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1、第6章 基本回路,本章学习目标：掌握调压、减压、增加回路、卸荷回路的工作原理；掌握节流调速的三种基本形式，分析其特点；掌握容积调速和容积节流调速的组成和工作原理。掌握换向回路、锁紧回路、缓冲回路的工作原理。掌握顺序动作回路、同步回路,了解多执行元件不能不干扰回路的工作原理。掌握常用气动基本回路的功能及应用。,第一节 液压基本回路,一、压力控制回路,（一）调压回路(所用主要元件是溢流阀) 功用 是使液压系统整体或部分的压力保持恒 定或不超过某个数值。定量泵系统中，液压泵的供油压力通过溢流阀来调节；在变量泵系统中，用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。 1 单级调压回路（图6-1a） 动画,
2、 泵控马达调速系统各压力的调节(动画) 二级调压回路（图6-1a） 动画 多级调压回路（图6-1b）动画 比例调压回路（图6-1c）动画,（二）减压回路,1功用 是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。(所用主要元件是减压阀),类型 一级减压回路（动画）,要求 调整压力的要求：最低压力应大于05MPa，最高压力至少应比系统压力低05MPa。 安装位置：调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以避免减压阀对执行元件的速度发生影响。,二级减压回路（动画）,（三）增压回路,功用 使系统中某一支路的压力高于主油路中的压力。,类型,优点 节省能源，工用可靠，噪声小。,单作用增压回路（动画）,双作用增压回
3、路（动画）,（四）卸荷回路,功用 是在液压泵不停止转动时，使其输出的流量或压力在很低的情况下工作。类型（）换向阀卸荷回路 M、H、K型中位机能的三位换向阀处于中位时，泵即卸荷 。 （动画）,（）二通插装阀卸荷回路(动画)当二位二通电磁阀通电后，主阀上腔接通油箱，主阀口全开，泵即卸荷。,（）先导式溢流阀的卸荷回路,先导式溢阀的远程控制口通二位二通电磁阀4直按与油箱相连，便构成一种先导式溢流阀的卸荷回路，这种卸荷回路切换时冲击小。,动画演示,（4）双泵供回路中利用顺序阀的卸荷回路,双泵供油快速运动回路中，在快速运动时，大流量泵1和小流量泵2同时供油，工作行程时，系统压力升高，打开液控顺序阀3，使泵
4、1卸荷，由泵2单独供油。,动画演示,（5）变量泵供油系统的卸荷回路,右图是变量泵-定量马达组成的容积调速系统，当系统不工作时，把变量泵1的排量调到零，泵继续在转动，输出压虽然很高，但液压泵输出流量为零。因功率是流量和压力的乘积，所以这种情况下，驱动泵所需功率也接近于零，就是说系统实现的卸荷 。,限压式变量泵卸荷回路,（6）有蓄能器的卸卸荷回路,（五）保压回路,功能所谓保压回路，就是在执行元件停止工作或仅有工作变形所产生的微小位移的情况下使系统压力基本保持不变。 常见的保压回路 (1) 利用液压泵的保压回路,(图)在保压过程中，液压泵仍以较高的压力工作。此时，若采用定量泵则功率损失大，发热量大，
5、效率低。若采用限压式变量泵，功率损失较小，效率高。,(2)利用蓄能器的保压回路,动画演示,(4)自动补油保压回路,该回路采用单向阀和电接点压力表的自动补油保压回路。 当1YA通电，换向阀右位接入回路，液压缸上腔压力升至电接点压力表的上限值时，压力表触点通电，使电磁铁1YA断电，换向阀处于中位，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电接点压力表调定下限时，压力表以发信号，使1YA通电，液压泵再次向系统供油。,（六）平衡回路,1功用 执行机构不工作时，不致因受负载作用而使执行机构自行下落。,用顺序阀的平衡回路 如图，当1YA通电后活塞下行时，液压缸下腔的油液顶开顺序阀而回油箱
6、，回油路上存在定背压。如果此顺序阀调定的背压值大于由活塞和与之相连的工作部件自重在缸下腔产生的压力值时，则当换向阀处于中位时，活塞及工作部件就能被顺序阀锁住而停止运动。,动画演示,3.采用液控单向阀的平衡回路,4.采用远控平衡阀的平衡回路,（七）泄压回路,功用 液压系统在保压过程中，由于油液压缩和机械部分产生弹性变形，因而储存了相当的能量，若立即换向，则会产生压力冲击。因而对容量大的液压缸和高压系统应在保压与换向之间采取泄压措施。,用节流阀的释压回路 当保压结束后，首先使阀2换向和将阀1切换至中位，缸上腔高压油经节流阀释压。泵短期卸式荷后再使阀1换接至左位。,3.采用节流阀、液控单向阀和换向阀
7、的释压回路,4.用顺序阀控制的泄压回路,二、速度控制回路,1. 功用 调节执行元件的运动速度，或使之在不同速度之间进行换接的。2. 调速回路原理,3. 分类 1）节流调速 （定量泵供油，由流量阀改变通过流量阀流量的方法） 2）容积调速（改变泵或马达的排量的方法） 3）容积节流调速（同时用变量泵和流量阀来调速）,1.进油节流调速回路,(1) 速度负载特性,（一）节流调速回路,动画演示,按上式选用不同的AT值作vF坐标曲线图可得一组曲线，即为该回路的速度负载特性曲线，如右图所示。当AT一定时，重载区比轻载区的速度刚性差；在相同负载条件下，AT大时，亦即速度高时速度刚性差。,(3) 最大承载能力 当
