第六章-液压控制回路

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1、河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁2MPa5MPa河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀l使用此种方式卸载，方法比较简单，但使用此种方式卸载，方法比较简单，但压力损失较大，压力损失较大，且不适用于一个泵驱动且不适用于一个泵驱动两个或两个以上执行元件的场所两个或两个以

2、上执行元件的场所。注意。注意三位四通换向阀的流量必须和泵的流量三位四通换向阀的流量必须和泵的流量相适宜。相适宜。 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁n泵的压力升高到泵的压力调节泵的压力升高到泵的压力调节螺钉调定的极限值时，泵的流螺钉调定的极限值时，泵的流量减小到只补充缸或阀的泄漏，量减小到只补充缸或阀的泄漏，回路实现保压卸载。回路实现保压卸载。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大

3、学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁由于滑阀结构的顺由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任活塞不可能长时间停在任意位置。该回路适用于工意位置。该回路适用于工作负载固定重量不大作负载固定重量不大, , 活活塞闭锁要求不高的场合。塞闭锁要求不高的场合。2kp AG河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁n只有上腔进油时活塞才只有上腔进油时活塞才下行下行, ,比较安全可靠，比较安全可靠，中位完全关闭，中位完全关闭，具有很具有很好的密封性，能起到长好的密封性，能起到长时间的闭锁定位作用。时间的闭锁定位作用

4、。n还能自动适应不同负载还能自动适应不同负载对背压的要求。对背压的要求。n又称为限速阀又称为限速阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁短时保压。短时保压。AB河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁保压时间长，压力稳定性要求保压时间长，压力稳定性要求高的场合。高的场合。 由电接触式压力表为由电接触式压力表为压力信号检测及控制单元，压力信号检测及控制单元，控制电磁方向阀的换向，控制电磁方向阀的换向，并配合液控单向阀保压。并配合液控单向阀保压。由工作位置（右位）换向至由工作位置（右位）换向至中位时，液控单向阀中位闭锁，中位时，液控单向阀中位闭锁，保压保压电接触式压力表控制补油。电接触式压力表控制补

5、油。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁当液压缸加压完毕当液压缸加压完毕要求保压时，由压要求保压时，由压力继电器力继电器4 4发讯，发讯，主泵卸载，由辅助主泵卸载，由辅助泵供油维持系统压泵供油维持系统压力稳定。由于辅助力稳定。由于辅助泵只需补偿系统泄泵只需补偿系统泄漏，可选小流量泵，漏，可选小流量泵，功率损失小，压力功率损失小，压力稳定性取决于溢流稳定性取决于溢流阀阀7 7的稳压性能。的稳压性能。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁 这种回路通过调节流量阀（节流阀或调速阀）这种回路通过调节流量阀（节流阀或调速阀）的开口调节流量，称为节流调速回路。的开口

6、调节流量，称为节流调速回路。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁定压式节流调速回路定压式节流调速回路 vFP1qpppq1qATp2=0A1A2P图8.3 进油节流调速回路河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁vFP1qpppq1qATp2=0A1A2P图8.3 进油节流调速回路河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁v与AT ，pp ，F有关，当AT 一定，F，v；同样F，AT，v。1111()mTpqKAFvpAAA河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁应用：应用：低速小负载系统低速小负载系统。11)(mmPTAFAPkA河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁ppqpP 泵11qpP缸11

7、qpqpPPPpp缸泵1pyp qpq 节溢 PP 该回路功率损失由两部分组成，即溢流损失和节流损失。该回路功率损失由两部分组成，即溢流损失和节流损失。回路的效率：ppppqpFvqpqp11 进油节流调速回路适用于轻载、低速轻载、低速、负载变化不大和负载变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率液压系统。对速度稳定性要求不高的小功率液压系统。= pp (q1 +q)(pppT) q1vFP1qpppq1qATp2=0A1A2P图8.3 进油节流调速回路河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁图8.5 出口节流调速回路ppqpqvq1q2P1=ppP2A2A1FATq2q2p定压式节流调速回路定压式

8、节流调速回路 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁12122()mTpmKAp AFqvAA回111()mTpmKAp AFvA进河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁溢流损失： pyPp q溢节流损失节流损失： 22Pp q节回路功率损失回路功率损失： 损失的功率变成热，使油温升高损失的功率变成热，使油温升高。 回路输入功率（泵输出功率）回路输入功率（泵输出功率）： 回路输出功率（缸输入功率）回路输出功率（缸输入功率）： PpPPp q1122122()ppLLPFp Ap Ap qp qp q112212222()PppppppyPPPp qp qp qpqqp qp qp q图8.5

