液壓與氣壓傳動基本回路ppt課件

1、 在定量泵系統(tǒng)中，液壓泵的供油壓力可以經(jīng)過溢流閥來調(diào)理。在變量泵系統(tǒng)中，用溢流閥作平安閥用來限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載。當系統(tǒng)中如需求兩種以上壓力時，那么可采用多級調(diào)壓回路。 5.1.1 調(diào)壓回路 調(diào)理溢流閥便可調(diào)理泵的供油壓力。1單級調(diào)壓回路 溢流閥調(diào)壓彈簧壓力表 為了便于調(diào)壓和察看，溢流閥旁普通要就近安裝壓力表。 2雙向調(diào)壓回路 高壓溢流閥10MPa開啟低壓溢流閥4MPa 當 執(zhí) 行 元件正反向運動需求不同的供油壓力時，可采用雙向調(diào)壓回路。 在 圖 示 位置時，閥2的出口被高壓油封鎖，即閥1的遠控口被堵塞，故泵壓由閥1調(diào)定為較高壓力。2 雙向調(diào)壓回路 主溢流閥調(diào)10MPa開啟遠程溢流

2、閥調(diào)4MPa封鎖 當 換 向 閥在右位任務時，液壓缸左腔通油箱，壓力為零，閥2相當于閥1的遠程調(diào)壓閥，泵的壓力由閥2調(diào)定。 2雙向調(diào)壓回路 主溢流閥調(diào)10MPa封鎖遠程溢流閥調(diào)4MPa開啟 在不同的任務階段，液壓系統(tǒng)需求不同的任務壓力，多級調(diào)壓回路便可實現(xiàn)這種要求。3多級調(diào)壓回路 主溢流閥調(diào)10MPa遠程溢流閥調(diào)4MPa切斷右圖所示為二級調(diào)壓回路。圖示形狀下，泵出口壓力由溢流閥3調(diào)定為較高壓力。3 多級調(diào)壓回路 換向閥居中位，溢流閥主閥1調(diào)壓10MPa開啟換向閥居左位，遠程溢流閥2調(diào)壓8MPa開啟換向閥居右位，遠程溢流閥3調(diào)壓10MPa開啟3多級調(diào)壓回路 主溢流閥調(diào)壓彈簧作平安調(diào)壓至12MPa

3、比例閥作遠程溢流實現(xiàn)比例調(diào)壓0-10MPa5.1.2 減壓回路 主油路壓力由溢流閥調(diào)定，主路壓力為10MPa經(jīng)過減壓后支路壓力為3MPa 液壓系統(tǒng)中的定位、夾緊、控制油路等支路，任務中往往需求穩(wěn)定的低壓，為此，在該支路上需串接一個減壓閥。 圖為用于工件夾緊的減壓回路。夾緊時，為了防止系統(tǒng)壓力降低油液倒流，并短時保壓，在減壓閥后串接一個單向閥。圖示形狀，低壓由減壓閥1調(diào)定；當二通閥通電后，閥1出口壓力那么由遠程調(diào)壓閥2決議，故此回路為二級減壓回路。 換向閥居左位，減壓閥由閥1彈簧調(diào)壓為5MPa換向閥居右位，減壓閥由遠程閥2調(diào)壓為3MPa5.1.3 增壓回路 單作用增壓缸的增壓回路 雙作用增壓缸的

4、增壓回路 液壓系統(tǒng)任務時，執(zhí)行元件短時間停頓任務，不宜采用開停液壓泵的方法，而應使泵卸荷如壓力為零。利用電磁溢流閥可構成調(diào)壓-卸荷回路。5.1.4 卸荷回路 換向居上位，溢流閥遙控口通油箱，卸壓換向居下位，溢流閥主閥調(diào)壓10MPa開啟電磁溢流閥卸荷回路 利用換向閥中位機能的卸荷回路 利用兩位兩通閥的卸荷回路 利用外控順序閥的卸荷回路 利用限壓式變量泵的卸荷回路5.1.5 保壓回路 利用限壓式變量泵的保壓回路 利用蓄能器的保壓回路 自動補油保壓回路5.1.6 平衡回路 利用平衡閥的平衡回路 利用自控式順序閥的平衡回路 利用采用液控單向閥的平衡回路 為了防止立式液壓缸與垂直運動的任務部件由于自重而

