項(xiàng)目三-任務(wù)1-液壓基本回路分析與組建

液壓與氣動技術(shù)1任務(wù)1液壓基本回路分析與組建

項(xiàng)目三

液壓基本回路及典型應(yīng)用液壓與氣動技術(shù)2

子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

任務(wù)目標(biāo)掌握調(diào)壓回路的調(diào)壓原理及其分類；掌握減壓回路的減壓原理；掌握增壓回路的方法及其增壓原理；掌握常見卸荷回路的卸荷方式；了解平衡回路的工作原理；了解常見保壓回路的保壓方式。液壓與氣動技術(shù)3

知識與技能壓力控制回路是用壓力閥來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)主油路或某一支路的壓力，以滿足執(zhí)行元件所需的力或力矩的要求。利用壓力控制回路可實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷、保壓與工作機(jī)構(gòu)的平衡等各種控制。

子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

液壓與氣動技術(shù)4子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

1．調(diào)壓回路（1）單級調(diào)壓回路如圖所示，通過液壓泵1和溢流閥2的并聯(lián)連接，即可組成單級調(diào)壓回路。通過調(diào)節(jié)溢流閥的設(shè)定壓力，可以改變泵的輸出壓力。當(dāng)溢流閥的調(diào)定壓力確定后，液壓泵就在溢流閥的調(diào)定壓力下工作。從而實(shí)現(xiàn)了對液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓和穩(wěn)壓控制。如果將液壓泵1改換為變量泵，這時溢流閥將作為安全閥來使用，液壓泵的工作壓力低于溢流閥的調(diào)定壓力，這時溢流閥不工作，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，液壓泵的工作壓力上升時，一旦壓力達(dá)到溢流閥的調(diào)定壓力，溢流閥將開啟，并將液壓泵的工作壓力限制在溢流閥的調(diào)定壓力下，使液壓系統(tǒng)不至因壓力過載而受到破壞，從而保護(hù)了液壓系統(tǒng)。液壓與氣動技術(shù)5子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建（2）二級調(diào)壓回路

如圖所示為二級調(diào)壓回路，該回路可實(shí)現(xiàn)兩種不同的系統(tǒng)壓力控制。由先導(dǎo)型溢流閥2和直動型溢流閥4各調(diào)一級，當(dāng)二位二通電磁閥3處于圖示位置時系統(tǒng)壓力由閥2調(diào)定，當(dāng)閥3得電后處于右位時，系統(tǒng)壓力由閥4調(diào)定，但要注意：閥4的調(diào)定壓力一定要小于閥2的調(diào)定壓力，否則不能實(shí)現(xiàn)；當(dāng)系統(tǒng)壓力由閥4調(diào)定時，先導(dǎo)型溢流閥2的先導(dǎo)閥口關(guān)閉，但主閥開啟，液壓泵的溢流流量經(jīng)主閥回油箱，這時閥4亦處于工作狀態(tài)，并有油液通過。應(yīng)當(dāng)指出：若將閥3與閥4對換位置，則仍可進(jìn)行二級調(diào)壓，并且在二級壓力轉(zhuǎn)換點(diǎn)上獲得更為穩(wěn)定的壓力轉(zhuǎn)換。液壓與氣動技術(shù)6子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

（3）多級調(diào)壓回路如圖所示為三級調(diào)壓回路，三級壓力分別由先導(dǎo)式溢流閥1、調(diào)壓閥（溢流閥）2、3調(diào)定，當(dāng)電磁鐵1YA、2YA失電時，系統(tǒng)壓力由先導(dǎo)式溢流閥調(diào)定。當(dāng)1YA得電時，系統(tǒng)壓力由溢流閥2調(diào)定。當(dāng)2YA得電時，系統(tǒng)壓力由溢流閥3調(diào)定。在這種調(diào)壓回路中，閥2和閥3的調(diào)定壓力要低于主溢流閥的調(diào)定壓力，而閥2和閥3的調(diào)定壓力之間沒有一定的大小關(guān)系。當(dāng)閥2或閥3工作時，閥2或閥3相當(dāng)于閥1上的另一個先導(dǎo)閥。液壓與氣動技術(shù)7子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