9、出口节流调速回路ppqpqvq1q2P1=ppP2A2A1FATq2q2pLLppppp qFvp qp qp2q2河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁vFP1qpppq1qATp2=0A1A2P图8.3 进油节流调速回路图8.5 出口节流调速回路ppqpqvq1q2P1=ppP2A2A1FATq2q2p河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁Tpqqq1n节流阀起溢流作用；n溢流阀起安全作用；n泵压力随负载变化，为变压式节流调速回路变压式节流调速回路。n调节AT ， q1 变，v变。考虑泄漏影响，速度为：河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁：1.AT一

10、定时，负载增加，泄漏增大，速度显著下降，速度速度负载特性差负载特性差，运动平稳性差。2.AT一定时，负载越大，速度刚性越好，可用于重载重载。3. 负载一定时，AT越小，速度刚度越好，可用于高速高速。4.最大承载能力随AT减小而增加，因此低速承载能力差，调速范围小调速范围小。高速低速河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁n特点：特点：1 1、只有节流损失，、只有节流损失， 而无溢流损失，而无溢流损失，效率高。效率高。2 2、低速时承载能力低，调速范围小。、低速时承载能力低，调速范围小。3 3、速度负载特性差。、速度负载特性差。n适用于高速、重载高速、重载、对速度平稳性要求很低的较大功率液压系统。

11、1 11 11111ppppmpTppp qp qqp qp qqqqKA pqq 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁节流调速回路进油节流调速（定压式）（定压式）回油节流调速（定压式）（定压式）旁路节流调速（变压式）（变压式）由于采用的节流元件与调速性能的不同，节流调速由于采用的节流元件与调速性能的不同，节流调速又可分为：节流阀调速和调速阀调速又可分为：节流阀调速和调速阀调速河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁 旁通型调速阀只能用于进油节流调速回路中。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁n旁路节流调速回路的最大承载能力不因旁路节流调速回路的最大承载能力不因A AT T增大而减小。增大而

12、减小。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁 2 2、特点：结构简单，散热性好，能帮助油液分、特点：结构简单，散热性好，能帮助油液分离空气，沉淀渣滓，但易受污染，油箱尺寸大。离空气，沉淀渣滓，但易受污染，油箱尺寸大。 1 1、油路：、油路：河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁 2 2、特点：结构紧凑，油液直接循环密封性好，、特点：结构紧凑，油液直接循环密封性好，功率较高，但散热性差，受污染后不易清除。功率较高，但散热性差，受污染后不易清除。1 1、油路：、油路：闭式系统：系统的主油路循环不经过油箱。闭式系统：系统的主油路循环不经过油箱。在实际应用中：节流调速多采用开式系统在实际应用中：节流调

13、速多采用开式系统 容积调速多采用闭式系统容积调速多采用闭式系统河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁a.a.变量泵液压缸开式回路变量泵液压缸开式回路调节变量泵输出流量来调调节变量泵输出流量来调节缸的速度。节缸的速度。由于泄漏，速度随负载增由于泄漏，速度随负载增大而减小。大而减小。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁tpppmmqV nV npmppmnnVVconstV1.1.转速特性转速特性.,MPMPnVVn一定当b.b.变量泵定量马达闭式回路变量泵定量马达闭式回路即：调节泵的流量可调节马达的转速。调速范围大，速比达40。tpppmmqV nV n河

14、南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁22M oM iMMtmMMMMMMPPTpqn TpV npVTconst 3. .功率功率MMPMMPnVnP,.,CTVqTMPPM无关与恒转矩调速回路恒转矩调速回路2MoMMMPn Tconstn河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁tpppMMqV nV nconstppMMMV nconstnVVtpppMMqV nV nconst1.1.转速转速.,MMnV.,MMTV2.2.转矩转矩2MMMMMpV nTnconst VtpppMMqV nV nconst河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁特点：恒功率

15、调速回路恒功率调速回路.,CPVVPMMMM无关与低速段转速很高，转矩很小，带不动负载导低速段转速很高，转矩很小，带不动负载导致转速下降，调速范围小致转速下降，调速范围小3CR3 .3 .功率功率2M oM iMMpPPn Tpqconst 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁不计损失的情况下：不计损失的情况下：tpppM MqV nV nppMMV nnV河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁调速的第一阶段：同变量泵定量马达调速的第一阶段：同变量泵定量马达2MoMMMPn Tconstn调速的第二阶段：调速的第二阶段： 同定量马达变量泵同定量马达变量泵