8、 F=PPA1 时，节流阀两端压力差为零，活塞运动停止，此时液压泵输出的流量全部经溢流阀回箱。此时为最大承载值。,(2) 特性分析,(4) 功率和效率 液压泵输出功率,液压缸的输出功率,回路的效率为,2. 回油节流调速回路（动画演示）,(1) 该 回路速度负载特性、最大承载能力、损失功率和效率基本相同。(2) 与进油节流调速回路的比较,3.旁路节流调速回路（动画演示）,a. 承受负值负载的能力 b.运动平稳性 c.发热及泄漏的影响 d.实现压力控制的方便性 e.停车后的起动性能,4.改善节流调速性能的回路,4.改善节流调速性能的回路,（二）容积调速回路,定义 用改变泵或马达的排量来实现调速的。
9、优缺点 没有节流损失和溢流损失，效率高，油液温升小，适用于高速，大功率调速系统。缺点是结构复杂，成本高。分类 1） 按主油路中油液循环方式不同分：开式系统和闭式系统 开式系统结构简单，油液在油箱中能得到充分的冷却，但油箱体积较大，空气和脏物易进入回路。 闭式系统结构紧凑，内需很小的补油箱，空气和脏物不容易进入回路，但油液的冷却条件差，需附设辅助泵补油，冷却和换油等。 2）按所用变量元件不同分： a、变量泵和定量液压执行元件容积调速度回路; b、定量泵和变量马达容积调速回路; c、变量泵和变量马达调速回路。,(1) 变量泵和液压缸调速回路, 活塞的运动速度, 按不同的qt值作图，可得一组平行直线
10、。,由于变量泵有泄漏，活塞运动速度会随着F的加大而减小。F增大至某一值时，在低速下会出现活塞停止运动的现，这时变量泵的现论流量等于其泄漏量。,1.变量泵和定量执行元件容积调速回路,（2）变量泵-定量液压马达的调速回路, 特点 通过变量泵可以调速，通过双向泵可以换向，调速换向方便。但需补油和热交换回路。, 输出特性,恒转矩系统,2定量泵和变量马达容积调速回路,这种调速回路称为恒功率调速回路特点这种回路调速范围小，且不能用来使马达实现平稳的反向。, 输出特性,3变量泵和变量马达容积调速回路,达种系统在低速范围内调速时，先将液压马达的排量调得最大，通过改变泵的排量来调速。高速时将泵的排量调到最大，
11、通过马达来调节速度。,（四）快速运动回路,. 当阀3和阀5左位接入时，液压缸差动连接作快进运动。当阀5电磁铁通电时，差动连接即被切断，实现工进。左腔进油管应按合成流量选取，否则会使压力损失增大。,1液压缸差动连接回路（动画）,2. 采用蓄能器的快速运动回路（动画）,目的 采用蓄能器的目的是可以用流量较小的液压泵。原理当系统中短期需要大流量时，泵1和蓄能器4共同向缸6供油；当系统停止工作时，换向阀5处于中位，泵便经单向阀3向蓄能器供油，蓄能器压力升高后，控制液控顺序阀2，使泵卸荷。,3. 双泵供油回路（动画）,图中泵1为大流量泵，2为小流量泵。快速运动时，泵1输出的油液经单向阀4与泵2输出的油液
12、共同向系统代油；工作行程时，系统压力升高，打开液控顺序阀3使泵1卸荷，油泵2单独供油。优点 功率损耗小，效率高。,4. 用增速缸的快速运动回路,快速时，压力油经三位四通阀左位进入增速缸的柱塞的通孔到达B腔，使活塞快速伸出；工进时，由于负载加大，压力升高，打开顺序阀4，高压油进入A腔，同时关闭单向阀3，此时活处伸速度加快，因有效面积加大。,动画演示,（五）速度换接回路,功用 是使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运动速度。因而这个转换不仅包括快速转慢速的换接，而且也包括两个慢速之间的换接。要求 应该具有较高的速度换接平稳性。,1. 快速转慢速的换接回路,动画演示,动画,2. 用
13、行程阀来实现快慢速换接的回路（动画演示）,原理 在图示状态下，液压缸7快进，当活塞所连接的挡块压下行程阀6时，行程阀关闭，液压缸右腔的油液必须通过节流阀5才能流回油箱，活塞运动速度由快转慢。优点 速度换接比较平稳，换接点的位置比较准确。缺点 安装位置不能任意布置，管路较复杂。,3. 两种慢的换接回路,a图 为两个调速阀并联，由换向阀3实现换接。不宜用于在工作过程中的速度换接，只能用在速度预选的场合。b图 为两个调速阀串联的速度换接回路。速度换接比较平稳，但由于油液经过两个调速阀，所以能量损失大。,动画演示1,动画演示2,三、方向控制回路,（一）换向回路 时间制动换向回路, 行程制动控制回路,（二）锁紧回路,功用 使执行元件能在任意位置停留，且停留后不会因外力作用而移动位置。,动画演示,四、多执行元件控制回路,1. 行程控制顺序动作回路 动画演示1、动画演示2,2. 压力控制顺序动作回路 动画演示,(二)同步回路 1. 带补偿措施的串联液压缸同步回路 动画演示,2.用同步缸或同步马达的同步回路,(三)多执行元件互不干扰回路1.双泵供油互不干扰回路（动画）,2. 叠加阀的互不干扰回路,
