1、第七章液壓基本回路,所謂液壓基本回路就是由有關(guān)的液壓元件組成用來完成某種特定功能的典型回路。一些液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)雖然很復(fù)雜，但它通常都由一些基本回路組成，所以掌握一些基本回路的組成、原理和特點(diǎn)將有助于認(rèn)識分析一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。,主要內(nèi)容 壓力控制回路 速度控制回路 多缸工作控制回路 其他回路,7.1壓力控制回路,壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)整體或某一部分的壓力，以滿足液壓執(zhí)行元件對力或轉(zhuǎn)矩要求的回路，這類回路包括調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、保壓和平衡回路等多種。,7.1.1 調(diào)壓回路,調(diào)壓回路的功用是使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒定或不超過某個(gè)數(shù)值。在定量泵系統(tǒng)中，液壓泵的供油壓力

2、可以通過溢流閥來調(diào)節(jié)。在變量泵系統(tǒng)中,用安全閥來限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。若系統(tǒng)中需要二種以上的壓力，則可采用多級調(diào)壓回路。,1、單級調(diào)壓回路,當(dāng)系統(tǒng)是由定量泵、溢流閥和流量閥組成節(jié)流調(diào)速回路時(shí)，溢流閥經(jīng)常開啟溢流，溢流閥作定壓閥(圖a )，泵的出口壓力基本恒定；若系統(tǒng)中沒有流量閥時(shí)，溢流閥作安全閥(圖b）。,如果將先導(dǎo)式溢流閥的遙控口接 到遠(yuǎn)程調(diào)壓閥上，可構(gòu)成遠(yuǎn)程調(diào)壓回路，并要求遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力小于先導(dǎo)式溢流閥的調(diào)定壓力。,2二級調(diào)壓回路 如圖a所示為二級調(diào)壓回路,可實(shí)現(xiàn)兩種不同的系統(tǒng)壓力控制。由溢流閥2和溢流閥4各調(diào)一級，當(dāng)二位二通電磁閥3處于圖示位置時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥2調(diào)定,當(dāng)

3、閥3得電后處于右位時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥4調(diào)定，但要注意:閥4的調(diào)定壓力一定要小于閥2的調(diào)定壓力，否則不能實(shí)現(xiàn)；當(dāng)系統(tǒng)壓力由閥4調(diào)定時(shí)，溢流閥2的先導(dǎo)閥口關(guān)閉，但主閥開啟，液壓泵的溢流流量經(jīng)主閥回油箱。 3多級調(diào)路壓回路 如圖b所示的由溢流閥1、2、3分別控制系統(tǒng)的壓力，從而組成了三級調(diào)壓回路。當(dāng)兩電磁鐵均不帶電時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥1調(diào)定,當(dāng)1YA得電，由閥2調(diào)定系統(tǒng)壓力；當(dāng)2YA帶電時(shí)系統(tǒng)壓力由閥3調(diào)定。但在這種調(diào)壓回路中，閥2和閥3的調(diào)定壓力都要小于閥1的調(diào)定壓力，而閥2和閥3的調(diào)定壓力之間沒有什么一定的關(guān)系。 4連續(xù)、按比例進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的回路 如圖c所示調(diào)節(jié)先導(dǎo)型比例電磁溢流閥的輸入電流I，即可實(shí)

4、現(xiàn)系統(tǒng)壓力的無級調(diào)節(jié)，這樣不但回路結(jié)構(gòu)簡單，壓力切換平穩(wěn)。而且更容易使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制或程序控制。,二級、多級調(diào)壓回路及連續(xù)、按比例進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的回路,減壓回路的功用是使系統(tǒng)中的某一部分油路具有較系統(tǒng)壓力低的穩(wěn)定壓力。 最常見的減壓回路通過定值減壓閥與主油路相連,如圖a所示?；芈分械膯蜗蜷y供主油路壓力降低(低于減壓閥調(diào)整壓力)時(shí)防止油液倒流，起短時(shí)保壓之用。 減壓回路中也可以采用類似兩級或多級調(diào)壓的方法獲得兩級或多級減壓,圖b所示為利用先導(dǎo)型減壓閥1的遠(yuǎn)控口接一遠(yuǎn)控溢流閥2，則可由閥1、閥2各調(diào)得一種低壓，但要注意，閥2的調(diào)定壓力值一定要低于閥1的調(diào)定壓力值。,7.1.2 減壓回路,7.1.

