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第八章 调速回路 液压基本回路 指那些为了实现特定的功能而把某些液压元件和管道按一定的方式组合起来的油路结构。 液压系统 由一个或多个液压基本回路组成。 §8-1 节流调速回路 通过改变回路中流量控制元 件通流截面积的大小来控制流入 执行元件或自执行元件流出的流量,以调节其运动速度。 按工作中回路压力是否随负载变化分: 定压式节流调速回路 变压式节流调速回路 一、定压式节流调速回路 定压式节流调速回路的一般形式如下: 下面以“进口节流式”为主,进行讨论 (一)、回路的特点: 1、液压泵的压力经溢流阀调定后,基本上保持不变; 2、液压缸的输入流量由节流阀调节,定量泵输出的多余油液经溢流阀排回油箱 —回路正常工作的必要条件。 (二)、回路的机械特性:(v — F 的关系) 1、关系式:当不考虑回路中各处摩擦力作用时,则有下式成立: 整理(1),(2),(3)式,可得: 2、机械特性曲线 由图可知:当溢流阀的调整压力pp和节流阀的通流截面积AT1调定之后 1)、对于调速阀而言: F↑↓ →v 不变 2)、对于节流阀而言: ①、F↑↓ →v↓↑ ②、当F=A1pp时,v = 0 即活塞停止运动; ③、定压式节流调速回路的承载能力是不受AT1的变化影响的。 (三)、回路速度刚性:活塞运动速度受负载影响的程度,它是回路对负载变化抗衡能力的一种说明。 影响kv的因素: 1、当AT1不变时,F↓→kv↑ 2、当F不变时,AT1↓→kv↑ 3、pp↑或A1↑或φ↓→ kv↑ (pp,A1,φ的变化受其它条件的限制) (四)、回路的功率特性:以其自身的功率损失(不包括泵、缸、管道的功率损失),功率损失分配情况和效率来表达的。 1、功率损失: 定压式进口节流调速回路的输入功率 PP(即定量泵的输出功率)、输出功率P1和功率损失△P分别为: 2、功率损失分配 回路的功率损失包括两部分: 1)、溢流损失:△P1=Pp △ q 2)、节流损失:△ P2= △ PT1 q1 3、效率 1)、当液压缸在恒载下工作时(F不变): 2)、当液压缸在变载下工作时: 当AT1不变时,若F↑↓→p1↑↓→q1 ↓↑ 整个回路的功率损失很大,回 路的效率很低。 (五)、回路的调速范围Rc:以其所驱动的液压缸在某个负载下可能得到的最大工作速度和最小工作速度之比表示。 (六)、回路中组成元件的泄漏 1、液压泵处的泄漏较大,但只影响通过溢流阀的流量; 2、节流阀和液压缸的泄漏很小; 二、变压式节流调速回路 (一)、回路的特点 1、回路的工作压力随负载而变; 2、节流阀调节排回油箱的流量,从而间接地控制了流入缸中的流量; 3、此回路的溢流阀起安全保护作用。 (二)、回路的机械特性 变压式节流调速回路的液压泵的泄漏对液压缸的工作速度有影响,泄漏的大小又直接与回路的工作压力有关。即: 式中:kl — 泵的泄漏系数 由图可知: 1、对于调速阀而言 F↑↓ → v 基本不变 2、对于节流阀而言 ① 、当 AT不变时,F↑→ v↓↓ 所以机械特性比定压式的“软”的多 ② 、当F到达某一数值时,v = 0 ③、回路的承载能力是变化的,即v↓(AT↑) →承载能力↓ (三)、回路的速度刚性 (四)、回路的功率特性 (五)、回路的调速范围 三、节流调速回路工作性能的改进 使用节流阀的节流调速回路,机械特性都比较软,变载下的运动平稳性都比较差。为了克服这一缺点,回路中的流量控制元件可以改用调速阀或溢流节流阀。 §8-2 容积调速回路 通过改变回路中变量泵或 变量马达的排量来调节执行元件的运动速度。 回路的特性 1、泵输出的油直接进入执行元件,不会发生节流损失和溢流损失; 2、工作压力随负载变化,因此效率高,发热少。 回路的分类 1、按油液循环方式不同 ①、开式回路:泵从油箱吸油后输入执行元件,执行元件排出的油直接回油箱。 ②、闭式回路:泵将油输入执行元件的吸油腔,又从执行元件的回油腔处吸油。 2、按所用执行元件的不同 泵 — 缸式容积调速回路 泵 — 马达式容积调速回路 一、泵—缸式
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