2．減壓回路最常見的減壓回路為通過定值減壓閥與主油路相連，如圖（a）所示?；芈分械膯蜗蜷y為主油路壓力降低（低于減壓閥調(diào)整壓力）時防止油液倒流，起短時保壓作用，減壓回路中也可以采用類似二級或多級調(diào)壓的方法獲得二級或多級減壓。圖（b）所示為利用先導(dǎo)型減壓閥1的遠(yuǎn)控口接一遠(yuǎn)控溢流閥2，則可由閥1、閥2各調(diào)得一種低壓。但要注意，閥2的調(diào)定壓力值一定要低于閥1的調(diào)定減壓值。液壓與氣動技術(shù)8子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

3．增壓回路（1）單作用增壓缸的增壓回路圖（a）所示為利用增壓缸的單作用增壓回路，當(dāng)系統(tǒng)在圖示位置工作時，系統(tǒng)的供油壓力p1進(jìn)入增壓缸的大活塞腔，此時在小活塞腔即可得到所需的較高壓力p2；當(dāng)二位四通電磁換向閥右位接入系統(tǒng)時，增壓缸返回，輔助油箱中的油液經(jīng)單向閥補(bǔ)入小活塞。因而該回路只能間歇增壓，所以稱之為單作用增壓回路。（2）雙作用增壓缸的增壓回路圖（b）所示的采用雙作用增壓缸的增壓回路，能連續(xù)輸出高壓油，在圖示位置，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)二位四通換向閥5和單向閥1進(jìn)入增壓缸左端大、小活塞腔，右端大活塞腔的回油通油箱，右端小活塞腔增壓后的高壓油經(jīng)單向閥4輸出，此時單向閥2、3被關(guān)閉。當(dāng)增壓缸活塞移到右端時，換向閥得電換向，增壓缸活塞向左移動。同理，左端小活塞腔輸出的高壓油經(jīng)單向閥3輸出，這樣增壓缸的活塞不斷往復(fù)運(yùn)動，兩端便交替輸出高壓油，從而實(shí)現(xiàn)了連續(xù)增壓。液壓與氣動技術(shù)9子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

液壓與氣動技術(shù)10子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

4．卸荷回路常見的壓力卸荷方式有以下幾種：（1）換向閥卸荷回路M、H和K型中位機(jī)能的三位換向閥處于中位時，泵即卸荷，圖a所示為采用M型中位機(jī)能的電液換向閥的卸荷回路，這種回路切換時壓力沖擊小，但回路中必須設(shè)置單向閥，以使系統(tǒng)能保持0.3MPa左右的壓力，供操縱控制油路所用。（2）用先導(dǎo)型溢流閥遠(yuǎn)程控制口的卸荷回路，如圖b中若去掉調(diào)壓閥4，使二位二通電磁閥直接接油箱，便構(gòu)成一種用先導(dǎo)型溢流閥的卸荷回路，如圖3-7所示，這種卸荷回路卸荷壓力小，切換時沖擊也小。

ab液壓與氣動技術(shù)11子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

5．平衡回路圖（a）所示為采用單向順序閥的平衡回路。圖（b）為采用液控順序閥的平衡回路。

液壓與氣動技術(shù)12子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

6．保壓回路（1）利用液壓泵的保壓回路：利用液壓泵的保壓回路也就是在保壓過程中，液壓泵仍以較高的壓力（保壓所需壓力）工作，此時，若采用定量泵則壓力油幾乎全經(jīng)溢流閥流回油箱，系統(tǒng)功率損失大，易發(fā)熱，故只在小功率的系統(tǒng)且保壓時間較短的場合下才使用；若采用變量泵，在保壓時泵的壓力較高，但輸出流量幾乎等于零，因而液壓系統(tǒng)的功率損失小，這種保壓方法能隨泄漏量的變化而自動調(diào)整輸出流量，因而其效率也較高。液壓與氣動技術(shù)13子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

