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文檔簡介

任何液壓系統都是由一些基本回路組成。所謂液壓基本回路是指能實現某種規定功能的液壓元件的組合。重點難點教學要求本章目錄第七章液壓基本回路教學要求掌握壓力控制回路的分類、用途和實現方法;掌握速度控制回路的分類和用途;掌握調速回路的三種調速方法及各自的優缺點;熟悉快速運動回路和速度換接回路的實現方法;熟悉方向控制回路和多缸動作回路的分類和用途。重點難點壓力控制回路的分類、用途及實現方法;速度控制回路的分類和用途;調速回路的調速方法及優缺點;快速運動回路和速度換接回路的實現方法。本章目錄第一節壓力控制回路第二節速度控制回路第三節方向控制回路第四節多缸動作回路第一節壓力控制回路主要內容調壓回路減壓回路卸荷回路增壓回路平衡回路重點:調壓回路卸荷回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個系統或局部支路的壓力,以滿足執行元件對力和轉矩的要求。

調定和限制液壓系統的最高工作壓力,或者使執行機構在工作過程不同階段實現多級壓力變換。一般用溢流閥來實現這一功能。一、調壓回路單級調壓回路系統中有節流閥。當執行元件工作時溢流閥始終開啟,使系統壓力穩定在調定壓力附近,溢流閥作定壓閥用。遠程調壓動畫遠程調壓回路利用先導型溢流閥遙控口遠程調壓時,系統壓力由遠程調壓閥調定。主溢流閥的調定壓力必須大于遠程調壓閥的調定壓力才行。遠程調壓回路多級調壓回路回路由先導型溢流閥、遠程調壓閥和電磁換向閥組成。三級調壓回路動畫此三級調壓回路要求,p1>p2,p1>p3,p2≠p3一般利用換向閥實現二級、三級等多級調壓回路無級調壓回路通過電液比例溢流閥來實現。在需要低壓的支路上串聯定值減壓閥。單向閥用來防止低壓缸的壓力對主油路的干擾。支油路減壓——減壓閥控制主油路壓力——溢流閥控制二、減壓回路

減小系統壓力到需要的穩定值,以滿足機床的夾緊、定位、潤滑及控制油路的要求。動畫不適用減壓閥的情況:當分支油路的壓力較主油路壓力低得多,而需要的流量又很大時,為減少功率損耗,常采用高壓低壓液壓泵分別供油的辦法以提高系統效率。三、卸荷回路

在執行元件短時間停止工作時,為避免液壓泵電機頻繁啟動,讓泵在低載或空載的情況下運轉的回路。卸載方式:壓力卸載流量卸載(僅適用于變量泵)P=pq利用三位換向閥中位卸荷泵可借助于M型、H型或K型換向閥中位機能實現低壓卸載。利用二位二通閥卸荷利用二位二通電磁換向閥斷電實現泵出口壓力卸荷。先導式溢流閥和二位二通閥卸荷采用二位二通電磁閥控制先導型溢流閥的遙控口來實現卸載。卸載動畫用蓄能器保壓卸荷利用二位二通電磁換向閥斷電使溢流閥調定卸荷壓力,泵通過該閥卸載,蓄能器保持系統壓力。用蓄能器保壓卸荷動畫

使系統的局部支路獲得比系統壓力高且流量不大的油液供應。實現壓力放大的元件主要是增壓缸,其增壓比為增壓缸大小活塞的面積比。四、增壓回路適用于單向作用力大、行程小、作業時間短的場合。

使立式液壓缸的回油路保持一定背壓,以防止運動部件在懸空停止期間因自重而自行下落,或下行運動時因自重超速失控。五、平衡回路采用單向順序閥的平衡回路采用液控單向順序閥的平衡回路防止停止期間因自重而自行下落和加速下降保證下降期間不受自重影響勻速下降第二節速度控制回路調速回路快速運動回路速度換接回路快進工進速度控制回路是討論液壓執行元件速度的調節和變換的問題。一、調速回路1、調速方法液壓缸的速度v=q/A液壓馬達的轉速n=q/vM

