第七章液压回路课件.ppt

第七章、液压与气动回路 方向控制回路 压力控制回路 速度控制回路 多缸运动控制回路 其他控制回路 扩展与提高 第一节、概述 任何一个液压与气动系统，无论它所要完成的动作有多么复杂，总是由一些基本回路组成的。 所谓基本回路，就是由一些液压与气动元件组成，用来完成特定功能的回路结构。 本章所涉及到的基本回路包括方向控制回路、速度控制回路、压力控制回路，悉和掌握这些基本回路的组成、工作原理及应用，是分析、设计和使用液压与气动系统的基础。 3、 双泵供油的快速运动回路 (1)节流调速回路。 采用定量泵供油，通过改变回路中流量控制元件通流截面积的大小来控制输入或流出执行元件的流量，以调节其速度。 (2)容积调速回路。 通过改变回路中变量泵或变量马达的排量等方式来调节执行元件的运动速度。 (3)容积节流调速回路(联合调速)。 采用压力反馈式变量泵供油，由流量控制元件改变流入或流出执行元件的流量来调节速度。同时，又使变量泵的输出流量与通过流量控制元件的流量相匹配。 1、节流调速回路 节流调速回路根据流量控制元件在回路中安放的位置不同，分为进油路节流调速、回油路节流调速、旁油路节流调速三种基本形式。 组成：定量泵、定量执行元件、流量阀、 溢流阀 下面以定量泵—液压缸为例，分析采用节流阀的节流调速回路的机械特性、功率特性等性能。 1）节流阀式进油路节流调速回路 将节流阀串联在液压泵和液压缸之间，用它来控制进入液压缸的流量，从而达到调速的目的，称为进油路节流调速回路。 (1)速度负载特性 当不考虑回路中各处的泄漏和油液的压缩时，活塞运动速度为： v=q1/A1 活塞受力方程为 p1A1 = p2A2 +F p2—液压缸回油腔压力， 当回油腔通油箱时，p2=0。 于是 p1 = F/A1， ΔpT=pP-p1 通过节流阀的流量方程为： 式中 C——与油液种类、粘度等有关的系数； AT——节流阀的开口面积； ΔpT——节流阀前后的压差，ΔpT=pP-p1； 当节流阀通流面积AT一定时，活塞运动速度v随着负载F的增加按抛物线规律下降。 (2)功率特性 PP=pPqP 液压缸输出的有效功率为 ： P1=Fv=F（q1/A1）=p1q1 回路的功率损失为 ΔP=PP-P1=pPqP- p1q1 = pP(q1＋Δq)- (pP- ΔpT)q1= pPΔq+ ΔpTq1 式中 Δq——溢流阀的溢流量 由式ΔP= pPΔq+ΔpTq1 可知，进油路节流调速回路的功率损失由两部分组成：溢流功率损失ΔP1= pPΔq和节流功率损失ΔP2= ΔpTq1 。 回路的输出功率与回路的输入功率之比定义为回路的效率。进油路节流调速回路的回路效率为： 2） 节流阀回油路节流调速回路 进油路和回油路节流调速的速度负载特性公式形式相似，功率特性相同，但它们在以下几方面的性能有明显差别，在选用时应加以注意。 (1)承受负值负载的能力 (2)运动平稳性 3） 节流阀旁路节流调速回路 把节流阀装在与液压缸并联的支路上，利用节流阀把液压泵供油的一部分排回油箱实现速度调节的回路，称为旁路节流调速回路。 在这个回路中，由于溢流功能由节流阀来完成，故正常工作时，溢流阀处于关闭状态，溢流阀作安全阀用，其调定压力为最大负载压力的1.1～~1.2倍，液压泵的供油压力pP取决于负载。 (1)速度负载特性 考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量qP将随泵的压力的变化而变化 ，采用与前述相同的分析方法可得速度表达式为： (2)功率特性 回路的输入功率 PP=p1qP 回路的输出功率 P1=Fv= p1A1v= p1q1 回路的功率损失ΔP=PP -P1 =p1qP- p1q1=p1Δq 回路效率 使用节流阀的节流调速回路，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。 2 容积调速回路 容积调速回路的主要优点是没有节流调速时通过溢流阀和节流阀的溢流功率损失和节流功率损失。所以发热少，效率高，适用于功率较大，并需要有一定调速范围的液压系统中。 容积调速回路按所用执行元件的不同，分为泵—缸式回路(一般为开式回路)和泵—马达式回路（可做成闭式回路）。这里主要介绍泵—马达式容积调速回路。 1) 变量泵—定量马达式容积调速回路 回路中压力管路上的安全阀4，用以防止回路过载，低压管路上连接一个小流量的辅助油泵1，以补偿泵3和马达5的泄漏，其供油压力由溢流阀6调定。辅助泵与溢流阀使低压管路始终保持一定压力，不仅改善了主泵的吸油条件，而且可置换部分发热