5、3 增壓回路,當(dāng)液壓系統(tǒng)中的某些回路需要較高壓力而流量卻很小時(shí)，若采用高壓泵其成本必然很高，這時(shí)采用低壓大流量泵加上增壓回路是合適的。,1.單向增壓回路,圖中油泵輸出的低壓油進(jìn)入增壓缸的左腔，推動(dòng)活塞右移，使增壓缸的右腔輸出高壓油，進(jìn)入工作液壓缸。如增壓缸左腔的油壓為p1，通過增壓后使右腔的油壓為p2，其增壓比等于增壓器大小活塞的面積比，即 當(dāng)換向閥換向時(shí)，油液進(jìn)入增壓缸大缸的右腔，使活塞向左退。高位油箱5中的油液可通過單向閥6進(jìn)入增壓缸內(nèi)，以補(bǔ)充高壓油的漏損。這種增壓缸的缺點(diǎn)是不能獲得連續(xù)的高壓。,2.雙向增壓回路,為了克服單作用增壓缸不能獲得連續(xù)高壓的缺點(diǎn)，可采用雙作用增壓缸的增壓回路。雙

6、作用增壓回路的工作原理是：當(dāng)液壓缸活塞向左運(yùn)動(dòng)遇到大負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，油液經(jīng)順序閥1進(jìn)入雙作用增壓缸2，增壓缸2活塞不論向左或向右運(yùn)動(dòng)，均能輸出高壓油，只要換向閥3不斷切換，增壓缸2就不斷地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連續(xù)輸出高壓油進(jìn)入液壓缸4右腔，使液壓缸4在向左運(yùn)動(dòng)的整個(gè)行程內(nèi)，都能獲得較大的推力。液壓缸向右返回時(shí)，增壓回路不起作用。,7.1.4 卸荷回路,其作用是在液壓泵不停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，讓其輸出的流量在很低的壓力下直接流回油箱，或者以最小的流量(僅維持泄漏)排出液壓油，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱,延長泵和電機(jī)的使用壽命。,1利用換向閥的卸荷回路：,（1）利用二位二通換向閥的卸荷回路：所示回路，當(dāng)二位二

7、通閥左位工作，泵排除的液壓油以接近零壓狀態(tài)流回油箱以節(jié)省動(dòng)力并避免油溫上升。圖中二位二通閥系以手動(dòng)操作，亦可使用電磁操作。注意二位二通閥的額定流量必須和泵的流量相適宜。 （2）利用三位四通換向閥的中位機(jī)能的卸荷回路：當(dāng)具有M、H和K型等中位機(jī)能的三位換向閥處于中位時(shí)，可使泵卸荷。所示回路，是采用M型中位機(jī)能的換向閥，當(dāng)閥位處于中位時(shí)，泵排出的液壓油直接經(jīng)換向閥的PT通路流回油箱，泵的工作壓力接近于零。使用此種方式卸載，方法比較簡單，但壓力損失較多，且不適用于一個(gè)泵驅(qū)動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上執(zhí)行元件的場所。注意三位四通換向閥的流量必須和泵的流量相適宜。,(3）所示為采用M型中位機(jī)能電液換向閥的卸荷回路：

8、 這種回路切換時(shí)壓力沖擊小，但回路中必須設(shè)置單向閥。,2采用順序閥的卸荷回路 利用復(fù)合泵作液壓鉆床的動(dòng)力源。當(dāng)液壓缸快速推進(jìn)時(shí)，推動(dòng)液壓缸活塞前進(jìn)所需的壓力較左右兩邊的溢流閥所設(shè)定壓力還低，故大排量泵和小排量泵的壓力油全部送到液壓缸使活塞快速前進(jìn)。 當(dāng)鉆頭和工件接觸時(shí)，液壓缸活塞移動(dòng)速度要變慢且在活塞上的工作壓力變大，此時(shí)往液壓缸管路的油壓力上升到比右邊的卸荷閥設(shè)定的工作壓力大時(shí)，卸荷閥被打開，低壓大排量泵所排除的液壓油經(jīng)卸荷閥送回油箱。單向閥受高壓油作用的關(guān)系，故低壓泵所排出的油根本就不會(huì)經(jīng)單向閥流到液壓缸?？芍阢@削進(jìn)給的階段，液壓缸的油液就由高壓小排量泵來供給。因?yàn)檫@種回路的動(dòng)力幾乎完全

9、是由高壓泵在消耗而已，故可達(dá)到節(jié)約能源的目的。卸荷閥的調(diào)定壓力通常比溢流閥的調(diào)定壓力要低0.5MPa以上。,3利用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路,圖中所示，將溢流閥的遠(yuǎn)程控制口和二位二通電磁閥相接。當(dāng)二位二通電磁閥通電，溢流閥的遠(yuǎn)程控制口通油箱，這時(shí)溢流閥的平衡活塞上移，主閥閥口打開，泵排出的液壓油全部流回油箱，泵出口壓力幾乎是零，故泵成卸荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。注意圖中二位二通電磁閥只通過很少流量，因此可用小流量規(guī)格（尺寸為1/8或1/4）。在實(shí)際應(yīng)用上，此二位二通電磁閥和溢流閥組合在一起，此種組合稱為電磁控制溢流閥。,4. 限壓式變量泵的卸荷回路,從限壓式變量泵的工作原理知道，泵的輸出壓力超過拐點(diǎn)（限定）壓力

