第七章液壓與氣壓傳動(dòng)回路.

1、第七章、液壓與氣壓傳動(dòng)回路方向控制回路壓力控制回路速度控制回路多缸運(yùn)動(dòng)控制回路其他控制回路擴(kuò)展與提高第一節(jié)、概述秦莎必壓震器蠶霜霧騎成的動(dòng)作薜董蠶爲(wèi)耀鼬隸壓與氣動(dòng)元件組成'本章所涉及到的基本回路包括方向控制回路、速度 控制回路、壓力控制回路，悉和掌握這些基本回路 的組成、工作原理及應(yīng)用，是分析、設(shè)計(jì)和使用液 壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。第二節(jié)方向控制回路»通過控制進(jìn)入執(zhí)行元件流體的通、斷或變向，來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的 啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向的回路稱為方向控制回路。nr 丁1至系統(tǒng)C鞏門11|一、啟?；芈范?、換向回路在泵與執(zhí)行元件之間采用標(biāo)準(zhǔn)的普通換向閥的簡單換向回路。當(dāng)需要頻繁、連續(xù)自動(dòng)

2、地作往復(fù)運(yùn)動(dòng)且對換向過程有很 多附加要求時(shí)，則需釆用復(fù)雜換向冋路。手動(dòng)換向閥不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。機(jī)動(dòng)換向閥移至中 間位置時(shí)，工作臺會因失去動(dòng)力而停止運(yùn)動(dòng)（稱“換向死 點(diǎn)”）。若采用電磁換向閥利用行程開關(guān)發(fā)出換向信號， 使電磁閥動(dòng)作換向，可避免“死點(diǎn)”，但電磁閥動(dòng)作一 般較快，存在換向沖擊、換向頻率不高、壽命低、易出 故障等缺陷。為解決上述兩個(gè)矛盾，采用特殊設(shè)計(jì)的機(jī)液換向閥， 以行程擋塊推動(dòng)機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥，由它控制一個(gè)可調(diào)式液 動(dòng)換向閥來實(shí)現(xiàn)工作臺的換向，既可避免“換向死 點(diǎn)”，又可消除換向沖擊。這種換向回路，按換向要 求不同可分為時(shí)間控制制動(dòng)式和行程控制制動(dòng)式兩種。(1)時(shí)間控制制動(dòng)式換向回路時(shí)

3、間控制式換向回路特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是：其制動(dòng)時(shí)間可根據(jù)主機(jī)部件運(yùn)動(dòng)速度的 快慢、慣性的大小通過節(jié)流閥J和的開口量得 到調(diào)節(jié)，以便控制換向沖擊，提高工作效率； 此外，換向閥中位機(jī)能采用H型，對減小沖擊量 和提高扌賽由平穩(wěn)槿都肴利O缺點(diǎn)是：換向過程中的沖出量受運(yùn)動(dòng)部件的速度 和其它一些因素的影響，換向精度不高。這種換 向回路主要用于工作部件運(yùn)動(dòng)速度較高、要求換 向平穩(wěn)、無沖擊、但換尙精度要求不高的場合， 如用于平面磨床和插、拉、刨床液壓系統(tǒng)中。(2)行程控制制動(dòng)式換向回路行程控制的換向 回路中的主油路 除受換向閥3控 制外，還受先導(dǎo) 閥2控制。圖示 位置汕缸活塞向 右運(yùn)動(dòng)。擋塊碰 撥叉后，先導(dǎo)閥 芯向左移

4、動(dòng)，經(jīng) 過一小段時(shí)間移 至最左邊(由油 缸行程決定)。當(dāng)先導(dǎo)閥2在換向過程中向左移動(dòng)時(shí)，先導(dǎo)閥閥芯的右 制動(dòng)錐將液壓缸右腔的回油通道逐漸關(guān)小，使活塞速度 逐漸減慢，對活塞進(jìn)行預(yù)制動(dòng)。當(dāng)回油通道被關(guān)得很小 （軸向開口量尚留約020. 5mm）、活塞速度變得很慢時(shí),閥主停它。離叉 廊向斷塞使動(dòng)距撥。 命換切活即啟定動(dòng)向 器，。使隨向一撥換 姑換動(dòng)，并方到又與 抽切移道，的動(dòng)塊動(dòng) 閥始左通動(dòng)反運(yùn)擋制 向開向路運(yùn)相向，行 換才芯油止在反時(shí)進(jìn)111Z / / / r/ ,廠行程控制換向回路特點(diǎn)不論運(yùn)動(dòng)部件原來的速度快慢如何，先導(dǎo)閥總是 要先移動(dòng)一段固定的行程厶將工作部件先進(jìn)行 預(yù)制易后，祥由換向閥來使它

