第9章其他基本回路

《液壓傳動(dòng)》機(jī)電教研室第九章其他基本回路1壓力回路快速運(yùn)動(dòng)和速度換接回路換向回路和鎖緊回路多缸動(dòng)作回路本章提要

熟悉其他基本回路的組成、工作原理及應(yīng)用，能夠按實(shí)際應(yīng)用要求設(shè)計(jì)和繪制液壓回路。29.1概述

調(diào)速回路

——速度控制，傳遞動(dòng)力

壓力回路

——壓力控制，輸出動(dòng)力液壓回路

快速運(yùn)動(dòng)回路

——流量控制，空載下快速運(yùn)動(dòng)

換向回路

——換向平穩(wěn)、迅速

多缸動(dòng)作回路

——多缸動(dòng)作互不影響

除調(diào)速回路外的其它基本回路的功用主要不在于傳遞動(dòng)力，而在于實(shí)現(xiàn)某些特定的功能。液壓系統(tǒng)就是由調(diào)速回路和各種基本回路組成的。液壓系統(tǒng)中的回路除了調(diào)速回路以外，還有許多形式的基本回路。液壓系統(tǒng)中的回路主要包括：39.2壓力回路

壓力控制回路是用壓力閥來(lái)控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)主油路或某一支路的壓力，以使執(zhí)行元件獲得所需要的力、轉(zhuǎn)矩、或保持受力狀態(tài)的要求。利用壓力控制回路可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓、穩(wěn)壓、減壓、增壓、卸荷、保壓與平衡等各種控制。

壓力回路按其壓力控制的功用可以分為：調(diào)壓回路、減壓回路、卸荷回路、平衡回路、保壓回路和釋壓回路等。49.2.1

調(diào)壓回路當(dāng)液壓泵一直工作在系統(tǒng)的調(diào)定壓力時(shí)，就要通過(guò)溢流閥調(diào)節(jié)并穩(wěn)定液壓泵的工作壓力。在變量泵系統(tǒng)中或旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中用溢流閥(當(dāng)安全閥用)限制系統(tǒng)的最高安全壓力。當(dāng)系統(tǒng)在不同的工作時(shí)間內(nèi)需要有不同的工作壓力，可采用二級(jí)或多級(jí)調(diào)壓回路。（一）一級(jí)調(diào)壓回路主油路壓力由溢流閥調(diào)定：。（二）二級(jí)調(diào)壓回路，則：。，則：。1DT斷電：，成為一級(jí)調(diào)壓。1DT通電59.2.1

調(diào)壓回路（1）1DT、2DT都斷開(kāi)時(shí)，，形成一級(jí)調(diào)壓；（三）三級(jí)調(diào)壓回路（2）2DT接通、1DT斷開(kāi)時(shí)，、形成二級(jí)調(diào)壓；（3）1DT接通、2DT斷開(kāi)時(shí)，、形成二級(jí)調(diào)壓；（四）無(wú)級(jí)調(diào)壓回路是比例溢流閥的可調(diào)壓力，、構(gòu)成無(wú)級(jí)調(diào)壓。6當(dāng)泵的輸出壓力是高壓而局部回路或支路要求低壓時(shí)，可以采用減壓回路，如機(jī)床液壓系統(tǒng)中的定位、夾緊以及液壓元件的控制油路等，它們往往要求比主油路較低的壓力。減壓回路較為簡(jiǎn)單，一般是在所需低壓的支路上串接減壓閥即可。動(dòng)畫(huà)演示9.2.2

減壓回路

工作時(shí)，夾緊缸2先動(dòng)作，工件夾緊后，減壓閥動(dòng)作使減壓油路斷開(kāi)并保持固定的壓力，然后工作缸1開(kāi)始動(dòng)作。

7步驟1DT2DT閥1閥2缸Ⅰ缸Ⅱ9.2.2

減壓回路雙缸減壓液壓系統(tǒng)工況表

如圖所示的雙缸液壓系統(tǒng)，缸Ⅰ工作，缸Ⅱ夾緊。缸Ⅰ的工作工況：快進(jìn)1.5MPa、工進(jìn)6MPa、快退1.5MPa；缸Ⅱ的工作工況：快進(jìn)1