10、以后，泵的輸出流量將隨泵出口壓力的增加而直線下降，直至在泵的輸出壓力最大時(shí)達(dá)到零。所以，此時(shí)盡管泵出口壓力很大，但由于泵輸出的流量很小，其耗費(fèi)的功率自然很小。系統(tǒng)中的溢流閥作安全閥用。如圖所示。,有的機(jī)械設(shè)備在工作過程中,常常要求液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在其行程終止時(shí),保持壓力一段時(shí)間,這時(shí)需采用保壓回路。所謂保壓回路,也就是在執(zhí)行元件停止工作或僅有工件變形所產(chǎn)生微小位移的情況下，使系統(tǒng)壓力基本保持不變。常見的保壓回路有以下幾種。,7.1.5 保壓回路,1利用液壓泵保壓的保壓回路,利用液壓泵的保壓回路也就是在保壓過程中，液壓泵仍以較高的壓力(保壓所需壓力)工作，此時(shí),若采用定量泵則壓力油幾乎全經(jīng)溢流閥流回

11、箱，系統(tǒng)功率損失大,易發(fā)熱，故只在小功率的系統(tǒng)且保壓時(shí)間較短的場合下才使用；若采用變量泵，在保壓時(shí)，泵的壓力較高,但輸出流量幾乎等于零。因而，液壓系統(tǒng)的功率損失小，這種保壓方法且能隨泄漏量的變化而自動(dòng)調(diào)整輸出流量，因而其效率也較高。,2利用蓄能器的保壓回路 （a）利用蓄能器-壓力繼電器的保壓回路,圖中當(dāng)三位四通電磁換向閥的電磁鐵1DT通電時(shí)，液壓缸向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液壓缸運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)后，液壓泵向蓄能器供油，直到供油壓力升高到壓力繼電器的調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號使二位二通電磁閥的電磁鐵3DT得電，泵經(jīng)溢流閥卸載，液壓缸通過蓄能器保壓。當(dāng)液壓缸壓力下降至某規(guī)定值時(shí)，壓力繼電器動(dòng)作使3DT斷電，液壓泵重

12、新向系統(tǒng)供應(yīng)壓力油。保壓時(shí)間的長短取決于蓄能器的容量。,（b）利用蓄能器-卸荷閥的保壓回路這種蓄能器借助蓄能器來保持系統(tǒng)壓力，補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏。圖中所示為利用虎鉗做工件的夾緊。將換向閥移到閥左位時(shí)，活塞前進(jìn)將虎鉗夾緊，這時(shí)泵繼續(xù)輸出的壓力油將蓄能器充壓，直到卸荷閥被打開卸載，此時(shí)作用在活塞上的壓力由蓄能器來維持并補(bǔ)充液壓缸的漏油作用在活塞上，當(dāng)工作壓力降低到比卸荷閥所調(diào)定的壓力還低時(shí)，卸荷閥又關(guān)閉，泵的液壓油再繼續(xù)送往蓄能器。本系統(tǒng)可節(jié)約能源并降低油溫。,3利用液控單向閥的保壓回路,圖中是利用液控單向閥的保壓回路。其原理為：當(dāng)換向閥處于右工位，液壓缸上腔壓力上升至電接式壓力表的上限值時(shí)，壓力表上觸

13、點(diǎn)通電，使換向閥處于中位，液壓缸由液控單向閥保壓。當(dāng)液壓缸上腔壓力下降到電接點(diǎn)壓力表（下觸點(diǎn)）調(diào)定下限值時(shí)，壓力表又發(fā)出信號，使右邊電磁鐵得電，液壓泵向液壓缸上腔供油，使壓力上升。因此這一回路能自動(dòng)保持液壓缸上腔的壓力在某一范圍內(nèi)。,平衡回路的功能是：為防止垂直或傾斜放置的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落，在液壓缸的下行回油路上設(shè)置一個(gè)適當(dāng)?shù)淖枇?，使之產(chǎn)生一定的背壓以便與自重相平衡，并起限速作用。,7.1.6 平衡回路,1. 采用平衡閥的平衡回路 圖a所示為采用自控式單向順序閥的平衡回路,當(dāng)lDT得電后活塞下行時(shí),回油路上就存在著一定的背壓;只要將這個(gè)背壓調(diào)得能支承住活塞和與之相連的