（2）利用蓄能器的保壓回路：如圖（a）所示的回路，當(dāng)主換向閥在左位工作時，液壓缸向前運(yùn)動且壓緊工件，進(jìn)油路壓力升高至調(diào)定值，壓力繼電器動作使二通閥通電，泵即卸荷，單向閥自動關(guān)閉，液壓缸則由蓄能器保壓。缸壓不足時，壓力繼電器復(fù)位使泵重新工作。保壓時間的長短取決于蓄能器容量，調(diào)節(jié)壓力繼電器的工作區(qū)間即可調(diào)節(jié)缸中壓力的最大值和最小值。圖（b）所示為多缸系統(tǒng)中的保壓回路，這種回路當(dāng)主油路壓力降低時，單向閥3關(guān)閉，支路由蓄能器保壓補(bǔ)償泄漏，壓力繼電器5的作用是當(dāng)支路壓力達(dá)到預(yù)定值時發(fā)出信號，使主油路開始動作。

液壓與氣動技術(shù)14子任務(wù)1壓力控制回路分析與組建

（3）自動補(bǔ)油保壓回路：如圖所示為采用液控單向閥和電接觸式壓力表的自動補(bǔ)油式保壓回路，其工作原理為：當(dāng)1YA得電，換向閥右位接入回路，液壓缸上腔壓力上升至電接觸式壓力表的上限值時，上觸點(diǎn)接電，使電磁鐵1YA失電，換向閥處于中位，液壓泵卸荷，液壓缸由液控單向閥保壓。當(dāng)液壓缸上腔壓力下降到預(yù)定下限值時，電接觸式壓力表又發(fā)出信號，使1YA得電，液壓泵再次向系統(tǒng)供油，使壓力上升。當(dāng)壓力達(dá)到上限值時，上觸點(diǎn)又發(fā)出信號，使1YA失電。因此，這一回路能自動地使液壓缸補(bǔ)充壓力油，使其壓力能長期保持在一定范圍內(nèi)。液壓與氣動技術(shù)15子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

任務(wù)目標(biāo)：掌握節(jié)流調(diào)速回路的調(diào)速原理及其分類；掌握容積調(diào)速回路的調(diào)速原理及其分類；掌握容積節(jié)流調(diào)速回路的調(diào)速原理及其分類；掌握常見快速回路的工作原理及其分類；掌握常見速度換接回路的工作原理及其分類；了解節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性及功率特性；了解容積調(diào)速回路的速度負(fù)載特性及功率特性；了解容積節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性及功率特性；了解調(diào)速回路的選擇依據(jù)。液壓與氣動技術(shù)16子任務(wù)2速度控制回路分析與組建知識與技能：速度控制回路是研究液壓系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)和變換問題，常用的速度控制回路有調(diào)速回路、快速運(yùn)動回路、速度換接回路等，本節(jié)中分別對上述三種回路進(jìn)行介紹。液壓與氣動技術(shù)17子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

1．調(diào)速回路（1）節(jié)流調(diào)速回路

圖所示只有節(jié)流閥的回路節(jié)流調(diào)速原理：節(jié)流調(diào)速回路是通過調(diào)節(jié)流量閥的通流截面面積大小來改變進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動速度的調(diào)節(jié)。如圖所示，如果調(diào)節(jié)回路里只有節(jié)流閥，則液壓泵輸出的油液全部經(jīng)節(jié)流閥流入液壓缸。改變節(jié)流閥節(jié)流口的大小，只能改變油液流經(jīng)節(jié)流閥速度的大小，而總的流量不會改變，在這種情況下節(jié)流閥不能起調(diào)節(jié)流量的作用，液壓缸的速度不會改變。液壓與氣動技術(shù)18子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

①采用節(jié)流閥的的調(diào)速回路進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路：進(jìn)油調(diào)速回路是將節(jié)流閥裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)油路上，用來控制進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量達(dá)到調(diào)速的目的，其調(diào)速原理圖如圖所示。其中定量泵多余的油液通過溢流閥流回油箱，是進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路工作的必要條件，因此溢流閥的調(diào)定壓力與泵的出口壓力pp相等。液壓與氣動技術(shù)19子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

回油節(jié)流調(diào)速回路：回油節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，借助于節(jié)流閥控制液壓缸的排油量q2來實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。與進(jìn)口節(jié)流調(diào)速一樣，定量泵多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱，即溢流閥保持溢流，泵的出口壓力即溢流閥的調(diào)定壓力保持基本恒定，其調(diào)速原理如圖所示。液壓與氣動技術(shù)20子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

