流体传动与控制教案-速度控制回路.docVIP

速度控制回路 速度控制回路是研究液压系统的速度调节和变换问题，常用的速度控制回路有调速回路、快速运动回路、速度换接回路等。 1.调速回路 （1）调速原理：在不考虑油液压缩性和泄漏的情况下， 液压缸的运动速度——v=q/A改变输入流量q调速。 液压马达的转速——。定量液压马达：改变输入流量q调速；变量液压马达：改变输入流量q或排量v调速。 （2）常用的调速方法：节流调速、容积调速、容积节流调速。 （3）节流调速回路 在定量泵系统中，通过改变回路中流量控制元件通流截面面积的大小来控制输入或流出执行元件的流量，从而实现调速的一种方法。根据流量控制阀在回路中安装位置的不同可分为：进口节流调速回路，如图13（a）所示；回油节流调速回路，如图13（b）所示；旁路节流调速回路，如图13（c）所示。其中调速阀是关键元件。 ①进口节流调速回路特点： 经节流阀发热的油液进入液压缸，增大液压缸泄漏。 整个回路的功率损失很大，回路的效率很低。 应用场合：可避免启动冲击，宜用在负载变化不大、低速、小功率的场合。 ②回油节流调速回路特点： ●回油路有背压力，活塞运动速度平稳。 ●经节流阀发热的油液排回油箱，对液压缸的泄漏、效率无影响。 应用场合：宜用在负载变化不大、低速、小功率的场合。 ③旁路节流调速回路特点： ●速度稳定性受液压泵泄漏的影响，故速度稳定性不如前两种； ●承载能力随节流口通流面积的增大而减小，低速时承载能力差，调速范围小； ●回路只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率高于前两种。 应用场合：用在负载变化不大、高速、对速度稳定性要求不高而功率损失要求较小的系统中，所以应用不广泛。 练习四：选择题（点击进入练习四） （4）容积调速回路 容积调速回路采用变量泵或变量液压马达，用改变变量泵或变量液压马达的排量来实现调速，如图14所示。液压泵的油液始终全部进入执行元件中，与节流调速相比，既没有节流损失，也没有溢流损失，回路效率仅取决于液压泵和执行元件的效率。回路效率高是容积调速回路最突出的特点。 图14容积调速回路 （5）容积节流调速回路 如图15所示，容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制元件确定进入液压缸或由液压缸流出的流量来调节活塞的运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需的流量相适应。 图15定压式容积节流调速回路 （6）三类调速回路的比较和选用 ①性能比较 ②调速回路选用： ●一般，速度低的用节流调速回路。 ●负载小、负载变化小的用节流调速回路，反之用容积调速回路或容积节流调速回路。 ●一般情况下功率﹤3KW的用节流调速回路；3～5KW的用容积节流调速回路或容积调速回路；5KW以上的用容积调速回路。 ●费用低廉时用节流调速回路；允许费用高时则用容积节流或容积调速回路。 ●速度稳定性要求高的用调速阀式调速回路，要求低的用节流阀式调速回路。 2.快速运动回路：使液压执行元件在空载时获得所需的高速，以提高系统的工作效率或充分利用功率。 （1）差动回路 这是在不增加液压泵输出流量的情况下，来提高工作部件运动速度的一种快速回路，其实质是改变了液压缸的有效作用面积。 当液压缸前进时，活塞从液压缸右侧排出的油再从左侧进入液压缸，增加进油处的一些油量，即和泵同时供应液压缸进口处的液压油，可使液压缸快速前进，但使液压缸推力变小。 （2）采用蓄能器的快速补油回路 如图16所示，系统可选用流量较小的油泵及功率较小电动机，节约能源并降低油温。 图16蓄能器的快速补油回路 换向阀移到阀左位时，蓄能器储存液压油； 换向阀移到阀右位时，蓄能器液压油和泵排出的液压油同时送到液压缸的活塞杆端，活塞快速回行。 3.速度换接回路：使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度变换到另一种运动速度。 （1）快慢速换接回路 图17中，利用行程阀来实现液压缸不同速度的切换，其优点是快慢速换接过程比较平稳，换接点的位置比较准确；但缺点是行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。 图17行程阀速度切换回路 （2）慢速的换接回路 可以采用两个调速阀作为关键元件，实现两种不同慢速的换接。图18中并联的两个调速阀可以独立地调节各自的流量，互不影响，但换速冲击大；图19中串联两个调速阀，其中调速阀A一直处于工作状态，它在速度换接时限制着进入调速阀B的流量，换速平稳。 图18两个调速阀并联的速度换接回路 图19两个调速阀串联的速度换接回路