5、奐向，所以這祁制 動(dòng)方式被稱為行程控制制動(dòng)式。先導(dǎo)閥制動(dòng)錐一 般取長度1 =5-12mm,合理選擇制動(dòng)錐度能使制 動(dòng)平穩(wěn)。行程控制制動(dòng)式換向回路的換向精度較高，沖出 量較小，但由于先導(dǎo)閥的制動(dòng)行程恒定不變，制 動(dòng)血間的長短希扌奐由沖擊的大小就將受運(yùn)動(dòng)部侔 速度帳慢禺影響。所以這種按向回藝宜用涯主機(jī) 工作部件運(yùn)動(dòng)速度不大，但換向精度要求較高的場合，如磨床液壓系統(tǒng)中。兩種復(fù)雜換向回路的比較時(shí)間控制制動(dòng)式換向回路行程控制制動(dòng)式換向回路第三節(jié)壓力控制回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力。A】Ao"IPYPY3P3PP2切P2 工 P3作用。二、減壓回路減壓回路是使系

6、統(tǒng)中某一支路具有較低的穩(wěn)定壓力。夾緊缸工作缸r94Th2YA Qg 11YA單向閥起什么作用？到系 統(tǒng)Z1PZP3 P2P3二、減壓回路減壓回路是使系統(tǒng)中某一支路具有較低的穩(wěn)定壓力。r1 o"I 上夾緊缸卯 n 鐵1YAX 71摩位3單向閥防止快進(jìn)時(shí)夾緊 缸松開三、增壓回路增壓回路是使系統(tǒng)中某一部分具有較高的穩(wěn)定壓力。2YA圖7.9氣液增壓回路I 一氣液增壓缸；2液壓缸氣液增力缸及控制回路氣液增力缸及控制回路返回行程XC©A快進(jìn)行程工作行程從!保壓回路執(zhí)行元件在工作循環(huán)的某一階段內(nèi)，需要保持一定壓力時(shí), 則應(yīng)采用保壓回路(1)利用液壓蓄能器的保壓回路蒂能器Em卸荷閥2YA(

7、2)用液壓泵的保壓回路(3)用液控單向閥的保壓回路五、卸荷回路卸荷回路是使液壓泵在接近零壓的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)的回路。利用先導(dǎo)式溢流閥的卸荷回路比較兩種卸荷回路的特點(diǎn)至系統(tǒng)執(zhí)行元件不需保壓的卸荷回路六、平衡回路（單向順序閥）泵出口單向閥作用?電液動(dòng)換向閥需要 控制壓力工作。防止垂直油缸及其工作部件因自重自行下落或下行運(yùn)動(dòng)中因自重造成的失控失速回路"比較兩種回路Ps 0.8 MPab)六、平衡回路（單向節(jié)流閥）單向節(jié)流閥起什么作用？七、釋壓回路使高壓大容量液壓缸中存儲的能量緩慢釋放，以免在突然 釋放時(shí)產(chǎn)生很大的液壓沖擊采用的回路.接補(bǔ)油箱aB 接液壓缸帶卸荷閥的液控單向閥（外泄式）2 主閥芯;

8、3 卸荷閥芯;5 控制活塞A正向進(jìn)油口;B-正向出油口;K控制口第四節(jié)速度控制運(yùn)動(dòng)速度：v = A馬達(dá)轉(zhuǎn)速:nM快速運(yùn)動(dòng)回路調(diào)速回路（包括節(jié)流調(diào)速回路和容積調(diào)速回路）速度換接回路快速運(yùn)動(dòng)回路得盡可能快的工作速度，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并使功率得到合理的利用。主要介紹液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路和雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路。1差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回賂由于液壓缸無桿腔的有效面 積A】大于有桿腔的有效面積A?, 使活塞受到的向右作用力大于向 左的作用力，活塞向右運(yùn)動(dòng)。有桿腔排出的油液與泵1輸 出的油液合流進(jìn)入無桿腔，使活 塞快速向右運(yùn)動(dòng)。力-A22雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回賂AA75設(shè)定雙泵供油時(shí)系 統(tǒng)的工作壓力雙泵

