液壓與氣壓傳動教材課件(華中科技大學(xué))-多路換向閥控制回路

1、華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)多執(zhí)行元件控制回路多執(zhí)行元件控制回路華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)n如果一個油源給多個執(zhí)行元件供油，各執(zhí)如果一個油源給多個執(zhí)行元件供油，各執(zhí)行元件因回路中壓力、流量的相互影響而行元件因回路中壓力、流量的相互影響而在動作上受到牽制。我們可以通過壓力、在動作上受到牽制。我們可以通過壓力、流量、行程控制來實現(xiàn)多執(zhí)行元件預(yù)定動流量、行程控制來實現(xiàn)多執(zhí)行元件預(yù)定動作的要求。作的要求。n順序動作回路順序動作回路n同步回路同步回路n互不干擾回路互不干擾回路n多路換向閥控制回路多路換向閥控制回路華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)順序動作回路順序動作回路n功用功用 使

2、幾個執(zhí)行元件嚴格按照預(yù)定順序動作。按控制方式不同，使幾個執(zhí)行元件嚴格按照預(yù)定順序動作。按控制方式不同，順序動作回路分為壓力控制和行程控制兩種方式。順序動作回路分為壓力控制和行程控制兩種方式。壓力控制順序動作回路壓力控制順序動作回路 利用液壓系統(tǒng)工作過程中的壓力變化來利用液壓系統(tǒng)工作過程中的壓力變化來使執(zhí)行元件按順序先后動作。使執(zhí)行元件按順序先后動作。 用順序閥控制的順序動作回路用順序閥控制的順序動作回路 圖示液壓系統(tǒng)的動作順序為：圖示液壓系統(tǒng)的動作順序為： 缸缸1 右進缸右進缸2 右進缸右進缸2 退回缸退回缸1 退回。退回。 當換向閥當換向閥5 處于左位，缸處于左位，缸1 向右運動，向右運動，

3、活塞碰到死擋鐵后回路壓力升高到順序活塞碰到死擋鐵后回路壓力升高到順序閥閥3 的調(diào)定壓力，順序閥的調(diào)定壓力，順序閥3 開啟，缸開啟，缸2 活塞才向右運動?；钊畔蛴疫\動。 當換向閥當換向閥5 處于右位，缸處于右位，缸2 活塞先退活塞先退到左端點，回路壓力升高，打開順序閥到左端點，回路壓力升高，打開順序閥4 ，再使缸，再使缸1 活塞退回原位。活塞退回原位。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 行程控制順序動作回路行程控制順序動作回路 行程閥控制順序回路行程閥控制順序回路 電磁閥電磁閥3 處于右位，缸處于右位，缸1 活塞活塞先向右運動，當活塞桿上擋塊先向右運動，當

4、活塞桿上擋塊壓下行程閥壓下行程閥4 后，缸后，缸2 活塞才活塞才向右運動；閥向右運動；閥3 處于左位，缸處于左位，缸1 活塞先退回，其擋塊離開行程活塞先退回，其擋塊離開行程閥閥4 后，缸后，缸2 活塞才退回?；鼗钊磐嘶??；芈穭幼骺煽浚淖儎幼黜樞蚵穭幼骺煽?，但改變動作順序難。難。 行程開關(guān)控制順序回路行程開關(guān)控制順序回路 按啟動按鈕，按啟動按鈕，1Y 得電，缸得電，缸1活塞先向右活塞先向右運動，當活塞桿上擋塊壓下行程開關(guān)運動，當活塞桿上擋塊壓下行程開關(guān)2S 后，使后，使2Y 得電，缸得電，缸2 活塞才向右運動，活塞才向右運動，直到壓下直到壓下3S，使，使1Y失電，缸失電，缸1 活塞向左活塞

5、向左退回，而后壓下退回，而后壓下1S，使，使2Y 失電，缸失電，缸2 活塞再退回。調(diào)整擋塊可調(diào)整缸的行程，活塞再退回。調(diào)整擋塊可調(diào)整缸的行程，通過電控系統(tǒng)可改變動作順序。通過電控系統(tǒng)可改變動作順序。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)同步回路同步回路n功用功用 能保證系統(tǒng)中兩個或多個執(zhí)行元件克服負能保證系統(tǒng)中兩個或多個執(zhí)行元件克服負載、摩擦阻力、泄漏、制造質(zhì)量和結(jié)構(gòu)變形上的載、摩擦阻力、泄漏、制造質(zhì)量和結(jié)構(gòu)變形上的差異，在運動中以相同的位移或相同的速度運動，差異，在運動中以相同的位移或相同的速度運動，前者為位置同步，后者為速度同步。嚴格地做到前者為位置同步，后者為速度同步。嚴格地做到每一瞬間速