旁路節(jié)流調(diào)速回路：把節(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(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的回路，稱為旁油路節(jié)流調(diào)速回路。如圖3-14（a）所示，在這個回路中，由于溢流功能由節(jié)流閥來完成，故正常工作時，溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，溢流閥作為安全閥用，其調(diào)定壓力為最大負(fù)載壓力的1.1～1.2倍，液壓泵的供油壓力pp取決于負(fù)載。液壓與氣動技術(shù)21子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

②采用調(diào)速閥、溢流閥的節(jié)流調(diào)速回路采用調(diào)速閥的調(diào)速回路用調(diào)速閥代替前述各回路中的節(jié)流閥，也可組成進(jìn)油路、回油路和旁油路節(jié)流調(diào)速回路，如圖（a）、（b）、（c）所示。液壓與氣動技術(shù)22子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

采用溢流節(jié)流閥的調(diào)速回路如圖（d）所示，溢流節(jié)流閥只能用于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，液壓泵的供油壓力隨負(fù)載而變化，回路的功率損失較小，效率較采用調(diào)速閥時高。溢流節(jié)流閥的流量穩(wěn)定性較調(diào)速閥差，在小流量時更加顯著，因此不宜用在對低速穩(wěn)定性要求高的精密機(jī)床調(diào)速系統(tǒng)中。液壓與氣動技術(shù)23子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

（2）容積調(diào)速回路①定量泵和變量馬達(dá)容積調(diào)速回路：定量泵和變量馬達(dá)容積調(diào)速回路如圖所示。圖（a）為開式回路：由定量泵1、變量馬達(dá)2、溢流閥3、三位四通手動換向閥4組成；圖（b）為閉式回路：由定量泵1、變量馬達(dá)2，溢流閥3和4、輔助泵等組成。該回路是由調(diào)節(jié)變量馬達(dá)的排量Vm來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

（a）開式回路（b）閉式回路（c）工作特性圖

液壓與氣動技術(shù)24子任務(wù)2速度控制回路分析與組建②變量泵和定量馬達(dá)（缸）容積調(diào)速回路：這種調(diào)速回路可由變量泵與液壓缸或變量泵與定量液壓馬達(dá)組成。其回路原理圖如圖所示，圖（a）為變量泵與液壓缸所組成的開式容積調(diào)速回路；圖（b）為變量泵與定量液壓馬達(dá)組成的閉式容積調(diào)速回路。

（a）開式回路（b）閉式回路（c）閉式回路的特性曲線

液壓與氣動技術(shù)25子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

③變量泵和變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路：這種調(diào)速回路是上述兩種調(diào)速回路的組合，其調(diào)速特性也具有兩者的特點(diǎn)。圖為雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)組成的容積式調(diào)速回路的工作原理圖?；芈分懈髟ΨQ布置，改變泵的供油方向，就可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的正反向旋轉(zhuǎn)，單向閥4和5用于輔助泵3雙向補(bǔ)油，單向閥6和7使溢流閥8在兩個方向上都能對回路起過載保護(hù)作用。一般機(jī)械要求低速時輸出轉(zhuǎn)矩大，高速時能輸出較大的功率，這種回路恰好可以滿足這一要求。在低速段，先將馬達(dá)排量調(diào)到最大，用變量泵調(diào)速，當(dāng)泵的排量由小調(diào)到最大，馬達(dá)轉(zhuǎn)速隨之升高，輸出功率隨之線性增加，此時因馬達(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)；高速段，泵為最大排量，用變量馬達(dá)調(diào)速，將馬達(dá)排量由大調(diào)小，馬達(dá)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，輸出轉(zhuǎn)矩隨之降低，此時因泵處于最大輸出功率狀態(tài)，故馬達(dá)處于恒功率狀態(tài)。液壓與氣動技術(shù)26子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

液壓與氣動技術(shù)27子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

（3）容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路的基本工作原理是采用壓力補(bǔ)償式變量泵供油、調(diào)速閥（或節(jié)流閥）調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量并使泵的輸出流量自動地與液壓缸所需流量相適應(yīng)。①限壓式容積節(jié)流調(diào)速回路這種調(diào)速回路的運(yùn)動穩(wěn)定性、速度負(fù)載特性、承載能力和調(diào)速范圍均與采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路相同。

