任务六正确连接与安装压力控制回路ppt课件.ppt

任务六 压力控制阀及压力控制回路,在液压传动系统中，控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制阀，这类阀的共同点主要是利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。,1、定义：在液压传动系统中，控制液压油压力高低或利用压力作为信号控制其他元件动作的阀称之为压力控制阀。2、工作原理：利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡来控制阀口开度，调节压力或产生动作。3、分类：,压力控制阀,压力控制阀分类,一、溢流阀,（一）、溢流阀的结构和工作原理作用：一是在系统中起溢流稳压作用； 二是在变量泵系统中起限压安全保护作用。,按结构型式分： 直动式溢流阀 先导式溢流阀,1、直动型溢流阀,一般用于低压小流量场合。,2、先导型溢流阀,P,T,符号,溢流阀的主要特点,1、常态下阀口常闭。2、 出口接油箱，溢流时 进油口压力稳定。3、采用内泄油口，简化油路。,P,T,符号,1、为定量泵系统溢流稳压,（二）溢流阀应用,2、为变量泵系统提供过载保护,（二）溢流阀应用,3、用于远程及多级调压,从较远距离的地方来控制泵工作压力的回路。遥控溢流阀的调定压力一定要低于主溢流阀调定压力，否则等于将主溢流阀引压口堵塞。,（二）溢流阀应用,4、实现液压泵泄荷,2022年11月17日星期四,（二）溢流阀应用,正常工作时先导溢流阀起溢流稳压作用。当二位二通阀电磁铁通电后，起卸荷作用。,5、用作背压阀,（二）溢流阀应用,练 习,分析下列回路中个溢流阀的调定压力分别为pY1 =3MPa，pY2 =2MPa，pY3=4MPa，问外负载无穷大时，泵的出口压力各位多少？,二、减压阀,当回路内有两个以上液压缸，其中之一需要较低的工作压力，同时其它的液压缸仍需高压运作时，此刻就得用减压阀提供一较系统压力低的压力给低压缸。,1、减压阀分类,直动型,先导型,一般减压阀,按结构,按功用,减压阀,定值减压阀,定差减压阀,定比减压阀,2、减压阀结构原理图,2）减压阀结构,直动型减压阀,2022年11月17日星期四,直动式：靠阀芯和壳体之间的缝隙产生节流形成压降，进口压力升高，出口压力也升高，阀芯上移，节流增加出口压力降至原值。 进口压力不变，流量增加，压差增加阀芯下移，出口压力升高至原值。,总之，阀芯随出口压力的变化而移动，保证其压力的恒定。控制出口压力越大弹簧越粗，体积越大。,先导型定值减压阀,2022年11月17日星期四,先导式：出口压力的大小由先导弹簧决定，出口压力升高时，先导阀被打开，主阀芯上下有压差，上移节流口减小，压力下调。远控口接上可实现远程调压。,3、减压阀的职能符号及特点,特点：1、常态下阀口常开。2、从出口引压力油控制阀口开度。3、进口压力小于调定值时，不起减压作用。4、当进油口压力高于调定值时，保持出口稳定低压。5、泄油口单独接油箱。,减压阀与溢流阀比较,溢流阀 减压阀 a 保持进口压力不变 出口压力 b 内部回油 外部回油 c 阀口常闭 阀口常开 d 阀芯二凸肩 阀芯三凸肩 e 一般并联于系统 一般串联于系统,4、减压阀的应用,2022年11月17日星期四,不管回路压力多高，A缸压力决不会超过3MPa。,减压阀的应用,经顺序阀到工作装置主油路，经减压阀到起吊离合器油缸6起重机操纵油路。液控单向阀防止重物下落；顺序阀保证一定压力时工作机构才能工作；减压阀适应离合器操作力小。,二级减压回路,例题,2022年11月17日星期四,如图所示，溢流阀调定压力ps1=4.5MPa，减压阀的调定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积A=20 10-4m2，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：（1）活塞在运动时和到达尽头时，A、B两点的压力。（2）当负载F=7000N时，A、B两点的压力是多少？,三、顺序阀,顺序阀是使用在一个液压泵要供给两个以上液压缸依一定顺序动作场合的一种压力阀, 控制压力可是自身压力或外来油源压力。 