關于液壓與氣壓傳動基本回路第1頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日5.1壓力控制回路

在定量泵系統中，液壓泵的供油壓力可以通過溢流閥來調節。在變量泵系統中，用溢流閥作安全閥用來限定系統的最高壓力，防止系統過載。當系統中如需要兩種以上壓力時，則可采用多級調壓回路。5.1.1調壓回路

第2頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日

調節溢流閥便可調節泵的供油壓力。（1）單級調壓回路

溢流閥調壓彈簧壓力表

為了便于調壓和觀察，溢流閥旁一般要就近安裝壓力表。第3頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日（2）雙向調壓回路

高壓溢流閥10MPa開啟低壓溢流閥4MPa

當執行元件正反向運動需要不同的供油壓力時，可采用雙向調壓回路。第4頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日

在圖示位置時，閥2的出口被高壓油封閉，即閥1的遠控口被堵塞，故泵壓由閥1調定為較高壓力。（2）雙向調壓回路

主溢流閥調10MPa開啟遠程溢流閥調4MPa關閉第5頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日

當換向閥在右位工作時，液壓缸左腔通油箱，壓力為零，閥2相當于閥1的遠程調壓閥，泵的壓力由閥2調定。（2）雙向調壓回路

主溢流閥調10MPa關閉遠程溢流閥調4MPa開啟第6頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日

在不同的工作階段，液壓系統需要不同的工作壓力，多級調壓回路便可實現這種要求。（3）多級調壓回路

主溢流閥調10MPa遠程溢流閥調4MPa切斷右圖所示為二級調壓回路。圖示狀態下，泵出口壓力由溢流閥3調定為較高壓力。第7頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日（3）多級調壓回路

換向閥居中位，溢流閥主閥1調壓10MPa開啟換向閥居左位，遠程溢流閥2調壓8MPa開啟換向閥居右位，遠程溢流閥3調壓10MPa開啟第8頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日（3）多級調壓回路

主溢流閥調壓彈簧作安全調壓至12MPa比例閥作遠程溢流實現比例調壓0-10MPa第9頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日5.1.2減壓回路

主油路壓力由溢流閥調定，主路壓力為10MPa經過減壓后支路壓力為3MPa

液壓系統中的定位、夾緊、控制油路等支路，工作中往往需要穩定的低壓，為此，在該支路上需串接一個減壓閥。第10頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日

圖為用于工件夾緊的減壓回路。夾緊時，為了防止系統壓力降低油液倒流，并短時保壓，在減壓閥后串接一個單向閥。圖示狀態，低壓由減壓閥1調定；當二通閥通電后，閥1出口壓力則由遠程調壓閥2決定，故此回路為二級減壓回路。

換向閥居左位，減壓閥由閥1彈簧調壓為5MPa換向閥居右位，減壓閥由遠程閥2調壓為3MPa第11頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日125.1.3增壓回路單作用增壓缸的增壓回路雙作用增壓缸的增壓回路第12頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日

液壓系統工作時，執行元件短時間停止工作，不宜采用開停液壓泵的方法，而應使泵卸荷（如壓力為零）。利用電磁溢流閥可構成調壓-卸荷回路。5.1.4卸荷回路

換向居上位，溢流閥遙控口通油箱，卸壓換向居下位，溢流閥主閥調壓10MPa開啟電磁溢流閥卸荷回路

第13頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日14利用換向閥中位機能的卸荷回路利用兩位兩通閥的卸荷回路利用外控順序閥的卸荷回路利用限壓式變量泵的卸荷回路第14頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日155.1.5保壓回路利用限壓式變量泵的保壓回路利用蓄能器的保壓回路自動補油保壓回路5.1.6平衡回路利用平衡閥的平衡回路利用自控式順序閥的平衡回路利用采用液控單向閥的平衡回路第15頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日16利用平衡閥的平衡回路第16頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日17用單向順序閥的平衡回路