14、工作部件自重,活塞就可以平穩(wěn)地下落。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，活塞就停止運(yùn)動(dòng),不再繼續(xù)下移。這種回路當(dāng)活塞向下快速運(yùn)動(dòng)時(shí)功率損失大,鎖住時(shí)活塞和與之相連的工作部件會(huì)因單向順序閥和換向閥的泄漏而緩慢下落;因此它只適用于工作部件重量不大、活塞鎖住時(shí)定位要求不高的場合。 圖b為采用它控順序閥的平衡回路。此時(shí)，平衡閥的調(diào)定壓力基本上與負(fù)載大小無關(guān)。當(dāng)活塞下行時(shí),控制壓力油打開液控順序閥,背壓消失,因而回路效率較高,當(dāng)停止工作時(shí),液控順序閥關(guān)閉以防止活塞和工作部件因自重而下降。這種平衡回路的優(yōu)點(diǎn)是只有上腔進(jìn)油時(shí)活塞才下行,比較安全可靠；缺點(diǎn)是,活塞下行時(shí)平穩(wěn)性較差。這是因?yàn)榛钊滦袝r(shí),液壓缸上腔油壓降低,將使

15、液控順序閥關(guān)閉。當(dāng)順序閥關(guān)閉時(shí),因活塞停止下行,使液壓缸上腔油壓升高,又打開液控順序閥。因此液控順序閥始終工作于啟閉的過渡狀態(tài),因而影響工作的平穩(wěn)性,這種回路適用于運(yùn)動(dòng)部件重量不很大、停留時(shí)間較短的液壓系統(tǒng)中。,2. 采用液控單向閥-單向節(jié)流閥的平衡回路：,下圖為采用液控單向閥的平衡回路。當(dāng)電磁換向閥3的左邊電磁鐵得電時(shí)，換向閥3處于左工位，液壓油進(jìn)入液壓缸6的上腔，并將液控單向閥4打開，液壓缸下腔的油經(jīng)節(jié)流閥、液控單向閥和換向閥流回油箱，活塞向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，液控單向閥迅速關(guān)閉，活塞立即停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)右邊電磁鐵通電時(shí)，換向閥1處于右工位，壓力油經(jīng)閥3、閥4和閥5進(jìn)入液壓缸下腔，使活

16、塞向上運(yùn)動(dòng)。由于液控單向閥是錐面密封，泄漏量極小，故這種平衡回路的鎖定性好，工作可靠。 如果圖中不設(shè)置節(jié)流閥，當(dāng)液控單向閥打開，負(fù)載下行時(shí)，由于回油路上沒有背壓，運(yùn)動(dòng)部件將會(huì)因自重加速下降，致使液壓缸上腔因供油不足而失壓，液控單向閥也因失壓而關(guān)閉，活塞停止運(yùn)動(dòng)，直到進(jìn)油路上又建立起壓力時(shí)，液控單向閥再打開，上述過程又重復(fù)一次。這樣負(fù)載會(huì)斷續(xù)地向下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生劇烈地振動(dòng)和沖擊。當(dāng)在回路中設(shè)置節(jié)流閥3后，上述情況便不會(huì)發(fā)生，負(fù)載下行平穩(wěn)。,7.1.7 緩沖補(bǔ)油回路,液壓執(zhí)行元件在從靜止到運(yùn)動(dòng)或從運(yùn)動(dòng)到靜止的過程及換向過程中，由于自身及負(fù)載的慣性會(huì)引起液壓沖擊，對于轉(zhuǎn)速較高、慣性較大的液壓傳動(dòng)裝置，液

17、壓沖擊尤為嚴(yán)重。若不設(shè)置緩沖裝置，局部回路中就會(huì)產(chǎn)生瞬間很高的沖擊壓力，導(dǎo)致有關(guān)液壓元件及管路損壞。,下圖是采用緩沖補(bǔ)油閥的緩沖補(bǔ)油回路。圖中顯示三種緩沖補(bǔ)油方案：,圖a為采用兩個(gè)溢流閥跨接于液壓馬達(dá)進(jìn)出油路的方案。該方案適用于馬達(dá)正、反轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)載不同的場合。由于馬達(dá)本身有內(nèi)泄漏，故這種方案的補(bǔ)油不夠充分。,圖b是由一個(gè)過載保護(hù)溢流閥和四個(gè)單向閥組成的緩沖補(bǔ)油回路。這種回路適合于正、反轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)載相同的場合，而且補(bǔ)油也比較充分。,圖c是由兩個(gè)過載溢流閥和兩個(gè)單向閥組成的緩沖補(bǔ)油回路。這種回路適用于正、反轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)載不同的場合，補(bǔ)油也較充分。,7.2速度控制回路,速度控制回路是指對液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度

