大型養(yǎng)路機(jī)械液氣壓傳動(dòng)技術(shù) 課件 06液壓基本回路

單元六 液壓基本回路

所謂液壓基本回路就是由有關(guān)的液壓元件組成用來完成某種特定功能的典型回路。一些液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)雖然很復(fù)雜，但它通常都由一些基本回路組成，所以掌握一些基本回路的組成、原理和特點(diǎn)將有助于認(rèn)識(shí)分析一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。

學(xué)習(xí)項(xiàng)目一

速度控制回路一、調(diào)速回路二、快速回路三、速度換接回路一、調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路容積調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——節(jié)流調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——節(jié)流調(diào)速回路進(jìn)口節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路出口節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——節(jié)流調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——節(jié)流調(diào)速回路旁路節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——節(jié)流調(diào)速回路

采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路

采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路，節(jié)流閥兩端的壓力差和液壓缸速度都隨負(fù)載的變化而變化，故速度平穩(wěn)性差。若用調(diào)速閥代替節(jié)流閥，則由于調(diào)速閥本身能在負(fù)載變化的條件下保證節(jié)流閥進(jìn)、出油口間壓力差基本不變，通過的流量也基本不變，因而回路的速度-負(fù)載特性將得到改善。但功率損失將會(huì)增大。

一、調(diào)速回路-——節(jié)流調(diào)速回路換向閥調(diào)速：利用控制換向閥的閥口開度來實(shí)現(xiàn)節(jié)流和采取內(nèi)燃機(jī)油門的方法來改變速度。一、調(diào)速回路-——容積式調(diào)速回路變量泵和定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路定量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——容積式調(diào)速回路

變量泵-變量馬達(dá)容積調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——容積式調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——容積節(jié)流調(diào)速回路限壓式變量泵—調(diào)速閥式容積節(jié)流調(diào)速回路一、調(diào)速回路-——容積節(jié)流調(diào)速回路差壓式變量泵-節(jié)流閥式的容積節(jié)流調(diào)速回路

快速運(yùn)動(dòng)回路又稱增速回路,其功用在于使液壓執(zhí)行元件在空載時(shí)獲得所需的高速,以提高系統(tǒng)的工作效率或充分利用功率。實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的方法不同有多種方案,下面介紹幾種常用的快速運(yùn)動(dòng)回路。

二、快速運(yùn)動(dòng)回路

其特點(diǎn)為當(dāng)液壓缸前進(jìn)時(shí)，活塞從液壓缸右側(cè)排出的油再?gòu)淖髠?cè)進(jìn)入液壓缸，增加進(jìn)油處的一些油量，即和泵同時(shí)供應(yīng)液壓缸進(jìn)口處的液壓油，可使液壓缸快速前進(jìn)，但使液壓缸推力變小。二、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

對(duì)于間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的液壓機(jī)械，當(dāng)執(zhí)行元件間歇或低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵向蓄能器充油。而在工作循環(huán)中某一工作階段執(zhí)行元件需要快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，蓄能器作為泵的輔助動(dòng)力源，可與泵同時(shí)向系統(tǒng)提供壓力油。系統(tǒng)可選用流量較小的油泵及功率較小電動(dòng)機(jī)，可節(jié)約能源并降低油溫。二、快速運(yùn)動(dòng)回路-——采用蓄能器的快速運(yùn)動(dòng)回路雙泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路效率高，功率利用合理，快慢換接平穩(wěn)，常用在執(zhí)行元件快進(jìn)和工進(jìn)速度相差較大的場(chǎng)合，特別是在組合機(jī)床液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但要用一個(gè)雙聯(lián)泵，油路系統(tǒng)稍復(fù)雜。二、快速運(yùn)動(dòng)回路-——利用雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路閥3使泵1在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)供油，在工作進(jìn)給時(shí)卸荷，因此它的調(diào)整壓力比快速運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)所需的壓力高，但比溢流閥7的調(diào)整壓力低。

