第七章 液压基本回路
释压、平衡等回路。
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一、调压回路
功用
1、使液压系统整体 或某一部分的压 力保持恒定或不 超过某个数值。
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2、可以实现多级压力 的变换。 •当 DT+ 时,p = pB
pA p
•当 DT- 时,p = pA
pB DT
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二、减压回路
作用:使系统中的某一部分油路具有较低的稳定 压力。 关于回路的几点说明:
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整理(1),(2),(3)式,可得:
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2、机械特性曲线
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由图可知:当溢流阀的调整压力pp和节流
阀的通流截面积AT1调定之后 1)、对于调速阀而言: F↑↓ →v 不变 2)、对于节流阀而言: ①、F↑↓ →v↓↑ ②、当F=A1pp时,v = 0 即活塞停止运动; ③、定压式节流调速回路的承载能力是不 受AT1的变化影响的。
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(三)、回路速度刚性:活塞运动速度受负 载影响的程度,它是回路对负载变化抗 衡能力的一种说明。
某处的斜率↓→kv↑→机械特性越硬→活塞 运动速度受负载变化的影响↓→活塞在负载下 的运动越平稳。
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影响kv的因素: 1、当AT1不变时,F↓→kv↑ 2、当F不变时,AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp,A1,φ的变化受其它条件的限制)
3、效率
1)、当液压缸在恒载下工作时(F不变):
影响因素:①、当q1∕qp↑(或△q↓) → ηc↑ ②、当p1∕pp↑(F↑) → ηc↑
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2)、当液压缸在变载下工作时: 当AT1不变时,若F↑↓→p1↑↓→q1 ↓↑
∵ P1= p1q1
∴ 当p1= 0 或 p1= pp 时,P1= 0 因此,当p1在0 ~ pp之间变化时,P1有一 最大值,即:
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∴ 整个回路的功率损失很大,回 结论 路的效率很低。
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(五)、回路的调速范围Rc:以其所驱动 的液压缸在某个负载下可能得到的最大 工作速度和最小工作速度之比表示。
式中:RT1 — 节流阀的调速范围 结论
定压式进口节流调速回路的 调速范围只受流量控制元件调 节范围的限制。
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(六)、回路中组成元件的泄漏 1、液压泵处的泄漏较大,但只影响通过溢 流阀的流量; 2、节流阀和液压缸的泄漏很小; 结论 泄漏对回路各项性能的影响不大
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4、换向阀:变换工作位置时,辅助泵输出 的低压油一方面改变液动阀的工作位置, 并作用在变量泵定子的控制缸 a或b上, 使变量泵改变输油方向;另一方面又接 通变量泵的吸油路,补偿封闭油路中的 泄漏,并使吸油路保持一定压力以改善 变量泵吸油情况。 5、辅助泵:输出的多余油液经溢流阀流回 油箱。 6、变量泵:只在换向过程中通过单向阀直 接从油箱吸油。 注意:这种回路的工作特性和开式的完全 63 相同。
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2、采用M(H或K)型电液换向阀的卸荷回路:
特 点: 这种回路切换 时压力冲击小,但 回路中必须设置单 向阀,以使系统保 持0.2~0.3MPa的 压力,供操纵油路 之用。
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3、泵出口旁路上用二位二通阀的卸荷回路:
至系统
特 点:
在低压小流量 (pp≤2.5 MPa, qp≤40 L/min)的液 压系统中采用此卸 荷回路比较简单、 有效。
由上式可知:
1、Rc不只取决于RT,而且还和其它参数有关; 2、式中RT不是节流阀可能的调速范围(因为AT加 大到某值时v=0,再增加AT也不会起调速作用)。
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三、节流调速回路工作性能的改进
使用节流阀的节流调速回路,机械 特性都比较软,变载下的运动平稳性都 比较差。为了克服这一缺点,回路中的 流量控制元件可以改用调速阀或溢流节 流阀。 上述这些性能上的改进都是以加大 整个流量控制阀的工作压差为代价的 (一般工作压差最少须0.5MPa,高压调 速阀则须1MPa)。
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(四)、回路的功率特性:以其自身的功率损失 (不包括泵、缸、管道的功率损失),功率 损失分配情况和效率来表达的。 1、功率损失: 定压式进口节流调速回路的输入功率 PP(即定量泵的输出功率)、输出功率P1和 功率损失△P分别为:
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2、功率损失分配 回路的功率损失包括两部分:
1)、溢流损失:△P1=Pp △q 2)、节流损失:△ P2= △PT1 q1
1)、回路中单向阀的作用:主油路压力降低(低于减 压阀的调整压力)时防止液流倒流,起短时保压的 作用。 2)、当减压回路上的执行元件需要调速时,调速元件应 放在减压阀的后面,这样才可以避免减压阀泄漏对执行 元件的速度发生影响。 3)、0.5MPa ≤ pJ ≤ 系统压力- 0.5MPa。
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三、增压回路
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4、采用溢流阀的卸荷回路:
特 点:
这种回路的卸荷 压力小,切换时冲击不 大;二位二通阀只须通 过很少一部分流量,规 格尺寸可以选得小些, 所以这种卸荷方式适用 于流量大的系统。