18、進(jìn)行調(diào)節(jié)和變換的回路，即執(zhí)行元件從一種速度變換到另一種速度的回路。包括調(diào)速回路、快速運(yùn)動(dòng)回路和速度換接回路等。,調(diào)速是為了滿足液壓執(zhí)行元件對工作速度的要求，在不考慮液壓油的壓縮性和泄漏的情況下，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度為 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為 改變輸入液壓執(zhí)行元件的流量q或改變液壓缸的有效面積A（或液壓馬達(dá)的排量VM）均可以達(dá)到調(diào)速的目的。由于改變液壓缸的工作面積在實(shí)際上是很困難的，因此只能用改變輸入液壓執(zhí)行元件的流量或改變變量液壓馬達(dá)的排量的方法來調(diào)速。為了改變進(jìn)入液壓執(zhí)行元件的流量，可采用定量泵和流量控制閥的方法，也可采用改變變量泵排量的方法。前者稱為節(jié)流調(diào)速，后者稱為容積調(diào)速；而同時(shí)采用變量泵和流量

19、閥調(diào)速時(shí)，則稱容積節(jié)流調(diào)速。,7.2.1 節(jié)流調(diào)速回路,節(jié)流調(diào)速回路的工作原理是通過改變設(shè)置在回路中的流量控制元件（節(jié)流閥或調(diào)速閥）的通流截面積的大小來控制流入執(zhí)行元件或流出執(zhí)行元件的流量，達(dá)到調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)速度的目的。根據(jù)流量閥在回路中的位置不同，節(jié)流調(diào)速回路可分為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路、回油節(jié)流調(diào)速回路和旁路節(jié)流調(diào)速回路三種形式。,1. 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路,將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的進(jìn)油路上，液壓泵輸出的油液一部分經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸工作腔，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱，這就是所謂的“分流調(diào)速”。,（1）速度負(fù)載特性,（2）功率和效率,2. 回油節(jié)流調(diào)速回路,回油節(jié)流調(diào)速回路，即將節(jié)流閥串聯(lián)在液

20、壓缸的回油路上，利用節(jié)流閥控制液壓缸的輸出流量q2實(shí)現(xiàn)對壓缸的速度調(diào)節(jié)。,（1）速度負(fù)載特性,（2）功率和效率,盡管進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路在調(diào)速性能方面有許多相似之處，但是，它們也有許多不同的地方。,1）承受負(fù)負(fù)載的能力。 2）運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。 3）停車后的起動(dòng)性能。 4）實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性。,3. 旁路節(jié)流調(diào)速回路,由于節(jié)流閥調(diào)節(jié)從液壓泵流回油箱的流量，從而也就改變了從泵進(jìn)入液壓缸的流量。節(jié)流閥起到“分流調(diào)速”的作用，故回路中溢流閥此時(shí)是作為安全閥使用，常態(tài)時(shí)關(guān)閉，過載時(shí)打開，一般其調(diào)定壓力為液壓缸工作最大壓力的1.11.2倍。,（1）速度負(fù)載特性,（2）功率和效率,比較： 由于旁路節(jié)流調(diào)速回

21、路只有節(jié)流損失而無溢流損失，且泵的輸出壓力隨負(fù)載而變化，即節(jié)流損失和輸入功率隨負(fù)載而變化，故它的效率比前兩種調(diào)速回路高。但旁路節(jié)流調(diào)速回路負(fù)載特性很軟，低速承載能力又差，所以其應(yīng)用比前兩種少，只適用于速度較高，負(fù)載變化較小，對速度平穩(wěn)性要求不高而要求功率損失較小的系統(tǒng)中。,7.2.2 容積調(diào)速回路,容積調(diào)速回路是通過改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。其主要優(yōu)點(diǎn)是沒有節(jié)流損失和溢流損失，因而效率高，適用于高速、大功率調(diào)速系統(tǒng)。缺點(diǎn)是變量泵和變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。,容積調(diào)速回路根據(jù)油液的循環(huán)方式有開式回路和閉式回路兩種。 開式回路：從油箱吸油，執(zhí)行元件的回油直接回油箱，油液能得到較好

22、的冷卻；但油箱體積大，空氣和臟物容易侵入回路，影響正常工作。 閉式回路：執(zhí)行元件的回油直接與泵的吸油腔相連，結(jié)構(gòu)緊湊，只需很小的補(bǔ)油箱，空氣和臟物不易混入回路，但油液的散熱條件差，為了補(bǔ)充(回路中的)泄漏、并進(jìn)行換油和冷卻，需附設(shè)補(bǔ)油泵(其流量為主泵的1015，壓力為0.30.5MPa)。,1.變量泵-定量執(zhí)行元件容積調(diào)速回路,下圖所示為變量泵和定量液壓執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路。,2. 定量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路,下圖所示為定量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路。,3. 變量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路,下圖所示為采用雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路。,7.2.3 容積節(jié)流調(diào)速回路,容積節(jié)流