顺序阀的构造及其动作原理类似溢流阀，有直动式和先导式两种，目前较常用直动式。顺序阀与溢流不同的是：出口直接接执行元件，另外有专门的泄油口。,1、结构,2022年11月17日星期四,进口压力达一定值时，阀芯移动，与出口相通，因出口常通某一压力油路，所以卸油口要从阀的外部接油箱。直控顺序阀将下盖转180实现远控，将上盖转180变为卸荷阀，堵死出口省回油管。,单向顺序阀,顺序阀的特点及职能符号,1、常态下阀口常闭。2、出口接执行元件，控制油压力达到调定值时，阀口开启。3、进油口压力不能保证稳定，泄油单独接油箱。,2）顺序阀应用,控制多个执行元件的顺序动作 定位夹紧回路,2022年11月17日星期四,图示为一定位与夹紧回路，其前进的动作顺序是先定位后夹紧，后退是同时退后。,起平衡阀的作用,2022年11月17日星期四,在大形压床上由于压柱及上模很重，为防止因自重而产生的自走现象，必须加装平衡阀（顺序阀）。,3、控制双泵系统中的大流量泵卸荷,泵1 为大流量泵，泵2位小流量泵，两泵并联。顺序阀3 因能使泵卸荷阀。,四、压力继电器,2022年11月17日星期四,压力继电器是利用液体压力来启闭电气触点的液电信号转换元件。它的作用是当液压系统压力达到某一调定值时压力继电器发出电信号使电器元件（如电磁阀的电磁铁、继电器、电机等）动作，实现自动程序控制和安全保护。 压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式。柱塞式的最为常用。,1）结构,2022年11月17日星期四,2）应用,2022年11月17日星期四,压力控制回路,2022年11月17日星期四,所谓液压基本回路就是由有关的液压元件组成用来完成某种特定功能的典型回路。一些液压设备的液压系统虽然很复杂，但它通常都由一些基本回路组成，所以掌握一些基本回路的组成、原理和特点将有助于认识分析一个完成的液压系统。 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的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路，这类回路包括调压、减压、增压、保压、卸荷和平衡等多种回路。,2022年11月17日星期四,1、调压回路,2022年11月17日星期四,调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中,用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。 若系统中需要二种以上的压力，则可采用多级调压回路。,1）单级调压回路,2022年11月17日星期四,如图a所示，在液压泵出口处设置并联溢流阀2即可组成单级调压回路，从而控制了液压系统的工作压力。,2）二级调压回路,2022年11月17日星期四,可实现两种不同的系统压力控制。由溢流阀2和溢流阀4各调一级，当二位二通电磁阀3处于图示位置时，系统压力由阀2调定,当阀3得电后处于右位时，系统压力由阀4调定，但要注意:阀4的调定压力一定要小于阀2的调定压力，否则不能实现；当系统压力由阀4调定时，溢流阀2的先导阀口关闭，但主阀开启，液压泵的溢流流量经主阀回油箱。,3）多级调压回路,2022年11月17日星期四,由溢流阀1、2、3分别控制系统的压力，从而组成了三级调压回路。当两电磁铁均不带电时，系统压力由阀1调定,当1YA得电，由阀2调定系统压力；当2YA带电时系统压力由阀3调定。但在这种调压回路中，阀2和阀3的调定压力都要小于阀1的调定压力，而阀2和阀3的调定压力之间没有什么一定的关系。,4）连续、按比例进行压力调节的回路,调节先导型比例电磁溢流阀的输入电流I，即可实现系统压力的无级调节，这样不但回路结构简单，压力切换平稳。而且更容易使系统实现远距离控制或程序控制。,2、减压回路,2022年11月17日星期四,减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较系统压力低的稳定压力。最常见的减压回路通过定值减压阀与主油路相连,如图a所示。