《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)》主講教師：陳敏捷項(xiàng)目五：數(shù)控車(chē)床液壓基本回路的搭建與分析任務(wù)3：速度控制回路的搭建與分析調(diào)速回路的搭建與分析目錄Contents01快速動(dòng)作回路的搭建與分析02速度換接回路的搭建與分析03速度控制回路的搭建與分析調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路容積調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路快速動(dòng)作回路速度換接回路快速慢速換接回路慢速慢速換接回路節(jié)流調(diào)速回路用定量泵供油，用流量閥調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量容積調(diào)速回路調(diào)節(jié)變量泵的供油流量或改變變量馬達(dá)的排量，以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)容積節(jié)流調(diào)速回路用變量泵和流量閥相配合的調(diào)速方法，又稱(chēng)聯(lián)合調(diào)速。調(diào)速回路的搭建與分析1.節(jié)流調(diào)速回路回路組成定量泵、流量控制閥（節(jié)流閥、調(diào)速閥）、溢流閥、執(zhí)行元件按流量控制閥安放位置分為：調(diào)速回路的搭建與分析回油節(jié)流調(diào)速回路旁路節(jié)流調(diào)速回路進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路（1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路回路中元件連接正常工作時(shí)溢流閥

開(kāi)啟，溢流穩(wěn)壓參數(shù)之間關(guān)系P1=F/A，p2=0Pp固定，為溢流閥調(diào)定壓力Δp=pp-p1qvp=qv1+qvv調(diào)速回路的搭建與分析在回路中調(diào)速元件調(diào)速值不變的情況下，負(fù)載變化所引起速度變化的性能。液壓缸在穩(wěn)定工作時(shí)，其受力平衡方程式為

設(shè)液壓泵的供油壓力為pp，則節(jié)流閥進(jìn)出口的壓力差為由小孔流量公式可知，流經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量為故液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度為速度—負(fù)載特性調(diào)速回路的搭建與分析（1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路

液壓缸的工作速度υ主要與節(jié)流閥通流面積AT和負(fù)載F有關(guān)。若以υ為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，AT為參變量，可由方程繪出其負(fù)載特性曲線，速度υ隨負(fù)載F變化的程度稱(chēng)為速度剛性，體現(xiàn)在速度負(fù)載特性曲線的斜率上。調(diào)速回路的搭建與分析（1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路該調(diào)速回路的輸入功率，即液壓泵輸出功率PP=pPqP=常數(shù)。該調(diào)速回路的輸出功率，即液壓缸的輸入功率P1=P1q1。回路的功率損失：回路效率為：功率與效率效率較低適合：小功率、小負(fù)載、負(fù)載變化不大的場(chǎng)合調(diào)速回路的搭建與分析（1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路回路中元件連接將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，調(diào)節(jié)AT，可調(diào)節(jié)流量以改變速度，仍應(yīng)和溢流閥聯(lián)合使用。泵的出口壓力為溢流閥調(diào)定壓力調(diào)速回路的搭建與分析（2）回油節(jié)流調(diào)速回路回油節(jié)流與進(jìn)油節(jié)流比較速度負(fù)載特性相同回油節(jié)流p2=Δp≠0，能承受負(fù)值負(fù)載，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好；進(jìn)油節(jié)流在負(fù)值負(fù)載作用下失控和前沖，運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差，需增加背壓閥回油節(jié)流有較大的起動(dòng)超速前沖，進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小進(jìn)油節(jié)流，缸運(yùn)動(dòng)到底停止，進(jìn)油壓力上升，可用壓力繼電器，易于實(shí)現(xiàn)壓力控制調(diào)速回路的搭建與分析（2）回油節(jié)流調(diào)速回路回路中元件連接正常工作時(shí)，節(jié)流閥起溢流和調(diào)節(jié)流量作用，溢流閥為安全閥泵的出口壓力取決于負(fù)載參數(shù)之間關(guān)系qvp=qv1+qvTPp=P1=F/A=Δp調(diào)速回路的搭建與分析（3）旁路節(jié)流調(diào)速回路旁路節(jié)流調(diào)速回路的速度—負(fù)載特性方程為繪出的速度—負(fù)載特性曲線如圖所示速度—負(fù)載特性較軟，低速承載能力差調(diào)速回路的搭建與分析（3）旁路節(jié)流調(diào)速回路功率和效率無(wú)溢流損失，有節(jié)流損失Δp，