9、供油的快速運(yùn)動(dòng)回路°f /S41 :1-JWU6由于外負(fù)載很小， 系統(tǒng)壓力低于順序閥3 的調(diào)定壓力時(shí)，兩個(gè)泵 同時(shí)向系統(tǒng)供油，活塞 快速向右運(yùn)動(dòng)；快速：比=加血低壓大流量泵1和高壓小流 量泵2組成的雙聯(lián)泵作為系 統(tǒng)的動(dòng)力源。最高工作壓力二、調(diào)速回路液壓系統(tǒng)常常需要調(diào)節(jié)液壓缸和液壓馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)速 度，以適應(yīng)主機(jī)的工作循環(huán)需要。液壓缸和液壓馬達(dá)的 速度決定于排量&輸入流量。缸的運(yùn)動(dòng)速度：U = 1A液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速:對于缸來說，只能用改變流量的方法來調(diào)速。對變量馬達(dá)來說，調(diào)速既可以改變流量，也可改變馬達(dá)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，通過

10、改變回 路中節(jié)流面積的大小來控制流量，以調(diào)節(jié)其速度。(2) 容積調(diào)速回路通過改變回路中變量泵或變量 馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。(3) 容積節(jié)流調(diào)速回路(聯(lián)合調(diào)速)通過改變回路中節(jié)流面積的大小來控制流量， 以調(diào)節(jié)其速度。采用變量泵供油，自動(dòng)控制輸出流 量，滿足系統(tǒng)的流量需求。1、節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路根據(jù)流量控制元件在回路中安 放的位置不同，分為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速、回 油路節(jié)流調(diào)速、旁油路節(jié)流調(diào)速三種基 本形式。組成：定量泵、定量執(zhí)行元件、流量閥、 溢流閥下面以定量泵一液壓缸為例，分析采用節(jié) 流閥的節(jié)流調(diào)速回路的機(jī)械特性、功率特性 等性能。1）進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串聯(lián)在泵和缸之間，控

11、制G大小圖83進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路(1)速度負(fù)載特性當(dāng)不考慮泄漏和壓縮時(shí)，活塞運(yùn)初速度為:活塞受力方程為:缸的流量方程為:=cAr(/pTy速度剛度：褊=一進(jìn)油路醐鑑速度負(fù)缸的速度：。=¥ =決(乙4尸尸其它條件不變時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度y與節(jié)流閥通流面 積外成正比，調(diào)節(jié)外就能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。當(dāng)節(jié)流閥通流面積A】一定時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度v隨著負(fù)載F 的層茄按拋物線規(guī)律下降。當(dāng)盡必名時(shí)，節(jié)： 差為零，沒有流勺 閥，話塞血就停該回路的最大矛 為 Eax=必召這種回路的調(diào)速范圍較大，(2)功率特性液壓泵輸出功率即為該回路的輸入功率為:Pp=卩 pq p而缸的輸出功率為：<60%<60%&l

12、t;60%回路的功率損失為:= Pp P = p pQ p _ PQ =Pp5 十 Aq)-(Pp 4PT)qi=Ppq + 如5"=pM + gq、式中一溢流閥的溢流量，創(chuàng) =QP Q-節(jié)流閥兩端壓差進(jìn)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Ap = “4q和節(jié)流功率損失 *2 = /弓<60%<60%<60%p恒負(fù)載條件下的功率特性曲線2）回油路節(jié)流調(diào)速回路回油路瞽黑勰速度負(fù)該回路的最大承載能力即 為仏如1 。這種回路的調(diào)速范圍較大,其它條件不變時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度“與節(jié)流閥通流面積Ar成正比，調(diào)節(jié)At就能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。當(dāng)節(jié)流閥通流面積外一定時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度v隨著負(fù)載F 的增加按拋物線規(guī)律下降。BF速度剛度：kv=- =ovtan a當(dāng)/PpA i時(shí)，| 丫流閥兩端壓 差為零，沒有流體通過節(jié)流 閥，潔塞也就j亭止運(yùn)動(dòng)。尺cma產(chǎn)a""】。； 進(jìn)汕路和回汕路節(jié)流調(diào)速的速