23、調(diào)速回路采用壓力補(bǔ)償變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入或流出液壓缸的流量來控制其運(yùn)動(dòng)速度，并使變量泵的輸出量自動(dòng)地與液壓缸所需流量相適應(yīng)。這種調(diào)速回路沒有溢流損失，效率較高，速度穩(wěn)定性也比容積調(diào)速回路好，常用于速度范圍大，功率不太大的場合。,下圖是限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的調(diào)速回路 該回路由限壓式變量泵1供油，壓力油經(jīng)調(diào)速閥2進(jìn)入液壓缸3無桿腔，回油經(jīng)背壓閥4返回油箱。液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度由調(diào)速閥中的節(jié)流閥來調(diào)節(jié)。,快速運(yùn)動(dòng)回路又稱增速回路，其功用在于使液壓執(zhí)行元件在空載時(shí)獲得所需的高速，以提高系統(tǒng)的工作效率或充分利用功率。實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的方法不同有多種方案,下面介紹幾種常用的快速運(yùn)動(dòng)回路。,7.2.

24、4 快速運(yùn)動(dòng)回路,1采用蓄能器的快速運(yùn)動(dòng)回路,對于間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的液壓機(jī)械，當(dāng)執(zhí)行元件間歇或低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵向蓄能器充油。而在工作循環(huán)中某一工作階段執(zhí)行元件需要快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，蓄能器作為泵的輔助動(dòng)力源，可與泵同時(shí)向系統(tǒng)提供壓力油。圖513所示為一補(bǔ)助能源回路。將換向閥移到閥右位時(shí)，蓄能器所儲存的液壓油即釋放出來加到液壓缸，活塞快速前進(jìn)。例如活塞在做澆注或加壓等操作過程時(shí)，液壓泵即對蓄能器充壓（蓄油）。當(dāng)換向閥移到閥左位時(shí)，此時(shí)蓄能器液壓油和泵排出的液壓油同時(shí)送到液壓缸的活塞桿端，活塞快速回行。這樣，系統(tǒng)中可選用流量較小的油泵及功率較小電動(dòng)機(jī)，可節(jié)約能源并降低油溫。,如圖所示:工作行程時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，打開

25、右邊卸荷閥，大流量泵卸荷，系統(tǒng)由小流量泵供油；當(dāng)需要快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)壓力較低，由兩臺泵共同向系統(tǒng)供油圖中所示 。,2. 利用雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路,3利用差動(dòng)連接的快速動(dòng)作回路,其特點(diǎn)為當(dāng)液壓缸前進(jìn)時(shí)，活塞從液壓缸右側(cè)排出的油再從左側(cè)進(jìn)入液壓缸，增加進(jìn)油處的一些油量，即和泵同時(shí)供應(yīng)液壓缸進(jìn)口處的液壓油，可使液壓缸快速前進(jìn)，但使液壓缸推力變小。,左圖是利用具有P型中位機(jī)能的換向閥的差動(dòng)回路。當(dāng)換向閥位于中位時(shí)，P型中位機(jī)能的閥使液壓缸差動(dòng)連接，液壓缸快速向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)換向閥處于左工位時(shí)，液壓缸前進(jìn)速度減慢。,速度換接回路的功能是使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)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,因而

26、這個(gè)轉(zhuǎn)換不僅包括液壓執(zhí)行元件快速到慢速的換接,而且也包括兩個(gè)慢速之間的換接。實(shí)現(xiàn)這些功能的回路應(yīng)該具有較高的速度換接平穩(wěn)性。 1. 快速與慢速的換接回路：圖中所示的為用行程閥來實(shí)現(xiàn)快慢速換接的回路。在圖示狀態(tài)下，液壓缸快進(jìn),當(dāng)活塞所連接的擋塊壓下行程閥6時(shí)，行程閥關(guān)閉,液壓缸右腔的油液必須通過節(jié)流閥5才能流回油箱，活塞運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)變?yōu)槁俟みM(jìn)；當(dāng)換向閥左位接人回路時(shí),壓力油經(jīng)單向閥4進(jìn)入液壓缸右腔，活塞快速向右返回。這種回路的快慢速換接過程比較平穩(wěn),換接點(diǎn)的位置比較準(zhǔn)確。缺點(diǎn)是行程閥的安裝位置不能任意布置，管路連接較為復(fù)雜。若將行程閥改為電磁閥，安裝連接比較方便,但速度換接的平穩(wěn)性、可靠性以及換

