液壓系統(tǒng)基本回路

液壓系統(tǒng)基本回路基礎(chǔ)知識(shí)

山東中選機(jī)械設(shè)備有限公司

閆傳仁液壓基本回路定義：

由有關(guān)液壓元件組成，并能完成某一特定功能的典型（簡(jiǎn)單）油路。2/3/20231中選機(jī)械閆傳仁

基本回路分類

方向控制回路壓力控制回路按功用分<

速度控制回路多缸工作控制回路2/3/20232中選機(jī)械閆傳仁第一節(jié)壓力控制回路調(diào)壓回路功用

對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或某一局部的壓力進(jìn)行控制，使系統(tǒng)的壓力與負(fù)載相適應(yīng)并保持穩(wěn)定，或安全保護(hù)。2/3/20233中選機(jī)械閆傳仁壓力控制回路分類

調(diào)壓回路減壓回路基本回路＜卸荷回路平衡回路2/3/20234中選機(jī)械閆傳仁一、調(diào)壓回路功用：

使液壓系統(tǒng)（或系統(tǒng)某一部分）的壓力保持恒定或不超過(guò)某一數(shù)值。1、單級(jí)調(diào)壓回路功用：用節(jié)流閥調(diào)節(jié)速度時(shí)，溢流閥穩(wěn)壓溢流調(diào)節(jié)泵壓。2/3/20235中選機(jī)械閆傳仁組成：泵、溢流閥、節(jié)流閥、24D、液壓缸等。工作原理：特點(diǎn)：回路簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，若將溢流閥換為比例溢流閥，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)壓，還可遠(yuǎn)距離控制，但無(wú)功損耗較大。2/3/20236中選機(jī)械閆傳仁2、多級(jí)調(diào)壓回路2/3/20237中選機(jī)械閆傳仁二、減壓回路功用：使液壓系統(tǒng)某一支路獲得低于主油路壓力（或泵的壓力）的穩(wěn)定壓力。分類：

單級(jí)減壓——用一個(gè)減壓閥即可＜多級(jí)減壓——用減壓閥+遠(yuǎn)程調(diào)壓閥即可

無(wú)級(jí)減壓——用比例減壓閥即可2/3/20238中選機(jī)械閆傳仁減壓回路的要求：

0.5Mpa<p2<p1-0.5MPa，以使回路可靠工作。2/3/20239中選機(jī)械閆傳仁三、卸荷回路功用:在液泵不停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,使液壓泵在零壓力或很低壓力下運(yùn)轉(zhuǎn),以減少功率損耗,降低系統(tǒng)發(fā)熱、延長(zhǎng)泵和電機(jī)的使用壽命。回路：1、用三位換向閥的中位機(jī)能卸荷。

2、用二位二通閥卸荷。2/3/202310中選機(jī)械閆傳仁1、用換向閥的卸荷回路：

利用主閥處于中位時(shí)M.H.K型機(jī)能，使p→T，屬零壓式卸荷。圖7-3中，泵卸荷時(shí)，溢流閥關(guān)閉。系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，因溢流閥有不靈敏區(qū)，會(huì)沖擊。

動(dòng)畫2所示回路中有背壓閥，可以保證最小控制壓力，電液閥迅速換向。2/3/202311中選機(jī)械閆傳仁2、二位二通閥卸荷卸荷原理

q→22v→T3、用蓄能器和換向閥的保壓卸荷回路系統(tǒng)液壓泵油液＜蓄能器

工作部件停止后，P↑，壓力繼電器發(fā)訊使3YA+，液壓泵卸荷，蓄能器補(bǔ)充泄漏以保持壓力。2/3/202312中選機(jī)械閆傳仁四、平衡回路功用：使執(zhí)行元件保持一定背壓力，以便與重力負(fù)載相平衡。1、采用單向順序閥的平衡回路圖示，缸停止因順序閥關(guān)閉而平衡左位，缸下行，因回路有單向順序閥作阻力，不會(huì)產(chǎn)生超速。右位，缸上行，油經(jīng)單向閥進(jìn)入缸下腔。