液壓與氣動技術(shù)28子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

②差壓式容積節(jié)流調(diào)速回路：圖是差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路。該回路采用差壓式變量泵供油，通過節(jié)流閥來確定進(jìn)入液壓缸或流出液壓缸的流量，不但使變量泵輸出的流量與液壓缸所需要的流量相適應(yīng)，而且液壓泵的工作壓力能自動跟隨負(fù)載壓力變化。該回路效率比前述容積節(jié)流調(diào)速回路高，適用于調(diào)速范圍大、速度較低的中小功率液壓系統(tǒng)，常用在某些組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中。

液壓與氣動技術(shù)29子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

（4）調(diào)速回路的比較和選用①調(diào)速回路的比較

液壓與氣動技術(shù)30子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

②調(diào)速回路的選用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載性質(zhì)、運(yùn)動速度、速度穩(wěn)定性等要求：負(fù)載小，且工作中負(fù)載變化也小的系統(tǒng)可采用節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速；在工作中負(fù)載變化較大且要求低速穩(wěn)定性好的系統(tǒng)，宜采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速或容積節(jié)流調(diào)速；負(fù)載大、運(yùn)動速度高、油的溫升要求小的系統(tǒng)，宜采用容積調(diào)速回路。工作環(huán)境要求：處于溫度較高的環(huán)境下工作，且要求整個液壓裝置體積小、重量輕的情況，宜采用閉式回路的容積調(diào)速。經(jīng)濟(jì)性要求：節(jié)流調(diào)速回路的成本低，功率損失大，效率也低；容積調(diào)速回路因變量泵、變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以價錢高，但其效率高、功率損失??；而容積節(jié)流調(diào)速則介于兩者之間。所以需綜合分析選用哪種回路。液壓與氣動技術(shù)31子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

2．快速運(yùn)動回路（1）差動連接回路這是在不增加液壓泵輸出流量的情況下，來提高工作部件運(yùn)動速度的一種快速回路，其實(shí)質(zhì)是改變了液壓缸的有效作用面積。液壓與氣動技術(shù)32子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

（2）雙泵供油的快速運(yùn)動回路這種回路是利用低壓大流量泵和高壓小流量泵并聯(lián)的系統(tǒng)供油，回路如圖所示。圖中1為高壓小流量泵，用以實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動。2為低壓大流量泵，用以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動。在快速運(yùn)動時，液壓泵2輸出的油經(jīng)單向閥4和液壓泵1輸出的油共同向系統(tǒng)供油。在工作進(jìn)給時，系統(tǒng)壓力升高，打開液控順序閥（卸荷閥）3使液壓泵2卸荷，此時單向閥4關(guān)閉，由液壓泵1單獨(dú)向系統(tǒng)供油。溢流閥5控制液壓泵1的供油壓力是根據(jù)系統(tǒng)所需最大工作壓力來調(diào)節(jié)的，而卸荷閥3使液壓泵2在快速運(yùn)動時供油，在工作進(jìn)給時則卸荷，因此它的調(diào)整壓力應(yīng)比快速運(yùn)動時系統(tǒng)所需的壓力要高，但比溢流閥5的調(diào)整壓力低。液壓與氣動技術(shù)33子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

（3）充液增速回路增速缸是一種復(fù)合缸，由活塞缸和柱塞缸復(fù)合而成。當(dāng)手動換向閥的左位接入系統(tǒng)，壓力油經(jīng)柱塞孔進(jìn)入增速缸小腔1，推動活塞快速向右移動，增速缸大腔2所需油液由充液閥3從油箱吸取，活塞缸右腔的油液經(jīng)換向閥流回油箱。當(dāng)執(zhí)行元件接觸工件負(fù)載增加時，系統(tǒng)壓力升高，順序閥4開啟，充液閥3關(guān)閉，高壓油進(jìn)入增速缸大腔2，活塞轉(zhuǎn)換成慢速前進(jìn)，推力增大。換向閥右位接入時，壓力油進(jìn)入活塞缸右腔，打開充液閥3，大腔2的回油流回油箱。該回路增速比大、效率高，但液壓缸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用于液壓機(jī)中。液壓與氣動技術(shù)34子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