6、度同步，則可保持位置同步。實際上每一瞬間速度同步，則可保持位置同步。實際上同步回路多采用速度同步。同步回路多采用速度同步。n按控制方式分按控制方式分 n等流量控制等流量控制n等容積控制等容積控制華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 用流量控制閥的同步回路用流量控制閥的同步回路 仔細調(diào)整兩個調(diào)速閥的開口大仔細調(diào)整兩個調(diào)速閥的開口大小，控制進入或流出液壓缸的小，控制進入或流出液壓缸的流量，可使它們在一個方向上流量，可使它們在一個方向上實現(xiàn)速度同步?；芈方Y(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)速度同步?；芈方Y(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整麻煩，同步精度不高。調(diào)整麻煩，同步精度不高。用分流集流閥的同步回路用分流集流閥的同步回路 用分流集流閥控制

7、進入或流出用分流集流閥控制進入或流出液壓缸的流量，實現(xiàn)兩缸兩個液壓缸的流量，實現(xiàn)兩缸兩個方向的速度同步，遇到偏載時，方向的速度同步，遇到偏載時，同步作用靠分流集流閥自動調(diào)同步作用靠分流集流閥自動調(diào)整，使用方便。此回路壓力損整，使用方便。此回路壓力損失大，不宜用在低壓系統(tǒng)。失大，不宜用在低壓系統(tǒng)。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 用串聯(lián)液壓缸的同步回路用串聯(lián)液壓缸的同步回路有效工作面積相等的兩個液壓缸串聯(lián)起來的同步回路有效工作面積相等的兩個液壓缸串聯(lián)起來的同步回路 這種回路允許較大偏載，因偏載造成的壓差不影響流量的改變，這種回路允許較大偏載，因偏載造成的壓差不影響流量的改變，只導(dǎo)致微量的壓縮

8、和泄漏，因此同步精度較高，回路效率也較只導(dǎo)致微量的壓縮和泄漏，因此同步精度較高，回路效率也較高。此種情況，泵的供油壓力至少是兩缸工作壓力之和。高。此種情況，泵的供油壓力至少是兩缸工作壓力之和。帶位置補償?shù)拇?lián)缸同步回路帶位置補償?shù)拇?lián)缸同步回路 當兩缸同時下行時，若缸當兩缸同時下行時，若缸5 活塞活塞先到行程端點，則擋塊壓下行程先到行程端點，則擋塊壓下行程開關(guān)開關(guān)1S，3Y 得電，閥得電，閥3 左位接左位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)閥入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)閥3、閥、閥4 進入進入缸缸6上腔，進行補油，使其活塞上腔，進行補油，使其活塞繼續(xù)下行到達行程端點。若缸繼續(xù)下行到達行程端點。若缸6 活塞先到行程端點，行程

9、開關(guān)活塞先到行程端點，行程開關(guān)2S使使4Y 得電，壓力油進入閥得電，壓力油進入閥4控制控制腔，打開閥腔，打開閥4，缸，缸5 下腔與油箱接下腔與油箱接通使其活塞繼續(xù)下行到達行程端通使其活塞繼續(xù)下行到達行程端點，從而消除積累誤差。點，從而消除積累誤差。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 用同步馬達或同步缸的同步回路用同步馬達或同步缸的同步回路 同步缸是兩個尺寸相同的缸體和兩個同步缸是兩個尺寸相同的缸體和兩個活塞共用一個活塞桿的液壓缸，活塞向活塞共用一個活塞桿的液壓缸，活塞向左或向右運動時輸出或接受相等容積的左或向右運動時輸出或接受相等容積的油液，在回路中起著配流的作用，是有油液，在回路中起著配流

10、的作用，是有效面積相等的兩個液壓缸實現(xiàn)雙向同步效面積相等的兩個液壓缸實現(xiàn)雙向同步回路。同步缸的兩個活塞上裝有雙作用回路。同步缸的兩個活塞上裝有雙作用單向閥，可以在行程端點消除誤差。單向閥，可以在行程端點消除誤差。 用兩個同軸等排量雙向液壓馬達作配用兩個同軸等排量雙向液壓馬達作配流環(huán)節(jié)，輸出相同流量的油液也可實現(xiàn)流環(huán)節(jié)，輸出相同流量的油液也可實現(xiàn)兩缸雙向同步。節(jié)流閥兩缸雙向同步。節(jié)流閥7 用于行程端點用于行程端點消除兩缸位置誤差。消除兩缸位置誤差。 這種回路的同步精度比采用流量控制這種回路的同步精度比采用流量控制閥的同步精度高，但專用的配流元件是閥的同步精度高，但專用的配流元件是系統(tǒng)復(fù)雜、制造成

11、本高。系統(tǒng)復(fù)雜、制造成本高。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 采用伺服閥的同步回路采用伺服閥的同步回路 當液壓系統(tǒng)要求很高當液壓系統(tǒng)要求很高的同步精度時，必須采用的同步精度時，必須采用比例閥或伺服閥的同步回比例閥或伺服閥的同步回路。路。 圖中伺服閥圖中伺服閥A 根據(jù)兩個根據(jù)兩個位移傳感器位移傳感器B 、C 的反饋的反饋信號，持續(xù)不斷的調(diào)整閥信號，持續(xù)不斷的調(diào)整閥口開度，控制兩個液壓缸口開度，控制兩個液壓缸的輸入或輸出流量，使它的輸入或輸出流量，使它們獲得雙向同步運動。們獲得雙向同步運動。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)互不干擾回路互不干擾回路n圖示為通過雙泵供油實現(xiàn)圖示為通過雙泵供油實

