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1、1,液压基本回路及液压系统原理图的解读,本章介绍液压基本回路，这些回路主要包括：,调速回路(包括节流调速回路和容积调速回路),快速运动回路,顺序回路,平衡回路和卸荷回路,熟悉和掌握这些基本回路的组成、工作原理及应用，是分析、分析和使用液压系统的基础。,工程机械典型机型液压系统分析,2,先导溢流阀工作原理,重点知识回顾,3,先导溢流阀的应用,重点知识回顾,1.溢流定压,2.防止系统过载（起安全阀的作用）,3.背压阀,4.远程调压和系统卸荷,4,先导减压阀工作原理,重点知识回顾,5,先导溢流阀与减压阀在实际工作中的区分,重点知识回顾,用嘴对着油口吹气,最原始的也是最智慧的,6,调速阀工作原理,重点
2、知识回顾,6,7,快速运动回路的功用在于使执行元件获得尽可能大的工作速度，以提高劳动生产率并使功率得到合理的利用。实现快速运动可以有几种方法。（此回路在挖掘机斗臂回路中使用，使其无负载时快速起臂，提高效率）,1 快速运动回路,这里仅介绍液压缸差动连接的快速运动回路和双泵供油的快速运动回路。,8,1.1 液压缸差动连接的快速运动回路,换向阀2处于原位时，液压泵1输出的液压油同时与液压缸3的左右两腔相通，两腔压力相等。由于液压缸无杆腔的有效面积A1大于有杆腔的有效面积A2，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，导致活塞向右运动。,图8.1 液压缸差动连接的快速运动回路,9,10,当换向阀6处于图
3、示位置，并且由于外负载很小，使系统压力低于顺序阀3的调定压力时，两个泵同时向系统供油，活塞快速向右运动；,双泵供油的快速运动回路,1.2 双泵供油的快速运动回路,11,换向阀6的电磁铁通电后,缸有杆腔经节流阀7回油箱，系统压力升高，达到顺序阀3的调定压力后,大流量泵1通过阀3卸荷,单向阀4自动关闭,只有小流量泵2单独向系统供油,活塞慢速向右运动.,12,大流量泵1的卸荷减少了动力消耗，回路效率较高。这种回路常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合，特别是在机床中得到了广泛的应用。,13,2 调速回路,2.1 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
4、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 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。,14,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。,15,目前常用的调速回路主要有以下几种：,(1)节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。,(2)容积调速回路
5、 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。,(3)容积节流调速回路（联合调速）,下面主要讨论节流调速回路和容积调速回路。,2.2 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。,16,2.2.1 进油路节流调速回路,图8.3进油路节流调速回路,17,2.2.2 回油路节流调速回路,图8.5回油路节流调速回路,采用同样的分析方法可以得到与进油路节流调速回路相似的速度负载特性.,18,进油路和回油路节流调速的比较,(1)承受负值负载的能力 回油节流调速能承受一定的负值负载,(2)运动平稳性 回油节流调速回路运动平稳性好。,(
6、3)油液发热对回路的影响 进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加；,(4)启动性能 回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即建立，会引起瞬间工作机构的前冲现象。,进油路、回油路节流调速回路结构简单，但效率较低，只宜用在负载变化不大，低速、小功率场合。,19,2.2.3 旁油路节流调速回路,图8.6 旁油路节流调速回路,节流阀装在与液压缸并联的支路上，利用节流阀把液压泵供油的一部分排回油箱实现速度调节,溢流阀作安全阀用，液压泵的供油压力Pp取决于负载。,20,2.3 容积调速回路,容积调速回路有泵-缸式回路和泵-马达式回路。这里主要介绍泵-马达式容积调速回路。,2.3.1 变量泵-定量马达式
7、容积调速回路,马达为定量,改变泵排量VP可使马达转速nM随之成比例地变化.,21,变量泵-定量马达容积调速回路,22,3 顺序回路,顺序动作回路，根据其控制方式的不同，分为行程控制、压力控制和时间控制三类，加工自动化机床上会用到。,23,3.1 行程控制顺序动作回路,用行程开关和电磁阀配合的顺序回路,首先按动启动按钮，使电磁铁1YA得电，压力油进入油缸3的左腔,使活塞按箭头1所示方向向右运动。,动作1,24,活塞杆上的挡块压下行程开关6S后,通过电气上的连锁使1YA断电，3YA得电.油缸3的活塞停止运动，压力油进入油缸4的左腔,使其按箭头2所示的方向向右运动;,动作2,25,当活塞杆上的挡块压
