容积调速回路和几种其它回路
件的速度为:
理想的
nm=npqp/qm
实际的
或 vm=npqp/A
由上式可知:马达的
转速与变量泵的排量
成正比,它是一条通
过原点的直线,如图
虚线所示。
图9-2 变量泵定量执行元件容积调 速回路特性曲线
(2)转矩和功率特性:即执行元件输出转 矩Tm和输出功率Pm与变量泵调节参数qp之间 的关系。当不考虑回路的损失时,液压马 达的输出转矩Tm为: Tm=qm(Pp-P0)F=A(Pp-P0)
一、限压式变量泵和调速阀的调速回路
这种回路的原理和工作特性曲线如图 所示。左图为原理图,在图示位置时,活 塞4快速向右运动。
原理图
特性曲线
这种调速回路与容积调速相比,活塞运
动速度v由调速阀调节与泵的泄漏无关,能 获得较低的稳定速度;与节流阀相比,它只
有节流损失而无溢流损失,因而效率较高。
当不考虑泵、缸和管路损失时,回路的效率 为:
p=(p1-p2)(A2/A1)Q1/ppQ1=(p1-p2)(A2/A1)/Pp 上式表明:当泵的工作压力pp调的低一些, 回路效率也就高一些。但为了保证调速阀正 常工作,泵的供油压力pp应比缸的负载压力 p1大5x105Pa左右。为保证压力继电器可靠发 讯,泵的供油压力还需调的高些。所以其实 际工作特性曲线如上图(b)中AB’C’所示。
§ 9-1 容积调速回路
容积调速回路是通过改变泵的排量或 (和)液压马达的排量来调节液压马达(或 液压缸)速度的回路。溶剂调速回路有变量 泵和定量执行元件、定量泵和变量液压马达 以及变量泵和变量液压马达三种可能的组合, 下面对这三种组合情况调速回路的性能作进 一步分析。
一、变量泵和定量执行元件组成的调 速回路 二、定量泵变量马达容积调速回路
回路图
这种回路的调速特性曲线如图所示。由 图中可知,当节流阀上压差p小于或等于某 一值p3时,此作用在定子左右两边和不平 衡液压作用力,尚不足以克服变量泵右边平 衡缸中弹簧的预压力,定子仍处于最左端, 泵的偏心仍处于最大值,因 而泵的流量Qp也为最大, 如特性曲线的AB段。图中 BC段表示变量泵的流量Qp 随p的变化而变化。
Pp和回油路压力P0不 变时,Pm=C。故此 种调速回路为恒功率
调节,特性曲线如图
所示。
图9-4 定量泵变量马 达容积调速特性曲线
三、变量泵和变量马达容积调速回路
这种回路是上述两种调速回路的组合, 下图是回路原理图。它是由双向变量泵2和 双向变量马达9等组成的容积调速回路。调 节变量泵2的排量和变量马达的排量都可调 节马达的转速。补油泵1向低压腔补油。安 全阀5和6用以 防止两个方向 的高压过载。
过安全阀泄漏回油箱
或流回低压油路,所
以也存在一个死区。
图9-4 定量泵变量马 达容积调速特性曲线
液压马达的输出转矩Tm和输出功率Pm 输出转矩 Tm=qm(Pp-P0) 输出功率 Pm=nmTm=Qp(Pp-P0) 上式表明,定量泵和变量马达调速回路,液 压马达的转矩Tm与排量qm成正比;其输出 功率Pm与
图9-3 定量泵变量马达容积调 速回路
回路主要工作特性:
变量马达的转速: nm=Qp/qm 其中Qp=C,可见变量马达的转速nm与其排量 qm成反比。即当排量qm最小时,马达的转速 最高,其特性曲线如图虚线所示。由于存
在容积损失和机械损
失等,当qm小到一定 值时,会带不动负载
而使马达nm=0。此时 定量泵的输出流量通
二、稳流式变量泵和节流阀容积调速 回路
在这种回路中,稳流式变量泵可用叶片式
泵或柱塞泵,节流阀可装在进油路上也可装 在回油路上。图中为稳流式变量泵和装在进 油路上的节流阀组成的容 积节流调速回路。在图示 位置时,泵3输出的压力 油经换向阀5进入缸的左 腔,泵3的定子处于左端 位置,使转子与定子的偏 心处处于最大值emax, 液压缸便快速向右运动。
图9-5 变量泵定量马达容积调速回路
回路的工作特性: 马达输出转速 nm=Qp/qm=qpnp/qm 马达输出转矩 Tm=qm(pp-pq) 马达输出功率 Pm=nmTm=qpnp(pp-p0)
由于此回路中既可用变量泵调速,又可
用变量马达调速,因此要合理利用上述两种 调速回路的优点,克服其缺点,以达到既可 扩大调速范围(一般可达i=100左右),又 使其换向平稳,一 般 采用分段调速的方法。 变量泵变量马达回路 的调速方法的特性曲 结束 线如图所示。
§ 9-2 容积节流调速回 容路积节流调速回路是采用特定的变量泵
和调速阀组成,它兼有节流调速回路和容积 调速回路的优点。无溢流损失、效率较高、 低速稳定性好、调节方便,广泛应用于机床 液压系统。
一、限压式变量泵和调速阀的调速回路
二、稳流式变量泵和节流阀容积调速回 路
三、压力反馈式变量泵和节流阀容积节 流调速回路 四、调速回路的比较和选择
为: Pm=(Pp-P0)=(Pp-P0).npqp
或 Pm=nmTm
=qpnpTm/qm
理想的 实际的
上式表明,执行元件
输出的功率随变量泵
的排量的增减而线性
地增减,其理论与实
际的功率特性曲线如
图。
图9-2 变量泵定量执行元件容积调 速回路特性曲线
二、定量泵变量马达容积调速回路
下图为定量泵与变量马达组成的容积 调速回路。图(a)为闭式回路,图(b)为开 式回路。两回路中1为定量泵,2为变量马 达,3为安全阀,图(a)中4为低压溢流阀, 5为补油泵。此回路是靠调节变量马达2自 身的排量来实现 调速。
由式可知:当泵的输 油压力和吸油路压力 不变时,马达的输出 扭矩是恒定的,而与 变量泵的调节参数无 关。故其称为恒转矩 推力调速,其特性曲 线如图。
理想的 实际的
图9-2 变量泵定量执行元件容积调 速回路特性曲线
同样,由于存在泄漏、机械摩擦等损失,
当qp小于一定值时,Mm也会等于零而存在 一个死区。所以实际转矩Tm特性曲线如图 中实线所示。次回路中执行元件的输出功率
三、变量泵和变量马达容积调速回路
一、变量泵和定量执行元件组成的调 速回路
这种调速回路可由变量泵与液压缸或变 量泵与定量马达组成,回路原理见下图。左 图为结构简图,右图为回路原理图。
变量泵与定量执行元件所组成的容积调
速回路的主要工作特性如下:
(1)速度特性:速度特性反映的是执行元
件的速度vm与变量泵调节参数qp(排量)的 关系。当不考虑回路的容积效率时,执行元