16、2MMpVTconst2MMMMMMMMPpV nconstpV nconstTnn 应用：大功率、调速范围应用：大功率、调速范围 要求大的场合。要求大的场合。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁低速段，先将低速段，先将马达排量调至最大马达排量调至最大，用，用变量泵调速变量泵调速，当泵，当泵的排量由小变大，直至最大，马达转速随之升高，输出的排量由小变大，直至最大，马达转速随之升高，输出功率也随之线性增加。此时因马达排量最大，马达能获功率也随之线性增加。此时因马达排量最大，马达能获得最大输出转矩，且处于恒转矩状态。得最大输出转矩，且处于恒转矩状态。高速段，高速段，泵为最大排量泵为最大排量，用，

17、用变量马达调速变量马达调速，将马达排量，将马达排量由大调小，马达转速继续升高，输出转矩随之降低。此由大调小，马达转速继续升高，输出转矩随之降低。此时因泵处于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率时因泵处于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态。状态。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁2212112111()pppAAppqppAAp qp河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁1 11121pppp qppp qppp 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁1 11121pppp qppp qppp 河南科技大学

18、河南科技大学 郭冰菁郭冰菁回路类回路类 主要性能主要性能节流调速回路节流调速回路容积调速回路容积调速回路容积节流调容积节流调速回路速回路用节流阀用节流阀用调速阀用调速阀限压限压式式差压差压式式进回油进回油 旁路旁路 进回油进回油旁路旁路机械机械特性特性速度稳速度稳定性定性较差较差差差好好较好较好好好承载能承载能力力较好较好较差较差好好较好较好好好调速范围调速范围较大较大小小较大较大大大较大较大功率功率特性特性效率效率低低较高较高低低较高较高最高最高较高较高高高发热发热大大较小较小大大较小较小最小最小较小较小小小适用范围适用范围小功率、轻载的中、低压小功率、轻载的中、低压系统系统大功率、重载大功

19、率、重载高速的中、高速的中、高压系统高压系统中、小功率中、小功率的中压系统的中压系统河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁v v 1 1/v/v1 1A A1 1/(A/(A1 1-A-A2 2) )n 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁下位：快进上位：工进河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭

20、冰菁23TTAA左位：工进1右位：工进2河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁制动时间尽可能短，制动时间尽可能短，冲击尽可能小。冲击尽可能小。1、采用溢流阀的液压、采用溢流阀的液压缸制动回路缸制动回路溢流阀缓和压力冲击溢流阀缓和压力冲击单向阀补油单向阀补油河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁阀阀1 1为安全阀为安全阀阀阀3 3为背压阀为背压阀阀阀2 2起缓冲作用起缓冲

21、作用电磁换向阀电磁换向阀4 4失失电时，液压泵电时，液压泵通过背压阀通过背压阀3 3低低压卸荷，马达压卸荷，马达制动。制动。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁 （顺序阀和压力继电器）（顺序阀和压力继电器） （行程换向阀、电磁换向阀和行程开关）（行程换向阀、电磁换向阀和行程开关）河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁max0.3 0.5)(0.3 0.5)YpMPappMPa先动缸调（河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀职能符号：职能符号：结构：结构：出油口接二次油路， 有单独泄油口。工作原理：工作原理： p1 AFs ,接通

22、通。特点：特点：内部控制，外部泄油。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁 通电为 “+” 断电为“”河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁调速阀同步回路：调速阀同步回路： 回路结构简单，但调回路结构简单，但调整比较麻烦，同步精度不整比较麻烦，同步精度不高，不宜用于偏载或负载高，不宜用于偏载或负载变化频繁的场合。变化频繁的场合。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁分流集流阀同步回路：分流集流阀同步回路： 分流集流阀可自动调整分流集流阀可自动调整进入或流出液压缸的流量，进入或流出液压缸的流量，使用方便，使液压缸在承使用

23、方便，使液压缸在承受不同负载时仍保证速度受不同负载时仍保证速度同步。同步。缺点缺点：压力损失大，效率低，：压力损失大，效率低，不适用于低压系统。不适用于低压系统。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁n3DT3DT通电，缸通电，缸3 3，4 4同时下同时下行；行；n若缸若缸3 3先到，触动先到，触动1s1s，1DT1DT得电，补油使得电，补油使4 4到底；到底；n若缸若缸4 4先到，触动先到，触动2s2s，2DT2DT得电，打开阀得电，打开阀5 5，缸，缸3 3快速回油，运动到底。快速回油，运动到底。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