液壓與氣動(dòng)技術(shù)單元四-4-1（其他速度控制回路）

《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》主講人：王春艷其他速度控制回路時(shí)間：×××目錄速度控制回路的功用和分類(lèi)1容積調(diào)速回路24快速運(yùn)動(dòng)回路3CONTENTS速度轉(zhuǎn)換回路5小結(jié)一學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）容積調(diào)速回路的調(diào)速原理（2）容積節(jié)流調(diào)速回路的調(diào)速原理（3）常見(jiàn)快速運(yùn)動(dòng)回路的工作原理（4）速度換接回路的工作原理（1）掌握各種速度控制回路的工作原理。（2）

能正確基本速度控制回路?！局R(shí)目標(biāo)】【能力目標(biāo)】PART01速度控制回路的功用和分類(lèi)一速度控制回路的功用（一）速度控制回路的功用1、通過(guò)改變流量閥閥口過(guò)流面積來(lái)改變通過(guò)閥口流量，2、利用改變變量泵或變量馬達(dá)的排量來(lái)控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度或液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。υ=Q/A二調(diào)速回路快速回路速度控制回路的分類(lèi)（二）速度控制回路的分類(lèi)按功能分節(jié)流調(diào)速容積調(diào)速速度轉(zhuǎn)換回路容積節(jié)流調(diào)速差動(dòng)回路雙泵供油回路蓄能器供油回路慢1-慢2轉(zhuǎn)換回路快-慢轉(zhuǎn)換回路圖片PART02容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路一（一）調(diào)速原理按油液循環(huán)方式不同分為：開(kāi)式回路和閉式回路；（二）分類(lèi)由于（1）液壓缸移動(dòng)速度υ=Q/A=Vpnp/A，式中np/A為定量（2）液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nm=Q/Vm,式中Q為定值所以調(diào)節(jié)變量泵的排量Vp或變量液壓馬達(dá)的排量Vm，便可調(diào)節(jié)液壓缸的移動(dòng)速度υ或液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nm

。變量泵+定量執(zhí)行元件容積調(diào)速定量泵+變量馬達(dá)容積調(diào)速變量泵+變量馬達(dá)容積調(diào)速按液壓泵和執(zhí)行元件組合方式不同又分為容積調(diào)速回路一（1）開(kāi)式回路開(kāi)式回路（下圖a）：液壓泵從油箱吸油，執(zhí)行元件的回油仍返回油箱。特點(diǎn)是：①散熱好、便于雜質(zhì)沉淀和氣體的逸出。②但油箱尺寸大，空氣和污物容易侵入。③由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便而被廣泛應(yīng)用。變量泵和定量執(zhí)行元件容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路一（2）閉式回路閉式回路（下圖）：液壓泵的吸油口與執(zhí)行元件回油口直接連接，油液在封閉的油路系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。特點(diǎn)是：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、空氣和污物不容易侵入；②噪音小，但散熱條件差；③需在回油路上設(shè)置補(bǔ)油裝置，補(bǔ)充主系統(tǒng)因泄漏和執(zhí)行元件進(jìn)與回油腔面積不等所引起的流量之差。變量泵和定量執(zhí)行元件容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路一（3）變量泵+定量執(zhí)行元件容積調(diào)速組成：變量泵+液壓缸（或定量馬達(dá)）、安全閥2、背壓閥3、輔助泵5、溢流閥6等。原理：改變變量泵排量便可改變液壓缸的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度或改變液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。特點(diǎn)：①開(kāi)式回路—調(diào)速過(guò)程中的最大推力Fmax為定值②閉式回路——最大轉(zhuǎn)矩為定值，故稱(chēng)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；③因泵的泄漏，所以它低速承載能力差，速度也不穩(wěn)定。應(yīng)用：常用于插床、拉床、壓床、推土機(jī)、升降機(jī)等大功率設(shè)備的液壓系統(tǒng)中容積調(diào)速回路一（3）變量泵+定量執(zhí)行元件容積調(diào)速變量泵和定量執(zhí)行元件容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路一組成：主回路，定量泵1、變量馬達(dá)2、安全閥3；補(bǔ)油裝置，輔助泵4、溢流閥5、單向閥。原理：馬達(dá)轉(zhuǎn)速nm=Qp/vm，定量泵Qp為定值，改變馬達(dá)的排量vm