27、向精度都較差。,7.2.5 速度換接回路,2兩種慢速的換接回路：圖中所示為用兩個(gè)調(diào)速閥來實(shí)現(xiàn)不同工進(jìn)速度的換接回路。圖a中的兩個(gè)調(diào)速閥并聯(lián)，由換向閥實(shí)現(xiàn)換接。兩個(gè)調(diào)速閥可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)各自的流量.互不影響；但是.一個(gè)調(diào)速閥工作時(shí)另一個(gè)調(diào)速閥內(nèi)無油通過，它的減壓閥不起作用而處于最大開口位置，因而速度換接時(shí)大量油液通過該處將使機(jī)床工作部件產(chǎn)生突然前沖現(xiàn)象。因此它不宜用于在工作過程中的速度換接，只可用在速度預(yù)選的場合。 圖b所示為兩調(diào)速閥串聯(lián)的速度換接回路。當(dāng)主換向閥D左位接人系統(tǒng)時(shí)，調(diào)速閥B被換向閥C短接；輸入液壓缸的流量由調(diào)速閥A控制。當(dāng)閥C右位接入回路時(shí)，由于通過調(diào)速閥B的流量調(diào)得比A小，所以輸

28、入液壓缸的流量由調(diào)速閥B控制。在這種回路中的調(diào)速閥A一直處于工作狀態(tài),它在速度換接時(shí)限制著進(jìn)入調(diào)速閥B的流量，因此它的速度換接平穩(wěn)性較好，但由于油液經(jīng)過兩個(gè)調(diào)速閥,所以能量損失較大。,73多缸工作控制回路,在液壓系統(tǒng)中，如果由一個(gè)油源給多個(gè)液壓缸輸送壓力油,這些液壓缸會(huì)因壓力和流量的彼此影響而在動(dòng)作上相互牽制，必須使用一些特殊的回路才能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的動(dòng)作要求,常見的這類回路主要有以下三種。,順序動(dòng)作回路的功用是使多缸液壓系統(tǒng)中的各個(gè)液壓缸嚴(yán)格地按規(guī)定的順序動(dòng)作。按控制方式不同,可分為壓力控制、行程控制和時(shí)間控制三大類。,一、順序動(dòng)作回路,當(dāng)換向閥左位接入回路且順序閥D的調(diào)定壓力大于液壓缸A的最大前

29、進(jìn)工作壓力時(shí)，壓力油先進(jìn)入液壓缸A的左腔，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作；當(dāng)液壓缸行至終點(diǎn)后，壓力上升， 壓力油打開順序閥D進(jìn)入液壓缸B的左腔,實(shí)現(xiàn)動(dòng)作;同樣地,當(dāng)換向閥右位接人回路且順序閥C的調(diào)定壓力大于液壓B的最大返回工作壓力時(shí),兩液壓缸則按和的順序返回。顯然這種回路動(dòng)作的可靠性取決于順序閥的性能及其壓力調(diào)定值,即它的調(diào)定壓力應(yīng)比前一個(gè)動(dòng)作的壓力高出0.81.0Mpa，否則順序閥易在系統(tǒng)壓力脈沖中造成誤動(dòng)作,由此可見,這種回路適用于液壓缸數(shù)目不多、負(fù)載變化不大的場合。其優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作靈敏,安裝連接較方便；缺點(diǎn)是可靠性不高,位置精度低。,1.壓力控制順序動(dòng)作回路,如圖所示兩個(gè)行程控制的順序動(dòng)作回路。其中圖a所示為行程

30、閥控制的順序動(dòng)作回路,在圖示狀態(tài)下,A、B兩液壓缸活塞均在右端。當(dāng)推動(dòng)手柄,使閥C左位工作,缸A左行,完成動(dòng)作；擋塊壓下行程閥D后,缸B左行,完成動(dòng)作；手動(dòng)換向閥復(fù)位后,缸A先復(fù)位,實(shí)現(xiàn)動(dòng)作；隨著擋塊后移,閥D復(fù)位,缸B退回實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。至此,順序動(dòng)作全部完成。這種回路工作可靠,但動(dòng)作順序一經(jīng)確定,再改變就比較困難,同時(shí)管路長,布置較麻煩。 圖b所示為由行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路,當(dāng)閥E電磁鐵得電換向時(shí)，缸A左行完成動(dòng)作后,觸動(dòng)行程開關(guān)S1使閥F電磁鐵得電換向,控制缸B左行完成動(dòng)作,當(dāng)缸B左行至觸動(dòng)行程開關(guān)S2使閥E電磁鐵失電,缸A返回,實(shí)現(xiàn)動(dòng)作后,觸動(dòng)S3使F電磁鐵斷電,缸B返回,完成動(dòng)作,最后