回路效率η較進(jìn)油、回油回

路效率高負(fù)載F升高，節(jié)流損失Δp升高應(yīng)用場(chǎng)合高速、重載、對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的大功率系統(tǒng)，如刨床、輸送機(jī)械液壓系統(tǒng)等調(diào)速回路的搭建與分析（3）旁路節(jié)流調(diào)速回路速度穩(wěn)定性好增加減壓閥上損失，效率η較低調(diào)速回路的搭建與分析（4）采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路容積調(diào)速回路是通過(guò)改變液壓泵(馬達(dá))的排量調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度或轉(zhuǎn)速的回路。這種回路不需節(jié)流和溢流，壓力損失小，能量利用較合理，效率高，發(fā)熱少，常用于大功率液壓系統(tǒng)。3.變量泵與變量馬達(dá)；容積調(diào)速回路1.變量泵與定量執(zhí)行元件(液壓缸或馬達(dá))；2.定量泵與變量馬達(dá)；調(diào)速回路的搭建與分析2.容積調(diào)速回路油路的循環(huán)方式開(kāi)式油路

通過(guò)油箱，冷卻好，便于雜質(zhì)沉淀，油氣隔絕差閉式油路

無(wú)油箱，設(shè)輔助泵補(bǔ)油，結(jié)構(gòu)緊湊，油氣隔絕好，散熱

差泵的出口執(zhí)行元件泵的入口泵的出口執(zhí)行元件油箱泵的入口調(diào)速回路的搭建與分析2.容積調(diào)速回路vR安全閥變量泵開(kāi)式回路vR安全閥變量泵補(bǔ)油油箱單向閥閉式回路調(diào)速回路的搭建與分析2.容積調(diào)速回路回路組成變量泵，qvtp可調(diào)溢流閥為安全閥，關(guān)閉PY=（1.1-1.2）p1

調(diào)速回路的搭建與分析（1）泵-缸式容積調(diào)速回路調(diào)速調(diào)節(jié)qvtp→調(diào)節(jié)ν一組平行線ν-F特性F↑→ν↓，特性較軟qvtp較小時(shí)，ν=0，流量全部泄露

應(yīng)用用于大功率系統(tǒng)

調(diào)速回路的搭建與分析（1）泵-缸式容積調(diào)速回路調(diào)速回路的搭建與分析（2）泵—馬達(dá)式容積調(diào)速回路泵—馬達(dá)容積調(diào)速回路三種：變量泵—定量馬達(dá)調(diào)速回路定量泵—變量馬達(dá)調(diào)速回路變量泵—變量馬達(dá)調(diào)速回路方法：調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的排量。

1）變量泵—定量馬達(dá)容積調(diào)速回路常數(shù)

結(jié)論：該調(diào)速法為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速

變量泵——定量馬達(dá)容積調(diào)速回路調(diào)速回路的搭建與分析（2）泵—馬達(dá)式容積調(diào)速回路

2）定量泵—變量馬達(dá)容積調(diào)速回路常數(shù)

結(jié)論：該調(diào)速法為恒功率調(diào)速

定量泵——變量馬達(dá)容積調(diào)速回路調(diào)速回路的搭建與分析（2）泵—馬達(dá)式容積調(diào)速回路

3）變量泵—變量馬達(dá)容積調(diào)速回路

結(jié)論：上述二種調(diào)速法的組合。用于：礦山機(jī)械等。變量泵——變量馬達(dá)容積調(diào)速回路調(diào)速回路的搭建與分析（2）泵—馬達(dá)式容積調(diào)速回路

