第9章流量控制回路.ppt

第9章 流量控制回路 9.1液压调速回路 速度控制回路的功用是使执行元件获得能满足工作需求的运动速度。它包括调速回路、快速回路、速度换接回路等。 一、调速回路 液压系统的调速方法可分为节流调速、容积调速和容积节流调速三种形式。 1）节流调速回路：由定量泵供油，用流量阀调节进入或流出执行机构的流量来实现调速； 2）容积调速回路：通过调节变量泵或变量马达的排量来调速； 3）容积节流调速回路：利用改变变量泵排量和调节调速阀的流量配合工作来调节速度的回路。 9.1液压调速回路 9.1.1用节流阀实现的调速 1）进油路节流调速回路 在执行元件的进油路上串接一流量阀。 泵的供油压力由溢流阀调定，调节节流阀的开口，改变进入液压缸的流量，即可调节缸的速度。 泵多余的流量经溢流阀回油箱，故无溢流阀则不能调速。 （a)速度负载特性:缸在稳定工作时，活塞受力平衡方程式为： 9.1液压调速回路 液压缸的速度为 速度负载特性曲线表明速度随负载变化的规律，曲线越陡，说明负载变化对速度的影响越大，即速度刚度越低。当节流阀通流面积不变时，轻载区域比重载区域的速度刚度高；在相同负载下工作时，节流阀通流面积小的比大的速度刚度高，即速度低时速度刚度高。 9.1液压调速回路 （b）特点 工作过程中泵的输出流量和供油压力不变。 泵输出功率较大。 低速轻载时，功率损失为溢流损失和节流损失。（油温升高） 回油无背压，负载消失时，工作部件会产生前冲，不能承受负值负载。 这种回路多用于轻载、低速负载变化不大和对速度稳定性要求不高的场合。 9.1液压调速回路 2）回油路节流调速回路 在执行元件的回油路上串接一个流量阀。 如图所示，通过节流阀调节液压缸的回油流量，就能控制进入液压缸的流量，实现调速。 9.1液压调速回路 进油路节流调速和回油路节流调速回路性能差别： （1）承受负值负载的能力 （2）运动平稳性 （3）油液发热对回路的影响 （4）停车后的启动性能 综上所述，进油路、回油路节流调速回路结构简单，价格低廉，但效率较低，只宜用在负载变化不大，低速、小功率场合，如某些机床的进给系统中。 实际应用中普遍采用进油路节流调速，并在回油路上加一背压阀以提高运动平稳性。 9.1液压调速回路 3）旁油路节流调速回路 将流量阀安放在和执行元件并联的旁油路上，即构成旁油路节流调速回路。 节流阀调节了泵溢回油箱的流量，从而控制了进入缸的流量。调节节流阀开口，即实现了调速。 9.1液压调速回路 溢流已由节流阀承担，溢流阀用作安全阀，常态时关闭，过载时打开，其调定压力为回路最大工作压力的1.1～1.2倍。 液压泵的供油压力不再恒定，它与缸的工作压力相等，取决于负载。 旁路节流调速只有节流损失，而无溢流损失，因而功率损失比前两种调速回路小，效率高。 这种调速回路一般用于功率较大且对速度稳定性要求不高的场合。 9.1液压调速回路 4）采用调速阀的节流调速回路 节流阀节流调速回路，速度受负载变化的影响比较大，亦即速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性比较差。 为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代替。（由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出油口间的压差基本不变，因而使用调速阀后，节流调速回路的速度负载特性将得到改善。） 由于调速阀中包含了减压阀和节流阀的损失，并且 同样存在着溢流损失， 故此回路的功率损失比节流阀调速回路 还要大些。 9.1液压调速回路 9.1.2用变量机构实现的调速 容积调速回路是通过改变回路中液压泵或液压马达的排量来实现调速的。 其主要优点是功率损失小(没有溢流损失和节流损失)且其工作压力随负载变化，所以效率高、油的温度低，但低速稳定性较差，因此适用于高速、大功率系统。 9.1液压调速回路 容积调速回路分类： 按油路循环方式不同，分为：开式油路和闭式油路： （1）开式油路：通过油箱，冷却好，便于杂质沉淀，空气和杂质易进入。 （2）闭环油路：结构紧凑（小泵补油），冷却条件差。 9.1液压调速回路 按照液压泵和液压马达的组合不同，分为： (a)变量泵—液压缸 (b)变量泵—定量马达式 (c)定量泵—变量马达式 (d)变量泵—变量马达式 9.1液压调速回路 容积调速回路的主要特点： 9.1液压调速回路 9.1.3用节流阀和变量机构共同实现的调速 容积节流调速回路的工作原理是采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调定进入液压缸或由液压缸流出的流量来调节液压缸的运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需的流量相适应。 调速阀的作用：不仅使进入液压缸的流量恒定，而且还使泵的输出流量恒定，并与液压缸流量相匹配。 9.1液压调速回路 此回路只有节流损失，无溢流损失。 容积