回路中的单向阀供主油路压力降低(低于减压阀调整压力)时防止油液倒流，起短时保压之用，减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方法获得两级或多级减压,图b所示为利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2，则可由阀1、阀2各调得一种低压，但要注意，阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定压力值。,3、卸荷回路,1）采用复合泵的卸荷回路,2022年11月17日星期四,利用复合泵作液压钻床的动力源。当液压缸快速推进时，推动液压缸活塞前进所需的压力较左右两边的溢流阀所设定压力还低，故大排量泵和小排量泵的压力油全部送到液压缸使活塞快速前进。,当钻头和工件接触时，液压缸活塞移动速度要变慢且在活塞上的工作压力变大，此时往液压缸管路的油压力上升到比右边的卸荷阀设定的工作压力大时，卸荷阀被打开，低压大排量泵所排除的液压油经卸荷阀送回油箱。单向阀受高压油作用的关系，故低压泵所排出的油根本就不会经单向阀流到液压缸。可知在钻削进给的阶段，液压缸的油液就由高压小排量泵来供给。因为这种回路的动力几乎完全是由高压泵在消耗而已，故可达到节约能源的目的。卸荷阀的调定压力通常比溢流阀的调定压力要低0.5MPa以上。,2）利用二位二通阀旁路卸荷的回路,利用二位二通阀旁路卸荷的回路：当二位二通阀左位工作，泵排除的液压油以接近零压状态流回油箱以节省动力并避免油温上升。图中二位二通阀系以手动操作，亦可使用电磁操作。注意二位二通阀的额定流量必须和泵的流量相适宜。,3）利用换向阀卸载的回路,采用中位串联型（M型中位机能）换向阀，当阀位处于中位置时，泵排出的液压油直接经换向阀的PT通路流回油箱，泵的工作压力接近于零。使用此种方式卸载，方法比较简单，但压力损失较多，且不适用于一个泵驱动两个或两个以上执行元件的场所。注意三位四通换向阀的流量必须和泵的流量相适宜。,4）利用溢流阀远程控制口卸载的回路,2022年11月17日星期四,将溢流阀的远程控制口和二位二通电磁阀相接。当二位二通电磁阀通电，溢流阀的远程控制口通油箱，这时溢流阀的平衡活塞上移，主阀阀口打开，泵排出的液压油全部流回油箱，泵出口压力几乎是零，故泵成卸荷运转状态。注意图中二位二通电磁阀只通过很少流量，因此可用小流量规格（尺寸为1/8或1/4）。在实际应用上，此二位二通电磁阀和溢流阀组合在一起，此种组合称为电磁控制溢流阀。,5）采用限压式变量泵卸荷,执行速度慢，流量小实际处于卸荷状态。,4、保压回路,有的机械设备在工作过程中,常常要求液压执行机构在其行程终止时,保持压力一段时间,这时需采用保压回路。所谓保压回路,也就是使系统在液压缸不动或仅有工件变形所产生的微小位移下稳定地维持住压力,最简单的保压回路是使用密封性能较好的液控单向阀的回路,但是阀类元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维持太久。常用的保压回路有以下几种:,1）利用液压泵保压的保压回路,2022年11月17日星期四,利用液压泵的保压回路也就是在保压过程中,液压泵仍以较高的压力(保压所需压力)工作,此时,若采用定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回箱,系统功率损失大,易发热,故只在小功率的系统且保压时间较短的场合下才使用；若采用变量泵，在保压时，泵的压力较高,但输出流量几乎等于零。因而,液压系统的功率损失小，这种保压方法且能随泄漏量的变化而自动调整输出流量，因而其效率也较高。,2）利用蓄能器的保压回路,2022年11月17日星期四,这种蓄能器借助蓄能器来保持系统压力，补偿系统泄漏。图示为利用虎钳做工件的夹紧。将换向阀移到阀左位时，活塞前进将虎钳夹紧，这时泵继续输出的压力油将蓄能器充压，直到卸荷阀被打开卸载，此时作用在活塞上的压力由蓄能器来维持并补充液压缸的漏油作用在活塞上，当工作压力降低到比卸荷阀所调定的压力还低时，卸荷阀又关闭，泵的液压油再继续送往蓄能器。本系统可节约能源并降低油温。