5、自行下落呵斥事故或沖擊，可以采用平衡回路。 用單向順序閥的平衡回路 1 調(diào)理單向順序閥1的開啟壓力,使其稍大于立式液壓缸下腔的背壓.活塞下行時,由于回路上存在一定背壓支承重力負載,活塞將平穩(wěn)下落;換向閥處于中位時,活塞停頓運動.用單向順序閥的平衡回路 1 此處的單向順序閥又稱為平衡閥 液壓系統(tǒng)經(jīng)常需求調(diào)理液壓缸和液壓馬達的運動速度，以順應主機的任務循環(huán)需求。液壓缸和液壓馬達的速度決議于排量及輸入流量。液壓缸的速度為： Aq 液壓馬達的轉(zhuǎn)速: MVqn 式中 q 輸入液壓缸或液壓馬達的流量； A 液壓缸的有效面積相當于排量； VM 液壓馬達的每轉(zhuǎn)排量。 由以上兩式可以看出，要控制缸和馬達的速度，

6、可以經(jīng)過改動流入流量來實現(xiàn)，也可以經(jīng)過改動排量來實現(xiàn)。 對于液壓缸來說，經(jīng)過改動其有效作用面積A相當于排量來調(diào)速是不現(xiàn)實的，普通只能用改動流量的方法來調(diào)速。 對變量馬達來說，調(diào)速既可以改動流量，也可改動馬達排量。目前常用的調(diào)速回路主要有以下幾種： (1)節(jié)流調(diào)速回路 采用定量泵供油，經(jīng)過改動回路中節(jié)流面積的大小來控制流量，以調(diào)理其速度。 (2)容積調(diào)速回路 經(jīng)過改動回路中變量泵或變量馬達的排量來調(diào)理執(zhí)行元件的運動速度。 (3)容積節(jié)流調(diào)速回路結(jié)合調(diào)速 下面主要討論節(jié)流調(diào)速回路和容積調(diào)速回路。 節(jié)流調(diào)速回路有進油路節(jié)流調(diào)速，回油節(jié)路流調(diào)速，旁路節(jié)流調(diào)速三種根本方式。V進油路節(jié)流調(diào)速回路 進油節(jié)流

7、調(diào)速回路正常任務的條件:泵的出口壓力為溢流閥的調(diào)定壓力并堅持定值。留留意意 節(jié)流閥串聯(lián)在泵和缸之間1 1速度負載特性速度負載特性 當不思索走漏和緊縮時，活塞運動速度為： 11Aq 活塞受力方程為： 11AFp 缸的流量方程為： mTTpCAq)(1mpTppCAq)(11 =mpTAFpCA)(1p2 液壓缸回油腔壓力，p20。 F 外負載力； 式中： 于是 mpmTFApACAAq)(11111式中C 與油液種類等有關的系數(shù)；AT 節(jié)流閥的開口面積；Tp1ppppT節(jié)流閥前后的壓強差，m 為節(jié)流閥的指數(shù)；當為薄壁孔口時，m =0.5。mpmTFApACAAq)(11111 上式為進油路節(jié)流調(diào)

8、速回路的速度負載特性方程。以v為縱坐標,FL為橫坐標，將公式按不同節(jié)流閥通流面積AT作圖，可得一組拋物線，稱為進油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負載特性曲線。2 2功率特性功率特性 圖中，液壓泵輸出功率即為該回路的輸入功率為： pppqpPFFP11111qpAq 回路的功率損失為： 111qpqpPPPppp11)()(qppqqpTpp=1qpqpTp=而缸的輸出功率為： 式中 溢流閥的溢流量, 。 q1qqqp 進油路節(jié)流調(diào)速回路的功率損失由兩部分組成：溢流功率損失 和節(jié)流功率損失 qpPp112qpPT1qpqpPTppqpqpPPPppp11V回油路節(jié)流調(diào)速回路采用同樣的分析方采用同樣的分析方