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5、双泵的卸荷回路:
1、大流量泵 2、卸荷阀
3、单向阀
4、换向阀 5、节流阀 6、溢流阀 7、小流量泵
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四、平衡回路
第七章 液压基本回路
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前言
任何液压系统都是由一些基本回路组成。 所谓液压基本回路,是指能实现某种规定功能 的液压元件的组合。
压力控制回路 速度控制回路
方向控制回路
多执行元件控制回路
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§7-1 压力控制回路
压力回路是控制液压系统整体或某一部 分的压力,以使执行元件获得所需的力或转 矩或保持受力状态的回路。 这类回路包括调压、减压、卸荷、保压、
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1、溢流阀
2、换向阀
3、单向顺序阀
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五、保压回路
功 用
使系统 在液压缸不 动或仅有极微小的 位移下稳定地维持 住压力。
1、溢流阀
2、换向阀 3、液控单 向阀
4、电接触
式压力表
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1、工作原理 当换向阀右位接入回路时→缸上腔成为 压力腔→压力到达预定上限值时→电接 触式压力表发生信号→换向阀切换成中 位→这时液压泵卸荷→液压缸由液控单 向阀保压; 当液压缸上腔压力下降到预定下限值时 →压力表发出信号→换向阀右位接入回 路→泵给缸上腔补油,使其压力上升。 2、特点: 这种回路保压时间长,压力稳定性 高,适用于保压性能较高的高压系统。
(七)、回路的优缺点 结构简单,价格低,效率低,只宜用 在负载变化不大、低速、小功率的场合。
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二 、 变 压 回式 路节 流 调 速
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(一)、回路的特点 1、回路的工作压力随负载而变; 2、节流阀调节排回油箱的流量,从而间接 地控制了流入缸中的流量; 3、此回路的溢流阀起安全保护作用。 (二)、回路的机械特性 变压式节流调速回路的液压泵的泄漏 对液压缸的工作速度有影响,泄漏的大 小又直接与回路的工作压力有关。即:
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路的一般形式如下:
进口节流式
出口节流式
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进、出口节流式
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下面以“进口节流式”为主,进行讨 论
(一)、回路的特点:
1、液压泵的压力经溢流阀调定后,基本上 保持不变; 2、液压缸的输入流量由节流阀调节,定量 泵输出的多余油液经溢流阀排回油箱 — 回路正常工作的必要条件。 (二)、回路的机械特性:(v — F 的关系) 1、关系式:当不考虑回路中各处摩擦力作 用时,则有下式成立:
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调速阀在进油路上
调速阀在回油路上
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调速阀在分支油路上
溢ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节流阀在进油路上
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§7.2.2
工作原理
容积调速回路
通过改变回路中变量泵或 变量马达的排量来调节执行元件的 运动速度。 注意
液压泵和执行元件 都是定量元件时,不能 进行容积调速。
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回路的特性
1、泵输出的油直接进入执行元件,不会发 生节流损失和溢流损失;
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§7-2
速度控制回路 速度调节 速度变换
速度控制回路
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7.2.1 节流调速回路
工作原理
通过改变回路中流量控制元 件通流截面积的大小来控制流入 执行元件或自执行元件流出的流量,以 调节其运动速度。
按工作中回路压力是否随负载变化分: 定压式节流调速回路 变压式节流调速回路
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一 、 泵 缸 式 开 式 容 积 调 速 回 路
一 、 泵 缸 式 容 积 调 速 回 路
( )
—
—
1、变量泵
2、安全阀
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1、回路特点 执行元件的运动速度由变量泵的排量来调 节; 回路中的最大工作压力由溢流阀限定。
2、机械特性 若不考虑液压泵以外元件和管边的 泄漏,则
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下面按不同的q 值作图,可得一组 机械特性曲线。
t
由图可知
qt1>qt2>qt3 qt1 qt2
qt3
1)、当qt调节好后, F↑→v↓(∵变量泵有泄 漏); 2)、在低速下,当F增 大至某值时,v=0; 这时qt =泄漏量,即液 压泵向系统输入的 qp=0,所以这种回路 在低速下的承载能力 很差。
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3、回路的速度刚性kv 影响 kv 的因素: 1) 、 kv 不受 F 的影响; 2)、A1↑→ kv↑↑,或 kl ↓(泄漏↓)→ kv ↑
2、工作压力随负载变化,因此效率高,发
热少。
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回路的分类
1、按油液循环方式不同 ①、开式回路:泵从油箱吸油后输入执行 元件,执行元件排出的油直接回油箱。 ②、闭式回路:泵将油输入执行元件的吸 油腔,又从执行元件的回油腔处吸油。 2、按所用执行元件的不同 泵 — 缸式容积调速回路 泵 — 马达式容积调速回路
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(三)、回路的速度刚性