工作原理：采用壓力補(bǔ)償變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸

流量或調(diào)節(jié)由液壓缸流出的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，并使變量泵的輸出流量自動(dòng)地與液壓缸所需的流量相適應(yīng)，特點(diǎn)：沒(méi)有溢流損失，效率較高，速度穩(wěn)定性也比單純的容積調(diào)速回路好。應(yīng)用：速度范圍大、中小功率的場(chǎng)合，如組合機(jī)床系統(tǒng)等。

調(diào)速回路的搭建與分析3.容積節(jié)流調(diào)速回路

限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路

調(diào)速回路的搭建與分析（1）限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路

差壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路調(diào)速回路的搭建與分析（2）差壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路

（1）節(jié)流調(diào)速與容積調(diào)速的選擇。（2）節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速與調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速的選擇。（3）進(jìn)油、出油、旁路節(jié)流調(diào)速回路的選擇。（4）容積調(diào)速時(shí)，變量泵與變量馬達(dá)的選擇。（5）功率不大，但要求發(fā)熱小、調(diào)速范圍寬、速度—負(fù)載特性好時(shí)，可采用容積節(jié)流調(diào)速。調(diào)速回路的搭建與分析4.調(diào)速回路的選擇功用在提高系統(tǒng)η或充分利用P前提下，使執(zhí)行元件獲得高速，用于快速運(yùn)動(dòng)快速動(dòng)作方法根據(jù)v=q/A，q或A常見(jiàn)快速動(dòng)作回路差動(dòng)快速運(yùn)動(dòng)回路雙泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路增速缸快速運(yùn)動(dòng)回路蓄能器快速運(yùn)動(dòng)回路快速動(dòng)作回路的搭建與分析差動(dòng)快速運(yùn)動(dòng)回路快速動(dòng)作回路的搭建與分析動(dòng)畫(huà)演示快速右進(jìn)慢速右進(jìn)

雙泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路工作原理泵2大流量泵，泵1小流量泵快進(jìn)：p低，閥4關(guān)閉，雙泵

同時(shí)供油工進(jìn)：p增大，閥4打開(kāi)，泵2

卸荷，泵1供油特點(diǎn)η高，系統(tǒng)復(fù)雜快速動(dòng)作回路的搭建與分析動(dòng)畫(huà)演示快速右進(jìn)慢速右進(jìn)快速動(dòng)作回路的搭建與分析快速左進(jìn)快速動(dòng)作回路的搭建與分析

增速缸快速運(yùn)動(dòng)回路工作原理增速缸有3個(gè)腔快進(jìn)，閥4斷工進(jìn)，閥4通特點(diǎn)不增加泵qV,能得到很大v缸結(jié)構(gòu)復(fù)雜快速動(dòng)作回路的搭建與分析動(dòng)畫(huà)演示快速右進(jìn)慢速右進(jìn)快速動(dòng)作回路的搭建與分析向左退回

蓄能器快速運(yùn)動(dòng)回路工作原理閥5中位，缸停止，蓄能器1

充液儲(chǔ)能充好后，閥2打開(kāi)，泵卸荷閥5左位或右位，缸快速運(yùn)動(dòng)，

泵和蓄能器同時(shí)供油特點(diǎn)小流量泵，短時(shí)供大流量要有足夠時(shí)間充液快速動(dòng)作回路的搭建與分析動(dòng)畫(huà)演示右進(jìn)活塞運(yùn)動(dòng)到缸底，蓄能快速動(dòng)作回路的搭建與分析蓄能完畢，溢流快速向左退回快速動(dòng)作回路的搭建與分析功用使設(shè)備在自動(dòng)工作循環(huán)中實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)地速度切換應(yīng)用舉例機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)快進(jìn)——工進(jìn)——快退快進(jìn)——第一次工進(jìn)——第二次工進(jìn)——快退類(lèi)型快速慢速換接回路慢速慢速換接回路速度換接回路的搭建與分析