8、下行程开关8S,使3YA断电,2YA得电，压力油进入缸3的右腔,使其活塞按箭头3所示的方向向左运动；,动作3,26,当活塞杆上的挡块压下行程开关5,使2YA断电,4YA得电,压力油进入油缸4右腔,使其活塞按箭头4的方向返回.,当挡块压下行程开关7S时,4YA断电,活塞停止运动,至此完成一个工作循环。,动作4,27,3.2 压力控制顺序动作回路,按启动按钮，1YA得电，阀1左位工作，液压缸7的活塞向右移动，实现动作顺序1;,动作1,28,到右端后，缸7左腔压力上升，达到压力继电器3的调定压力时发讯，1YA 断电，3YA得电，阀2左位工作，压力油进入缸8的左腔，其活塞右移，实现动作顺序2；,动作2
9、,29,到行程端点后，缸8左腔压力上升，达到压力继电器5的调定压力时发讯，3YA断电，4YA得电,阀2右位工作，压力油进入缸8的右腔，其活塞左移，实现动作顺序3;,动作3,30,到行程端点后，缸8右腔压力上升，达到压力继电器6的调定压力时发讯，4YA断电，2YA得电,阀1右位工作，缸7的活塞向左退回，实现动作顺序4。,动作4,31,到左端后，缸7右端压力上升，达到压力继电器4的调定压力时发讯，2YA断电，1YA得电，阀1左位工作，压力油进入缸7左腔，自动重复上述动作循环，直到按下停止按钮为止。,循环至动作1,32,4 平衡回路,为了防止立式液压缸与垂直运动的工作部件由于自重而自行下落造成事故或
10、冲击，可以采用平衡回路（如挖掘机，起重机，泵车臂的液压缸系统油路）。,4.1 用单向顺序阀的平衡回路,图8.19 用单向顺序阀的平衡回路,33,调节单向顺序阀1的开启压力,使其稍大于立式液压缸下腔的背压.活塞下行时,由于回路上存在一定背压支承重力负载,活塞将平稳下落;换向阀处于中位时,活塞停止运动.,图8.19 用单向顺序阀的平衡回路,34,4.2 采用液控单向阀的平衡回路,35,5 卸荷回路,当系统中执行元件短时间工作时,常使液压泵在很小的功率下作空运转.这种卸荷可以减少液压泵磨损，降低功率消耗，减小温升。卸荷的方式有两类，一类是液压缸卸荷，执行元件不需要保持压力；另一类是液压泵卸荷，执行元
11、件或动力元件需要保持压力和保护。,36,5.1 执行元件不需保压的卸荷回路,5.1.1 用换向阀中位机能的卸荷回路,当换向阀处于中位时，液压泵出口直通油箱，泵卸荷。因回路需保持一定的控制压力以操纵执行元件，故在泵出口安装单向阀。,用换向阀中位机能的卸荷回路,37,5.1.2 用电磁溢流阀的卸荷回路,用电磁溢流阀的卸荷回路,电磁溢流阀是带遥控口的先导式溢流阀与二位二通电磁阀的组合。当执行元件停止运动时，二位二通电磁阀得电，溢流阀的遥控口通过电磁阀回油箱，泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱，实现泵卸荷。,38,5.2 执行元件需要保压的卸荷回路,5.2.1 限压式变量泵的卸荷回路,当系统压力升
12、高达到变量泵压力调节螺钉调定压力时，压力补偿装置动作，液压泵3输出流量随供油压力升高而减小，直到维持系统压力所必需的流量，回路实现保压卸荷，系统中的溢流阀1作安全阀用，以防止泵的压力补偿装置的失效而导致压力异常。,图8.23 用限压式变量泵的卸荷回路,39,5.2.2 用卸荷阀的卸荷回路,当电磁铁1YA得电时，泵和蓄能器同时向液压缸左腔供油，推动活塞右移，接触工件后，系统压力升高。当系统压力升高到卸荷阀1的调定值时，卸荷阀打开，液压泵通过卸荷阀卸荷，而系统压力用蓄能器保持。图中的溢流阀2是当安全阀用。,用卸荷阀的卸荷回路,40,常用阀类代号,PC 分流阀 PS合流阀DV 多路换向阀 SC减压阀
13、SV 梭阀 R主溢流阀PR油口溢流阀,2023/1/21,41,六 装载机液压系统分析,一、概述装载机主要用来对散装物料进行铲装、搬运、卸载及平整场地等作业，也可用来进行轻度铲掘工作等，是使用十分广泛的一种工程机械。其主要工作装置是动臂和铲斗。,2023/1/21,42,三、ZL100装载机液压系统分析,如图示，该机斗客量为5m3，发动机驱动功率300kW。本系统由三个CBG型齿轮泵驱动。工作装置液压泵3、辅助泵2和转向泵1组成两个液压回路。而这两个回路是通过辅助泵联系起来的。工作装置动作：动臂升降动作 铲斗翻转动作 两者构成单动顺序回路，它的特点是液压泵在同一时间内只能按先后次序向一个机构供油，各机构和进油通路按前后次序排列，前面的转斗操纵阀动作，就把后面的动臂操纵阀进油通路切断。只有前面的阀处于中位时，才能搬动后面的阀使之动作。,2023/1/21,43,如图示ZL100装载机液压系统,小 结,希望读者通过对一些常用系统的学习来更好的运用到工程机械液压系统原理的分析，提高维修速度和质量。希望对读者有所帮助。,