為了防止立式液壓缸與垂直運動的工作部件由于自重而自行下落造成事故或沖擊，可以采用平衡回路。

用單向順序閥的平衡回路

第17頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日18

調節單向順序閥1的開啟壓力,使其稍大于立式液壓缸下腔的背壓.活塞下行時,由于回路上存在一定背壓支承重力負載,活塞將平穩下落;換向閥處于中位時,活塞停止運動.用單向順序閥的平衡回路

此處的單向順序閥又稱為平衡閥第18頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日19采用液控單向閥的平衡回路第19頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日205.2調速回路5.2.1調速方法概述

液壓系統常常需要調節液壓缸和液壓馬達的運動速度，以適應主機的工作循環需要。液壓缸和液壓馬達的速度決定于排量及輸入流量。液壓缸的速度為：

液壓馬達的轉速:

式中

q—

輸入液壓缸或液壓馬達的流量；

A—

液壓缸的有效面積（相當于排量）；

VM—

液壓馬達的每轉排量。第20頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日21

由以上兩式可以看出，要控制缸和馬達的速度，可以通過改變流入流量來實現，也可以通過改變排量來實現。對于液壓缸來說，通過改變其有效作用面積A（相當于排量）來調速是不現實的，一般只能用改變流量的方法來調速。對變量馬達來說，調速既可以改變流量，也可改變馬達排量。第21頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日22目前常用的調速回路主要有以下幾種：

(1)節流調速回路采用定量泵供油，通過改變回路中節流面積的大小來控制流量，以調節其速度。

(2)容積調速回路通過改變回路中變量泵或變量馬達的排量來調節執行元件的運動速度。

(3)容積節流調速回路（聯合調速）

下面主要討論節流調速回路和容積調速回路。5.2.2采用節流閥的節流調速回路

節流調速回路有進油路節流調速，回油節路流調速，旁路節流調速三種基本形式。第22頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日235.2.2.1進油路節流調速回路進油路節流調速回路

進油節流調速回路正常工作的條件:泵的出口壓力為溢流閥的調定壓力并保持定值。注意

節流閥串聯在泵和缸之間第23頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日24

（1）速度負載特性

當不考慮泄漏和壓縮時，活塞運動速度為：

活塞受力方程為：

缸的流量方程為：

=p2—

液壓缸回油腔壓力，p2

0。F—

外負載力；

式中：第24頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日25

于是式中C—與油液種類等有關的系數；AT—節流閥的開口面積；—節流閥前后的壓強差，m—為節流閥的指數；當為薄壁孔口時，m=0.5。第25頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日26

上式為進油路節流調速回路的速度負載特性方程。以v為縱坐標,FL為橫坐標，將公式按不同節流閥通流面積AT作圖，可得一組拋物線，稱為進油路節流調速回路的速度負載特性曲線。第26頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日27（2）功率特性

圖中，液壓泵輸出功率即為該回路的輸入功率為：

回路的功率損失為：

==而缸的輸出功率為：

第27頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日28

式中—溢流閥的溢流量,。

進油路節流調速回路的功率損失由兩部分組成：溢流功率損失和節流功率損失第28頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日295.2.2.2回油路節流調速回路

回油路節流調速回路采用同樣的分析方法可以得到與進油路節流調速回路相似的速度負載特性.

節流閥串聯在液壓缸的回油路上，第29頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日30進油路和回油路節流調速的比較

(1)承受負值負載的能力回油節流調速能承受一定的負值負載

(2)運動平穩性回油節流調速回路運動平穩性好。

(3)油液發熱對回路的影響

進油節流調速的油液發熱會使缸的內外泄漏增加；

(4)啟動性能回油節流調速回路中重新啟動時背壓不能立即建立，會引起瞬間工作機構的前沖現象。

進油路、回油路節流調速回路結構簡單，但效率較低，只宜用在負載變化不大，低速、小功率場合，如某些機床的進給系統中。第30頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日31