9、法可以得到與進油法可以得到與進油路節(jié)流調(diào)速回路類路節(jié)流調(diào)速回路類似的速度負載特性似的速度負載特性.mpmFApACAT)(112 節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，進油路和回油路節(jié)流調(diào)速的比較進油路和回油路節(jié)流調(diào)速的比較 (1) 接受負值負載的才干 回油節(jié)流調(diào)速能接受一定的負值負載 (2) (2) 運動平穩(wěn)性運動平穩(wěn)性 回油節(jié)流調(diào)速回路運動平穩(wěn)性好?；赜凸?jié)流調(diào)速回路運動平穩(wěn)性好。 (3) (3) 油液發(fā)熱對回路的影響油液發(fā)熱對回路的影響 進油節(jié)流調(diào)速的油液發(fā)熱進油節(jié)流調(diào)速的油液發(fā)熱會使缸的內(nèi)外走漏添加；會使缸的內(nèi)外走漏添加； (4) 啟動性能 回油節(jié)流調(diào)速回路中重新啟動時背壓不能立刻建立，會引起瞬

10、間任務機構的前沖景象。 進油路、回油路節(jié)流調(diào)速回路構造簡單，但效率較低，只宜用在負載變化不大，低速、小功率場所，如某些機床的進給系統(tǒng)中。 旁油路節(jié)流調(diào)速回路 節(jié)流閥裝在與液壓缸并聯(lián)的支路上，利用節(jié)流閥把液壓泵供油的一部分排回油箱實現(xiàn)速度調(diào)理溢流閥作平安閥用，溢流閥作平安閥用，液壓泵的供油壓力液壓泵的供油壓力PpPp取決于負載。取決于負載。 1 1速度負載特性速度負載特性 思索到泵的任務壓力隨負載變化，泵的輸出流量qp應計入泵的走漏量隨壓力的變化 ,采用與前述一樣的分析方法可得速度表達式為： pq式中 qpt泵的實際流量； k泵的走漏系數(shù)，其他符號意義同前。 1)()(11111AAFCAAFk

11、qvAqqqAqvmTptptp(8.8)2 2功率特性功率特性 回路的輸入功率ppqpP1 回路的輸出功率11111qpApFP回路的功率損失 qpqpqpPPPpp11111回路效率 ppqqqpqpPPp11111旁路節(jié)流調(diào)速只需節(jié)旁路節(jié)流調(diào)速只需節(jié)流損失，無溢流損失，流損失，無溢流損失，功率損失較小。功率損失較小。 留意留意: :節(jié)流調(diào)速回路速度負載特性比較軟，變載荷下的節(jié)流調(diào)速回路速度負載特性比較軟，變載荷下的運動平穩(wěn)性比較差。為了抑制這個缺陷，回路中的節(jié)流閥運動平穩(wěn)性比較差。為了抑制這個缺陷，回路中的節(jié)流閥可用調(diào)速閥來替代?？捎谜{(diào)速閥來替代。 用于功率較大且對速度穩(wěn)定性要求不高的場

12、所 容積調(diào)速回路有泵-缸式回路和泵-馬達式回路。這里主要引見泵-馬達式容積調(diào)速回路。 馬達為定量,改動泵排量VP可使馬達轉(zhuǎn)速nM隨之成比例地變化. 變量泵-定量馬達容積調(diào)速回路 防止回路過載 補償泵3和馬達5的走漏 調(diào) 定 油 泵 1的供油壓力輔助泵使低壓輔助泵使低壓管路一直堅持管路一直堅持一定壓力一定壓力, , 改改善了主泵的吸善了主泵的吸油條件油條件, ,且可且可置換部分發(fā)熱置換部分發(fā)熱油液油液, ,降低系降低系統(tǒng)溫升。統(tǒng)溫升。 變量泵-定量馬達容積調(diào)速回路 變量泵-定量馬達容積調(diào)速回路 任務特性曲線 防止回路過載 補償泵3和馬達5的走漏 調(diào)定油泵1的供油壓力 。 538746 容積調(diào)速回

