第八章液压基本回路(一)研讨.doc

液压基本回路 §1 概 论 液压回路的组成 一般液压回路的主要元件的动力传递关系为：原动机 液压泵 液压阀 液动机 负载。原动机将机械能输入液压系统，由液压动力元件——液压泵转变为液压能，通过控制元件——液压阀调整控制压力油的方向、流量和压力的大小，然后传递给执行元件——液动机，使其按照一定的方向、速度和出力带动负荷运动和工作，构成液压回路。 原动机主要有交流电动机、直流电动机和内燃机等。液压阀、液压泵和液动机等互相配合构成三种基本类型的控制回路，即压力控制回路，方向控制回路和速度控制回路。此外，还有由此派生出来的位置控制回路和时间控制回路。有时，一个回路可同时兼有几种职能。 液压回路的表示方法 液压回路可用以下几种表示方法。 外观图 它能直观地表示出各液压元件的形状、位置和管路的联接走向，不能表示出元件的内部结构和液压系统的工作原理，一般仅用于装配工作。 截面图 它直接表现出各元件的内部结构和系统的工作原理，便于理解和查找故障，但因制图较麻烦，一般仅用于教学。 符号图 它用简单的符号把复杂的液压系统表现出来，它既能表现出各元件之间管路的联接方法，又可以说明它的工作原理，制图也很简单。但是事先必须对各种元件的符号，工作原理和职能有充分的了解，否则看不懂符号图。这种方法被国内外广泛应用。 混和图 为了特别说明某元件的工作原理或不便于用符号表示液压元件时，可在符号图中采用局部截面图。 开式回路和闭式回路 液压系统按照油液的循环情况可分开式回路和闭式回路。开式回路中液动机的回油流到一个大气压条件下的开式油箱，液压泵靠自吸能力将油箱中的油液输入液压工作系统。闭式回路中液动机的回油直接输入液压泵的吸油口，形成封闭的回路。 开式回路结构简单，油液散热条件好，但是它的油箱体积较大，空气与油液的接触机会较多，因而容易混入空气，使系统工作不够稳定。开式回路要求液压泵有较好的自吸能力，对于自吸能力较差的柱塞泵等，需设置辅助液压泵。 闭式回路比开式回路效率高。一般开式回路的换向、调速由阀或泵阀联合控制，压力过高时，多余的油液自溢流阀流回油箱，造成效率损失。而闭式回路一般采用双向变量泵，通过改变变量泵的输出油液的方向和流量，控制液动机的运动方向和速度，回路中压力的高低取决于负载的大小，因而没有过剩的压力和多余的流量，效率较高。所以，它很适用于功率大，换向频繁的液压系统。 在闭式回路中，一个主液压泵只能供给一个执行元件，不适用于多负载的系统。另外，为了补充回路中的流量损失，往往要增设辅助泵或补油泵，因而系统比较复杂。 闭式回路油箱体积小，结构紧凑，污物和空气都不容易侵入系统，因而运转平稳。由于依靠液压泵改变油液流动方向，所以换向冲击较小。但它的散热条件较差，油温容易升高。 开环控制和闭环控制 液压系统的控制可分为两在类：开环控制和闭环控制。 开环控制中，控制元件——液压阀接到主令信号后，单方向控制执行元件——液动机的动作。而液压阀的动作并不受液动机动作的影响（液动机行程中某一瞬间发出的信号除外，如行程终点撞限位开关等）。它用于一般液压系统。 闭环控制中，当控制元件——液压阀接到主令信号后，一方面控制执行元件液动机的动作，一方面随时又接受液动机发出的反馈指令信号的控制，使液动机能够严格准确地按照指令信号工作。伺服系统一般为闭环控制。 开环自动控制的几种方法 行程控制 当液动机运动到一定的行程或位置时，触动电器元件（限位开关）或液压元件（行程阀、机动换向阀等），然后开始下一个动作，或使另一个液动机开始动作，这就是行程控制。它能直接保证运动部件的运动位置和行程长度，有效地控制几个运动部件之间的动作顺序。 压力控制 当液压回路中某一部位压力升高到一定值时，促使压力继电器、顺序阀等元件开始动作或发出信号，借以控制回路中其它元件的启闭和工作，这种依靠液压力自动控制回路动作的方法叫压力控制。采用压力控制时应充分考虑：工作时压力控制元件所在位置的液压力是否足以将它打开；在不工作时是否会因液压冲击等原因使它产生误动作；在工作时是否会因为压力波动使压力控制阀复位失灵。因此，压力控制不如行程控制可靠。但有时它比行程控制方便。 时间控制 液压装置工作时往往需要控制某一液动机几个不同动作的时间间隔，或几个液动机之间动作时间的间隔，它可以通过时间继电器或延时阀来完成，这叫时间控制。它只能用于一般时间要求不十分精确的场合。 电气信号控制 有些液压系统的执行元件的动作时间、速度、频率、位置和力直接依靠电气指令信号控制，它一般用于要求精密的数字控制和电液伺服系统，它能严格按照预先编好的程序进行工作。但它的电气系统比较复杂。 主回路和控制回路 液压系统中直接用于驱动液动机工作的回路称为主回路，用于控制泵阀动作的回路称为控制回路，控制回路可分为压力油