機械基礎（第2版） 課件 第十四章 液壓基本回路

第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第一節(jié)方向控制回路【學習目標】

1．熟悉方向控制回路的基本類型。2．掌握常見的方向控制回路功用及特點。作用：方向控制回路是控制液流的通、斷和流動方向的回路，在液壓系統(tǒng)中用于實現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動、停止以及改變運動方向。分類：方向控制回路包括換向回路和閉鎖（鎖緊）回路兩種基本回路。1.換向回路（1）功能：用于控制執(zhí)行元件的運動方向（2）核心元件：換向閥（3）進給：手柄左扳—左位—工作臺右移退回：手柄右扳—右位—工作臺左移2.O、M換向閥閉鎖回路（1）功能：使執(zhí)行元件能在任意位置上停留以及在停止工作時防止因受外力作用而發(fā)生移動。（2）核心元件：O型、M型三位四通換向閥（4）特點：換向閥密封性能差，存在泄漏、鎖緊效果差，結構簡單。（3）左位通電—換向閥左移—活塞桿右移右位通電—換向閥右移—活塞桿左移3.液控單向閥閉鎖回路（1）功能：使執(zhí)行元件能在任意位置上停留以及在停止工作時防止因受外力作用而發(fā)生移動。（2）核心元件：液控單向閥（3）1YA通電—液控單向閥B通油（B打開，反方向能通油）—活塞桿右移

2YA通電—液控單向閥A通油（A打開，反方向能通油）—活塞桿左移（4）特點：密封性能好，鎖緊效果好。（H、M型換向閥）思考與練習1．什么是方向控制回路？方向控制回路包括哪些基本類型？2．什么是換向回路？換向回路有何功用？其核心元件是什么？3．什么是閉鎖回路？閉鎖回路有何功用？有哪些方法可實現(xiàn)液壓缸的閉鎖？閉鎖效果較好的是哪一種？第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第二節(jié)壓力控制回路【學習目標】

1．熟悉壓力控制回路的基本類型。2．掌握常見的壓力控制回路功用及特點。作用：在液壓系統(tǒng)中，用來調節(jié)系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力，稱為壓力控制回路。壓力控制回路可實現(xiàn)調壓、減壓、增壓及卸荷等功能。分類：調壓回路、減壓回路、增壓回路、卸荷回路。1.調壓回路使液壓系統(tǒng)的壓力保持恒定或不超過某一數(shù)值。（1）單級調壓回路（用于定量泵）①核心元件：溢流閥②說明：用于效率低，流量不大的場合。（2）二級壓力調定回路①核心元件：先導型溢流閥②說明：各階段需不同壓力的場合。（3）三級壓力調定回路①核心元件：先導型溢流閥②說明：各階段需不同壓力的場合。2.減壓回路使系統(tǒng)中某個執(zhí)行元件或某條支路所需的工作壓力低于主系統(tǒng)的壓力。（1）采用減壓閥的減壓回路①核心元件：減壓閥②說明：減壓閥出口的油液壓力可以在5×105Pa以上到比溢流閥所調定的壓力小5×105Pa的范圍內調節(jié)。（1）采用單向減壓閥的減壓回路①核心元件：單向閥和減壓閥②說明：采用單向減壓閥是為了液壓缸1活塞返程時，油液可經單向閥直接回油箱。3.增壓回路用來使局部油路或個別執(zhí)行元件得到比主系統(tǒng)油壓高得多的壓力。（1）采用增壓液壓缸的增壓回路①核心元件：減壓閥②說明：paAa=pbAbpb=paAa/Ab由于Aa>Ab，所以pb>pa4.卸荷回路液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件停止運動或需要長時間保持壓力時，減少功率損失和系統(tǒng)發(fā)熱，延長泵和電機的使用壽命。（1）采用三位換向閥滑閥機能的卸荷回路①核心元件：三位四通換向閥

②說明：通過換向閥的H型、b型、M型中位機能等方式來實現(xiàn)。（2）采用二位二通換向閥的卸荷回路①核心元件：二位二通換向閥

②說明：執(zhí)行元件停止運動時，使二位二通換向閥電磁鐵通電，其右位接入系統(tǒng)，液壓泵輸出的油液通過該閥流回油箱，使液壓泵卸荷。（3）采用先導式溢流閥的卸荷回路①核心元件：先導式溢流閥

②說明：二位二通換向閥的電磁鐵通電，其右位接入系統(tǒng)，先導式溢流閥的遠程控制油口K與油箱相連，使溢流閥的主閥閥芯上下壓差最大，主閥的開口也最大，從而實現(xiàn)卸荷。思考與練習1．什么是壓力控制回路？壓力控制回路有哪些基本類型？2．調壓回路有何功用？其核心元件是什么？3．減壓回路有何功用？其核心元件是什么？4．增壓回路有何功用？常用什么方法實現(xiàn)增壓？5．卸荷回路有何功用？有哪些常用方法實現(xiàn)卸荷？第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第三節(jié)速度控制回路【學習目標】

