第七章液压基本回路.PPT

1. 变量泵及定量执行元件调速回路 变量泵和液压缸组成的开式回路 变量泵和定量马达组成的闭式回路 容积调速回路的主要性能有速度―负载特性、转速特性、转矩特性和功率特性 ，这里重点讨论变量泵和定量马达容积调速回路。 1) 速度―负载特性 速度―负载特性方程 速度刚度 由于变量泵、液压马达有泄漏，马达的输出转速nM会随负载TM的加大而减小,负载增大到某值时，马达停止运动,表明这种回路在低速下的承载能力很差。 3) 转矩特性 马达的输出转速nM与变量泵排量VP的关系为 改变泵排量VP，可使马达的输出转速nM成比例地变化 2) 转速特性 马达的输出转矩TM与马达的排量VM的关系为 马达的输出转矩TM与泵的排量Vp无关，不会因调速而发生变化。若系统的负载转矩恒定，则回路的工作压力p恒定不变(即ΔpM不变)，此时马达的输出转矩TM恒定，故此回路又称为“等转矩调速回路”。 马达的输出功率PM与变量泵排量Vp的关系为 4) 功率特性 或者 马达的输出功率PM与马达的转速成正比，亦即与泵的排量Vp成正比 上述的三个特性曲线如图,由于泵和马达存在泄漏，所以当Vp还未调到零值时，nM、TM和PM已都为零值。这种回路若采用高质量的轴向柱塞变量泵，其调速范围Rp可达40，当采用变量叶片泵时，Rp仅为5～10。 2. 定量泵和变量马达调速回路 该回路泵的排量VP和转速nP均为常数，输出流量不变。通过改变变量马达的排量VM来改变马达的输出转速nM。当负载恒定时，回路的工作压力p和马达输出功率PM都恒定不变，而马达的输出转矩TM与马达的排量VM成正比变化，马达的转速nM与其排量VM成反比(按双曲线规律)变化。从图中可知，输出功率PM不变，故此回路又称“恒功率调速回路” . 3. 变量泵和变量马达调速回路 在此回路中，单向阀6和8用于使辅助泵4能双向补油，而单向阀7和9使安全阀3在两个方向都能起过载保护作用。这种调速回路实际上是上述两种容积调速回路的组合。由于泵和马达的排量均可改变，故增大了调速范围，其调速特性曲线如图。 7.2.4 容积节流调速回路 容积节流调速回路的工作原理是用压力补偿变量泵供油，用流量控制阀调定进入或流出液压缸的流量来调节活塞运动速度，并使变量泵的输出流量自动与液压缸所需流量相适应。 这种调速回路没有溢流损失，效率较高，速度稳定性也比单纯的容积调速回路好。 限压式变量泵与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，空载时泵以最大流量进入液压缸使其快进，进入工作进给(简称工进)时，电磁阀3应通电使其所在油路断开，压力油经调速阀2流入缸内。工进结束后，压力继电器5发出信号，使阀3和阀4换向，调速阀再被短接，缸快退。回油经背压阀6返回油箱。 限压式变量泵压力—流量特性曲线上的点a是泵的工作点，泵的供油压力为pP，流量为q1。调速阀在某一开度下的压力—流量特性曲线上的点b 是调速阀(液压缸)的工作点，压力为p1，流量为q1。当改变调速阀的开口量，使调速阀压力—流量特性曲线上下移动时，回路的工作状态便相应改变。 限压式变量泵的供油压力应调节为 限压式变量泵的供油压力应调节为 ≥ ≥ 当负载F变化，p1发生变化时，调速阀的自动调节作用使调速阀内节流阀上的压差Δp保持不变，流过此节流阀的流量q1也不变，从而使泵的输出压力pP和流量qP也不变，回路就能保持在原工作状态下工作，速度稳定性好。 回路效率为 如果无背压p2＝0，则 如果负载较小时，p1减小，使调速阀的压差ΔpT增大，造成节流损失增大。低速时，泵的供油流量较小，而对应的供油压力很大，泄漏增加，回路效率严重下降。因此，这种回路不宜用在低速、变载且轻载的场合。 ≥ 2. 差压式变量泵和节流阀组成的调速回路 当电磁阀4的电磁铁1YA通电时，节流阀5控制进入液压缸6的流量q1，并使变量泵3输出的流量qP自动和q1相适应。阀7为背压阀，阀9为安全阀。阻尼孔8用以增加变量泵定子移动阻尼，改善动态特性，避免定子发生振荡。 泵的变量机构由定子两侧的控制缸1、2组成，配油盘上的油腔对称于垂直轴，定子的移动(即偏心量的调节)靠控制缸两腔的液压力之差与弹簧力的平衡来实现。调节节流阀的开口量，即改变其两端压力差，也改变了泵的偏心量，使其输油量与通过节流阀进入液压缸的流量相适应。 作用在泵定子上的力平衡方程式为 节流阀前后压差为 由于弹簧刚度小，工作中伸缩量也很小(≤e)，所以Fs基本恒定，节流阀前后压差Δp基本上不随外负载而变化，经过节流阀的流量也近似等于常数。 当外负载F增大(或减小)时，缸6