，便可以調(diào)節(jié)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速nm

。（4）定量泵+變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路變量泵+變量馬達(dá)容積調(diào)速回路特點(diǎn)：①馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm與馬達(dá)的排量vm成正比。②由于系統(tǒng)工作壓力和定量泵的流量不因調(diào)速而變，故馬達(dá)的輸出功率恒定不變，所以這種調(diào)速方式稱(chēng)為恒功率調(diào)速。容積調(diào)速回路一組成部分：回路中元件對(duì)稱(chēng)布置，變換泵的供油方向，即可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)正反向旋轉(zhuǎn)。單向閥6、8用于輔助泵雙向補(bǔ)油，單向閥7、9使溢流閥4在兩個(gè)方向都起過(guò)載保護(hù)作用。（5）變量泵+變量馬達(dá)容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路一調(diào)速原理：分兩個(gè)階段調(diào)速①在低速段，馬達(dá)排量最大，馬達(dá)能獲得最大輸出轉(zhuǎn)矩，且處于恒轉(zhuǎn)矩狀態(tài)（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)）。②高速段，此時(shí)因泵處于最大輸出功率狀態(tài)不變，故馬達(dá)處于恒功率狀態(tài)（恒功率調(diào)節(jié)）。應(yīng)用：由于泵和馬達(dá)的排量都可調(diào)，擴(kuò)大了回路的調(diào)速范圍。適用于要求調(diào)速范圍大、低速時(shí)要求大轉(zhuǎn)矩、高速時(shí)要求恒功率，且工作效率高的設(shè)備，如各種行走機(jī)械、牽引機(jī)械等大功率設(shè)備。（5）變量泵+變量馬達(dá)容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路一特點(diǎn)：無(wú)溢流和節(jié)流損失，效率高、發(fā)熱少，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高。（四）容積調(diào)速回路的應(yīng)用應(yīng)用：適用于高壓、大流量的大型機(jī)床。如液壓壓力機(jī)、工程機(jī)械、礦山機(jī)械等大功率設(shè)備的液壓系統(tǒng)（三）容積調(diào)速回路的特點(diǎn)容積節(jié)流調(diào)速回路二（一）特點(diǎn)1、容積節(jié)流調(diào)速回路采用變量泵供油，同時(shí)用流量閥改變進(jìn)入液壓缸的流量。變量泵的供油量自動(dòng)與液壓缸所需的流量相適應(yīng)，沒(méi)有溢流損失，但有節(jié)流損失。2、容積節(jié)流調(diào)速回路的效率比節(jié)流調(diào)速回路高、發(fā)熱小，速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。常用在調(diào)速范圍大的中、小功率場(chǎng)合。容積調(diào)速回路雖然效率高，但速度—負(fù)載特性軟；調(diào)速閥式節(jié)流調(diào)速回路速度—負(fù)載特性好，但回路效率低，容積節(jié)流調(diào)速回路對(duì)它們的特點(diǎn)進(jìn)行中和。容積節(jié)流調(diào)速回路一（二）常見(jiàn)的容積節(jié)流調(diào)速回路1、限壓式變量葉片泵—調(diào)速閥式容積節(jié)流調(diào)速回路穩(wěn)流量泵-節(jié)流閥式容積節(jié)流調(diào)速回路1-穩(wěn)流量泵2-節(jié)流閥3-安全閥限壓變量泵-調(diào)速閥式容積節(jié)流調(diào)速回路2、穩(wěn)流量泵—節(jié)流閥式容積節(jié)流調(diào)速回路。圖片PART03快速運(yùn)動(dòng)回路快速運(yùn)動(dòng)回路一（一）作用使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并使功率得到合理的利用單桿液壓缸差動(dòng)連接的快速回路雙泵供油的快速回路蓄能器和泵同時(shí)供油的快速回路。（二）常見(jiàn)的回路快速運(yùn)動(dòng)回路一（1）液壓缸差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路特點(diǎn)：回路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但液壓缸的速度加快有限；差動(dòng)連接與非差動(dòng)連接的速度之比為:A1/(A1-A2)；若不能滿(mǎn)足快速運(yùn)動(dòng)的要求，常常要求和其它方法（如限壓式變量泵）聯(lián)合使用。雙泵供油快速回路快速運(yùn)動(dòng)回路一（2）雙泵供油快速回路特點(diǎn)：工作行程時(shí)泵1卸荷，功率損耗小，效率高、大小供油量差值大。應(yīng)用：常用于執(zhí)行元件快進(jìn)和工進(jìn)速度相差大的場(chǎng)合，但系統(tǒng)稍復(fù)雜，可用在組合機(jī)床、注塑機(jī)等設(shè)備中。快速運(yùn)動(dòng)回路一（3）蓄能器+泵同時(shí)供油快速回路特點(diǎn)：回路簡(jiǎn)單、小流量泵可獲較高的運(yùn)動(dòng)速度，但蓄能器充油時(shí)，液壓缸需停止工作，影響工作效率。應(yīng)用：用于間歇工作、速度要求較高，而泵的流量又不大的場(chǎng)合。蓄能器供油快速回路PART04速度轉(zhuǎn)換回路速度轉(zhuǎn)換回路一（一）作用液壓執(zhí)行元件在一個(gè)工作循環(huán)中從一種運(yùn)動(dòng)速度變換到另一種運(yùn)動(dòng)速度，包括快速到慢速的轉(zhuǎn)換，也包括兩種慢速之間的轉(zhuǎn)換?？臁俎D(zhuǎn)換兩種慢速轉(zhuǎn)換（二）常見(jiàn)的回路（三）要求在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，應(yīng)保證速度轉(zhuǎn)換平穩(wěn)、無(wú)前沖現(xiàn)象。速度轉(zhuǎn)換回路一（1）用電磁換向閥的快慢速轉(zhuǎn)換特點(diǎn)：①速度轉(zhuǎn)換快、行程調(diào)節(jié)比較靈活、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；②平穩(wěn)性比較差。應(yīng)用：需要遠(yuǎn)程控制、速度轉(zhuǎn)換要求不高的場(chǎng)合。

