第四章容积调速回路分析讲解.ppt

第四章 容积调速回路分析 本章主要内容 本章主要讨论液压泵和液压马达、液压缸组成的容积调速回路的工作原理及主要工作特性 容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。 容积节流调速是以不同形式变量泵为前提，具有容积调速的基本特征——液压泵输出的流量始终与负载流量相适应，故也纳入本章讨论 第一节 容积调速回路 容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率调速系统。 液压缸的速度： 液压马达的转速： 可见通过改变变量泵的排量来改变进入液压缸的流量，即可达到调速的目的 一.变量泵-定量马达、液压缸回路 1.变量泵-液压缸调速回路 阀2是安全阀，阀3是背压阀，回路为开式回路 改变变量泵1的排量可调节液压缸的运动速度 回路用于负载变化不大的系统中 2.变量泵-定量马达调速回路 泵的转速 np 和马达排量VM 为常数，改变泵的排量Vp可使马达转速 nM 随之成比例变化。 回路高压管路上有安全阀2 ，防止回路过载，低压管路上泵7为补油泵，压力由阀6调节 改变变量泵1的排量可调节液压马达运动速度 变量泵-定量马达回路的静特性 （1）变量泵的调节特性 通常把液压马达的转速nm与变量泵的调节参数xp之间的关系，称为转速特性。 Vp是变量泵的排量， Vpmax是Vp的最大值，则 泵的理论流量为： 泵的实际输出流量为： 变量泵-定量马达回路的静特性 （2）回路的特性曲线 转速特性： qm为马达输入流量 转矩特性： 功率特性： 变量泵-定量马达回路的静特性 （3）恒功率变量泵-定量马达回路的特性曲线 马达转速同前面 马达的功率恒定，转矩 二.定量泵-变量马达回路 （1）回路构成 泵的转速 np 和排量Vp 为常数，改变马达的排量Vm可使马达转速 nM 随之成比例变化。 回路中高压管路上有安全阀2 ，防止回路过载，低压管路上泵4为补油泵，压力由阀6调节 改变变量马达3的排量可调节液压马达的转速 （2）回路的特性曲线 马达调节参数： 马达转速： 马达输出转矩： 马达输出功率： 三.变量泵-变量马达回路 1.回路构成 变量泵可正反向供油，变量马达可正反向旋转 调节变量泵或并联马达的排量均可改变马达转速 阀5、7分别为马达正反转的安全阀 2.回路的特性曲线 （1）转速特性 （2）转矩特性 （3）功率特性 第二节 容积调速回路的速度刚性分析 一.容积调速回路的速度刚性分析 机械特性方程： 速度刚性： 回路泄漏系数越大，负载对液压马转速达的影响就越大 液压泵的理论流量越小，泄漏所占比重越大，对液压马转速达的影响就越大 减少回路各元件的容积损失、提高马达的机械效率、增大马达的排量等都有利于提高回路的速度刚性 二.速度稳定方法 二.速度稳定方法 2.压力恒定法 利用一能自动调节液流阻力的液动滑阀，实现负载变化时，系统工作压力基本不随负载变化 当负载转矩增加时，泵的工作压力p也相应升高,推动液动滑阀阀芯向右移动,使节流口增大，背压减少,维持泵工作压力近于恒定。反之亦然。 第三节 容积调速回路主要参数选择 一.性能指标 1.容积调速回路的转矩放大系数KM 是指当液压泵和液压马达在最大调节参数时，马达输出转矩Tm与泵输出转矩Tp之比： 2.容积调速回路的传动比i 是指当液压泵和液压马达在最大调节参数时，马达输出转矩nm与泵输出转矩np之比： 3.容积调速回路的效率ηc 是指在输出额定转矩和额定负载下，马达的 最高转速nmmax与最低转速nmmin之比：即： 变量泵-定量马达回路：马达转速nm与泵的排量成正比，马达转速的最小值取决于Vp减小时泵可能提供的最小稳定流量。即： 定量泵-变量马达回路:马达转速nm与马达排量成反比，即： 变量泵-变量马达回路：该回路由上述两种回路组合而成，即： 二.液压泵和液压马达参数的选择 1.给定原始参数为原动机的输出功率时 设计时，先根据主机对液压系统的性能要求，选择回路方案及泵进出口压差，然后选择泵的结构形式，计算泵的输入功率和排量及马达的排量，并选择相应的效率 2.给定原始参数为液压马达的最大输出转矩、转速变化范围和液压泵转速时 设计时，先根据主机的性能要求，选择马达的结构形式及回路工作压力，计算出马达的排量和泵的排量 第四节 容积节流调速回路 一.限压式变量泵和调速阀的调速回路 1.回路工作原理 回路采用限压式变量泵1供油，调速阀3确定进入液压缸的流量，并使变量泵输出的流量与液压缸所需的流量自动相适应。这种调速回路没有溢流损失，效率较高，速度稳定性好。 改变调速阀中节流阀的通流面积AT的大小，就可以调节液压缸的运