MPa、夾緊3MPa、快退1MPa。初始++++++++++--------右右左停左停右左左停工進(jìn)右左左停夾緊左左快進(jìn)夾緊左左工進(jìn)夾緊右左快退夾緊右左左停夾緊右右左?？焱擞矣易笸Ｗ笸?2345678（初始）6331116331.51.536331.51.536331116338卸荷回路的功用是在液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不頻繁啟閉的情況下，可使液壓泵在功率輸出接近于零的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長(zhǎng)泵和電動(dòng)機(jī)的壽命。9.2.3

卸荷回路利用換向閥M型中位機(jī)能的卸荷回路9為了防止立式液壓缸與垂直運(yùn)動(dòng)的工作部件由于自重而自行下落造成事故或沖擊，可以采用平衡回路。使用單向順序閥的平衡回路9.2.4

平衡回路調(diào)節(jié)單向順序閥（也稱(chēng)平衡閥）的開(kāi)啟壓力，使其稍大于立式液壓缸下腔的背壓?；钊滦袝r(shí)，由于回路上存在一定背壓支承重力負(fù)載，活塞將平穩(wěn)下落；換向閥處于中位時(shí)，活塞停止運(yùn)動(dòng)。109.2.5

保壓回路保壓回路的功用是使系統(tǒng)在液壓缸不動(dòng)時(shí)維持壓力，可采用密封性能較好的液壓?jiǎn)蜗蜷y和電接觸式壓力表。換向閥右位接入回路時(shí)，液壓缸上腔進(jìn)油，當(dāng)壓力達(dá)到上限時(shí)壓力表發(fā)出信號(hào)，將換向閥切回中位。M型中位機(jī)能使泵卸荷，液壓缸由液控單向閥封閉油路進(jìn)行保壓。當(dāng)上腔壓力下降到預(yù)定值時(shí)，壓力表又發(fā)出信號(hào)使換向閥切入右位，為液壓缸上腔補(bǔ)油，使壓力回升。自動(dòng)補(bǔ)油的保壓回路11

快速運(yùn)動(dòng)回路的功用在于使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并使功率得到合理的利用，通常用來(lái)加快工作機(jī)械空載時(shí)運(yùn)行的速度。9.3快速運(yùn)動(dòng)和速度換接回路9.3.1

快速運(yùn)動(dòng)回路（一）差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路

換向閥2處于原位時(shí)，液壓泵1輸出的液壓油同時(shí)與缸3的左右兩腔相通，兩腔壓力相等。液壓缸無(wú)桿腔的有效面積A1大于有桿腔的有效面積A2

，使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，導(dǎo)致活塞向右運(yùn)動(dòng)。129.3.1

快速運(yùn)動(dòng)回路液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路

無(wú)桿腔排出的油液與泵1輸出的油液合流進(jìn)入無(wú)桿腔，即在不增加泵流量的前提下增加了供給無(wú)桿腔的油液量，使活塞快速向右運(yùn)動(dòng)。這種回路比較簡(jiǎn)單也比較經(jīng)濟(jì)，但液壓缸的速度加快有限，差動(dòng)連接與非差動(dòng)連接的速度之比為:有時(shí)仍不能滿(mǎn)足快速運(yùn)動(dòng)的要求，常常和其他方法（如限壓式變量泵）聯(lián)合使用。動(dòng)畫(huà)演示13

當(dāng)換向閥6處于圖示位置，并且由于外負(fù)載很小，使系統(tǒng)壓力低于外控式順序閥3的調(diào)定壓力時(shí)，兩個(gè)泵同時(shí)向系統(tǒng)供油，活塞快速向右運(yùn)動(dòng)；

低壓大流量泵1和高壓小流量泵2組成的雙聯(lián)泵作為系統(tǒng)的動(dòng)力源。（二）雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路9.3.1

快速運(yùn)動(dòng)回路雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路設(shè)定雙泵供油時(shí)系統(tǒng)的最高工作壓力149.3.1

快速運(yùn)動(dòng)回路

設(shè)定泵2的最高工作壓力

換向閥6的電磁鐵通電后,缸有桿腔經(jīng)節(jié)流閥7回油箱，系統(tǒng)壓力升高，達(dá)到順序閥3的調(diào)定壓力后，大流量泵1通過(guò)閥3卸荷，單向閥4自動(dòng)關(guān)閉，只有小流量泵2單獨(dú)向系統(tǒng)供油，活塞慢速向右運(yùn)動(dòng)。動(dòng)畫(huà)演示159.3.2