13、路雖然效率高，發(fā)熱小，但仍存在速容積調(diào)速回路雖然效率高，發(fā)熱小，但仍存在速度負載特性較軟的問題主要由于走漏所引起度負載特性較軟的問題主要由于走漏所引起 所以在低速、穩(wěn)定性要求較高的場所如機床進所以在低速、穩(wěn)定性要求較高的場所如機床進給系統(tǒng)中，常采用容積節(jié)流調(diào)速回路。給系統(tǒng)中，常采用容積節(jié)流調(diào)速回路。特點：特點： 1 1qPqP自動與流量閥調(diào)理相吻合，無自動與流量閥調(diào)理相吻合，無P P溢，溢，高。高。 2 2進入執(zhí)行元件的進入執(zhí)行元件的qVqV與與F F變化無關，且自動補變化無關，且自動補償走漏，速度穩(wěn)定性好。償走漏，速度穩(wěn)定性好。 3 3因回路有節(jié)流損失，所以因回路有節(jié)流損失，所以容容 4 4

14、便于實現(xiàn)快進便于實現(xiàn)快進- -工進工進- -快退任務循環(huán)快退任務循環(huán)p = pp p1 0.5MPa 1MPa 正常任務，假設正常任務，假設p過大，過大，P大易發(fā)熱，過小，大易發(fā)熱，過小，v穩(wěn)定性不好。穩(wěn)定性不好。特點：特點： 假設負載變化大時，節(jié)流損失大，低速任務時，走漏假設負載變化大時，節(jié)流損失大，低速任務時，走漏量大，系統(tǒng)效率降低。量大，系統(tǒng)效率降低。 用于低速、輕載時間較長且變載的場所時，效率很低用于低速、輕載時間較長且變載的場所時，效率很低故故 本回路多用于機床進給系統(tǒng)中。本回路多用于機床進給系統(tǒng)中。 pP pP隨負載變化而變化，隨負載變化而變化，p1p1也也變化。變化。 稱變壓式容

15、積節(jié)流調(diào)速回路，稱變壓式容積節(jié)流調(diào)速回路，且且qPqP小小高高 因采用了固定阻尼孔，可防因采用了固定阻尼孔，可防止定子因挪動過快而發(fā)生振動。止定子因挪動過快而發(fā)生振動。 適用于負載變化大、速度較適用于負載變化大、速度較低的中小功率系統(tǒng)。低的中小功率系統(tǒng)。雙泵供油增速雙泵供油增速蓄能器供油增速蓄能器供油增速變量泵供油增速變量泵供油增速液壓缸差動銜接增速液壓缸差動銜接增速增速缸增速缸快速與慢速的換接回路快速與慢速的換接回路兩種慢速的換接回路兩種慢速的換接回路 順序動作回路，根據(jù)其控制方式的不同，分為行程控制、壓力控制和時間控制三類，這里只對前兩種進展引見。 同步運動包括速度同步和位置同步兩類。速度

16、同步是指各執(zhí)行元件的運動速度一樣；而位置同步是指各執(zhí)行元件在運動中或停頓時都堅持一樣的位移量。 用機械結(jié)合的同步回路 用機械結(jié)合的同步回路 由于機械零件在制造，安裝上的誤差，同步精度不高。同時，兩個液壓缸的負載差別不宜過大，否那么會呵斥卡死景象。 這種同步回路是用剛性梁齒輪齒條等機械零件在兩個液壓缸的活塞桿間實現(xiàn)剛性結(jié)合以便來實現(xiàn)位移的同步。 這種同步回路構造簡單，但是兩個調(diào)速閥的調(diào)理比較費事,而且還受油溫走漏等的影響故同步精度不高,不宜用在偏載或負載變化頻繁的場所。 用調(diào)速閥的同步回路 用串聯(lián)液壓缸的同步回路 當兩缸同時下行時,假設缸5活塞先到達行程端點,那么擋塊壓下行程開關1S，電磁鐵3YA得電,換向閥3左位投入任務,壓力油經(jīng)換向閥3和液控單向閥4進入缸6上腔,進展補油,使其活塞繼續(xù)下