2/3/202313中選機(jī)械閆傳仁用單向順序閥的平衡回路2/3/202314中選機(jī)械閆傳仁單向順序閥平衡回路特點(diǎn)

∵單向順序閥用于平衡自重∴p順>p自重又∵自重較大時(shí)，p順較高，∴△P較大，一般用于自重不大的場(chǎng)合，為防止泄漏而造成缸下移，可裝一液控單向閥。為減小無(wú)功損耗，可將單向順序閥換為外控單向順序閥。2/3/202315中選機(jī)械閆傳仁2、采用液控單向閥順序閥的平衡回路圖示，缸停止。左位，缸下行，因節(jié)流閥而不會(huì)出現(xiàn)超速運(yùn)動(dòng)。右位，油經(jīng)單向閥進(jìn)入缸下腔，缸上行。2/3/202316中選機(jī)械閆傳仁

第二節(jié)速度控制回路

速度控制回路是對(duì)液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和速度切換實(shí)現(xiàn)控制的回路。速度控制回路分類

調(diào)速、快速、換速回路2/3/202317中選機(jī)械閆傳仁一、調(diào)速回路調(diào)速回路調(diào)速原理

液壓缸：v=q

/A<

液壓馬達(dá)：n=q

/Vm

由上兩式知：改變q

、Vm、A，皆可改變v或n，一般A是不可改變的。液壓缸：改變q，即可改變v

液壓馬達(dá)：既可改變q，又可改變Vm2/3/202318中選機(jī)械閆傳仁調(diào)速回路調(diào)速方法

節(jié)流調(diào)速——改變q<容積調(diào)速——改變泵和馬達(dá)的V

容積節(jié)流調(diào)速——既可改變q，又可改變V2/3/202319中選機(jī)械閆傳仁1、節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路分類

節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速按采用流量閥不同<

調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速進(jìn)油路節(jié)流

按流量閥安裝位置不同<回油路節(jié)流

旁油路節(jié)流

2/3/202320中選機(jī)械閆傳仁（1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路2/3/202321中選機(jī)械閆傳仁節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路特征將節(jié)流閥串聯(lián)在進(jìn)入液壓缸的油路上，即串聯(lián)在泵和缸之間，調(diào)節(jié)A節(jié)，即可改變q，從而改變速度，且必須和溢流閥聯(lián)合使用。進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路適用于輕載、低速、負(fù)載變化不大和速度穩(wěn)定性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)。2/3/202322中選機(jī)械閆傳仁（2）回油節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥出口節(jié)流調(diào)速回路特征

將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，即串聯(lián)在缸和油箱之間，調(diào)節(jié)AT，可調(diào)節(jié)q2以改變速度，仍應(yīng)和溢流閥聯(lián)合使用，pP

=pS。2/3/202323中選機(jī)械閆傳仁與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路比較：1）回油節(jié)流：承受一定負(fù)值負(fù)載能力進(jìn)油節(jié)流：在負(fù)值負(fù)載作用下失控和前沖2）回油節(jié)流：運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較好進(jìn)油節(jié)流：運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差，需增加背壓閥3）回油節(jié)流：對(duì)液壓缸泄漏的影響較小進(jìn)油節(jié)流：增加液壓缸的泄漏4）回油節(jié)流：使活塞出現(xiàn)較大的起動(dòng)超速前沖進(jìn)油節(jié)流：起動(dòng)沖擊小2/3/202324中選機(jī)械閆傳仁5）回油節(jié)流：不易實(shí)現(xiàn)壓力控制過(guò)程進(jìn)油節(jié)流：比較容易實(shí)現(xiàn)壓力控制過(guò)程2/3/202325中選機(jī)械閆傳仁（3）旁路節(jié)流調(diào)速回路閥旁路節(jié)流調(diào)速回路特征將節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，即與缸并聯(lián)，溢流閥做安全閥，pP取決于負(fù)載。

