基本回路速度控制回路.ppt

Chapter 6 基本回路 ——速度控制回路 本章主要内容： 液压基本回路 基本回路 Part 6.1 液压基本回路 第六章 基本回路 液压传动 变量泵和变量马达容积调速回路 图6-22a为采用双向变量泵和双向变量马达的容积调速回路。 图6-22变量泵变量马达容积调速回路 a）回路图 b）调速特性 1—变量泵 2—变量马达 3—安全阀 4—补油泵 5—溢流阀 6、7、8、9—单向阀 单向阀6和8用于使补油泵4能双向补油，单向阀7和9使安全阀3在两个方向都能起过载保护作用。这种调速回路是上述两种调速回路的组合。由于泵和马达的排量均可改变，故增大了调速范围，并扩大了液压马达输出转矩和功率的选择余地，其调速特性曲线如图6-22b所示。 一般工作部件都在低速时要求有较大的转矩，因此，这种系统在低速范围内调速时，先将液压马达的排量调得最大，使马达获得最大输出转矩，由小到大改变泵的排量，直至达到最大值，液压马达转速随之升高，输出功率线性增加，此时液压回路处于恒转矩输出状态；若要进一步加大液压马达转速，则可改变变量马达的排量由大到小，此时输出转矩随之降低，而泵则处于最大功率输出状态不变，这时液压回路处于恒功率输出状态。 第六章 基本回路 液压传动 3.容积节流调速回路 容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量来调节其运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需流量相适应。 特点：没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好。 应用：常用在速度范围大、中小功率的场合，例如组合机床的进给系统等。 第六章 基本回路 液压传动 限压式变量泵和调速阀的调速回路 图6-23a所示为由限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路。该回路由限压式变量泵1供油，压力油经调速阀2进入液压缸3工作腔，回油经背压阀4返回油箱。 图6-23 限压式变量泵和调速阀的 容积节流调速回路 a）回路图 b）调速特性 1—变量泵 2—调速阀 3—液压缸 4—背压阀 5—压力继电器 6—安全阀 液压缸运动速度由调速阀中的节流阀来控制。设泵的流量为qp,则稳态工作时qp=q1。可是在关小调速阀的一瞬间，q1减小，而此时液压泵的输油量还未来得及改变，于是qpq1，因回路中阀6为安全阀，没有溢流，故这时泵的出口压力升高，因而限压式变量泵输出流量自动减小，直至qp=q1；反之亦然。 由此可见，调速阀不仅能保证进入液压缸的流量稳定，而且可以使泵的流量自动地和液压缸所需的流量相适应，因而也可使泵的供油压力基本恒定（该调速回路也称定压式容积节流调速回路）。 这种回路中的调速阀也可装在回油路上，它的承载能力、运动平稳性、速度刚性等与相应采用调速阀的节流调速回路相同。 第六章 基本回路 液压传动 图6-23 限压变量泵和调速阀的容积 节流调速回路 b）调速特性 图6-23b所示为这种回路的调速特性，由图可见，回路虽无溢流损失，但仍有节流损失，其大小与液压缸工作腔压力p1有关。液压缸工作腔压力的正常工作范围是： （6-9） 式中，Δp为保持调速阀正常工作所需的压差，一般应0.5MPa以上；其他符号意义同前。 第六章 基本回路 液压传动 （6-10） 在速度低、负载小的场合，这种调速回路的效率很低。 当p1=p1max时，回路中的节流损失为最小（见图6-23b）此时泵的工作点为a，液压缸的工作点为b；若p1减小（b点向左移动），节流损失加大。这种调速回路的效率为 式中没有考虑泵的泄漏损失，当限压式变量泵达到最高压力时，其泄漏量为8%左右。泵的输出流量越小，泵的压力pp就越高；负载越小，则式（6-10）中的压力p1便越小。 第六章 基本回路 液压传动 差压式变量泵和节流阀的调速回路 图6-24 差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路 1—变量泵 2—节流阀 3—液压缸 4—背压阀 5—安全阀 图6-24所示为差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调流回路，该回路的工作原理与上述回路基本相似。节流阀2控制进入液压缸3的流量q1，并使变量泵1输出流量qp自动和q1相适应。当qpq1时，泵的供油压力上升，泵内左、右两个控制柱塞便进一步压缩弹簧，推动定子向右移动，减小泵的偏心，使泵的流量减小到qp=q1。反之亦然。　 第六章 基本回路 液压传动 在这种调速回路中，作用在液压泵定子上力的平衡方程 ：　 （6-11） 式中: A、A1——分别为控制缸无柱塞腔的面积和柱塞的面积； pp、p1——分别为液压泵供油压力和液压缸工作腔压力； Fs——控制缸中的弹簧力。 由式（6-11）可知，节流阀前后压差Δp=pp