【正文】 液壓與氣壓傳動 第 7章 液壓與氣壓傳動回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 本章 學習目標 了解方向、壓力和速度控制回路的分類、組成、特點 。 掌握方向、壓力和速度控制回路的功用、工作原理 。 重點難點 進油節(jié)流調速回路、回油節(jié)流調速回路和容積調速回路的的工作參數計算及特性曲線 增速回路 換速回路、 調壓回路、卸荷回路、 了解多缸運動控制回路的分類、組成、特點 掌握多缸運動控制回路工作原理和控制方式 順序動作回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 ?任何一個液壓系統(tǒng)都是由一個或幾個基本回路組成。 所謂液壓基本回路是指 由有關液壓元件和管道組合而成用以實現某種特定功能的典型油路。 ?液壓基本回路分類 按其在液壓系統(tǒng)中的功用，液壓基本回路可分為以下幾類： 壓力控制回路 控制整個系統(tǒng)或局部油路的工作壓力 ， 包括調壓、減壓、卸荷和平衡等多種回路； 速度控制回路 控制和調節(jié)執(zhí)行元件的速度， 包括調速回路、快速運動和速度換接回路等； 方向控制回路 控制執(zhí)行元件運動方向的變換和鎖停， 包括換向回路和鎖緊回路等； 多缸工作控制回路 控制幾個執(zhí)行元件相互間的工作循環(huán) ， 包括順序動作回路、同步回路和多缸快慢速互不干擾回路等。 概述 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 方向控制回路 是利用各種方向控制閥來控制流體的通斷和變向 ， 以便使 執(zhí)行元件啟動 、 停止和換向 。 方向控制回路 手動換向閥：換向精度和平穩(wěn)性不高，常用于換向不頻繁 且無需自動化的場合，如一般機床夾具、工 程機械等。 機動換向閥：換向精度高，沖擊小，一般用于速度和慣性較 大的系統(tǒng)中。 液動和電液換向閥：流量超過 63L/min，對換向精度與平穩(wěn) 有一定要求的液壓系統(tǒng)。 性能特點： 一般方向控制回路只需在動力元件和執(zhí)行元件之間采用普通換向閥 。 一般方向控制回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 方向控制回路 采用 二位四通換向閥、三位四通換向閥 都可以使雙作用執(zhí)行元件換向。二位閥只能使執(zhí)行元件正、反向運動，三 位閥有中位，不同 中位機能 可使系統(tǒng)獲得不同性能。 圖 71所示為雙作用油缸的換向回路 。 由三位四通 M型電磁換向閥控制油缸換向 ， 電磁鐵 1YA通電時 ， 液壓力推動活塞向右運動；電磁鐵 2YA通電時 ， 液壓力推動活塞向左運動；換向閥在中位時 ， 液壓缸停止 ， 液壓泵卸荷 。 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 方向控制回路 采用電磁換向閥和電液換向閥可以方便的實現自動往復運動，但對換向平穩(wěn)性和換向精度要求較高的場合，顯然不能滿足要求。 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 鎖緊回路可使活塞在 任一位置停止 ， 可防其竄動 。 鎖緊的簡單的方法是利用三 位換向閥的 M、 O型 中位機 能封閉液壓缸兩腔 。 但由于 換向閥有泄漏 ， 這種鎖緊方 法不夠可靠 ， 只適用于鎖緊 要求不高的回路中 。 最常用的方法是采用 雙 液控單向閥 ，由于液控單向 閥有良好的密封性能，即使 在外力作用下，也能使執(zhí)行 元件長期鎖緊。 鎖緊回路 鎖緊 回路 方向控制回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 鎖緊回路動畫 方向控制回路 鎖緊回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)整體或某一部分的壓力，以滿足液壓執(zhí)行元件對力或轉矩要求的回路。 包括 調壓、減壓、增壓、卸荷、平衡和鎖緊 等多種回路。 壓力控制回路 作用： 使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒定或不超過某個數值。 調壓回路又可以分為 壓力調定回路 和 壓力限定回路 。 若系統(tǒng)中需要二種以上的壓力，可實現多級調壓回路。 在定量泵系統(tǒng)中， 液壓泵的工作壓力可以通過 溢流閥作為調壓閥來調定回路壓力， 使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力保持恒定。 在變量泵系統(tǒng)中， 用溢流閥作為安全閥 來限定系統(tǒng)的最高壓力，防止系統(tǒng)過載， 使液壓系統(tǒng)整體或部分的壓力不超過某個數值。 調壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 調節(jié)溢流閥便可調節(jié)泵的供油壓力。 1. 單級調壓回路 溢流閥調壓彈簧 壓力表 為了便于調壓和觀察，溢流閥旁一般要就近安裝壓力表。 調壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 在不同的工作階段，液壓系統(tǒng)需要不同的工作壓力，多級調壓回路便可實現這種要求。 主溢流閥調 10MPa 遠程溢流閥調 4MPa 切斷 右圖所示為二級調壓回路。圖示狀態(tài)下，泵出口壓力由溢流閥 3調定為較高壓力。 調壓回路 2．二級調壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 3 多級調壓回路 換向閥居中位，溢流閥 主閥 1調壓 10MPa開啟 換向閥居左位，遠程溢流 閥 2調壓 8MPa開啟 換向閥居右位，遠程溢流 閥 3調壓 7MPa開啟 調壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 4． 