pP

=p1=△p=F/A2/3/202326中選機(jī)械閆傳仁旁路節(jié)流調(diào)速回路應(yīng)用∵v—F特性較軟，低速承載能力差。∴一般用于高速、重載、對(duì)速度平穩(wěn)性要求很低的較大功率場(chǎng)合。如：牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、輸送機(jī)械液壓系統(tǒng)、大型拉床液壓系統(tǒng)、龍門刨床液壓系統(tǒng)等2/3/202327中選機(jī)械閆傳仁（4）節(jié)流調(diào)速回路工作性能的改進(jìn)用調(diào)速閥代替節(jié)流閥，可以提高節(jié)流調(diào)速回路的速度穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。但功率損失大，效率低。

2/3/202328中選機(jī)械閆傳仁2、容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路特點(diǎn)

∵節(jié)流調(diào)速回路效率低、發(fā)熱大，只適用于小功率場(chǎng)合?！喽莘e調(diào)速回路，因無(wú)節(jié)流損失或溢流損失，故效率高，發(fā)熱小，一般用于大功率場(chǎng)合。2/3/202329中選機(jī)械閆傳仁容積調(diào)速回路分類

開式按油路循環(huán)方式

<

閉式

泵—缸式按所用執(zhí)行元件不同<

變——定泵—馬達(dá)式<定——變

變——變

2/3/202330中選機(jī)械閆傳仁（1）泵-定量馬達(dá)（或缸）容積調(diào)速回路2/3/202331中選機(jī)械閆傳仁變量泵和定量馬達(dá)容積調(diào)速回路工作特性

①nM

=qP/VM

∵VM=定值∴調(diào)節(jié)qP即可改變nM

②若不計(jì)損失，在調(diào)速范圍內(nèi)，

T=pPVM/2π=C∴稱恒轉(zhuǎn)矩容積調(diào)速2/3/202332中選機(jī)械閆傳仁（2）定量泵—變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路（恒功率）2/3/202333中選機(jī)械閆傳仁定量泵—變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路工作特性

nM

=qP/VM∵qP=定值

∴調(diào)節(jié)VM即可改變nM

2/3/202334中選機(jī)械閆傳仁定量泵—變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路特點(diǎn)

∵nM與VM成反比

TM與VM成正比∴VM↑，nM↓，TM↑；

VM↓，nM↑，TM↓，以致帶不動(dòng)負(fù)載，使馬達(dá)“自鎖”。故這種回路很少單獨(dú)使用2/3/202335中選機(jī)械閆傳仁（3）變量泵——變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路2/3/202336中選機(jī)械閆傳仁變量泵——變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路特點(diǎn)∵nM低時(shí)TM大，nM高時(shí)TM小∴正好符合大部分機(jī)械要求故多用于機(jī)床主運(yùn)動(dòng)、紡織機(jī)械、礦山機(jī)械在回路中，泵和執(zhí)行元件的泄漏量隨著工作壓力的升高而增大，將使得執(zhí)行元件的速度隨著負(fù)載的增加而下降，速度穩(wěn)定性變差。2/3/202337中選機(jī)械閆傳仁3、容積節(jié)流調(diào)速回路∵容積調(diào)速回路雖然效率高，發(fā)熱小，但仍存在速度負(fù)載特性較軟的問(wèn)題（主要由于泄漏所引起）。∴在低速、穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合（如機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中），常采用容積節(jié)流調(diào)速回路2/3/202338中選機(jī)械閆傳仁容積節(jié)流調(diào)速回路特點(diǎn)1、qP自動(dòng)與流量閥調(diào)節(jié)相吻合，無(wú)△P溢，η高2、進(jìn)入執(zhí)行元件的q與F變化無(wú)關(guān)，且自動(dòng)補(bǔ)償泄漏，速度穩(wěn)定性好。3、因回路有節(jié)流損失，所以η<η容4、便于實(shí)現(xiàn)快進(jìn)—工進(jìn)—快退工作循環(huán)2/3/202339中選機(jī)械閆傳仁限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路2/3/202340中選機(jī)械閆傳仁限壓式變量泵和調(diào)速閥調(diào)速回路工作原理聯(lián)合調(diào)速，v由調(diào)速閥調(diào)定，qP與q1自動(dòng)適應(yīng)。

