【正文】 調(diào)速回路的速度穩(wěn)定性？ 11 冼健生： 采用節(jié)流閥的三種節(jié)流調(diào)速回路，它們的共同缺點(diǎn)是，執(zhí)行元件的速度都隨負(fù)載的變化而變化。液壓泵的工作壓力與外負(fù)載有關(guān)，若外負(fù)載增加，液壓泵的工作壓力也隨之升高。泵的產(chǎn)品樣本或銘牌上標(biāo)出的流量為泵的額定流量。 問： 何謂差動(dòng)液壓缸？應(yīng)用在什么場合？ 答： 差動(dòng)液壓缸是利用單桿活塞式液壓缸，使液壓缸的兩腔用油管連通，并向兩腔同時(shí)通入高壓油，但由于兩腔的 有效面積不等，因此產(chǎn)生的作用力不等，無桿腔的輸出力大于有桿腔的輸出力，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，從右腔排出的油液又進(jìn)入了液壓缸的左腔，于是左腔的流量增加，加快了向右運(yùn)動(dòng)的速度。 問： 減壓閥有何功能？一般應(yīng)用在什么場合？ 答： 減壓閥的功能是降低液壓系統(tǒng)某一局部回路的壓力，使之得到比液壓泵供油壓力低，而且穩(wěn)定的工作壓力。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的節(jié)流口，使之通過 Q1的流量，這時(shí)如果變量泵的輸出流量 Q 大于 Q1，則調(diào)速閥的入口壓力就會(huì)升高。 問： 第 7 章第 13 題如何解答？ 冼健生： 提示： F＝ 0 N 時(shí)，系統(tǒng)無負(fù)載，液壓缸工作壓力為零。由限壓式變量泵的流量 —— 壓力特性曲線可知，當(dāng)壓力超過 p 限值后，液壓泵的流量就會(huì)自動(dòng)變小，直至 Q=Q1 為止，即液壓泵的輸出 流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng)，因此工作部件的運(yùn)動(dòng)速度可由調(diào)速閥調(diào)節(jié)。溢流閥關(guān)閉，所有流量都進(jìn)入液壓缸； F＝ 54000N 時(shí)，系統(tǒng)負(fù)載大于溢流閥調(diào)定壓力，液壓缸工作壓力等于溢流閥調(diào)定壓力，溢流閥開啟，所有流量都由溢流閥返回油箱，活塞速度為零。為了克服低速時(shí)出現(xiàn)的問題，又要滿足快速運(yùn)動(dòng)的要求，需要在系統(tǒng)中設(shè)置快速回路。這種聯(lián)結(jié)方式稱為差動(dòng)聯(lián)結(jié)，用差動(dòng)聯(lián)結(jié)的單出桿活塞缸叫差動(dòng)液壓缸。這種情況若僅用一個(gè)定量泵供油，則慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)，勢必使油泵大部分流量從溢流閥流回油箱，造成很大功率損 失，并使油溫升高。 問： 何謂差動(dòng)液壓缸？應(yīng)用在什么場合 ？ 冼健生： 差動(dòng)液壓缸是利用單桿活塞式液壓缸，使液壓缸的兩腔用油管連通，并向兩腔同時(shí)通入高壓油，但由于兩腔的有效面積不等，因此產(chǎn)生的作用力不等，無桿腔的輸出力大于有桿腔的輸出力，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，從右腔排出的油液又進(jìn)入了液壓缸的左腔，于是左腔的流量增加，加快了向右運(yùn)動(dòng)的速度。將溢流閥開始溢流時(shí)打開閥口的壓力稱為開啟壓力。 限壓式變量葉片泵的優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1）限壓式變量葉片泵根據(jù)負(fù)載大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出流量，因此功率損耗小、可以減少油液發(fā)熱。 實(shí)際流量是指考慮液壓泵泄漏損失時(shí)，液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際輸出的油液體積。由限壓式變量泵的流量 ——壓力特性曲線可知，當(dāng)壓力超過 p 限值后，液壓泵的流量就會(huì)自動(dòng)變小，直至 Q=Q1為止，即液壓泵的輸出流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng)，因此工作部件的運(yùn)動(dòng)速度可由調(diào)速閥調(diào)節(jié)。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的特點(diǎn)是： （ 1）活塞運(yùn)動(dòng)速度與節(jié)流閥的通流面積成正比，即通流面積越大，則活塞運(yùn)動(dòng)速度越高。背壓閥可以用單向閥產(chǎn)生背壓外，還可以使用溢流閥、順序閥和節(jié)流閥等。 （ 6）調(diào)壓偏差量較小，穩(wěn)壓精度較高。 （ 2）根據(jù)工作循環(huán)系統(tǒng)、工作性能和要求等，分析需要哪些基本回路，并弄清楚各液壓元件的類型、性能、相互間的聯(lián)接系和功用。這時(shí)液壓缸所需壓力由 蓄能器提供，液壓缸壓力不足時(shí)，壓力繼電器復(fù)位使液壓系統(tǒng)重新向系統(tǒng)供油。 這種回路的特點(diǎn)是：（ 1）由于沒有多余的油液溢回油箱，所以它的效率比定量泵節(jié)流調(diào)速效率高，發(fā)熱少。為此主要應(yīng)使用溢流閥、減壓閥。 （ 3）電液換向閥由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥兩部分組成，其中電磁換向閥起先導(dǎo)作用，而液動(dòng)換向閥起主閥作用，控制執(zhí)行元件的主油路。 限壓式變量葉片泵也適用于定位和夾緊系統(tǒng)。如果用調(diào)速閥來代替節(jié)流閥，可提高回路的速度穩(wěn)定性。在分析各個(gè)動(dòng)作油路的基礎(chǔ)上，列出電磁鐵和其他轉(zhuǎn)換元件的動(dòng)作順序表。由于有這樣的特性，限壓式變量葉片泵多應(yīng)用于組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng) ，以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)和快退等運(yùn)動(dòng)；限壓式變量葉片泵也適用于定位和夾緊系統(tǒng)。 （ 3）動(dòng)作靈敏，閥口關(guān)閉時(shí)密封性好。減壓閥可用來減低液壓系統(tǒng)中某一回路的壓力，使用一個(gè)油泵即能同時(shí)提供兩個(gè)以上不同壓力的輸出。 （ 2）活塞在終端停止時(shí) 活塞在終端停止時(shí)，順序閥的出口不 再輸出油液，其出口壓力快速升高，而順序閥的進(jìn)口壓力也隨之升高，直到油液打開溢流閥返回油箱。需要注意的是減壓閥具有壓力損失，當(dāng)分支油路比主油路的壓力低很多、且流量較大時(shí)，可考慮采用高、低壓泵分別供油。先導(dǎo)式溢流閥的特點(diǎn)是用先導(dǎo)閥控制主閥，在溢流閥主閥溢流時(shí)，溢流閥進(jìn)口壓力可維持為由先導(dǎo)閥彈簧所調(diào)定的定值。＝ 500r/min 時(shí)，額定壓力下泵的流量； （ 3）兩種轉(zhuǎn)速下液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率。 4．液壓馬達(dá)把 轉(zhuǎn)換成 ，輸出的主要參數(shù)是 和 。（ ） 3． 液壓缸差動(dòng)連接可以提高活塞的運(yùn)動(dòng)速度，并可以得到很大的輸出推力。 9．絕對(duì)濕度是指單位體積（ m3）的濕空氣所含有水蒸氣的 。 六、綜合題 分析下述液壓系統(tǒng)原理圖，回答問題 （ 1）寫出 A、 B、 C、 D、 E、 F 元件的名稱 （ 2）按快進(jìn) — 工進(jìn) — 快退 — 原位的動(dòng)作循環(huán)，給出電磁鐵動(dòng)作表 電磁鐵動(dòng)作表（通電用“ +”，斷電用“ — ”， YJ 為壓力繼電器） 動(dòng)作 1YA 2YA 3YA 4YA YJ 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 原位 參考答案 一、判斷題 1． + 2． – 3． – 4． + 5． + 6． – 7． – 8． + 9． – 10． + 二 、填空題 1．流量 負(fù)載 2．沿程 局部 3．實(shí)際 理論 4．液壓能 機(jī)械能 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩 5．彈簧力 液壓力 低壓 6．單向閥 7．溢流 8．等容 絕熱 9．質(zhì)量 10．冷凝器 干燥器 三、選擇題 1． D 2． A 3． C 4． B 四、畫圖分析題 1．雙泵供油回路 （ 1）注明圖中液壓元件名稱 1－低壓大流量泵； 2－高壓小流量泵； 3－溢流閥； 4－外控順序閥 (2)油路說明 a．當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載小運(yùn)動(dòng)速度快時(shí)，油路壓力低，外控順序閥關(guān)閉，泵 1 輸出的油與泵 2 匯合供給系統(tǒng)?？傊谙到y(tǒng)中溢流閥可作為溢流閥、安 全閥、背壓閥使用，可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力或使系統(tǒng)卸荷。內(nèi)控式順序閥在進(jìn)油路壓力達(dá)到設(shè)定壓力之前，閥口一直是關(guān) 閉的，達(dá)到設(shè)定壓力后閥口打開，使壓力油進(jìn)入油路；外控式順序閥閥口的開閉與油路進(jìn)口壓力無關(guān)，僅取決于控制油路壓力的大小。