速度換接回路的功能是使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個(gè)工作循環(huán)中從一種運(yùn)動(dòng)速度變換到另一種運(yùn)動(dòng)速度,因而這個(gè)轉(zhuǎn)換不僅包括液壓執(zhí)行元件快速到慢速的換接,而且也包括兩個(gè)慢速之間的換接。實(shí)現(xiàn)這些功能的回路應(yīng)該具有較高的速度換接平穩(wěn)性。三、速度換接回路三、速度換接-——快速與慢速的換接回路三、速度換接-——兩種進(jìn)給速度的換接回路學(xué)習(xí)項(xiàng)目二

壓力控制回路

壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)整體或某一部分的壓力，以滿足液壓執(zhí)行元件對(duì)力或轉(zhuǎn)矩要求的回路，這類回路包括調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、保壓和平衡等多種回路。一、調(diào)壓回路調(diào)壓回路的功用是使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒定或不超過某個(gè)數(shù)值。在定量泵系統(tǒng)中，液壓泵的供油壓力可以通過溢流閥來調(diào)節(jié)。在變量泵系統(tǒng)中,用安全閥來限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。若系統(tǒng)中需要二種以上的壓力，則可采用多級(jí)調(diào)壓回路。一、調(diào)壓回路——單級(jí)調(diào)壓回路一、調(diào)壓回路——多級(jí)調(diào)壓回路二級(jí)調(diào)壓回路一、調(diào)壓回路——多級(jí)調(diào)壓回路三級(jí)調(diào)壓回路一、調(diào)壓回路——多級(jí)調(diào)壓回路五級(jí)調(diào)壓回路一、調(diào)壓回路——雙向調(diào)壓其作用是在液壓泵不停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),讓其輸出的流量在很低的壓力下直接流回油箱,或者以最小的流量(僅維持泄漏)排出液壓油,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。二、卸荷回路圖中所示，將溢流閥的遠(yuǎn)程控制口和二位二通電磁閥相接。當(dāng)二位二通電磁閥通電，溢流閥的遠(yuǎn)程控制口通油箱，這時(shí)溢流閥的平衡活塞上移，主閥閥口打開，泵排出的液壓油全部流回油箱，泵出口壓力幾乎是零，故泵成卸荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。注意圖中二位二通電磁閥只通過很少流量，因此可用小流量規(guī)格（尺寸為1/8或1/4）。在實(shí)際應(yīng)用上，此二位二通電磁閥和溢流閥組合在一起，此種組合稱為電磁控制溢流閥。二、卸荷回路——利用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路（1）利用二位二通換向閥的卸荷回路：所示回路，當(dāng)二位二通閥左位工作，泵排除的液壓油以接近零壓狀態(tài)流回油箱以節(jié)省動(dòng)力并避免油溫上升。圖中二位二通閥系以手動(dòng)操作，亦可使用電磁操作。注意二位二通閥的額定流量必須和泵的流量相適宜。二、卸荷回路——利用換向閥的卸荷回路二、卸荷回路——利用換向閥的卸荷回路（2）利用三位四通換向閥的中位機(jī)能的卸荷回路：所示回路，是采用中位串聯(lián)型（M型中位機(jī)能）換向閥，當(dāng)閥位處于中位置時(shí)，泵排出的液壓油直接經(jīng)換向閥的PT通路流回油箱，泵的工作壓力接近于零。使用此種方式卸載，方法比較簡(jiǎn)單，但壓力損失較多，且不適用于一個(gè)泵驅(qū)動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上執(zhí)行元件的場(chǎng)所。注意三位四通換向閥的流量必須和泵的流量相適宜。二、卸荷回路——利用換向閥的卸荷回路為保證先導(dǎo)控制油路能獲得必須的控制壓力，要在回油路上安裝背壓閥，當(dāng)泵卸荷時(shí)，以使控制油路保持