,4、增压回路,1）利用串联液压缸的增压回路,2022年11月17日星期四,将小直径液压缸和大直径液压缸串联可使冲柱急速推出，且在低压下可得很大的力量输出。将换向阀移到左位，泵所送过来的油液全部进入小直径液压缸活塞后侧，冲柱急速推出，此时大直径液压缸由单向阀将油液吸入，且充满大液压缸后侧空间。当冲柱前进达尽头受阻时，泵送出的油液压力升高，而使顺序阀动作，此时油液以溢流阀所设定的压力作用在大小直径液压缸活塞后侧，故推力等于大小直径液压缸活塞后侧面积和乘上溢流阀所调定的压力。当然如想以单独使用大直径液压缸以同样速度运动话，势必选用更大容量的泵，而采用这种串联液压缸则只要用小容量泵就够了，节省许多动力。,2）利用增压器的增压回路,2022年11月17日星期四,将三位四通换向阀移到右位工作时，泵将油液经引导型单向阀送到液压缸活塞后侧使冲柱向下压，同时增压器的活塞也受到油液作用向右移动，至规定压力自然停止，使它成为只要一有油送进增压器活塞大直径侧就能够马上前进的状态。于是当冲柱下降碰到工件（即产生负荷），则泵的输出立即升高并打开顺序阀，经减压阀减压后的油液以减压阀所调定的压力作用在增压器的大活塞上，于是使增压器小直径侧产生3倍减压阀所调定压力的高压油液进入冲柱上方而产生更强的加压作用。当换向阀左位时，冲柱上升，换向阀如到中位时，可以暂时防止冲柱向下掉。如果要完全防止其向下掉，则必须在冲柱下降时油的出口处装一液控单向阀。,3）气压液压的增压回路,2022年11月17日星期四,把上油箱油液先送入增压器的出口侧，再由压缩空气作用在增压器大活塞面积上使出口侧油液压力增强。手动换向阀移到阀右位时，空气进入上方油箱把上方油箱的油液经增压器小直径活塞下部送到三个液压缸。当液压缸冲柱下降碰到工件时，造成阻力使空气压力上升打开顺序阀，使空气进入增压器活塞的上部来推动活塞。增压器的活塞下降会遮住通往上方油箱的油路，活塞继续下移，使小直径活塞下侧的油液变成高油液并注到三支液压缸。一旦把换向阀移到阀左位时，下方油箱的油会从液压缸下侧进入把冲柱上移，液压缸冲柱上侧的油液流经增压器并回到上方油箱，增压器恢复原来位置。,6、平衡回路,2022年11月17日星期四,平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。,1）采用单向顺序阀的平衡回路,平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。1）采用单向顺序阀的平衡回路。当lYA得电后活塞下行,回油路上存在着一定的背压;只要将这个背压调得能支承住活塞和与之相连的工作部件自重,活塞就可以平稳地下落。当换向阀处于中位时，活塞就停止运动,不再继续下移。这种回路当活塞向下快速运动时功率损失大,锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落;因此它只适用于工作部件重量不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。,2）采用液控顺序阀的平衡回路,2022年11月17日星期四,当活塞下行时,控制压力油打开液控顺序阀,背压消失,因而回路效率较高,当停止工作时,液控顺序阀关闭以防止活塞和工作部件因自重而下降。这种平衡回路的优点是只有上腔进油时活塞才下行,比较安全可靠；缺点是,活塞下行时平稳性较差。这是因为活塞下行时,液压缸上腔油压降低,将使液控顺序阀关闭。当顺序阀关闭时,因活塞停止下行,使液压缸上腔油压升高,又打开液控顺序阀。因此液控顺序阀始终工作于启闭的过渡状态,因而影响工作的平稳性,这种回路适用于运动部件重量不很大、停留时间较短的液压系统中。,任务3 流量控制阀,2022年11月17日星期四,液压系统在工作时，常需随工作状态的不同而以不同的速度工作，对液压执行元件而言，控制“流入执行元件的流量”或“流出执行元件的流量”都可控制执行元件的速度。 只要控制流量就控制了速度；无论那一种流量控制阀，内部一定有节流阀的构造，因此节流阀可说是最基本的流量控制阀了。,流量控制阀功用功用：通过改变阀口过流面积来 调节输出流量，从而控制 执行元件的运动速度。