31、觸動(dòng)S4使泵卸荷或引起其它動(dòng)作,完成一個(gè)工作循環(huán)。這種回路的優(yōu)點(diǎn)是控制靈活方便,但其可靠程度主要取決于電氣元件的質(zhì)量。,2. 行程控制順序動(dòng)作回路,3.時(shí)間控制式,在液壓裝置中常需使兩個(gè)以上的液壓缸作同步運(yùn)動(dòng)，理論上依靠流量控制即可達(dá)到，但若要作到精密的同步，則可采用比例式閥門或伺服閥配合電子感測元件、計(jì)算機(jī)來達(dá)成，以下將介紹幾種基本的同步回路。,二、同步回路,如圖所示，由于很難調(diào)整得使兩個(gè)流量一致，所以精度較差。,1. 使用調(diào)速閥的同步回路,2. 帶補(bǔ)償措施的串聯(lián)液壓缸同步回路,該回路中，液壓缸1有桿腔的有效面積與液壓缸2無桿腔的有效面積相等，因而從液壓缸1有桿腔排出的油液進(jìn)入液壓缸2的有桿

32、腔后，兩液壓缸便同步下降?；芈分杏醒a(bǔ)償措施使同步誤差在每一次下行運(yùn)動(dòng)中都得到消除，以避免誤差的積累。其補(bǔ)償原理為：當(dāng)三位四通換向閥5處于右工位時(shí)，兩液壓缸活塞同時(shí)下行，若液壓缸1的活塞先運(yùn)動(dòng)到底，它就觸動(dòng)行程開關(guān)a（圖中未畫出）使閥4電磁鐵通電，閥4處在右工位，壓力油經(jīng)閥4和液控單向閥液壓缸2的上腔補(bǔ)油，推動(dòng)活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到底，誤差即被消除。若液壓缸2先運(yùn)動(dòng)到底，則觸動(dòng)行程開關(guān)b （圖中未畫出）使閥3的電磁鐵通電，閥3處于上工位，控制壓力油使液控單向閥反向通道打開，使液壓缸1的下腔通過液控單向閥回油，其活塞即可繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到底。這種串聯(lián)式同步回路只適用于負(fù)載較小的液壓系統(tǒng)。,3. 用分流集流閥的同步

33、回路,利用分流閥可以使兩個(gè)執(zhí)行元件得到相同的（或成比例的）流量，因而使兩個(gè)執(zhí)行元件得到相同的（或成比例的）運(yùn)動(dòng)速度。 圖中所示是采用單向閥及分流閥的同步回路。在圖示位置，壓力油經(jīng)電磁換向閥，進(jìn)入分流閥，經(jīng)分流閥后分成兩股等量的油液進(jìn)入液壓缸，使兩缸的活塞同步（等速）向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)使換向閥處在右工位時(shí)，兩缸活塞快速退回。 這種分流閥可以自動(dòng)補(bǔ)償活塞上載荷變化對其流量輸出的影響，并消除同步誤差。在所示回路中，若用分流集流閥取代回路中的分流閥及單向閥，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)液壓缸活塞同步伸出及同步縮回動(dòng)作。,如圖所示，將兩支（或若干支）液壓缸運(yùn)用機(jī)械裝置（如齒輪或剛性梁）將其活塞桿連結(jié)在一起使它們的運(yùn)動(dòng)相互受牽制

34、，因此，即可不必在液壓系統(tǒng)中采取任何措施而達(dá)到同步，此種同步方法簡單，工作可靠，它不宜使用在兩缸距離過大或兩缸負(fù)載差別過大的場合。,4. 機(jī)械連接同步回路,7. 4 其它回路,一、鎖緊回路 鎖緊回路可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在任意位置停止，并可防止其停止后竄動(dòng)。三位換向閥的中位O型或M型等滑閥機(jī)能,可以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在行程范圍內(nèi)任意位置停止,但由于滑閥的泄漏,保持其停止位置不動(dòng)的性能(鎖緊精度)不高。為了提高對執(zhí)行元件的鎖緊精度，常采用泄漏極小的座閥結(jié)構(gòu)的液控單向閥作為鎖緊元件，如圖所示。用平衡閥鎖緊的回路在平衡回路中已經(jīng)提及。為保證鎖緊可靠，必須注意平衡閥開啟壓力的調(diào)整。在有外控式平衡閥的回路中，還應(yīng)注意采用合適換向機(jī)能的換向閥。,1. 使用液控單向閥的鎖緊回路,2. 使用制