2、節流調速回路

通過調節流量閥通流面積控制執行元件運動速度的回路。按流量閥安放位置的不同分:

進油節流調速回路

回油節流調速回路

旁路節流調速回路按使用流量閥分為:節流閥——節流閥式節流調速回路調速閥——調速閥式節流調速回路1)節流閥式進油路節流調速回路調速方式:對活塞列平衡式:設p2=0討論:▲

適于負載變化不大、低速、輕載場合,回路效率較高。速度負載特性方程:速度負載特性曲線始點不同,終于一點2)節流閥式回油路節流調速回路調速方式:調速特性:速度負載特性方程:結論:同進油節流調速進、回油節流調速回路的不同之處:回油節流調速回路液壓缸能承受負值負載,且運動速度比較平穩。回油節流調速回路停車后啟動沖擊大。進油節流調速回路容易實現壓力控制。為了提高回路綜合性能,一般采用進油節流調速回路,并在回油路上加背壓閥。3)節流閥式旁路調速回路:調速方式:調速特性:溢流閥起安全閥作用速度負載特性方程:?

只有節流功率損失,無溢流功率損失,回路效率較高。?適于高速、重載、速度平穩性要求不高的場合。討論:?

速度受負載變化的影響大,在大負載或高速(AT較小)時,回路的速度剛性好。AT1>AT2>AT3速度負載特性曲線始點相同,終于不同點4)調速閥式節流調速回路(例:進油節流調速)

速度剛性優于相應的節流閥調速回路。但同時因增加了減壓閥的損失,所以效率會更低。速度負載特性曲線★變量泵-定量馬達(缸)容積調速回路★定量泵-變量馬達容積調速回路★變量泵-變量馬達容積調速回路按所用執行元件不同分為:3、容積調速回路

改變泵(馬達)排量,調節執行元件速度的調速方式。泵-缸式容積調速回路泵-馬達式容積調速回路具體分為:

1)變量泵-液壓缸容積調速回路ppmax由安全閥調定,所以Fmax為定值,回路為恒推力調速。

2)變量泵—定量馬達容積調速回路pMmax由安全閥調定,所以TMmax為定值,回路為恒轉矩調速。VpnMPMTM0nMPMTMnMnM3)定量泵—變量馬達容積調速回路恒功率調速4)變量泵—變量馬達容積調速回路由于泵和馬達的排量都可調,擴大了回路的調速范圍,一般Re≤100。先恒轉矩調速,后恒功率調速①先將VM調至最大,然后使Vp由小變大,馬達轉速由小變大,(相當于變量泵+定量馬達)——恒轉矩調節。②將Vp固定在最大值上,然后使VM由大變小,(相當于定量泵+變量馬達)

——恒功率調節。PMTMnMPMTMnMminnMmax恒轉矩調節恒功率調節無節流和溢流損失,回路效率高,發熱小。適用于高壓大流量的大型機床,工程機械,壓力機等大功率設備。但速度平穩性差。容積調速回路特點:用變量泵供油,用節流閥或調速閥改變進入液壓缸的流量,實現執行元件的速度調節。4、容積節流調速回路

限壓式變量泵和調速閥的調速回路差壓式變量泵和節流閥的調速回路按變量泵和流量閥分為:

回路有節流損失但無溢流損失,效率較高,速度穩定性比單純的容積調速回路要好。(限壓式變量泵與調速閥組成容積節流調速)

快速:在負載不大或空載時,實現快速運動,以提高生產率或充分利用功率。1)差動連接快速運動回路常用在執行元件快進和工進速度相差不太大的場合。二、快速運動回路差動連接動畫常用在執行元件快進和工進速度相差較大的場合。2)雙泵供油快速回路雙泵供油動畫3)采用蓄能器的快速回路4)采用增速缸快速回路適用于系統短期需要大流量的場合。大多用在空行程速度要求較快的臥式液壓機上。動畫

三、速度換接回路速度換接回路的功能是使液壓執行機構從一種運動速度變換到另一種運動速度。包括快速—慢速的換接,兩個慢速之間的換接。換接過程要求平穩,換接精度要求高??爝M工進1、快進轉工進速度換接回路速度切換過程比較平穩,換接點位置準確。但行程閥必須安裝在運動部件附近,有時管路要接得很長,壓力損失較大。行程閥速度換接回路動畫