一定的啟動(dòng)壓力。

利用復(fù)合泵作液壓鉆床的動(dòng)力源。當(dāng)液壓缸快速推進(jìn)時(shí)，推動(dòng)液壓缸活塞前進(jìn)所需的壓力較左右兩邊的溢流閥所設(shè)定壓力還低，故大排量泵和小排量泵的壓力油全部送到液壓缸使活塞快速前進(jìn)。 當(dāng)鉆頭和工件接觸時(shí)，液壓缸活塞移動(dòng)速度要變慢且在活塞上的工作壓力變大，此時(shí)往液壓缸管路的油壓力上升到比右邊的卸荷閥設(shè)定的工作壓力大時(shí)，卸荷閥被打開，低壓大排量泵所排除的液壓油經(jīng)卸荷閥送回油箱。單向閥受高壓油作用的關(guān)系，故低壓泵所排出的油根本就不會(huì)經(jīng)單向閥流到液壓缸?？芍阢@削進(jìn)給的階段，液壓缸的油液就由高壓小排量泵來供給。因?yàn)檫@種回路的動(dòng)力幾乎完全是由高壓泵在消耗而已，故可達(dá)到節(jié)約能源的目的。卸荷閥的調(diào)定壓力通常比溢流閥的調(diào)定壓力要低0.5MPa以上。二、卸荷回路——采用順序閥的卸荷回路

二、卸荷回路——采用順序閥的卸荷回路

有的機(jī)械設(shè)備在工作過程中,常常要求液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在其行程終止時(shí),保持壓力一段時(shí)間,這時(shí)需采用保壓回路。所謂保壓回路,也就是使系統(tǒng)在液壓缸不動(dòng)或僅有工件變形所產(chǎn)生的微小位移下穩(wěn)定地維持住壓力,最簡(jiǎn)單的保壓回路是使用密封性能較好的液控單向閥的回路,但是閥類元件處的泄漏使得這種回路的保壓時(shí)間不能維持太久。常用的保壓回路有以下幾種:

三、保壓回路

利用液壓泵的保壓回路也就是在保壓過程中,液壓泵仍以較高的壓力(保壓所需壓力)工作,此時(shí),若采用定量泵則壓力油幾乎全經(jīng)溢流閥流回箱,系統(tǒng)功率損失大,易發(fā)熱,故只在小功率的系統(tǒng)且保壓時(shí)間較短的場(chǎng)合下才使用；若采用變量泵，在保壓時(shí)，泵的壓力較高,但輸出流量幾乎等于零。因而,液壓系統(tǒng)的功率損失小，這種保壓方法且能隨泄漏量的變化而自動(dòng)調(diào)整輸出流量，因而其效率也較高。三、保壓回路——利用液壓泵保壓的保壓回路三、保壓回路——利用蓄能器的保壓回路三、保壓回路——利用液控單向閥的保壓回路

平衡回路的功用在于防止垂直或傾斜放置的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落。四、平衡回路四、平衡回路——采用單向順序閥的平衡回路四、平衡回路——利用液控順序閥的平衡回路四、平衡回路——采用液控單向閥的平衡回路

減壓回路的功用是使系統(tǒng)中的某一部分油路具有較系統(tǒng)壓力低的穩(wěn)定壓力。五、減壓回路五、減壓回路圖示狀態(tài)，夾緊缸最高壓力由減壓閥1調(diào)定；當(dāng)二通閥通電后，閥1出口壓力則由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2決定。為了使減壓回路工作可靠，減壓閥的最低調(diào)整壓力不應(yīng)小于0.5MPa，最高調(diào)整壓力至少比系統(tǒng)壓力小0.5MPa。

