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液压理论与维护课程 第五章 液压基本回路 第一节 方向控制回路 第二节 压力控制回路 第三节 速度控制回路 第四节 多缸工作控制回路 第一节 方向控制回路 方向控制回路是用来控制液压系统各油路中液流的接通、切断及变向,从而使执行元件按需要起动、停止或换向。 一、换向回路 基本要求:换向可靠,灵敏、平稳、换向精度合适。 换向过程:执行元件减速制动、短暂停留、反向起动。 1. 时间制动换向回路 换向阀心行程一定,节流控制换向速度,制动时间基本确定,换向精度受移动件速度影响。 第一节 方向控制回路 第一节 方向控制回路 二、锁紧回路 功用:闭锁执行元件进、出口通道,使执行元件能在任意位置上停留,且无论负载如何变化都保持原有位置不动。 三、缓冲制动回路 1. 功用:当要使运动的执行元件突然停止或换向引起的液压冲击、振动和负压的情况下,为使制动时间尽可能断,冲击尽可能保证换向、定位精度及系统工作正常。 2. 常用的缓冲回路 1)溢流缓冲回路:通过溢流阀释放系统冲击压力,单向阀向低压腔补油,以防气穴现象。 2)节流缓冲回路:执行元件接近终点时,通过节流阀节流减速,避免高速撞击。 第二节 压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力,以满足液压执行元件对力或转矩的要求。常用的压力控制回路有:调压、减压、增压、保压、卸荷和平衡等回路。 一、调压回路 1. 功用:使系统整体或部分压力保持恒定或不超过某个数值。如定量泵系统的溢流阀溢流,变量泵系统的安全阀防过载。 2. 常用调压回路 1)单级调压回路 2)二级调压回路 3)多节调压回路 4)比例调压回路 第二节 压力控制回路 第二节 压力控制回路 三、保压回路 1. 功用:在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生微小位移的情况下使工件在恒定压力下保持一段时间。 2. 常用保压回路 1)利用液压泵保压回路:定量泵溢流保压,功率损失大,发热;限压式变量泵保压,保压时几乎没有流量输出,能量损失小; 2)利用蓄能器保压回路:泵卸荷后有液控阀一般需要保持一定压力;多缸系统泵卸荷后需保持某支路一定工作压力; 3)自动补油保压回路: 第二节 压力控制回路 第二节 压力控制回路 第二节 压力控制回路 六、减压回路 1. 功用:在液压系统中需要不同恒定压力时,尤其是局部需要的压力低于系统压力,常常用减压回路使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。 2. 应用:常用的回路为定值减压阀与主油路并联。 为了使减压回路可靠运行,通常减压阀的最低调整压力≥0.5MPa,最高压力至少应比系统压力低0.5MPa。需要安装调速元件时,应在减压阀之后。 3. 常用回路:单级减压回路、二级减压回路 第二节 压力控制回路 七、平衡回路 1. 功用:执行元件不工作时不会受负载及重力影响而自行移动。实质上是起平衡重力负载的作用。 2. 常用平衡回路: 1)单向顺序阀平衡回路:用于小负载,短时间停留; 2)单向节流阀或溢流阀与液控单向阀平衡回路:可防止负负载时失控而速度太快。 3.特点:对闭锁性要求、可靠性要求高,所以阀口多用密封性好的微锥型式。 第三节、速度控制回路 速度控制回路包括调速回路(调节执行元件的速度)和速度换接回路(工作进给速度之间转换)。 调速控制方法: 节流调速:定量泵+流量控制阀 容积调速:变量泵或变量马达 容积节流调速:变量泵+流量控制阀 一、节流调速回路 节流调速回路原理:通过改变回路中的流量控制元件(节流阀和调速阀)的通流面积的大小来控制进出执行元件的流量,以调节其运动速度,多余的油经溢流阀回油箱。 节流调速分类:进油节流调速、回油节流调速和旁油节流调速。前两种系统压力不随负载变化——定压节流调速回路;后一种系统压力随负载变化——变压节流调速回路。 第三节 速度控制回路 1、进油口节流调速 进油口节流调速回路的流量控制元件(节流阀或调速阀)串联在液压泵和液压缸之间,调节进入液压缸的油量控制其运行速度。泵出口压力由溢流阀调整稳定。 1)速度负载特性 稳定工作时力平衡方程:p1A1=F+p2A2 节流阀前后压差:Δp=pp-p1=pp-F/A1 进入液压缸的流量: 第三节、速度控制回路 1)速度负载特性 节流阀开口AT一定时负载越小,速度刚度越大,负载减小时,速度会特然增大,出现“前冲”现象。相同负载时,开口AT越大,速度越高,速度刚度越大。 这种回路适用于低速轻载场合。 2)最大承载能力:Fmax=ppA1 3)功率和效率: 功率损失包括两个部分:溢流损失 ΔPy=ppqy 节流损失 ΔPT=Δpq1 回路效率的效率较低,效率为: 第三节、速度控制回路 2. 回油
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