（4）采用蓄能器的快速運(yùn)動回路如圖是蓄能器快速回路之一，用于液壓缸間歇式工作。當(dāng)液壓缸不動時，換向閥3中位將液壓泵與液壓缸斷開，液壓泵的油經(jīng)單向閥給蓄能器4充油。當(dāng)蓄能器4壓力達(dá)到卸荷閥1的調(diào)定壓力，閥1開啟，液壓泵卸荷。當(dāng)需要液壓缸動作時，閥3換向，溢流閥2關(guān)閉后，蓄能器4和泵一起給液壓缸供油，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動。該回路可減小液壓裝置功率，實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動。液壓與氣動技術(shù)35子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

3．速度換接回路（1）用行程閥（電磁閥）的速度換接回路如圖是采用單向行程節(jié)流閥換接快速運(yùn)動的速度換接回路。在圖示位置液壓缸3右腔的回油可經(jīng)行程閥4和換向閥2流回油箱，使活塞快速向右運(yùn)動。當(dāng)快速運(yùn)動到達(dá)所需位置時，活塞上擋塊壓下行程閥4，將其通路關(guān)閉，這時液壓缸3右腔的回油就必須經(jīng)過節(jié)流閥6流回油箱，活塞的運(yùn)動轉(zhuǎn)換為工作進(jìn)給運(yùn)動（簡稱工進(jìn)）。當(dāng)操縱換向閥2使活塞換向后，壓力油可經(jīng)換向閥2和單向閥5進(jìn)入液壓缸3右腔，使活塞快速向左退回。液壓與氣動技術(shù)36子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

（2）調(diào)速閥（節(jié)流閥）串并聯(lián)的速度換接回路在圖（a）中，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)速閥3和電磁閥5進(jìn)人液壓缸。當(dāng)需要第二種工作進(jìn)給速度時，電磁閥5通電，其右位接入回路，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)速閥4和電磁閥5進(jìn)入液壓缸。這種回路中兩個調(diào)速閥的節(jié)流口可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，互不影響，即第一種工作進(jìn)給速度和第二種工作進(jìn)給速度互相沒有什么限制。但一個調(diào)速閥工作時，另一個調(diào)速閥中沒有油液通過，它的減壓閥則處于完全打開的位置，在速度換接開始的瞬間不能起減壓作用，容易出現(xiàn)部件突然前沖的現(xiàn)象。液壓與氣動技術(shù)37子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

圖（b）為另一種調(diào)速閥并聯(lián)的速度換接回路。在這個回路中，兩個調(diào)速閥始終處于工作狀態(tài)，在由一種工作進(jìn)給速度轉(zhuǎn)換為另一種工作進(jìn)給速度時，不會出現(xiàn)工作部件突然前沖現(xiàn)象，因而工作可靠。但是液壓系統(tǒng)在工作中總有一定量的油液通過不起調(diào)速作用的那個調(diào)速閥流回油箱，造成能量損失，使系統(tǒng)發(fā)熱。液壓與氣動技術(shù)38子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

如圖是兩個調(diào)速閥串聯(lián)的速度換接回路。圖中液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)速閥3和電磁閥5進(jìn)入液壓缸，這時的流量由調(diào)速閥3控制。當(dāng)需要第二種工作進(jìn)給速度時，閥5通電，其右位接入回路，則液壓泵輸出的壓力油先經(jīng)調(diào)速閥3，再經(jīng)調(diào)速閥4進(jìn)入液壓缸，這時的流量應(yīng)由調(diào)速閥4控制，所以這種回路中調(diào)速閥4的節(jié)流口應(yīng)調(diào)得比調(diào)速閥3小，否則調(diào)速閥4速度換接將不起作用。這種回路在工作時調(diào)速閥3一直工作，它限制著進(jìn)入液壓缸或調(diào)速閥4的流量，因此在速度換接時不會使液壓缸產(chǎn)生前沖現(xiàn)象，換接平穩(wěn)性較好。在調(diào)速閥4工作時，油液需經(jīng)兩個調(diào)速閥，故能量損失較大。系統(tǒng)發(fā)熱也較大，但卻比圖（b）所示的回路要小。液壓與氣動技術(shù)39子任務(wù)2速度控制回路分析與組建