六、增壓回路

增壓回路可以提高系統(tǒng)中局部油路的工作壓力，它能使局部壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油源壓力，以滿足局部工作機(jī)構(gòu)需要。采用增壓回路比選用高壓大流量泵要經(jīng)濟(jì)的多。六、增壓回路——單作用增壓缸的增壓回路六、增壓回路——單作用增壓缸的增壓回路六、增壓回路——雙作用增壓缸的增壓回路七、卸壓回路為使高壓大容量液壓缸中存儲(chǔ)的能量緩慢釋放，以免在突然釋放時(shí)產(chǎn)生很大的液壓沖擊，可采用卸壓回路。一般在液壓缸的直徑較大、壓力較高時(shí)，其高壓油腔在排油前就需卸壓。電磁換向閥組成的換向回路.swf液壓鎖鎖緊回路.swf七、卸壓回路——節(jié)流閥卸壓回路七、卸壓回路——溢流閥卸壓回路學(xué)習(xí)項(xiàng)目三

方向控制回路在液壓系統(tǒng)中，方向控制回路的作用是利用各種方向閥來控制系統(tǒng)中各油路油液的接通、斷開及變向，以便使執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。作用：利用換向閥換向，使執(zhí)行元件變換運(yùn)動(dòng)方向。一、換向回路作用：使液壓缸能在任意位置上停留，且停留后不會(huì)因外力作用而移動(dòng)位置。1、利用三位換向閥中位鎖緊M型、O型閥缺點(diǎn)：泄漏大、鎖緊精度不高。應(yīng)用：只能用在要求較低的場(chǎng)合。二、鎖緊回路特點(diǎn)：密封好，泄露少，鎖緊精度主要取決于液壓缸的泄露。二、鎖緊回路——利用液控單向閥鎖緊學(xué)習(xí)項(xiàng)目四多缸工作控制回路

在液壓系統(tǒng)中,如果由一個(gè)油源給多個(gè)液壓缸輸送壓力油,這些液壓缸會(huì)因壓力和流量的彼此影響而在動(dòng)作上相互牽制,必須使用一些特殊的回路才能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的動(dòng)作要求,常見的這類回路主要有以下三種。

順序動(dòng)作回路的功用是使多缸液壓系統(tǒng)中的各個(gè)液壓缸嚴(yán)格地按規(guī)定的順序動(dòng)作。按控制方式不同,可分為壓力控制、行程控制和時(shí)間控制三大類。一、順序動(dòng)作回路一、順序動(dòng)作回路——行程控制順序動(dòng)作回路

左圖回路的優(yōu)點(diǎn)是控制靈活方便,但其可靠程度主要取決于電氣元件的質(zhì)量。

右圖回路工作可靠,但動(dòng)作順序一經(jīng)確定,再改變就比較困難,同時(shí)管路長(zhǎng),布置較麻煩。一、順序動(dòng)作回路——行程控制順序動(dòng)作回路一、順序動(dòng)作回路——壓力控制順序動(dòng)作回路這種回路動(dòng)作的可靠性取決于壓力控制閥（順序閥、壓力繼電器）的性能及其壓力調(diào)定值,即它的調(diào)定壓力應(yīng)比前一個(gè)動(dòng)作的壓力高出0.8～1.0Mpa，否則壓力控制閥易在系統(tǒng)壓力脈沖中造成誤動(dòng)作,由此可見,這種回路適用于液壓缸數(shù)目不多、負(fù)載變化不大的場(chǎng)合。其優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作靈敏,安裝連接較方便；缺點(diǎn)是可靠性不高,位置精度低。一、順序動(dòng)作回路——壓力控制順序動(dòng)作回路一、順序動(dòng)作回路——時(shí)間控制順序動(dòng)作回路

在液壓裝置中常需使兩個(gè)以上的液壓缸作用步運(yùn)動(dòng)，理論上依靠流量控制即可達(dá)到，但若要作到精密的同步，則可采用比例式閥門或伺服閥配合電子感測(cè)元件、計(jì)算機(jī)來達(dá)成，以下將介紹幾種基本的同步回路。

二、同步回路二、同步回路——用分流集流閥的同步回路二、同步回路——帶補(bǔ)償措施的