行程閥控制的快慢速度換接回路1.快速慢速換接回路行程閥123465核心元件行程閥4，擋塊工作原理?yè)鯄K未壓下閥4，快進(jìn)擋塊壓下閥4，工進(jìn)特點(diǎn)換接平穩(wěn)、精度高安裝受限制、管路長(zhǎng)速度換接回路的搭建與分析

行程閥控制的快慢速度換接回路快進(jìn)：進(jìn)油：油箱——泵1——二位四通電磁換向閥2右位——液壓缸3左腔回油：液壓缸3右腔——二位二通行程閥4下腔——二位四通電磁換向閥2右位——油箱123465速度換接回路的搭建與分析1.快速慢速換接回路

行程閥控制的快慢速度換接回路慢進(jìn)：進(jìn)油：油箱——泵1——二位四通電磁換向閥2右位——液壓缸3左腔回油：液壓缸3右腔——節(jié)流閥5——二位四通電磁換向閥2右位——油箱123465速度換接回路的搭建與分析1.快速慢速換接回路

行程閥控制的快慢速度換接回路快退：進(jìn)油：油箱——泵1——二位四通電磁換向閥2左位——單向閥6——液壓缸3右腔回油：液壓缸3左腔——二位四通電磁換向閥2左位——油箱123465速度換接回路的搭建與分析1.快速慢速換接回路

電磁閥控制的快慢速度換接回路核心元件電磁閥4、壓力繼電器工作原理電磁閥4通電，快進(jìn)電磁閥4未通電，工進(jìn)特點(diǎn)速度平穩(wěn)性、可靠性和換接精度差安裝靈活、油路連接方便速度換接回路的搭建與分析1.快速慢速換接回路電磁閥控制的快慢速度換接回路

電磁鐵動(dòng)作1YA2YA3YA快進(jìn)+-+工進(jìn)快退進(jìn)油：油箱——泵1——三位四通電磁換向閥3左位——二位二通換向閥4右位——液壓缸7左腔回油：液壓缸7右腔——三位四通電磁換向閥3左位——油箱速度換接回路的搭建與分析1.快速慢速換接回路

電磁鐵動(dòng)作1YA2YA3YA快進(jìn)+-+工進(jìn)+--快退進(jìn)油：油箱——泵1——三位四通電磁換向閥3左位——調(diào)速閥6——液壓缸7左腔回油：液壓缸7右腔——三位四通電磁換向閥3左位——油箱速度換接回路的搭建與分析電磁閥控制的快慢速度換接回路1.快速慢速換接回路

電磁鐵動(dòng)作1YA2YA3YA快進(jìn)+-+工進(jìn)+--快退-++進(jìn)油：油箱——泵1——三位四通電磁換向閥3右位——液壓缸7右腔回油：液壓缸7左腔——二位四通電磁換向閥4右位——三位四通電磁換向閥3右位——油箱速度換接回路的搭建與分析電磁閥控制的快慢速度換接回路1.快速慢速換接回路

兩調(diào)速閥并聯(lián)的兩慢速換接回路兩調(diào)速閥串聯(lián)的兩慢速換接回路速度換接回路的搭建與分析2.兩種慢速換接回路

兩調(diào)速閥串聯(lián)的兩慢速換接回路

電磁鐵動(dòng)作1YA2YA3YA慢速1慢速2快退速度換接回路的搭建與分析2.兩種慢速換接回路動(dòng)畫(huà)演示

兩調(diào)速閥串聯(lián)的兩慢速換接回路

電磁鐵動(dòng)作1YA2YA3YA慢速1+--慢速2+-+快退-+