電磁閥快慢速轉(zhuǎn)換回路速度轉(zhuǎn)換回路一（2）采用行程閥的快慢速轉(zhuǎn)換回路優(yōu)點(diǎn)：行程閥的閥口是逐漸關(guān)閉（或開(kāi)啟）的，速度的轉(zhuǎn)換比較平穩(wěn)，比電磁換向閥轉(zhuǎn)換更可靠。缺點(diǎn)：行程閥必須裝在運(yùn)動(dòng)部件附近，有時(shí)管道很長(zhǎng)，壓力損失大。應(yīng)用：多用于大批量生產(chǎn)用的專(zhuān)機(jī)液壓系統(tǒng)中。用行程閥的快慢速轉(zhuǎn)換回路調(diào)速閥串聯(lián)的二次進(jìn)給速度換接回路速度轉(zhuǎn)換回路一（3）調(diào)速閥串聯(lián)的慢速轉(zhuǎn)換回路特點(diǎn)：①調(diào)速閥B的閥開(kāi)口必須小于調(diào)速閥A的閥開(kāi)口，否則調(diào)速閥B不起調(diào)速作用。②速度轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，但壓力油經(jīng)兩個(gè)的調(diào)速閥壓力損失較大。應(yīng)用：常用于組合機(jī)床中實(shí)現(xiàn)二次工作進(jìn)給。速度轉(zhuǎn)換回路一（4）調(diào)速閥并聯(lián)的慢速轉(zhuǎn)換回路特點(diǎn)：當(dāng)一個(gè)調(diào)速閥工作時(shí)，另一個(gè)調(diào)速閥被堵，兩個(gè)調(diào)速閥閥口大小無(wú)特定要求。應(yīng)用：不宜用在系統(tǒng)工作中速度的轉(zhuǎn)換，只用于速度預(yù)選的場(chǎng)合。

調(diào)速閥并聯(lián)