連續(xù) 、 按比例進行壓力調節(jié)的回路 多級調壓回路動畫 調壓回路 如圖 76c所示調節(jié)先導型比例電磁溢流閥的輸入電流 I， 即可實現系統(tǒng)壓力的無級調節(jié) ， 這樣不但回路 結構簡單 ， 壓力切換平穩(wěn) 。 而且更容易使系統(tǒng)實現遠距離控制或程序控制 。 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 減壓回路的功用是使系統(tǒng)中某一部分油路具有較低的穩(wěn)定壓力。 減壓回路 減壓回路 為了使減壓回路工作可靠 ， 減壓閥的最低調 整 壓 力 不 應 小 于， 最高調整壓力至少比系統(tǒng)壓力小。 當減壓回路中的執(zhí)行元件需要調速時 ， 調速元件應放在減壓閥的下游 ， 以避免減壓閥泄漏 （ 指由減壓閥泄油口流回油箱的油液 ）對執(zhí)行元件速度產生影響 。 減壓回路可分為 單級減壓 和 多級減壓回路。 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 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。圖示狀態(tài)，低壓由減壓閥 1調定；當二通閥通電后，閥 1出口壓力則由遠程調壓閥 2決定，故此回路為二級減壓回路。 換向閥居左位，減壓閥 由閥 1彈簧調壓為 5MPa 換向閥居右位，減壓閥 由遠程閥 2調壓為 3MPa 減壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 先導減壓回路 無級減壓回路 減壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 增壓回路是使系統(tǒng)中某一部分具有較高的穩(wěn)定壓力 。它能使系統(tǒng)中的局部壓力遠高于液壓泵的輸出壓力 。 增壓回路動畫 1212 pAAp ? 增壓回路 增壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 雙作用增壓器增壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 卸荷回路的功用 : 在液壓泵驅動電動機不頻繁啟閉的情況下， 使液壓泵在功率損耗接近于零的情況下運轉 ，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長泵和電機的壽命。 液壓泵的卸荷有 流量卸荷和壓力卸荷兩種。 流量卸荷 主要是使用變量泵的液壓系統(tǒng)， 使泵僅為補償泄漏而以最小流量運轉，此方法比較簡單，但泵仍處在高壓狀態(tài)下運行 ，磨損比較嚴重； 壓力卸荷 的方法是使泵在接近零壓下運轉。 常見的壓力卸荷方式有以下幾種： 卸荷回路 卸荷回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 1 換向閥卸荷回路 Ｍ、Ｈ和Ｋ型中位機能的三位換向閥處于中位時，泵即卸荷。 如圖所示為采用Ｍ型中位機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 回路中必須設置單向閥等背壓閥，以使系統(tǒng)能保持 MPa 左右的壓力，供操縱控制油路之用 。 卸荷回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 2 用電磁溢流閥的卸荷回路 用電磁溢流閥的卸荷回路 1 電磁溢流閥是帶遙控口的先導式溢流閥與二位二通電磁閥的組合。當執(zhí)行元件停止運動時，二位二通電磁閥得電，溢流閥的遙控口通過電磁閥回油箱，泵輸出的油液以很低的壓力經溢流閥回油箱，實現泵卸荷。 卸荷回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 卸荷回路 3 用卸荷閥的卸荷回路 當電磁鐵 1YA得電時，泵和蓄能器同時向液壓缸左腔供油，推動活塞右移，接觸工件后，系統(tǒng)壓力升高。當系統(tǒng)壓力升高到卸荷閥 1的調定值時，卸荷閥打開，液壓泵通過卸荷閥卸荷，而系統(tǒng)壓力用蓄能器保持。 圖中的溢流閥 2是當安全閥用。 圖 用卸荷閥的卸荷回路 2YA1YA3142蓄能器保壓 卸荷閥使泵卸荷 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 二通插裝閥的卸荷回路 外控式順序閥的卸荷回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 為了使高壓大容量液壓缸中存儲的能量緩慢釋放，以免在突然釋放時產生很大的液壓沖擊，可采用釋壓回路。一般在液壓缸的直徑較大、壓力較高時，其高壓油腔在排油前就需要釋壓，例如壓力機液壓系統(tǒng) 。 釋壓回路 卸壓回路 卸壓（釋壓）回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 釋壓回路 釋壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 有的機械設備在工作過程中 ,常常要求液壓執(zhí)行機構在其行程終止時 ,保持壓力一段時間 ,這時需采用保壓回路 。 所謂保壓回路 ,也就是 使系統(tǒng)在液壓缸不動或僅有工件變形所產生的微小位移下穩(wěn)定地維持住壓力 ,最簡單的保壓回路是使用 密封性能較好的液控單向閥的回路 ,但是閥類元件處的泄漏使得這種回路的保壓時間不能維持太久 。 常用的保壓回路有以下幾種 : 保壓回路 保壓回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學院 —— 液壓與氣壓傳動 蓄能器保壓回路 1 利用蓄能器的保壓回路 借助蓄能器來保持系統(tǒng)壓力 ， 補償系統(tǒng)泄漏 。 圖 7－10所示為一夾緊油缸