求下列三種工況下 A、 B和 C處的壓力。這種卸荷回路比較簡單，但對(duì)于壓力較高，流量較大的系統(tǒng)容易產(chǎn)生沖擊，適用于中、低壓小流量的系統(tǒng)。這時(shí)由于液壓油只有克服彈簧力之后才能通過，因而就產(chǎn)生了背壓，起到了背壓閥的作用。 （ 2）根據(jù)工作循環(huán)系統(tǒng)、工作性能和要求等，分析需要哪些基本回路，并弄清楚各液壓元件的類型、性能、相互間的聯(lián)接系和功用。 （ 3）根據(jù)不同需要，將液壓系統(tǒng)分成若干不同壓力的油路，以滿足控制油路，幫助油路或各種執(zhí)行元件需要的不同工作壓力。這種卸荷回路比較簡單，但對(duì)于壓力較高，流量較大的系統(tǒng)容易產(chǎn)生沖擊，適用于中、低壓小流量的系統(tǒng)。 限壓式變量葉片泵的優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1）限壓式變量葉片泵根據(jù)負(fù)載大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出流量，因此功率損耗小、可以減少油液發(fā)熱。同時(shí)還具有承受負(fù)值負(fù)載的能力。具體要求見本課程的考核說明。對(duì)保壓回路的基本要求是：應(yīng)能滿足保壓時(shí)間的要求；保壓回路的壓力應(yīng)穩(wěn)定；工作可靠；經(jīng)濟(jì)性好。 旁路節(jié)流調(diào)速回路特點(diǎn) : （ 1）一方面由于沒有背壓使執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定；另一方面由于液壓泵壓力隨負(fù)載而變化，引起液壓泵的泄漏也隨之變化，導(dǎo)致液壓泵實(shí)際輸出量的變化，這就增大了執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的不平穩(wěn)性。這樣，對(duì)分析復(fù)雜油路、動(dòng)作較多的系統(tǒng)尤為必要。（ 6）調(diào)壓偏差量較大，穩(wěn)壓精度較低。 問： 如何調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度？常用的調(diào)速方法有哪些？ 冼健生： 在液壓傳動(dòng)的機(jī)器上，工作部件由執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)）驅(qū)動(dòng)。如果用調(diào)速閥來代替節(jié)流閥，可提高回路的速度穩(wěn)定性。 當(dāng)工作壓力增加到液壓泵本身零件的強(qiáng)度允許值和允許的最大泄漏量時(shí)，液壓泵的工作壓力就不能再增加了，這時(shí)液壓泵的工作壓力為最高工作壓力。 問： 如何理解 “液壓泵的壓力升高會(huì)使流量減少 ”的說法？ 答： 液壓泵的輸出流量與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速和容積效率有關(guān)。這種聯(lián)結(jié)方式稱為差動(dòng)聯(lián)結(jié)，用差動(dòng)聯(lián)結(jié)的單出桿活塞缸叫差動(dòng)液壓缸。 減壓閥 的應(yīng)用場合如下： （ 1）降低液壓泵輸出油的壓力，供給低壓回路使用，如控制回路；潤滑系統(tǒng)；夾緊、定位和分度裝置等回路。由限壓式變量泵的流量 —— 壓力特性曲線可知，當(dāng)壓力超過 p 限值后，液壓泵的流量就會(huì)自動(dòng)變小，直至 Q=Q1 為止，即液壓泵的輸出流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng)，因此工作部件的運(yùn)動(dòng)速度可由調(diào)速閥調(diào) 節(jié)。溢流閥關(guān)閉，所有流量都進(jìn)入液壓缸； F＝ 54000N 時(shí)，系統(tǒng)負(fù)載大于溢流閥調(diào)定壓力，液壓缸工作壓 力等于溢流閥調(diào)定壓力，溢流閥開啟，所有流量都由溢流閥返回油箱，活塞速度為零。 這種回路的特點(diǎn)是： （ 1）由于沒有多余的油液溢回油箱，所以它的效率比定量泵節(jié)流調(diào)速效率高，發(fā)熱少。 問： 第 7 章 710 題如何解答？ 冼健生： 710 液壓泵輸出流量 Qp=10L/min 液壓缸 無桿腔面積 A1=50cm2，有桿腔面積 A2=25cm2。這種情況若僅用一個(gè)定量泵供油，則慢速 運(yùn)動(dòng)時(shí)，勢必使油泵大部分流量從溢流閥流回油箱，造成很大功率損失，并使油溫升高。 問： 何謂差動(dòng)液壓缸？應(yīng)用在什么場合？ 