速度換接回路（一）行程閥速度換接回路換向閥在右位時(shí)，節(jié)流閥被行程閥的下位短路，液壓缸左腔進(jìn)油，活塞向右快速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)缸桿壓下行程閥擋塊時(shí)，行程閥的上位接入回路，液壓缸的回油路必須通過(guò)節(jié)流閥才能流回油箱，故液壓缸的回油路產(chǎn)生背壓，使缸的運(yùn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)變?yōu)槁龠\(yùn)動(dòng)；當(dāng)換向閥左位接入回路時(shí)，壓力油經(jīng)單向閥進(jìn)入液壓缸的右腔，使液壓缸返回左端初始位置。12345動(dòng)畫(huà)演示16（二）調(diào)速閥速度換接回路9.3.2

速度換接回路兩個(gè)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)流量的調(diào)速閥并聯(lián)，由二位三通換向閥實(shí)現(xiàn)換接：換向閥左位接入回路時(shí)，將調(diào)速閥2接通，堵死調(diào)速閥3，此時(shí)由調(diào)速閥2對(duì)液壓缸進(jìn)行流量控制，實(shí)現(xiàn)一種運(yùn)動(dòng)速度；反之，換向閥右位接入回路時(shí)，接通調(diào)速閥3，堵死調(diào)速閥2，實(shí)現(xiàn)另一種工作速度。（1）調(diào)速閥并聯(lián)

1234動(dòng)畫(huà)演示1712349.3.2

速度換接回路（2）調(diào)速閥串聯(lián)

兩個(gè)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)流量的調(diào)速閥串聯(lián)，由二位二通換向閥實(shí)現(xiàn)換接：當(dāng)換向閥左位接入回路時(shí)，調(diào)速閥3被短路，進(jìn)入液壓缸的流量由調(diào)速閥2獨(dú)立控制，液壓缸實(shí)現(xiàn)快速工進(jìn)；當(dāng)換向閥右位接入回路時(shí)，調(diào)速閥2和3串聯(lián)接入回路，同進(jìn)對(duì)液壓缸流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)油路壓降增大，液壓缸實(shí)現(xiàn)慢速工進(jìn)。動(dòng)畫(huà)演示189.4換向回路和鎖緊回路I1J1J2I2l9.4.1

往復(fù)直線換向回路（一）時(shí)間控制制動(dòng)式199.4.1

往復(fù)直線換向回路（二）行程控制制動(dòng)式I1J1J2I2l209.4.2

鎖緊回路鎖緊回路的功用是在液壓執(zhí)行元件不工作時(shí)切斷其進(jìn)、出口油液通道，確切地使之保持在既定位置上。如圖所示的回路，采用了液控單向閥進(jìn)行液壓缸雙向鎖緊，能在液壓缸不工作時(shí)使活塞迅速、平衡、可靠且長(zhǎng)時(shí)間地被鎖住，不為外力所移動(dòng)。換向閥采用H型中位機(jī)能，可使液壓泵卸荷，且由液控單向閥將液壓缸閉鎖，實(shí)現(xiàn)雙向鎖緊。219.5.1

順序動(dòng)作回路9.5多缸動(dòng)作回路①③④②123456

順序閥3控制兩缸前進(jìn)的順序，順序閥6控制兩缸后退的順序。換向閥2在左位時(shí)，壓力油進(jìn)入缸4的左腔，右腔經(jīng)單向閥回油，由于壓力較低，順序閥6關(guān)閉，缸4先動(dòng)。當(dāng)缸4的運(yùn)動(dòng)至終點(diǎn)時(shí)，壓力升高達(dá)到順序閥6的調(diào)定壓力時(shí)，閥6開(kāi)啟，壓力油進(jìn)入液壓缸5的左腔，右腔直接回油，缸5向右移動(dòng)。當(dāng)缸5右移達(dá)到終點(diǎn)，換向閥切至右位，壓力油進(jìn)入缸5右腔，左腔經(jīng)單向閥回油，缸2返回，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，壓力升高打開(kāi)順序閥3再使缸4返回。（一）順序閥順序動(dòng)作回路動(dòng)畫(huà)演示229.5.1

順序動(dòng)作回路（二）行程開(kāi)關(guān)順序動(dòng)作回路25①③④②1YA34671892YA3YA4YA動(dòng)畫(huà)演示239.5.2

同步回路249.5.3

多缸快慢速互不干擾回路259.5.4

多缸卸荷回路26

■節(jié)流調(diào)速回路通過(guò)改變節(jié)流閥的通流截面積來(lái)改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，分為定壓式和變壓式兩大類(lèi)，定壓式又可按節(jié)流閥的位置分為進(jìn)口式、出口式和進(jìn)-