12、現(xiàn)多缸快慢速互不干擾的回多缸快慢速互不干擾的回路。路。缸缸1 快進快進 1Y+ 3Y- 大泵供油大泵供油 工進工進 1Y- 3Y+ 小泵供油小泵供油 快退快退 1Y+ 3Y+ 大泵供油大泵供油缸缸2 快進快進 2Y+ 4Y- 大泵供油大泵供油 工進工進 2Y- 4Y+ 小泵供油小泵供油 快退快退 2Y+ 4Y+ 大泵供油大泵供油n功用功用 使系統(tǒng)中幾個執(zhí)行使系統(tǒng)中幾個執(zhí)行元件在完成各自工作循環(huán)元件在完成各自工作循環(huán)時彼此互不影響。時彼此互不影響。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)多路換向閥控制回路多路換向閥控制回路多路換向閥是若干個單連換向閥、安全溢流閥、多路換向閥是若干個單連換向閥、安全溢

13、流閥、單向閥和補油閥等組合成的集成閥。具有結(jié)構(gòu)緊單向閥和補油閥等組合成的集成閥。具有結(jié)構(gòu)緊湊、壓力損失小、多位性能等優(yōu)點。湊、壓力損失小、多位性能等優(yōu)點。多路換向閥控制回路能操縱多個執(zhí)行元件運動，多路換向閥控制回路能操縱多個執(zhí)行元件運動，主要用于工程機械、起重運輸機械和其他要求集主要用于工程機械、起重運輸機械和其他要求集中操縱多個執(zhí)行元件運動的行走機械。操縱方式中操縱多個執(zhí)行元件運動的行走機械。操縱方式多為手動操縱，當工作壓力較高時，則采用減壓多為手動操縱，當工作壓力較高時，則采用減壓閥先導(dǎo)操縱。閥先導(dǎo)操縱。多路換向閥控制回路按連接方式分為串聯(lián)、并聯(lián)、多路換向閥控制回路按連接方式分為串聯(lián)、并聯(lián)

14、、串并聯(lián)三種基本油路。串并聯(lián)三種基本油路。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 串聯(lián)油路串聯(lián)油路多路換向閥內(nèi)第一連滑閥的多路換向閥內(nèi)第一連滑閥的回油為下一連的進油，依次回油為下一連的進油，依次下去直到最后一連滑閥。下去直到最后一連滑閥。串聯(lián)油路的特點是工作時可串聯(lián)油路的特點是工作時可以實現(xiàn)兩個以上執(zhí)行元件的以實現(xiàn)兩個以上執(zhí)行元件的復(fù)合動作，這時泵的工作壓復(fù)合動作，這時泵的工作壓力等于同時工作的各執(zhí)行元力等于同時工作的各執(zhí)行元件負載壓力的總和。在外負件負載壓力的總和。在外負載較大時，串聯(lián)的執(zhí)行元件載較大時，串聯(lián)的執(zhí)行元件很難實現(xiàn)復(fù)合動作。很難實現(xiàn)復(fù)合動作。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 并

15、聯(lián)油路并聯(lián)油路從多路換向閥進油口來的從多路換向閥進油口來的壓力油可直接通到各連滑壓力油可直接通到各連滑閥的進油腔，各連滑閥回閥的進油腔，各連滑閥回油腔又都直接與總回油路油腔又都直接與總回油路相連。相連。并聯(lián)油路的特點是即可控并聯(lián)油路的特點是即可控制執(zhí)行元件單動，又可實制執(zhí)行元件單動，又可實現(xiàn)復(fù)合動作。復(fù)合動作時，現(xiàn)復(fù)合動作。復(fù)合動作時，若各執(zhí)行元件的負載相差若各執(zhí)行元件的負載相差很大，則負載小的先動，很大，則負載小的先動，復(fù)合動作成為順序動作。復(fù)合動作成為順序動作。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)華中科技大學(xué) 串并聯(lián)油路串并聯(lián)油路按串并聯(lián)油路連接的多路換向閥按串并聯(lián)油路連接的多路換向閥每一連滑閥的進油腔都與前一連每一連滑閥的進油腔都與前一連滑閥的中位回油通道相通，每一滑閥的中位回油通道相通，每一連滑閥的回油腔則直接與總回油連滑閥的回油腔則直接與總回油口相連，即各滑閥的進油腔串聯(lián)，口相連，即各滑閥的進油腔串聯(lián)，回油腔并聯(lián)。回油腔并聯(lián)。串并聯(lián)油路的特點是當一個執(zhí)行串并聯(lián)油路的特點是當一個執(zhí)行元件工作時，后面的執(zhí)行元件的元件工作時，后面的執(zhí)行元件的進油道被切斷。因此多路換向閥進油道被切斷。因此多路換向閥中只能有一個滑閥工作，即各滑中只能有一個滑閥工作，即各滑閥之間具有互鎖功能，各執(zhí)行