1、第七章、液壓與氣壓傳動回路方向控制回路壓力控制回路速度控制回路多缸運動控制回路其他控制回路擴(kuò)展與提高第一節(jié)、概述秦莎必壓震器蠶霜霧騎成的動作薜董蠶爲(wèi)耀鼬隸壓與氣動元件組成'本章所涉及到的基本回路包括方向控制回路、速度 控制回路、壓力控制回路，悉和掌握這些基本回路 的組成、工作原理及應(yīng)用，是分析、設(shè)計和使用液 壓與氣動系統(tǒng)的基礎(chǔ)。第二節(jié)方向控制回路»通過控制進(jìn)入執(zhí)行元件流體的通、斷或變向，來實現(xiàn)執(zhí)行元件的 啟動、停止或改變運動方向的回路稱為方向控制回路。nr 丁1至系統(tǒng)C鞏門11|一、啟停回路二、換向回路在泵與執(zhí)行元件之間采用標(biāo)準(zhǔn)的普通換向閥的簡單換向回路。當(dāng)需要頻繁、連續(xù)自動

2、地作往復(fù)運動且對換向過程有很 多附加要求時，則需釆用復(fù)雜換向冋路。手動換向閥不能實現(xiàn)自動往復(fù)運動。機(jī)動換向閥移至中 間位置時，工作臺會因失去動力而停止運動（稱“換向死 點”）。若采用電磁換向閥利用行程開關(guān)發(fā)出換向信號， 使電磁閥動作換向，可避免“死點”，但電磁閥動作一 般較快，存在換向沖擊、換向頻率不高、壽命低、易出 故障等缺陷。為解決上述兩個矛盾，采用特殊設(shè)計的機(jī)液換向閥， 以行程擋塊推動機(jī)動先導(dǎo)閥，由它控制一個可調(diào)式液 動換向閥來實現(xiàn)工作臺的換向，既可避免“換向死 點”，又可消除換向沖擊。這種換向回路，按換向要 求不同可分為時間控制制動式和行程控制制動式兩種。(1)時間控制制動式換向回路時

3、間控制式換向回路特點:優(yōu)點是：其制動時間可根據(jù)主機(jī)部件運動速度的 快慢、慣性的大小通過節(jié)流閥J和的開口量得 到調(diào)節(jié)，以便控制換向沖擊，提高工作效率； 此外，換向閥中位機(jī)能采用H型，對減小沖擊量 和提高扌賽由平穩(wěn)槿都肴利O缺點是：換向過程中的沖出量受運動部件的速度 和其它一些因素的影響，換向精度不高。這種換 向回路主要用于工作部件運動速度較高、要求換 向平穩(wěn)、無沖擊、但換尙精度要求不高的場合， 如用于平面磨床和插、拉、刨床液壓系統(tǒng)中。(2)行程控制制動式換向回路行程控制的換向 回路中的主油路 除受換向閥3控 制外，還受先導(dǎo) 閥2控制。圖示 位置汕缸活塞向 右運動。擋塊碰 撥叉后，先導(dǎo)閥 芯向左移

4、動，經(jīng) 過一小段時間移 至最左邊(由油 缸行程決定)。當(dāng)先導(dǎo)閥2在換向過程中向左移動時，先導(dǎo)閥閥芯的右 制動錐將液壓缸右腔的回油通道逐漸關(guān)小，使活塞速度 逐漸減慢，對活塞進(jìn)行預(yù)制動。當(dāng)回油通道被關(guān)得很小 （軸向開口量尚留約020. 5mm）、活塞速度變得很慢時,閥主停它。離叉 廊向斷塞使動距撥。 命換切活即啟定動向 器，。使隨向一撥換 姑換動，并方到又與 抽切移道，的動塊動 閥始左通動反運擋制 向開向路運相向，行 換才芯油止在反時進(jìn)111Z / / / r/ ,廠行程控制換向回路特點不論運動部件原來的速度快慢如何，先導(dǎo)閥總是 要先移動一段固定的行程厶將工作部件先進(jìn)行 預(yù)制易后，祥由換向閥來使它

