回路。這種回路，能最大限度發(fā)揮原動(dòng)機(jī)的作用。要保證輸出功率為常數(shù)，馬達(dá)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)自動(dòng)的恒功率裝置，其原理就是保證馬達(dá)的進(jìn)、出口壓差ΔpM

為常數(shù)。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路如圖所示，由雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路。變量泵1正向或反向供油，馬達(dá)2即正傳或反轉(zhuǎn)。單向閥6和8用于使補(bǔ)油泵4能雙向補(bǔ)油，單向閥7和9使安全閥3在兩個(gè)方向都能起到過(guò)載保護(hù)作用。2.容積調(diào)速回路（3）變量泵和變量馬達(dá)調(diào)速回路由雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路是上述兩種調(diào)速回路的組合，由于變量泵和變量馬達(dá)的排量均可以改變，故擴(kuò)大了調(diào)速范圍，并擴(kuò)大了馬達(dá)轉(zhuǎn)矩和功率輸出的選擇余地，其工作特性曲線(xiàn)如圖所示。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路2.容積調(diào)速回路（3）變量泵和變量馬達(dá)調(diào)速回路變量泵―變量馬達(dá)容積調(diào)速回路中馬達(dá)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可分成低速和高速兩段進(jìn)行。在低速段，一般機(jī)械要求輸出轉(zhuǎn)矩大，故使變量馬達(dá)的排量最大，通過(guò)調(diào)節(jié)變量泵的排量來(lái)改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。所以，這一速度段具有變量泵―定量馬達(dá)式容積調(diào)速回路的工作特性。在高速段，一般機(jī)械要求能輸出較大的功率，故將變量泵的排量調(diào)至最大后，改變液壓馬達(dá)的排量來(lái)調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速。所以，這一速度段具有定量泵―變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路的工作特性。這種回路的調(diào)速范圍很大，等于泵的調(diào)速范圍和馬達(dá)調(diào)速范圍的乘積，適用于大功率的液壓系統(tǒng)。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路3.容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路是采用壓力補(bǔ)償型變量泵供油，通過(guò)對(duì)節(jié)流元件的調(diào)整來(lái)改變流入或流出液壓執(zhí)行元件的流量從而調(diào)節(jié)其速度；液壓泵輸出的流量自動(dòng)地與液壓執(zhí)行元件所需流量相適應(yīng)。這種回路雖有節(jié)流損失，但沒(méi)有溢流損失，其效率不如容積調(diào)速回路，但比節(jié)流調(diào)速回路高。其運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性與調(diào)速閥調(diào)速回路相同，比容積調(diào)速回路好，常用在速度范圍大，中小功率的場(chǎng)合，例如組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)等。主要討論兩種容積節(jié)流調(diào)速回路的工作原理及其工作特性任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路限壓式變量泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)速閥進(jìn)入液壓缸工作腔，回油則經(jīng)背壓閥返回油箱?；钊\(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥控制，調(diào)節(jié)調(diào)速閥開(kāi)口的大小，就改變了進(jìn)入液壓缸的流量，從而改變液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度。設(shè)泵的流量為qP

，允許通過(guò)調(diào)速閥的流量為q1，則穩(wěn)態(tài)工作時(shí)qP

=q1。當(dāng)要調(diào)慢執(zhí)行元件速度時(shí)，在調(diào)小調(diào)速閥的一瞬間，q1減小，而此時(shí)液壓泵的輸出油量還未來(lái)得及改變，于是出現(xiàn)了qP>q1，因回路中沒(méi)有溢流，多余的油液使泵和調(diào)速閥間的油路壓力升高，也就是泵的出口壓力升高，從而使限壓式變量泵輸出流量減小，直至qP

≈q1

；反之，當(dāng)要調(diào)快執(zhí)行元件速度時(shí)，在調(diào)大調(diào)速閥的瞬間，將出現(xiàn)qP<q1，從而會(huì)使限壓式變量泵出口壓力降低，輸出流量自動(dòng)增加，直至qP

≈q1

?？梢?jiàn)，調(diào)速閥不僅能保證進(jìn)入液壓缸的流量穩(wěn)定，而且可以使泵的供油流量自動(dòng)地和液壓缸所需的流量相適應(yīng)。3.容積節(jié)流調(diào)速回路:(1)限壓式變量泵—調(diào)速閥式容積節(jié)流調(diào)速回路任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路3.容積節(jié)流調(diào)速回路(1)限壓式變量泵—調(diào)速閥式容積節(jié)流調(diào)速回路這種容積節(jié)流調(diào)速回路的速度剛性、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、承載能力及調(diào)速范圍都和調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路相同。該調(diào)速回路的調(diào)速特性如圖所示。液壓缸工作腔壓力的正常工作范圍是：

式中：ΔpT——保持調(diào)速閥正常工作所需的壓差，一般在0.5MPa左右；

p2——液壓缸回油腔壓力；當(dāng)p1=p1max時(shí)，調(diào)速閥進(jìn)出口壓差Δp

=pmin

；p1越小，節(jié)流損失越大。這種回路不宜用于負(fù)載變化大且大部分時(shí)間處于低速負(fù)載的場(chǎng)合。任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路3.容積節(jié)流調(diào)速回路(2)差壓式變量泵—節(jié)流閥式容積節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥控制進(jìn)入液壓缸的流量q1，并使變量泵輸出的流量qP