qP

>q1，pP↑，通過(guò)反饋，qp↓qP=q1

<

>v=c

qP<q1，pP↓，e↑,qP↑qP=q1

0、5Mpa(中低壓)

△pmin=pP

-p1=<調(diào)速閥正常工作，△P最小

過(guò)大，△P大易發(fā)熱1Mpa（高壓）

若△P<

過(guò)小，v穩(wěn)定性不好2/3/202341中選機(jī)械閆傳仁限壓式變量泵和調(diào)速閥調(diào)速回路特點(diǎn)∵本回路的pP為一定值∴稱定壓式容積節(jié)流調(diào)速回路又∵若負(fù)載變化大時(shí)，節(jié)流損失大，低速工作時(shí)，泄漏量大，系統(tǒng)效率降低∴用于低速、輕載時(shí)間較長(zhǎng)且變載的場(chǎng)合時(shí)，效率很低。故本回路多用于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中。2/3/202342中選機(jī)械閆傳仁二、快速回路快速回路功用：

使執(zhí)行元件在空行程時(shí)獲得必要的高速，以提高效率，充分利用功率?？焖倩芈贩诸悾?/p>

液壓缸差動(dòng)連接快速回路雙泵供油快速回路蓄能器供油快速回路

2/3/202343中選機(jī)械閆傳仁1）液壓缸差動(dòng)連接快速回路特點(diǎn)：實(shí)質(zhì)↓A以↑v，簡(jiǎn)單易行，應(yīng)用廣泛，但因差動(dòng)時(shí)部分qV↑，管道及閥均應(yīng)大規(guī)格。2/3/202344中選機(jī)械閆傳仁2)雙泵并聯(lián)快速回路2/3/202345中選機(jī)械閆傳仁3）用蓄能器的快速回路2/3/202346中選機(jī)械閆傳仁三、速度換接回路速度換接回路功用

完成系統(tǒng)中執(zhí)行元件依次實(shí)現(xiàn)幾種速度的換接。實(shí)質(zhì)上是一種分級(jí)（或有級(jí)）調(diào)速回路，但速度是根據(jù)需要事先調(diào)好，這是和調(diào)速回路的不同之處。速度換接回路分類

快速與慢速的換接

兩種慢速的換接2/3/202347中選機(jī)械閆傳仁1、快速-慢速切換回路采用行程閥的快速-慢速切換回路

1YA同電，液壓缸快進(jìn)壓下行程閥切換成慢速。液壓缸工進(jìn)24D右位，液壓缸快退。特點(diǎn)：速度換接平穩(wěn)，動(dòng)作可靠，換接精度較好，但行程閥必須安裝在液壓缸附近。2/3/202348中選機(jī)械閆傳仁2、慢速-慢速切換回路1）串聯(lián)調(diào)速閥慢速-慢速切換回路特點(diǎn)：v1>v2，否則2不起作用。2/3/202349中選機(jī)械閆傳仁2）并聯(lián)調(diào)速閥切換回路特點(diǎn)：v1、v2互不影響，但因4、5任意一個(gè)工作時(shí)，另一個(gè)減壓閥閥口最大，一旦換接易前沖。所以改為右圖所示，可避免前沖，但△P↑。2/3/202350中選機(jī)械閆傳仁