1．熟悉速度控制回路的功用及常見類型。2．理解各種速度控制回路的工作原理。3．掌握各種速度控制回路的特點。作用：用來控制執(zhí)行元件運動速度的回路稱為速度控制回路。分類：調速回路、快速運動回路和速度換接回路。一、調速回路調速回路有定量泵的節(jié)流調速回路、變量泵的容積調速回路和容積節(jié)流復合調速回路三種。節(jié)流調速回路又有進油節(jié)流調速回路、回油節(jié)流調速回路和旁油節(jié)流調速回路三種方式1.節(jié)流調速回路（1）進油節(jié)流調速回路定量泵供油；溢流閥并聯(lián)于液壓泵的出油口管路上，起溢流穩(wěn)壓作用；節(jié)流閥串接于進油管路上。工作時，泵輸出的油液一部分經節(jié)流閥進入液壓缸，多余的油液經溢流閥流回油箱。泵的出口壓力由溢流閥調定。（2）回節(jié)流調速回路定量泵供油；溢流閥并聯(lián)于液壓泵的出油口管路上，起溢流穩(wěn)壓作用；節(jié)流閥串接于回油管路上。工作時，泵輸出的油液一部分進入液壓缸，多余的油液經溢流閥流回油箱。泵的出口壓力由溢流閥調定。（3）進油節(jié)流調速回路和回油節(jié)流調速回路的共同特點（1）結構簡單，使用方便。（2）液壓泵的輸出壓力、流量和功率為定值。（3）速度穩(wěn)定性差?？刹捎谜{速閥代替節(jié)流閥來改善。（4）系統(tǒng)效率低。（4）進油節(jié)流調速回路和回油節(jié)流調速回路的區(qū)別1）進油節(jié)流調速回路：①回油路上無背壓，運動平穩(wěn)性差。②不能承受負值負載。③經節(jié)流閥后壓力損耗而發(fā)熱，導致溫度升高的油液直接流入液壓缸，不容易散熱（5）應用進油節(jié)流調速回路一般應用于功率較小、負載變化不大的液壓系統(tǒng)中。回油節(jié)流調速回路廣泛應用于功率不大、負載變化較大或運動平穩(wěn)性要求較高的液壓系統(tǒng)中。2）回油節(jié)流調速回路：①回油路上有較大的背壓，運動的平穩(wěn)性好。②能承受一定的負值負載。③經節(jié)流閥后壓力損耗而發(fā)熱，導致溫度升高的油液直接流回油箱，容易散熱。2.容積調速回路泵為變量泵，依靠改變液壓泵的輸出流量來調節(jié)液壓缸的運動速度。特點：與節(jié)流調速相比較，該回路具有壓力損耗和流量損耗小的優(yōu)點，因而回路發(fā)熱量小，效率高，但變量液壓泵結構復雜，價格較高，維修較困難。應用：適用于功率較大的液壓系統(tǒng)中3.容積節(jié)流復合調速回路用變量液壓泵和節(jié)流閥（或調速閥）相配合進行調速。特點：只有節(jié)流損失，沒有溢流損失，因此效率較高，發(fā)熱量較小。采用調速閥時，速度的穩(wěn)定性好。應用：主要適用于負載變化大、速度較低的中小功率系統(tǒng)。思考與練習1．什么是進油節(jié)流調速回路？什么是回油節(jié)流調速回路？兩者有何共同特點？又有何區(qū)別？2．容積調速回路中，溢流閥有何作用？該回路有何優(yōu)缺點？3．容積節(jié)流復合調速回路采用何種液壓泵？改變有何特點？回路是如何實現(xiàn)調速的？第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第三節(jié)速度控制回路【學習目標】

1．熟悉速度控制回路的功用及常見類型。2．理解各種速度控制回路的工作原理。3．掌握各種速度控制回路的特點。作用：用來控制執(zhí)行元件運動速度的回路稱為速度控制回路。分類：調速回路、快速運動回路和速度換接回路。二、速度換接回路速度換接回路是使液壓缸的不同速度相互轉換的回路。常見的速度換接回路有：快速與慢速速度換接，兩種不同工進的速度換接。1.快速與慢速的換接回路電磁鐵斷電時，壓力油經換向閥左位流入液壓缸無桿腔，實現(xiàn)快速向右進給運動；當電磁鐵通電時，換向閥右位接入系統(tǒng)，成為進油節(jié)流的慢速向右運動。2.兩種不同工進的速度換接回路1）采用串聯(lián)流量閥速度轉換由二位二通電磁閥控制。電磁鐵斷電時，泵的輸出油液經調速閥A、換向閥左位流入液壓缸，此時活塞速度由調速閥A控制；當電磁鐵通電時，泵的輸出油液經調速閥A、調速閥B流入液壓缸，此時活塞速度由調速閥B控制。調速閥B調節(jié)的工作進給速度只能比調速閥A的速度低。2）采用并聯(lián)流量閥速度轉換由二位三通電磁閥控制。電磁鐵斷電時，泵的輸出油液經調速閥A、換向閥左位流入液壓缸，此時活塞速度由調速閥A控制；當電磁鐵通電時，泵的輸出油液經調速閥B、換向閥右位流入液壓缸，此時活塞速度由調速閥B控制。兩次進給速度可以分別調節(jié)。三、快速運動回路