（3）液壓馬達(dá)串并聯(lián)速度換接回路圖（a）為液壓馬達(dá)并聯(lián)回路，液壓馬達(dá)1、2的主軸剛性連接在一起，手動換向閥3左位時，壓力油只驅(qū)動馬達(dá)1，馬達(dá)2空轉(zhuǎn)；閥3在右位時馬達(dá)1、2并聯(lián)。若馬達(dá)1、2的排量相等，并聯(lián)時進(jìn)入每個馬達(dá)的流量減少一半，轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低一半，而轉(zhuǎn)矩增加一倍。圖（b）為液壓馬達(dá)串、并聯(lián)回路。用二位四通閥使兩馬達(dá)串聯(lián)或并聯(lián)來使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快慢速切換。二位四通閥的上位接入回路時，兩馬達(dá)并聯(lián)，為低速，輸出轉(zhuǎn)矩大；當(dāng)下位接入回路，兩馬達(dá)串聯(lián)，為高速。液壓與氣動技術(shù)40子任務(wù)3方向控制回路分析與組建

任務(wù)目標(biāo)：方向控制回路是怎樣工作的；掌握換向回路的方法及其換向原理；掌握鎖緊回路的鎖緊原理。液壓與氣動技術(shù)41子任務(wù)3方向控制回路分析與組建

知識技能：在液壓系統(tǒng)中，起控制執(zhí)行元件的啟動、停止及換向作用的回路，稱方向控制回路。方向控制回路有換向回路和鎖緊回路。關(guān)于機(jī)動—液動換向回路的控制方式和換向精度等問題，在磨床液壓系統(tǒng)中敘述。液壓與氣動技術(shù)42子任務(wù)3方向控制回路分析與組建1．換向回路（1）采用換向閥的換向回路運(yùn)動部件的換向，一般可采用各種換向閥來實(shí)現(xiàn)。在容積調(diào)速的閉式回路中，也可以利用雙向變量泵控制油流的方向來實(shí)現(xiàn)液壓缸（或液壓馬達(dá)）的換向。依靠重力或彈簧返回的單作用液壓缸，可以采用二位三道換向閥進(jìn)行換向，如圖所示。雙作用液壓缸的換向，一般都可采用二位四通（或五通）及三位四通（或五通）換向閥來進(jìn)行換向，按不同用途還可選用各種不同的控制方式的換向回路。液壓與氣動技術(shù)43子任務(wù)3方向控制回路分析與組建如圖所示為手動轉(zhuǎn)閥（先導(dǎo)閥）控制液動換向閥的換向回路?；芈分杏幂o助泵2提供低壓控制油，通過手動先導(dǎo)閥3（三位四通轉(zhuǎn)閥）來控制液動換向閥4的閥心移動，實(shí)現(xiàn)主油路的換向，當(dāng)轉(zhuǎn)閥3在右位時，控制油進(jìn)入液動閥4的左端，右端的油液經(jīng)轉(zhuǎn)閥回油箱，使液動換向閥4左位接入工件，活塞下移。當(dāng)轉(zhuǎn)閥3切換至左位時，即控制油使液動換向閥4換向，活塞向上退回。當(dāng)轉(zhuǎn)閥3中位時，液動換向閥4兩端的控制油通油箱，在彈簧力的作用下，使閥心回復(fù)到中位，主泵1卸荷。這種換向回路常用于大型壓機(jī)上。液壓與氣動技術(shù)44子任務(wù)3方向控制回路分析與組建

（2）采用雙向變量泵的換向回路采用雙向變量泵的換向回路如圖所示，常用于閉式油路中，采用變更供油方向來實(shí)現(xiàn)液壓缸或液壓馬達(dá)換向。圖中若雙向變量泵1吸油側(cè)供油不足時，可由補(bǔ)油泵2通過單向閥3來補(bǔ)充；泵1吸油側(cè)多余的油液可通過液壓缸5進(jìn)油側(cè)壓力控制的二位二通閥4和溢流閥6流回油箱。溢流閥6和8的作用是使液壓缸活塞向右或向左運(yùn)動時泵的吸油側(cè)有一定的吸入壓力，改善泵的吸油性能，同時能使活塞運(yùn)動平穩(wěn)。溢流閥7為防止系統(tǒng)過載的安全閥。液壓與氣動技術(shù)45子任務(wù)3方向控制回路分析與組建

