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第七章:基本回路 液压技术电子教案 汽车液压传动


达的输出转矩为
TM
ppVM 2
c
液压马达的输出转矩是不变的,即与液压泵的排量无关, 所以称这种调速回路为恒转矩调速回路。
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(4)功率与效率特性 若不计系统损失,液压马达输出功率等于液
压泵输出功率,液压马达的输出功率为 P P Vp np pp ppVM nM M p 正常情况下,变量液压泵 与定量液压马达的容积调速 回路没有溢流损失和节流损 失,所以回路的效率较高。 忽略管路的压力损失,回路 的总效率等于变量液压泵与
的效率高。
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(三)容积式调速回路
容积式调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的,
常采用闭式系统。其优点是效率高,油液温升小,适用于
高速、大功率调速系统。其缺点是采用变量泵或变量马达
的结构较复杂,且油路也相对复杂,一般需要有补油油路 和设备、散热回路和设备,所以成本较高。 目前,全液压驱动的汽车、拖拉机和其他行走车辆,它 们行走部分的传动,都采用液压泵和液压马达组成的闭式
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(一)节流阀式调速回路
节流阀式调速回路有不同的分类方法。按流量阀在回路
中位置的不同可分为进油节流调速回路、回油节流调速回
路和旁路节流调速回路。
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1.进油节流调速回路
qV 1 KAT F m KAT ( pp ) 1 m ( A1 pp F ) m A1 A1 A1 A1
控制油路中分别设置减压阀,各自的输出压力视需要而
调定。
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1.单级减压回路
1—液压泵 2 —溢流阀
3 —减压阀
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2.二级减压回路
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三、增压回路
增压回路是用来提高系统中某一支油路的压力,实现压
力放大的回路。
它能用较低压力的泵来获得较高的工作压力,此外,还 可利用压缩空气助力来获得较高的油压力,使系统简单、 经济。 如汽车的离合器操纵和制动器操纵采用了这样的回路。
第七章 液压基本回路
第一节 压力控制回路
第二节 速度控制回路
第三节 方向控制回路
重点: 熟悉与掌握基本回路的组成、工作原理和性能
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第一节 压力控制回路
压力控制回路是利用压力控制阀作为回路主要控制元件
控制系统全局或系统局部压力,以满足执行元件输出所需
要的力或力矩要求的回路。
在汽车的液压系统中,保证有足够的力或力矩输出是设 计压力控制回路最基本的优化目标。 这类回路包括:调压与限压回路、减压回路、增压回路、 保压回路、卸荷回路和平衡回路等多种回路。
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基本内容
一、调速回路
二、快速运动回路
三、速度换接回路
四、同步回路
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一、调速回路
调速就是调节执行元件的运动速度。
qV A
qV n VM
根据改变流量的方法不同来分,液压系统的调速方法可以有以下三 种: 节流调速——采用定量泵供油,由流量阀调节进入执行元件的流量 来实现调节执行元件运动速度的方法; 容积调速——采用变量泵来改变流量或改变液压马达的排量来实现 调节执行元件运动速度的方法; 容积节流调速——采用变量泵和流量阀相配合的调速方法,又称联 合调速。
传动系统。
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根据液压泵和液压马达(或液压缸)的组合不同,容积式
调速回路有三种形式:
变量泵和定量执行元件(液压马达或液压缸)组成的
调速回路; 定量泵和变量液压马达组成的调速回路; 变量泵和变量液压马达组成的调速回路。
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1.变量泵和液压缸组成的容积式调速回路