自動(dòng)和q1

相適應(yīng)。當(dāng)qP>q1

時(shí)，泵的供油壓力上升，定子在左右兩側(cè)控制柱塞的作用下向右移動(dòng)，減小泵的偏心量，使液壓泵輸出的流量減小到qP

≈q1

。反之，當(dāng)qP<q1

時(shí)，泵的供油壓力下降，加大泵的偏心量，使泵輸出的流量增大到qP

≈q1

。

任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路在這種容積節(jié)流調(diào)速回路中，因?yàn)楣?jié)流閥進(jìn)出口壓差基本上是由作用在變量泵控制柱塞上的彈簧力確定的，這和調(diào)速閥的原理相似，所以輸入液壓缸的流量基本上不受負(fù)載變化的影響。故該回路的速度剛性、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和承載能力與限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的調(diào)速回路相似。此外，因該回路能補(bǔ)償由負(fù)載變化引起的泵泄漏量的變化，因此它在低速小流量場(chǎng)合下使用顯得更優(yōu)越。這種容積節(jié)流調(diào)速回路不但沒(méi)有溢流損失，而且泵的供油壓力隨負(fù)載而變化，回路中的功率損失只有節(jié)流閥壓降造成的節(jié)流損失一項(xiàng)，因此發(fā)熱少，效率高，適用于對(duì)速度穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合。3.容積節(jié)流調(diào)速回路(2)差壓式變量泵—節(jié)流閥式容積節(jié)流調(diào)速回路任務(wù)五速度控制基本回路分析一、調(diào)速回路在工作部件的工作循環(huán)中，往往有部分工作時(shí)間，負(fù)載小，要求有較高的速度。例如，機(jī)床的快進(jìn)→工進(jìn)→快退的自動(dòng)工作循環(huán)。在快進(jìn)和快退時(shí)，負(fù)載輕，速度高，要求壓力低，流量大；工作進(jìn)給時(shí)，負(fù)載大，速度低，要求壓力高，流量小。在這種情況下，若用一個(gè)定量泵向系統(tǒng)供油，則慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)將使液壓泵輸出的大部分油液從溢流閥回油箱，造成較大功率損失，并使油溫升高。為了克服低速運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，又滿(mǎn)足快速運(yùn)動(dòng)的要求，可在系統(tǒng)中設(shè)置快速運(yùn)動(dòng)回路。任務(wù)五速度控制基本回路分析二、快速運(yùn)動(dòng)回路1．液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路換向閥2處于原位時(shí)，液壓泵1輸出的液壓油同時(shí)與液壓缸3的左右兩腔相通，兩腔壓力相等。由于液壓缸無(wú)桿腔的有效面積A1

大于有桿腔的有效面積A2

，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，使活塞向右運(yùn)動(dòng)。于是無(wú)桿腔排出的油液與泵1輸出的油液合流進(jìn)入無(wú)桿腔，亦即相當(dāng)于在不增加泵的流量的前提下增加了供給無(wú)桿腔的油液量，使活塞快速向右運(yùn)動(dòng)。這種回路簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但液壓缸的速度加快有限。需要注意，泵的流量和有桿腔排出的流量合在一起流過(guò)閥和管路進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔，故閥和管路的規(guī)格應(yīng)按合流流量來(lái)選擇，否則會(huì)使壓力損失過(guò)大，泵的供油壓力過(guò)大，致使泵的部分壓力油從溢流閥溢流回油箱而達(dá)不到差動(dòng)快進(jìn)的目的。觀(guān)察原理任務(wù)五速度控制基本回路分析二、快速運(yùn)動(dòng)回路2．采用蓄能器的快速運(yùn)動(dòng)回路采用蓄能器供油以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的回路。當(dāng)系統(tǒng)停止工作時(shí)，液壓泵1經(jīng)單向閥3向蓄能器4供油，蓄能器內(nèi)的壓力隨著油量的增加而增加，當(dāng)壓力升高到卸荷閥2的調(diào)定壓力時(shí)，液壓泵1卸荷。當(dāng)系統(tǒng)中短期需要大流量時(shí)，液壓泵1和蓄能器4同時(shí)向液壓缸供油，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)這種回路適用于短時(shí)間內(nèi)需要大流量的場(chǎng)合，并可用小流量的液壓泵使液壓缸獲得較大的運(yùn)動(dòng)速度，需注意的是在液壓缸的一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，須有足夠的停歇時(shí)間使液壓蓄能器充液。觀(guān)察原理1-液壓泵；2-卸荷閥；3-單向閥；4-蓄能器；5-換向閥任務(wù)五速度控制基本回路分析二、快速運(yùn)動(dòng)回路3．采用雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路由低壓大流量泵1和高壓小流量泵2組成的雙聯(lián)泵作為動(dòng)力源。泵1用以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)，泵2用以實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。觀(guān)察原理1-低壓大流量泵；2-高壓小流量泵；3-卸荷閥；4-單向閥；5-溢流閥；6-換向閥；7-節(jié)流閥當(dāng)換向閥6處于圖示位置且外負(fù)載很小時(shí)，兩個(gè)泵同時(shí)向系統(tǒng)供油，液壓缸活塞快速向右運(yùn)動(dòng)；當(dāng)換向閥6的電磁鐵通電左位工作時(shí)，液壓缸有桿腔油液經(jīng)節(jié)流閥7回油箱，進(jìn)油路壓力升高，卸荷閥3打開(kāi)，泵1通過(guò)閥3卸荷，單向閥4自動(dòng)關(guān)閉，只有小流量泵2單獨(dú)向系統(tǒng)供油，液壓缸活塞慢速向右運(yùn)動(dòng)。閥3使泵1在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)供油，在工作進(jìn)給時(shí)卸荷，因此它的調(diào)整壓力比快速運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)所需的壓力高，但比溢流閥5的調(diào)整壓力低。卸荷閥3設(shè)定雙泵供油時(shí)系統(tǒng)的最高工作壓力，溢流閥5設(shè)定泵2單獨(dú)供油時(shí)系統(tǒng)的最高工作壓力。卸荷閥3的