2．鎖緊回路圖是采用液控單向閥的鎖緊回路。在液壓缸的進(jìn)、回油路中都串接液控單向閥（又稱液壓鎖），活塞可以在行程的任何位置鎖緊。其鎖緊精度只受液壓缸內(nèi)少量的內(nèi)泄漏影響，因此，鎖緊精度較高。采用液控單向閥的鎖緊回路，換向閥的中位機(jī)能應(yīng)使液控單向閥的控制油液卸壓（換向閥采用H型或Y型），此時液控單向閥便立即關(guān)閉，活塞停止運(yùn)動。假如采用O型機(jī)能，在換向閥中位時，由于液控單向閥的控制腔壓力油被閉死而不能使其立即關(guān)閉，直至由換向閥的內(nèi)泄漏使控制腔泄壓后，液控單向閥才能關(guān)閉，影響其鎖緊精度。液壓與氣動技術(shù)46子任務(wù)4多缸動作回路分析與組建任務(wù)目標(biāo)：掌握換向回路的方法及其換向原理；掌握順序動作回路的控制方式及其工作原理；掌握同步回路的控制方式及其工作原理；掌握多缸快慢互不干擾回路的工作原理。液壓與氣動技術(shù)47子任務(wù)4多缸動作回路分析與組建1．順序動作回路（1）用壓力控制的順序動作回路①用壓力繼電器控制的順序回路：如圖是壓力繼電器控制的順序回路，用于機(jī)床的夾緊、進(jìn)給系統(tǒng)，要求的動作順序是：先將工件夾緊，然后動力滑臺進(jìn)行切削加工，動作循環(huán)開始時，二位四通電磁閥處于圖示位置，液壓泵輸出的壓力油進(jìn)入夾緊缸的右腔，左腔回油，活塞向左移動，將工件夾緊。夾緊后，液壓缸右腔的壓力升高，當(dāng)油壓超過壓力繼電器的調(diào)定值時，壓力繼電器發(fā)出訊號，指令電磁閥的電磁鐵2DT、4DT通電，進(jìn)給液壓缸動作（其動作原理詳見速度換接回路）。油路中要求先夾緊后進(jìn)給，工件沒有夾緊則不能進(jìn)給，這一嚴(yán)格的順序是由壓力繼電器保證的。壓力繼電器的調(diào)整壓力應(yīng)比減壓閥的調(diào)整壓力低3×105～5×105Pa。液壓與氣動技術(shù)48子任務(wù)4多缸動作回路分析與組建②用順序閥控制的順序動作回路：如圖是采用兩個單向順序閥的壓力控制順序動作回路。其中右邊單向順序閥控制兩液壓缸前進(jìn)時的先后順序，左邊單向順序閥控制兩液壓缸后退時的先后順序。當(dāng)電磁換向閥左位工作時，壓力油進(jìn)入液壓缸1的左腔，右腔經(jīng)閥3中的單向閥回油，此時由于壓力較低，右邊順序閥關(guān)閉，缸1的活塞先動。當(dāng)液壓缸1的活塞運(yùn)動至終點(diǎn)時，油壓升高，達(dá)到右邊單向順序閥的調(diào)定壓力時，順序閥開啟，壓力油進(jìn)入液壓缸2的左腔，右腔直接回油，缸2的活塞向右移動。當(dāng)液壓缸2的活塞右移達(dá)到終點(diǎn)后，電磁換向閥斷電復(fù)位。如果此時電磁換向閥右位工作，壓力油進(jìn)入液壓缸2的右腔，左腔經(jīng)右邊單向順序閥中的單向閥回油，使缸2的活塞向左返回，到達(dá)終點(diǎn)時，壓力油升高打開左邊單向順序閥，使液壓缸1的活塞返回。液壓與氣動技術(shù)49子任務(wù)4多缸動作回路分析與組建（2）用行程控制的順序動作回路行程控制順序動作回路是利用工作部件到達(dá)一定位置時，發(fā)出訊號來控制液壓缸的先后動作順序，它可以利用行程開關(guān)、行程閥或順序缸來實(shí)現(xiàn)。

如圖是利用電氣行程開關(guān)發(fā)訊來控制電磁閥先后換向的順序動作回路。其動作順序是：按起動按鈕，電磁鐵1DT通電，缸1活塞右行；當(dāng)擋鐵觸動行程開關(guān)2XK，使2DT通電，缸2活塞右行；缸2活塞右行至行程終