2、兩種工進速度換接回路串聯調速閥二級調速回路只能用于第二進給速度小于第一進給速度的場合,回路速度換接平穩性好。但油液經過兩個調速閥,故能量損失較大。動畫并聯調速閥二級調速回路

動畫兩個進給速度可以分別調整,互不影響。但在速度換接瞬間,會造成進給部件突然前沖。不宜用于工作過程中的速度換接,只可用在速度預選的場合。第三節方向控制回路換向回路鎖緊回路動畫為了保證鎖緊迅速、準確,換向閥應采用H型或Y型中位機能。

當一個油源給多個執行元件供油,各執行元件因回路中壓力、流量的相互影響而在動作上受到牽制。可以通過壓力、流量、行程控制來實現多執行元件預定動作的要求。第四節多缸動作回路多缸動作回路包括:

順序動作回路同步回路防干擾回路

一、順序動作回路

1、壓力控制順序動作回路

利用液壓系統工作過程中壓力變化來使執行元件按順序先后動作。用順序閥控制的順序動作回路當換向閥5處于左位,缸1向右運動,活塞碰到死擋鐵后回路壓力升高到順序閥3的調定壓力,順序閥3開啟,缸2活塞才向右運動。當換向閥5處于右位,缸2活塞先退到左端點,回路壓力升高,打開順序閥4,再使缸1活塞退回原位。用壓力繼電器的順序動作回路

按啟動按鈕,電磁鐵1Y得電,缸1活塞前進到右端點后,回路壓力升高,壓力繼電器1K動作,使電磁鐵3Y得電,缸2活塞前進。按返回按鈕,1Y、3Y失電,4Y得電,缸2活塞先退回原位后,回路壓力升高,壓力繼電器2K動作,使2Y得電,缸1活塞后退。注:順序閥或壓力繼電器的調定壓力必須大于前一動作執行元件的最高工作壓力的10%~15%,否則在管路中的壓力沖擊或波動下會造成誤動作。這種回路適用于執行元件數目不多、負載變化不大的場合。2、行程控制順序動作回路

用行程閥控制的順序動作電磁閥3處于左位,缸1活塞先向右運動,當活塞桿上擋塊壓下行程閥4后,缸2活塞才向右運動;閥3處于右位,缸1活塞先退回,其擋塊離開行程閥4后,缸2活塞才退回。回路動作可靠,但改變動作順序難。用行程開關控制的順序動作1Y得電,缸1活塞先向右運動,當活塞桿上擋塊壓下行程開關2S后,使2Y得電,缸2活塞才向右運動,直到壓下3S,使1Y失電,缸1活塞向左退回,而后壓下1S,使2Y失電,缸2活塞再退回。調整擋塊可調整缸的行程,通過電控系統可改變動作順序。二、同步回路同步:兩缸速度同步;行程同步1、油缸串聯同步回路

當兩缸同時下行時,若缸5活塞先到行程端點,則擋塊壓下行程開關1S,3Y得電,閥3左位接入系統,壓力油經閥3、閥4進入缸6上腔,進行補油,使其活塞繼續下行到達行程端點。若缸6活塞先到行程端點,行程開關2S使4Y得電,壓力油進入閥4控制腔,打開閥4,缸5下腔與油箱接通使其活塞繼續下行到達行程端點,從而消除積累誤差。!泵的供油壓力至少是兩缸工作壓力之和。

2、用調速閥的同步回路仔細調整兩個調速閥的開口大小,控制進入或流出液壓缸的流量,可使它們在一個方向上實現速度同步?;芈方Y構簡單,調整麻煩,同步精度不高。用同步缸的同步回路同步缸是兩個尺寸相同的缸體和兩個活塞共用一個活塞桿的液壓缸,活塞向左或向右運動時輸出或接受相等容積的油液,在回路中起著配流的作用,使有效面積相等的兩個液壓缸實現雙向同步回路。同步缸的兩個活

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