流量控制阀分类节流阀 调速阀,任务3 流量控制阀,节流阀 调速阀,一、节流阀1、节流阀的结组成：阀体、阀芯、 弹簧、调节手轮等,一、节流阀：,2022年11月17日星期四,任何液压系统都要有泵，不管执行元件的推力、速度如何变化，定量泵的输出流量永远是固定不变的，所谓速度控制或控制流量只是使流入执行元件之流量小于泵的流量而已，故常将其称为节流调速。 图示说明定量泵在无负载且设回路无压力损失的状况下，其节流前后的差异；节流前泵打出的的油全进入回路，此时泵输出压力趋近于零；节流后泵50L/min的流量才有30L/min能进入回路，虽然其压力趋近于零，但是剩余的20L/min得经溢流阀流回油箱，若将溢流阀压力设定为5MPa，此时就算是没有负载，系统压力仍将会大于4MPa，也就是说不管负载的大小如何，只要作了速度控制，则泵的输出压力将会趋近溢流阀的设定压力，趋近的程度由节流量的多少与负载大小来决定。,1）节流阀结构,2022年11月17日星期四,节流阀是根据孔口与阻流管原理所作出的，如图节流阀的结构，油液由入口进入，经滑轴上的节流口后，由出口流出。调整手轮使滑轴轴向移动，以改变节流口节流面积的大小，从而改变流量大小达到调速的目的。图中油压平衡用孔道在于减小作用于手轮上的力，使滑轴上下油压平衡。,单向节流阀,2022年11月17日星期四,图为单向节流阀，与普通节流阀不同的是：只能控制一个方向的流量大小，而在另一个方向则无节流作用。,2）节流阀原理,2022年11月17日星期四,入口、出口压差,3）节流阀的流量特性和影响稳定的因素流量特性方程 q = kATp m 它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力差p 和开口面积AT 之间的关系。特性曲线见图631。由于外负载波动引起阀前后压力差p 变化，即使阀的开口面积AT 不变，也会导致流经阀的流量q 不稳定。原因：（1）负载变化的影响 （2）温度的影响,节流阀的压力特性,2022年11月17日星期四,图a所示液压系统未装节流阀，若推动活塞前进所需最低工作压力为1MPa,那么当活塞前进时，压力表指示的压力为1MPa；当装了节流阀控制活塞前进速度如图b所示，那么当活塞前进时，则节流阀入口压力会上升到溢流阀所调定的压力，溢流阀被打开，一部分油液经溢流阀流入油箱。,4）节流阀的应用,二、调速阀,2022年11月17日星期四,如前所述当液压缸所推动的负载变化时，使得节流阀进出口压力差变化，通过的流量也有变化，从而活塞的速度不稳定。为使活塞运动速度不会因负载的变化而变化，应该采用调速阀。调速阀能在负载变化的状况下，保持进口、出口压力差恒定。,二、调速阀1、调速阀工作原理组成：定差减压阀与节流阀串联而成如图636,定差减压阀阀芯受力平衡方程,负载F,p3，减压阀阀芯右移，x，减压作用，p2，使p = p2-p3， 基本不变。 反之：F，p3减压阀阀心左移，x，减压作用，p2仍使p = p2-p3 基本不变。, 调速阀虽然解决了负载变化对流量的影响，但温度变化对流量仍有影响。 对于速度稳定性要求高的液压系统，需要用温度补偿调速阀。,调速方法,调速回路,由液压缸的速度 v =q /A，液压马达的转速 n = q /vm 调节执行元件的工作速度v ，可以改变输入执行元件的流量q或执行元件输出的流量q ；或改变执行元件的几何参数。 由 ，故对于定量泵供油系统，可以用流量控制阀（调节AT）来调速节流调速回路； 由qB=nVB ，故对于变量泵（马达）系统，可以改变液压泵（马达）的排量VB （ Vm ）调速容积调速回路； 也可以同时调节泵的排量（ VB ）和使用流量控制阀（调节AT）调速容积节流调速回路。,按流量控制阀安放位置的不同分： 进油路上进油节流调速回路 回油路上回油节流调速回路 旁油路上旁路节流调速回路,节流调速回路,按使用流量阀分为： 节流阀节流阀式节流调速回路 调速阀调速阀式节流调速回路,通过调节流量阀通流面积（AT）控制执行元件运动速度的回路，,调速方式：由 ，调节AT调速,结论：进回油节流调速回路的速 度负载特性及功率特性,速度负载特性方程：,节流阀式进油路节流调速回路,调速特性：,基本的速度控制回路,2022年11月17日星期四,有进油节流调速、回油节流调速、旁路节流调速三种方法。 