5、奐向，所以這祁制 動方式被稱為行程控制制動式。先導(dǎo)閥制動錐一 般取長度1 =5-12mm,合理選擇制動錐度能使制 動平穩(wěn)。行程控制制動式換向回路的換向精度較高，沖出 量較小，但由于先導(dǎo)閥的制動行程恒定不變，制 動血間的長短希扌奐由沖擊的大小就將受運動部侔 速度帳慢禺影響。所以這種按向回藝宜用涯主機(jī) 工作部件運動速度不大，但換向精度要求較高的場合，如磨床液壓系統(tǒng)中。兩種復(fù)雜換向回路的比較時間控制制動式換向回路行程控制制動式換向回路第三節(jié)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)或系統(tǒng)某一部分的壓力。A】Ao"IPYPY3P3PP2切P2 工 P3作用。二、減壓回路減壓回路是使系

6、統(tǒng)中某一支路具有較低的穩(wěn)定壓力。夾緊缸工作缸r94Th2YA Qg 11YA單向閥起什么作用？到系 統(tǒng)Z1PZP3 P2P3二、減壓回路減壓回路是使系統(tǒng)中某一支路具有較低的穩(wěn)定壓力。r1 o"I 上夾緊缸卯 n 鐵1YAX 71摩位3單向閥防止快進(jìn)時夾緊 缸松開三、增壓回路增壓回路是使系統(tǒng)中某一部分具有較高的穩(wěn)定壓力。2YA圖7.9氣液增壓回路I 一氣液增壓缸；2液壓缸氣液增力缸及控制回路氣液增力缸及控制回路返回行程XC©A快進(jìn)行程工作行程從!保壓回路執(zhí)行元件在工作循環(huán)的某一階段內(nèi)，需要保持一定壓力時, 則應(yīng)采用保壓回路(1)利用液壓蓄能器的保壓回路蒂能器Em卸荷閥2YA(

7、2)用液壓泵的保壓回路(3)用液控單向閥的保壓回路五、卸荷回路卸荷回路是使液壓泵在接近零壓的工況下運轉(zhuǎn)的回路。利用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路比較兩種卸荷回路的特點至系統(tǒng)執(zhí)行元件不需保壓的卸荷回路六、平衡回路（單向順序閥）泵出口單向閥作用?電液動換向閥需要 控制壓力工作。防止垂直油缸及其工作部件因自重自行下落或下行運動中因自重造成的失控失速回路"比較兩種回路Ps 0.8 MPab)六、平衡回路（單向節(jié)流閥）單向節(jié)流閥起什么作用？七、釋壓回路使高壓大容量液壓缸中存儲的能量緩慢釋放，以免在突然 釋放時產(chǎn)生很大的液壓沖擊采用的回路.接補油箱aB 接液壓缸帶卸荷閥的液控單向閥（外泄式）2 主閥芯;

8、3 卸荷閥芯;5 控制活塞A正向進(jìn)油口;B-正向出油口;K控制口第四節(jié)速度控制運動速度：v = A馬達(dá)轉(zhuǎn)速:nM快速運動回路調(diào)速回路（包括節(jié)流調(diào)速回路和容積調(diào)速回路）速度換接回路快速運動回路得盡可能快的工作速度，以提高勞動生產(chǎn)率并使功率得到合理的利用。主要介紹液壓缸差動連接的快速運動回路和雙泵供油的快速運動回路。1差動連接的快速運動回賂由于液壓缸無桿腔的有效面 積A】大于有桿腔的有效面積A?, 使活塞受到的向右作用力大于向 左的作用力，活塞向右運動。有桿腔排出的油液與泵1輸 出的油液合流進(jìn)入無桿腔，使活 塞快速向右運動。力-A22雙泵供油的快速運動回賂AA75設(shè)定雙泵供油時系 統(tǒng)的工作壓力雙泵