快速運動回路又稱增速回路，其功用是使液壓執(zhí)行元件獲得所需的高速，縮短空回行程的運動時間，以提高系統(tǒng)的工作效率。常見的快速運動回路有：差動液壓缸快速運動回路和雙泵供油快速運動回路。1.采用差動液壓缸快速運動回路

利用二位三通電磁換向閥2實現(xiàn)液壓缸的差動連接。在這種回路中，閥1處在右位，閥2處在左位時，液壓缸差動連接作快速運動。當閥2電磁鐵通電，差動連接被切斷，液壓缸回油到油箱，實現(xiàn)工進。閥1左位接入時，缸快退。液壓缸的差動連接也可用換向閥P型中位滑閥機能來實現(xiàn)。1.采用雙泵供油快速運動回路

泵1為低壓大流量泵，泵2為高壓小流量泵。在快速運動時，泵1輸出的油液經單向閥4與泵2輸出的油液共同向系統(tǒng)供油；工作行程時，系統(tǒng)壓力升高，打開液控順序閥3使泵1卸荷，由泵2單獨向系統(tǒng)供油。系統(tǒng)的工作壓力由溢流閥5調定。單向閥4在系統(tǒng)工進時關閉。回路的優(yōu)點是功率損耗少，系統(tǒng)效率高，因而應用較為普遍。思考與練習4．什么是速度換接回路？比較采用調速閥串聯(lián)或并聯(lián)的兩種不同工進速度的換接回路特點。5．快速運動回路有何功用？有哪些方法實現(xiàn)？第十四章液壓基本回路液壓基本回路是由一些液壓元件組成并能完成某些特定功能的回路，按功能可分為方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路等四大類。第四節(jié)順序動作回路【學習目標】

1.熟悉順序動作回路的功用和常用類型。2.掌握常見的順序動作回路的工作原理和工作特點。順序動作回路是指控制液壓系統(tǒng)中多個執(zhí)行元件動作先后次序的回路。按照控制原理和方法不同，順序動作的方式分為壓力控制、行程控制和時間控制三種。一、采用順序閥控制的順序動作回路

電磁鐵通電，換向閥右位接入系統(tǒng)，油液進入夾緊缸無桿腔，活塞右移實現(xiàn)夾緊動作；夾緊結束后，系統(tǒng)壓力升高，使順序閥A打開，泵輸出的油液進入加工缸的無桿腔，活塞右移實現(xiàn)加工。

加工完畢，電磁鐵斷電，換向閥左位接入系統(tǒng)，泵輸出的油液進入加工缸有桿腔，活塞左移實現(xiàn)快退動作；快退結束后，系統(tǒng)壓力升高，使順序閥B打開，泵輸出的油液進入夾緊缸的有桿腔，活塞左移松開工件。為保證順序動作的可靠性，順序閥的調定壓力應大于先動作缸的最高工作壓力0.8～1MPa。二、采用壓力繼電器控制的順序動作回路按下按鈕，使電磁鐵1通電，換向閥右位接入系統(tǒng)，夾緊缸右移，實現(xiàn)夾緊動作；夾緊完畢，系統(tǒng)壓力升高，使壓力繼電器動作，發(fā)出電信號，使電磁鐵2通電，加工缸右移，實現(xiàn)加工動作。該回路簡單易行，應用較普遍。為保證順序動作的可靠性，壓力繼電器的調定壓力應大于先動作缸的最高工作壓力0.3～0.5MPa。二、采用行程閥控制的順序動作回路

按下按鈕，使電磁鐵通電，換向閥右位接入系統(tǒng)，實現(xiàn)動作1；動作1終了時，活塞桿上的擋塊壓下行程閥，使行程閥上位接入系統(tǒng)，實現(xiàn)動作2。電磁鐵斷電時，換向閥左位接入系統(tǒng)，實現(xiàn)動作3；當擋塊離開行程閥滾輪時，行程閥復位（下位），實現(xiàn)動作4。二、采用位置開關控制的順序動作回路

按下按鈕，使電磁鐵1通電，換向閥右位接入系統(tǒng)，實現(xiàn)動作1；動作1終了時，活塞桿上的擋塊觸動位置開關