进油节流调速：就是控制执行元件入口的流量，图示，该回路不能承受负负载，如有负向负荷（负荷与运动方向同向者），则速度失去控制。,2022年11月17日星期四,回油节流调速：就是控制执行元件出口的流量，图示，回油节流调速是控制排油，节流阀可提供背压，使液压缸能承受各种负荷。,2022年11月17日星期四,旁路节流调速：是控制不需流入执行元件也不经溢流阀而直接流回油箱的油的流量，从而达到控制流入执行元件油液流量的目的。图示旁路节流调速回路，该回路的特点是液压缸的工作压力基本上等于泵的输出压力，其大小取决于负载，该回路中的溢流阀只有在过载时才打开。,三种调速方法不同点,2022年11月17日星期四,1）进油调速和回油调速会使回路压力升高，造成压力损失；旁路调速则几乎不会。2）用旁路调速作速度控制时，无溢流损失，效率最高，控制性能最差，主要用于负载变化很小的正向负载的场合。3）用进油调速作速度控制时，效率次之，主用于负荷变化较大之正向负载的场合。 4）用回油调速作速度控制时，效率最差，控制性能最佳，主要用于有负向负载的场合。,容积调速回路,容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。根据变量装置分为：,变量泵与定量马达（缸）组成的容积调速回路定量泵与变量马达组成的容积调速回路变量泵与变量马达组成的容积调速回路,原理：变量泵定量马达闭式调速回路 安全阀2防止回路过载，辅助泵 8补充主泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油条件，置换部分发热 油液以降低系统温升。,变量泵与定量马达（缸）组成的容积节流调速回路,特点：泵的转速 np 和马达排量VM 视为常数，改变泵 的排量Vp可使马达转速 nM 和输出功率 PM 随之 成比例的变化。马达的输出转矩 TM 和回路的 工作压力p 取决于负载转矩，不会因调速而 发生变化，所以这种回路常称为恒转矩调速回路。,回路的速度刚性受负载变化影响的原因： 随着负载增加，因泵和马达的泄漏增加，致使马达输出转速下降。,原理：变量泵定量马达闭式调速回路 安全阀3防止回路过载，辅助泵 4补充主泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油条件。,定量泵与变量马达组成的容积节流调速回路,特点：泵的流量qp 视为常数，改变泵马达的排量 VM可使马达转速 nM 和输出转矩 TM 随之 成比例的变化。马达的输出功率PM取决于 泵的功率，不会因调速而发生变化，所以 这种回路常称为恒功率调速回路。,回路的速度刚性受负载变化影响的原因： 随着负载增加，因泵和马达的泄漏增加，致使马达输出转速下降。,原理：变量泵变量马达闭式调速回路，元件对称布置，变换泵的供 油 方向，即可实现马达正反向旋转。单向阀4、5 用于辅助泵 3 双向补油，单向阀6、7 使溢流阀8 在两个方向起过载保护作。,在低速段，先将马达排量调至最大，用变量泵调速，当泵的排量由小变大，直至最大，马达转速随之升高，输出功率也随之线性增加。此时因马达排量最大，马达能获得最大输出转矩，且处于恒转矩状态（恒转矩调节）。 高速段，泵为最大排量，用变量马达调速，将马达排量由大调小，马达转速继续升高，输出转矩随之降低。此时因泵处于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态（恒功率调节）。,变量泵与变量马达组成的容积节流调速回路,由于泵和马达的排量都可调，扩大了回路的调速范围，一般Re100 。,特点：,在负载不大或空载时，实现快速运动，以提高生产率或充分利用功率。,快速运动回路,油缸差动连接快速回路,将液压缸有杆腔回油和液压泵供油合在一起进入液压缸无杆腔，活塞将快速向右运动， 差动连接与非差动连接的速度之比为 v 1/v1A1/(A1-A2),注：在差动回路中，泵的流量和缸的有杆腔排出的流量合在一 起流过的阀和管道应按合成流量来选择规格，否则会导致 压力损失过大，泵空载时供油压力过高。,外控顺序阀3（卸荷阀）和溢流阀5分别设定双泵供油和小流量泵2供油时系统的最高工作压力。