9、供油的快速運動回路°f /S41 :1-JWU6由于外負(fù)載很小， 系統(tǒng)壓力低于順序閥3 的調(diào)定壓力時，兩個泵 同時向系統(tǒng)供油，活塞 快速向右運動；快速：比=加血低壓大流量泵1和高壓小流 量泵2組成的雙聯(lián)泵作為系 統(tǒng)的動力源。最高工作壓力二、調(diào)速回路液壓系統(tǒng)常常需要調(diào)節(jié)液壓缸和液壓馬達(dá)的運動速 度，以適應(yīng)主機(jī)的工作循環(huán)需要。液壓缸和液壓馬達(dá)的 速度決定于排量&輸入流量。缸的運動速度：U = 1A液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速:對于缸來說，只能用改變流量的方法來調(diào)速。對變量馬達(dá)來說，調(diào)速既可以改變流量，也可改變馬達(dá)排量。目前常用的調(diào)速回路主要有以下幾種：(1) 節(jié)流調(diào)速回路 采用定量泵供油，通過

10、改變回 路中節(jié)流面積的大小來控制流量，以調(diào)節(jié)其速度。(2) 容積調(diào)速回路通過改變回路中變量泵或變量 馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。(3) 容積節(jié)流調(diào)速回路(聯(lián)合調(diào)速)通過改變回路中節(jié)流面積的大小來控制流量， 以調(diào)節(jié)其速度。采用變量泵供油，自動控制輸出流 量，滿足系統(tǒng)的流量需求。1、節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路根據(jù)流量控制元件在回路中安 放的位置不同，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)速三種基 本形式。組成：定量泵、定量執(zhí)行元件、流量閥、 溢流閥下面以定量泵一液壓缸為例，分析采用節(jié) 流閥的節(jié)流調(diào)速回路的機(jī)械特性、功率特性 等性能。1）進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串聯(lián)在泵和缸之間，控

11、制G大小圖83進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路(1)速度負(fù)載特性當(dāng)不考慮泄漏和壓縮時，活塞運初速度為:活塞受力方程為:缸的流量方程為:=cAr(/pTy速度剛度：褊=一進(jìn)油路醐鑑速度負(fù)缸的速度：。=¥ =決(乙4尸尸其它條件不變時，活塞的運動速度y與節(jié)流閥通流面 積外成正比，調(diào)節(jié)外就能實現(xiàn)無級調(diào)速。當(dāng)節(jié)流閥通流面積A】一定時，活塞運動速度v隨著負(fù)載F 的層茄按拋物線規(guī)律下降。當(dāng)盡必名時，節(jié)： 差為零，沒有流勺 閥，話塞血就停該回路的最大矛 為 Eax=必召這種回路的調(diào)速范圍較大，(2)功率特性液壓泵輸出功率即為該回路的輸入功率為:Pp=卩 pq p而缸的輸出功率為：<60%<60%&l

12、t;60%回路的功率損失為:= Pp P = p pQ p _ PQ =Pp5 十 Aq)-(Pp 4PT)qi=Ppq + 如5"=pM + gq、式中一溢流閥的溢流量，創(chuàng) =QP Q-節(jié)流閥兩端壓差進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的功率損失由兩部分組成：溢流 功率損失Ap = “4q和節(jié)流功率損失 *2 = /弓<60%<60%<60%p恒負(fù)載條件下的功率特性曲線2）回油路節(jié)流調(diào)速回路回油路瞽黑勰速度負(fù)該回路的最大承載能力即 為仏如1 。這種回路的調(diào)速范圍較大,其它條件不變時，活塞的運動速度“與節(jié)流閥通流面積Ar成正比，調(diào)節(jié)At就能實現(xiàn)無級調(diào)速。當(dāng)節(jié)流閥通流面積外一定時，活塞運動速度v隨著負(fù)載F 的增加按拋物線規(guī)律下降。BF速度剛度：kv=- =ovtan a當(dāng)/PpA i時，| 丫流閥兩端壓 差為零，沒有流體通過節(jié)流 閥，潔塞也就j亭止運動。尺cma產(chǎn)a""】。； 進(jìn)汕路和回汕路節(jié)流調(diào)速的速