5.2.2.3旁油路節流調速回路

旁油路節流調速回路

節流閥裝在與液壓缸并聯的支路上，利用節流閥把液壓泵供油的一部分排回油箱實現速度調節溢流閥作安全閥用，液壓泵的供油壓力Pp取決于負載。

第31頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日32（1）速度負載特性

考慮到泵的工作壓力隨負載變化，泵的輸出流量qp應計入泵的泄漏量隨壓力的變化,采用與前述相同的分析方法可得速度表達式為：

式中

qpt—泵的理論流量；

k—泵的泄漏系數，其余符號意義同前。

(8.8)第32頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日33（2）功率特性

回路的輸入功率

回路的輸出功率回路的功率損失回路效率

旁路節流調速只有節流損失，無溢流損失，功率損失較小。

注意:節流調速回路速度負載特性比較軟，變載荷下的運動平穩性比較差。為了克服這個缺點，回路中的節流閥可用調速閥來代替。用于功率較大且對速度穩定性要求不高的場合第33頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日345.2.3容積調速回路

容積調速回路有泵-缸式回路和泵-馬達式回路。這里主要介紹泵-馬達式容積調速回路。

5.2.3.1變量泵-定量馬達式容積調速回路

馬達為定量,改變泵排量VP可使馬達轉速nM隨之成比例地變化.第34頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日35

變量泵-定量馬達容積調速回路

防止回路過載

補償泵3和馬達5的泄漏

調定油泵1的供油壓力輔助泵使低壓管路始終保持一定壓力,改善了主泵的吸油條件,且可置換部分發熱油液,降低系統溫升。第35頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日36

變量泵-定量馬達容積調速回路

變量泵-定量馬達容積調速回路

工作特性曲線

防止回路過載

補償泵3和馬達5的泄漏

調定油泵1的供油壓力第36頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日375.2.3.2定量泵-變量馬達式容積調速回路第37頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日38

5.2.3.3變量泵-變量馬達式容積調速回路

。

第38頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日395.2.4容積節流調速回路

容積調速回路雖然效率高，發熱小，但仍存在速度負載特性較軟的問題（主要由于泄漏所引起）

所以在低速、穩定性要求較高的場合（如機床進給系統中），常采用容積節流調速回路。特點：1）qP自動與流量閥調節相吻合，無△P溢，η高。

2）進入執行元件的qV與F變化無關，且自動補償泄漏，速度穩定性好。

3）因回路有節流損失，所以η<η容

4）便于實現快進-工進-快退工作循環第39頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日405.2.4.1限壓式變量泵和調速閥組成的調速回路第40頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日△p=pp–p1（0.5MPa

~1MPa）

正常工作，若△p過大，△P大易發熱，過小，v穩定性不好。 特點：

∵若負載變化大時，節流損失大，低速工作時，泄漏量大，系統效率降低。 ∴用于低速、輕載時間較長且變載的場合時，效率很低 故本回路多用于機床進給系統中。

第41頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日425.2.4.2差壓式變量泵和節流閥調速回路∵pP隨負載變化而變化，p1也變化?！喾Q變壓式容積節流調速回路，且△qP小η高因采用了固定阻尼孔，可防止定子因移動過快而發生振動。適用于負載變化大、速度較低的中小功率系統。第42頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日435.2.5快速運動回路雙泵供油增速蓄能器供油增速變量泵供油增速液壓缸差動連接增速增速缸第43頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日445.2.6速度換接回路快速與慢速的換接回路兩種慢速的換接回路第44頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日455.3順序回路

順序動作回路，根據其控制方式的不同，分為行程控制、壓力控制和時間控制三類，這里只對前兩種進行介紹。

第45頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日465.4同步回路

同步運動包括速度同步和位置同步兩類。速度同步是指各執行元件的運動速度相同；而位置同步是指各執行元件在運動中或停止時都保持相同的位移量。5.4.1液壓缸機械聯結的同步回路用機械聯結的同步回路第46頁，共51頁，星期日，2025年，2月5日47用機械聯結的同步回路

由于機械零件在制造，安裝上的誤差，同步精度不高。同時，兩