qVp A1

Vp np k1 F A1 A1
qVp VM

Vp np VM
调节变量泵的排量便可控制数。由于变量泵能将 流量调得很小,故可以获得较低的工作速度,因此调速 范围较大,可达40左右,从而实现连续的无级调速。当
回路中的液压泵改变供油方向时,液压马达就能实现平
稳换向。
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(3)输出负载特性 若不计系统损失,可以得到液压马
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2.回油节流调速回路
qV 2 KAT F m KAT ( pp ) 1 m ( A1 pp F ) m A2 A1 A1 A1
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两种调速回路的不同之处
1)回油节流调速功率损失大,但具有承受负值负载的
能力;而进油节流调速,工作部件在负值负载作用下,
会失控而造成前冲。
机液压系统中。
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1.采用单向顺序阀的平衡回路
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2.采用液控单向顺序阀的平衡回路
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3.采用远程控制阀的平衡回路
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第二节 速度控制回路
液压传动系统中的速度控制回路,是控制和调节液压
执行元件运动速度的单元回路。
根据被控制执行元件的运动状态、方式以及调节方法,
速度控制回路可分为:调节液压执行元件的速度的调速 回路、使之获得快速运动的快速运动回路、实现快慢速 切换的速度换接回路和多个执行元件的同步运动回路等。
路来实现。
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1.单级调压回路
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2.二级调压回路
1—高压溢流阀 2—低压溢流阀
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3.多级调压回路
(1)采用多个溢流阀的多级调压回路
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(2)采用电液比例溢流阀的调压回路
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二、减压回路
减压回路的功用是使系统中的某一部分油路较主油路
具有较低的稳定压力。
最常见的减压回路是在需要减压的油路前串联定值减 压阀。例如汽车自动变速器中,变矩器润滑油路所需补 偿压力和液动换挡阀所需的控制压力,一般都低于挡位 离合器油缸所需工作压力。为此,可在变矩器和换挡阀
结 论
1) 重载区域的速度刚性比轻 载区域的速度刚性差。 2)当执行元件负载一定,节 流阀通流面积越小,速度刚性 越大。 3)增大液压缸的有效工作面 积,提高液压泵的供油压力, 可以提高速度刚性。 4)进口节流阀式节流调速回 路的速度刚性不受液压泵泄漏
的影响。
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qV 1 KAT F m KAT ( pp ) 1 m ( A1 pp F ) m A1 A1 A1 A1
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1.利用液压泵的保压回路
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2.利用蓄能器的保压回路
a)利用蓄能器 b)多个执行元件 1-液压泵 2-单向阀 3-继电器 4-蓄能器
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3.自动补油保压回路
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五、卸荷回路
在液压系统中,执行机构常在不停止液压泵运转(即
发动机不熄火)的状态下停止工作。这时如果采用卸荷
a) 回路图 b) 速度负载特性曲线
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速度负载特性
速度负载特性是指执行元件的速度随负载变化而变化的
性能,可用速度负载特性来描述。
F 1 K tan
1 2( pp A1 F ) 2 A1 K ( pp A1 F ) 2 KAT 3 2
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液压马达的转速为
2TM Vp np k2 qVp VM nM VM VM
由于变量泵和液压马达的泄漏量,使马达转速随着负 载转矩的增大而减小。当泵的排量Vp很小时,负载转矩
不太大,马达就停止转动,这说明当液压泵以小排量
(低速)工作时,回路承载能力较差。
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(2) 调速范围
nM
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调速阀式进油节流调速回路
a)回路图
b)速度负载特性
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溢流节流阀式进油节流调速回路
溢流节流阀中的差压式溢流阀具
有自动恒定节流阀两端压力差的作
用。因此,当液压缸负载变化时,
节流阀工作压差不变,通过的流量 也不变,使液压缸的速度稳定。 在变负载下工作时,这种回路比 调速阀式进油和回油节流调速回路
最大承载能力
回路的最大承载能力为 Fmax pp A1 。当液压缸面积
不变,在泵的供油压力已经调定的情况下,其承载能力
不随节流阀通流面积的改变而改变,故属恒推力或恒转
矩调速。
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功率和效率
P Pp P pp qVp p1qV 1 pp (qV 1 qVY ) ( pp pT )qV 1 1
这种回路调速范围较小,一般不超过3,此外变量马达 不能在运转中通过零点换向,系统的起动也不够平稳,需 在系统中添置其他元件加以解决,所以这种回路很少单独
1)开大节流阀开口,活塞运动速度减小;关小节流阀开口,活塞 运动速度增大。 2)节流阀调定后(AT 不变),负载增加时活塞运动速度减小。从它 的速度负载特性曲线可以看出,其刚性比进、回油调速回路更软。 3)当节流阀通流截面较大(工作机构运动速度较低)时,所能承受的 最大载荷较小。同时,当载荷较大,节流开口较小时,速度受载荷的 影响小,所以旁路节流调速回路适用于高速大载荷的情况。 4)液压泵输出油液的压力随负载的变化而变化,同时回路中只有 节流功率损失,而无溢流损失。因此,该回路的效率较高、发热量小。 由于旁路节流调速回路负载特性很软,低速承载能力又差,故应用 比前两种回路少,只用在负载变化小,对运动平稳性要求低的高速大 功率场合。
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6.利用蓄能器的卸荷回路
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六、平衡回路
为了防止立式液压缸与垂直工作部件由于自重而自行
下滑,或在下行运动中由于自重而造成超速运动,使运
动不平稳,可采用平衡回路,即在立式液压缸下行的回 油路上设置一顺序阀,使之产生适当的阻力,以平衡自 重。 平衡回路常用在城市垃圾处理车液压系统和汽车起重
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基本内容
一、调压回路
二、减压回路
三、增压回路 四、保压回路 五、卸荷回路 六、平衡回路
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一、调压回路
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