当系统压力低于阀3调定压力时，两个泵同时向系统供油，活塞快速向右运动；系统压力达到或超过阀3调定压力时，大流量泵1通过阀3卸载，单向阀4自动关闭，只有小流量泵向系统供油，活塞慢速向右运动。,双泵供油快速回路,注：卸载阀3的调定压力至少应比溢流阀5的调定压力低1020。大流量泵卸载减少了动力消耗，回路效率较高。 这种回路常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合。,采用蓄能器的快速回路,当系统停止工作时，1YA通电，换向阀处于右位，这时液压缸便经单向阀向蓄能器7充油。蓄能器油压达到规定值时，换向阀1YA左位工作，液压泵和蓄能器7共同向主系统供油，实现快速运动。由于采用蓄能器和液压泵同时向系统供油，故可以用较小流量的液压泵来获得快速运动。,注：这种回路适用于系统短期需要大流量的场合。,用行程阀的速度换接回路,速度换接回路,用于切换执行元件的速度。换接过程要求平稳，换接精度要求高。按切换前后速度的不同，有快速工作速度、两种工进速度的换接。,快速运动和工作进给的换接回路,换向阀右位工作，液压缸活塞快进到预定位置，活塞杆上挡块压下行程阀1，行程阀断开，缸右腔油液必须经过节流阀2 才能回油箱，活塞转为慢速工进。 换向阀左位工作，压力油经单向阀3 进入缸右腔，活塞快速向左返回。 速度切换过程比较平稳，换接点位置准确。但行程阀必须安装在运动部件附近，有时管路要接得很长，压力损失较大。,两个进给速度可以分别调整，互不影响。但在速度换接瞬间，会造成进给部件突然前冲。不宜用在同一行程两次进给速度的转换上，只可用在速度预选的场合。,调速阀串联的二级调速回路,两种工进速度换接回路,调速阀并联的二级调速回路,只能用于第二进给速度小于第一进给速度的场合，故调速阀B 的开口小于调速阀A。回路速度换接平稳性好。,第五节 多缸运动控制回路 在液压系统中,如果由一个油源给多个液压缸输送压力油,这些液压缸会因压力和流量的彼此影响而在动作上相互牵制,必须使用一些特殊的回路才能实现预定的动作要求,常见的这类回路主要有以下三种。,一、顺序动作回路,功用,使多缸液压系统中的各个液压缸严格地按规定的顺序动作。按控制方式不同可分为行程控制、压力控制和时间控制三类。,1行程控制顺序动作回路：,1)、这种回路以液压缸的行程位置为依据来实现相应的顺序动作；2)、回路的可靠性取决于电器行程开关和电磁阀的质量；3)、变更液压缸的动作行程和动作顺序比较方便；4)、适合于顺序动作的位置精度要求较高、动作循环常要求改变的场合。,特 点,2压力控制顺序动作回路：,1)、这种回路顺序动作的可靠性取决于顺序阀的性能及其压力调定值：后一个动作的压力必须比前一个动作压力高出0.81MPa。2)、顺序阀打开和关闭的压力差值不能过大，否则顺序阀会在系统压力波动时造成误动作，引起事故。3)、顺序阀6的调定压力缸4的最大前进压力；顺序阀3的调定压力缸5的最大返回压力。,特 点,3.采用压力继电器的顺序动作回路,二、同步回路,保证系统中的两个或多个液压缸在运动中的位移量相同或以相同的速度运动。 在液压装置中常需使两个以上的液压缸作用步运动，理论上依靠流量控制即可达到，但若要作到精密的同步，则可采用比例式阀门或伺服阀配合电子感测元件、计算机来达成，以下将介绍几种基本的同步回路。,功用,1. 刚性连接的同步回路,如图将两支（或若干支）液压缸运用机械装置（如齿齿轮或刚性梁）将其活塞杆连结在一起使它们的运动相互受牵制，因此，即可不必在液压系统中采取任何措施而达到同步，此种同步方法简单，工作可靠，它不宜使用在两缸距离过大或两缸负载差别过大的场合。,2、用调速的同步回路,3. 液压缸串联的同步回路1)、两缸有效工作面积相等；2)、两缸油腔连通处有泄漏使两个活塞产生同步位置误差；3)、在回路中设置专门的补正装置，在每次行程端点处及时消除这项误差；4)、只适用于负载较小的液压系统。,特 点,三、多缸快慢速互不干扰回路,防止液压系统中的几个液压缸因 速度快慢的不同（因而是工作压力不同）而在动作上相互干扰。,功 用,1)、液压缸6、7各自要完成“快进工进快退”的自动工作循环。2)、这个回路之所以能实现快慢运动互不干扰，是由于快速和慢速各由一个液压泵来分别供油，再通过相应电磁阀进行控制的缘故。