q 1
A1
CAT A11 m
( p p A1 F )m
式 为进油路节流调 速回路的速度负载特性
方程。以v为纵坐标,FL
为横坐标，将式按不同 节流阀通流面积AT作图， 可得一组抛物线，称为 进油路节流调速回路的 速度负载特性曲线。
q 1
A1
CAT A11 m
( p p A1
F )m
Rc max
max min
100
进油路节流调速回路速度负载特性曲线
（2）功率特性
上图中，液压泵输出功率即为该回路的输入功率为：
=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2 V =q2/A2
=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A2
• 进回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性
– 调节节流阀通流面积AT可无级调节液压缸活塞速度，v与AT成 正比。
– 当AT一定时，速度随负载的增加而下降。当v=0时，最大承载 能力Fmax=psA1。
进、回油节流调速回路
流量连续性方程
•
活塞受力平衡方程 •
节流阀压力流量方程 •
速度负载特性方程
•
qp=q1+Δq p1A1=F q1=KATΔp1/2
=KAT(pp- F/A1)1/2 V =q1/A1
=KAT(pp- F/A1)1/2/A1
• • •
•
qp=q1+Δq ppA1=p2A2+F q2=KATp21/2
– 速度随负载变化而变化的程度，表现为速度负载特性曲线的
斜率不同，常用速度刚性 kv 来评价。
Kv=-dF/dv=-1/tgθ=2 (psA1-FL)/v
它在高速和大负载时，速度受负载变化的影响大，即回
路的速度刚性差。
– 回路的输出功率与回路的输入功率之比定义成回路效率。
– 旁路节流调速回路的最大承载能 力不因AT增大而减小。
– 由于增加了定差减压阀的压力损 失，回路功率损失较节流阀调速 回路大。调速阀正常工作必须保 持0.5～1MPa的压差，
• 旁通型调速阀只能用于进油节流 调速回路中。
采用节流阀的节流调速回路
节流调速回路有进油路节流调速，回油节路流调速，旁 路节流调速三种基本形式。
• 只有节流功率损失，无溢流功 率损失，回路效率较高。
改善节流调速负载特性的回路
• 在节流阀调速回路中，当负载变 化时，因节流阀前后压力差变化， 通过节流阀的流量均变化，故回 路的速度负载特性比较差。若用 调速阀代替节流阀，回路的负载 特性将大为提高。
• 调速阀可以装在回路的进油、回 油或旁路上。负载变化引起调速 阀前后压差变化时，由于定差减 压阀的作用，通过调速阀的流量 基本稳定。
按流量控制阀安放位置的不同分：
▪ 进油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压泵 与液压缸之间。
– 回油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压缸 与油箱之间。
– 旁路节流调速回路 将流量控制阀安装在液压缸 并联的支路上。
• 下面分析节流调速回路的速度负载特性、功率特性。 分析时忽略油液压缩性、泄漏、管道压力损失和执行 元件的机械摩擦等。设节流口为薄壁小孔，节流口压 力流量方程中 m＝1/2。
缸的流量方程为： q1 CAT (pT )m
q1 CAT ( pp p1)m =
CAT ( p p
F )m A1
于是
q 1
A1
CAT A11m
( pp A1 F )m
式中
C —与油液种类等有关的系数； AT —节流阀的开口面积；
pT —节流阀前后的压强差，pT pp p1
m —为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，m =0.5。
由以上两式可以看出，要控制缸和马达的速 度，可以通过改变流入流量来实现，也可以通 过改变排量来实现。
对于液压缸来说，通过改变其有效作用面积 A（相当于排量）来调速是不现实的，一般只 能用改变流量的方法来调速。
对变量马达来说，调速既可以改变流量，也 可改变马达排量。
定量泵节流调速回路
• 回路组成：定量泵，流量控制阀（节流阀、调速阀 等），溢流阀，执行元件。其中流量控制阀起流量调 节作用，溢流阀起压力补偿或安全作用。
• 为了提高回路的综合性能，一般采用进油节流调速回路， 并在回油路上加背压阀。
旁路节流调速回路
▪ 溢流阀关闭，起安全阀作用。
速度负载特性方程
V=q1/A1=〔q t-λp(F/A1)-KAT(F/A1)1/2〕/A1
• 速度受负载变化的影响大，在 小负载或低速时，曲线陡，回 路的速度刚性差。
• 在不同节流阀通流面积下，回 路有不同的最大承载能力。AT 越大，Fmax越小，回路的调速 范围受到限制。
第三章 节流调速回路分析
调速方法概述
液压系统常常需要调节液压缸和液压马达的运动速
度，以适应主机的工作循环需要。液压缸和液压马达的
速度决定于排量及输入流量。
液压缸的速度为： 液压马达的转速:
式中
q
A
n q VM
q — 输入液压缸或液压马达的流量；
A — 液压缸的有效面积（相当于排量）；
VM — 液压马达的每转排量。
– 进油节流调速回路容易实现压力控制。工作部件运动碰到死 挡铁后，液压缸进油腔压力上升至溢流阀调定压力，压力继 电器发出信号，可控制下一步动作。
– 回油节流调速回路中，油液经节流阀发热后回油箱冷却，对 系统泄漏影响小。
– 在组成元件相同的条件下，进油节流调速回路在同样的低速 时节流阀不易堵塞。
– 回油节流调速回路回油腔压力较高，特别是负载接近零时， 压力更高，这对回油管的安全、密封及寿命均有影响。
进油路节流调速回路
V
节流阀串联在 泵和缸之间
注意
进油节流调速回路正 常工作的条件:泵的出 口压力为溢流阀的调 定压力并保持定值。
进油路节流调速回路
（1）速度负载特性
当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为：
活塞受力方程为：
q1
A1
p1
F A1
式 中 ：F — 外负载力； p2 — 液压缸回油腔压力，p20。
η=(Pp-ΔP )/Pp=pLqL/psqp 进回油节流调速回路既有溢流损失，又有节流损失，回路效 率较低。当实际负载偏离最佳设计负载时效率更低。
• 这种回路适用于低速、小负载、负载变化不大和对速度 稳定性要求不高的小功率场合。
• 进、回油节流调速回路的不同之处：
– 回油节流调速回路回油腔有一定背压，故液压缸能承受负值 负载，且运动速度比较平稳。