第三節(jié)方向控制回路方向控制回路的功用：控制執(zhí)行元件的起動(dòng)、停止及換向方向控制回路分類：

換向回路

方向控制回路<

鎖緊回路2/3/202351中選機(jī)械閆傳仁一、換向回路換向回路功用：

改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向換向回路組成：各種控制方式的換向閥或雙向變量泵皆可組成。電磁換向閥換向回路性能特點(diǎn)

使用方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，但換向時(shí)間短，沖擊大，不宜用于頻繁換向，一般用于小流量、平穩(wěn)性要求不高處。2/3/202352中選機(jī)械閆傳仁電液換向閥換向回路性能特點(diǎn)換向沖擊小，不能適用于頻繁換向的場(chǎng)合機(jī)動(dòng)換向閥換向回路性能特點(diǎn)換向精度高，沖擊較小，一般用于速度和慣性較大的系統(tǒng)中。2/3/202353中選機(jī)械閆傳仁二、鎖緊回路功用：使液壓缸能在任意位置停留，且停留后不會(huì)在外力作用下移動(dòng)位置。采用換向閥O、M機(jī)能的鎖緊回路特點(diǎn)：∵滑閥式換向閥泄漏不可避免∴鎖緊效果差故只能用于鎖緊時(shí)間短，鎖緊要求不高場(chǎng)合。2/3/202354中選機(jī)械閆傳仁液控單向閥的鎖緊回路組成：泵、溢流閥、34D、液控單向閥、液壓缸工作原理圖示，液壓缸鎖緊。YA+，液壓缸左、右行。特點(diǎn)為使控制油壓卸壓，換向閥應(yīng)采用H型機(jī)能。又因IY密封性好，所以鎖緊性能好。2/3/202355中選機(jī)械閆傳仁液控單向閥的鎖緊回路應(yīng)用汽車起重機(jī)支腿2/3/202356中選機(jī)械閆傳仁飛機(jī)起落架2/3/202357中選機(jī)械閆傳仁礦山采掘機(jī)械液壓支架2/3/202358中選機(jī)械閆傳仁第四節(jié)多缸工作控制回路多缸工作控制回路定義：

由一個(gè)液壓泵驅(qū)動(dòng)多個(gè)液壓缸配合工作的回路多缸動(dòng)作回路分類：順序動(dòng)作回路同步動(dòng)作回路互不干擾回路2/3/202359中選機(jī)械閆傳仁一、順序動(dòng)作回路功用：使多個(gè)執(zhí)行元件嚴(yán)格按預(yù)定順序依次作。分類：壓力控制行程控制

2/3/202360中選機(jī)械閆傳仁1、壓力控制順序動(dòng)作回路1）用順序閥控制順序動(dòng)作回路工作原理圖示位置：液壓缸停止運(yùn)動(dòng)YA+，A缸右行完成順序動(dòng)作①，當(dāng)系統(tǒng)壓力升高到順序閥D的調(diào)定壓力并大于A缸前進(jìn)的pmax時(shí)發(fā)出信號(hào)，使B缸右行完成順序動(dòng)作②2/3/202361中選機(jī)械閆傳仁動(dòng)作順序(圖7-19）

→①→②A<B<←④←③2/3/202362中選機(jī)械閆傳仁用壓力繼電器控制順序動(dòng)作回路工作原理

1YA+，A缸右行完成動(dòng)作1，碰上擋鐵后，系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器發(fā)訊，使2YA+，B缸右行完成動(dòng)作2。2/3/202363中選機(jī)械閆傳仁2、用行程控制順序動(dòng)作回路動(dòng)作順序←③←④

A<B<→①→②2/3/202364中選機(jī)械閆傳仁二、同步回路同步回路功用

使兩個(gè)或兩個(gè)以上的執(zhí)行元件能夠按照相同位移或相同速度運(yùn)動(dòng)，也可以按一定的速比運(yùn)動(dòng)。2/3/