,特 点,1、小流量泵2、溢流阀3、调速阀4、换向阀5、换向阀6、液压缸7、液压缸8、换向阀9、换向阀10、调速阀11、溢流阀12、大流量泵,当3YA+、4YA+且1YA、2YA 时，两个缸作差动连接，由大流量泵12供油使活塞快速向右运动。这时如某一液压缸（例如液压缸6）先完成了快进运动，通过挡块和行程开关实现了快慢速换接（1YA+、3YA），这个缸就改由小流量泵1来供油，经调速阀3获得慢速工进运动，不受液压缸7的影响。,工作原理,当两缸都转成工进、都由泵1供油之后，若某一液压缸（例如液压缸6）先完成工进运动，通过挡块和行程开关实现了反向换接（1YA+和3YA+），这个缸就改由大流量泵12来供油，使活塞快速向左返回；这时缸7仍由泵1供油继续进行工进,不受缸6运动的影响。当所有电磁铁都断电时，两缸才都停止运动。,50,内容已讲完，请看习题！,还讲吗？,本章教学内容已经讲完,请做习题！,7-1、附图所示回路中，液压缸两腔面积分别为A1=100cm2，A2=50cm2， 当液压缸的负载F从0增大到30000N时，液压缸向右运动速度保持不变，如调速阀最小压差p=5105Pa ，试问：1、溢流阀最小调定压力pY 是多少（调压偏差不计）？2、负载F=0时，泵的工作压力是多少？3、液压缸可能达到的最高工作压力是多少？,F,pY,pp,A1,A2,p1,p2,解：1） pYA1= p2A2 + F= pminA2+Fmax pY = （ pminA2 ）A1+ FmaxA 50 30000 = 0.5106 + = 3.25MPa 100 100 10-4,2) F=0时，液压泵的压力不变，仍为 pp= 3.25MPa,3) F=0时，液压缸的工作压力最高，即 pYA1= p2max A2 p2max= pYA1/A2= 3.25 100/50=6.5MPa,7-2、能否实现“夹紧缸先夹紧工件，进给缸再移动”的要求（夹紧缸的速度须能调节）?为什么？该怎么办？,px,pY,pp,答：1）不能实现。 2） 因为节流阀的存在要求部分油液通过溢流阀，所以pp= pY；而pxpY ，顺序阀必然打开，两缸同时动作。 3）改进办法是将内控顺序阀改为液控顺序阀。,px,pY,pp,7-3、附图所示的进口节流调速系统中，液压缸大小腔面积各为A1=100cm2，A2=50cm2，Fmax=25000N1、如果节流阀的压降在Fmax时为30105Pa，问液压泵的工作压力pp和溢流阀的调整压力各为多少？2、若溢流阀按上述要求调好后，负载从Fmax=25000N降到15000N时，液压泵工作压力和活塞的运动速度各有什么变化？,pY,pp,A1,A2,p1,F,解：1） p1 A1 = F p1=F/A1=25000/10010-4 = 25 105MPa pp=p1+p节=(25+30)105= 55 105MPa pY = pp = 55 105 MPa 2) 液压泵工作压力不变； 活塞运动速度增大。,7-4、附图中，如变量泵的转速n=1000r/min，排量V=40mL/r，泵的容积效率v=0.9，机械效率m=0.9,液压泵的工作压力pp=60105Pa，进油路和回油路压力损失p进=p回=10105Pa ，液压缸大腔面积A1=100cm2，小腔面积A2=50cm2，液压缸的容积效率v= 0.98，机械效率m= 0.95，试求： 1、液压泵电机驱动功率？ 2、活塞推力？ 3、液压缸输出功率？ 4、系统的效率？,进,回,解：1） P出p= n V pp vp =100040 10-6 60 105 0.9/60 = 3600 w P电= P入p = P出p / p = 3600 / 0.9 0.9 = 4444.4 w 2) (pp- p进)A1-p回A2 mg= F F = (60-10) 105 100 10-4- 10105 50 10-4 0.95 = 42750 N,P出g= (pp -p进) n V vpvgmg = (60-10) 105 1000 40 10-60.95 0.90.98/60= 2793 w4) = P出g / P电 = 2793 / 4444.4 = 0.625,基本回路的内容已全部讲完掌握的任何？,Have a Break,结束,