冼健生： 差動(dòng)液壓缸是利用單桿活塞式液壓缸，使液壓缸的兩腔用油管連通，并向兩腔同時(shí)通入高壓油，但由于兩腔的有效面積不等，因此產(chǎn)生的作用力不等，無桿腔的輸出力大于有桿腔的輸出力，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，從右腔排出的油液又進(jìn)入了液壓缸的左腔，于是左腔的流量增加，加快了向右運(yùn)動(dòng)的速度?？爝M(jìn)和快退時(shí)負(fù)載輕，要求壓力低，流量大；工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載大，速度低，要求壓力高，流量小。 液壓系統(tǒng)中的壓力是正的相對(duì)壓力，即表壓力。 問： 何謂溢流閥的開啟壓力和調(diào)整壓力？ 答： 當(dāng)油壓對(duì)閥芯的作用力大于彈簧預(yù)緊力時(shí)，閥開啟，高壓油通過閥口溢流回油箱?？傊?，限壓式變量葉片泵的輸出流量可根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化（即外負(fù)載的大小），自動(dòng)地調(diào)節(jié)流量，也就是壓力高時(shí) ，輸出流量小；壓力低時(shí)，輸出流量大。 排量和理論流量之間的關(guān)系是： Qt=nV 式中 n——液壓泵的轉(zhuǎn)速； V——液壓泵的排量。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的節(jié)流口，使之通過 Q1的流量，這時(shí)如果變量泵的輸出流量 Q 大于 Q1，則調(diào)速閥的入口壓力就會(huì)升高。 問： 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路有何特點(diǎn)？ 冼健生： 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 是將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵和液壓缸（或液壓馬達(dá)）之間，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積可改變進(jìn)入液壓缸的流量，從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。也就是在回油路上設(shè)置背壓閥，以形成一定的回油阻力，用以產(chǎn)生背壓，一般背壓力為（ ~） MPa。（ 5）有遠(yuǎn)程控制口，用于遠(yuǎn)程調(diào)壓和卸荷。 10 問： 如何閱讀液壓傳動(dòng)原理圖？ 冼健生： 閱讀液壓傳動(dòng)原理圖一般可按下列步驟進(jìn)行： (1)了解液壓系統(tǒng)的用途、工作循環(huán)、應(yīng)具有的性能和對(duì)液壓系統(tǒng)的各種要求等。 （ 3）蓄能器保壓卸荷回路（見教材圖 79） 系統(tǒng)工作時(shí)，液壓泵向蓄能器和液壓缸供油，推動(dòng)活塞工作，壓緊工件后，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，通過先導(dǎo)式溢流閥使泵卸荷。由限壓式變量泵的流量 —— 壓力特性曲線可知，當(dāng)壓力超過 p 限值后，液壓泵的流量就會(huì)自動(dòng)變小，直至 Q=Q1為止，即液壓泵的輸出流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng)，因此工作部件的運(yùn)動(dòng)速度可由調(diào)速閥調(diào)節(jié)。 問： 調(diào)壓回路一般由哪些元件組成？ 冼健生： 調(diào)壓回路的功能是使液壓系統(tǒng)的壓力滿足使用要求。（ 2）允許通過的流量大，是大流量閥。 限壓式變量葉片泵可應(yīng)用于組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)和快退等運(yùn)動(dòng)：當(dāng)快進(jìn)和快退需要較大的流量和較低的壓力時(shí)，泵可利用 AB 曲 線工作；當(dāng)工作進(jìn)給需要較小的流量和較高的壓力時(shí)，則泵可利用 BC 曲線工作。 問： 如何用調(diào)速閥來提高節(jié)流調(diào)速回路的速度穩(wěn)定性？ 8 冼健生： 采用節(jié)流閥的三種節(jié)流調(diào)速回路，它們的共同缺點(diǎn)是，執(zhí)行元件的速度都隨負(fù)載的變化而變化。在閱讀時(shí)還要注意，主油路和控制油路是否有矛盾，是否相互干擾等。 問： 限壓式變量葉片泵有何特性？ 答： 教材圖 3－ 10為限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線，其中， AB 段為非變量段，泵有最大偏心輸出流量最大； BC 段為變量段，泵的輸出流量隨壓力增高而減少。（ 2）油液不能反向通過。 （ 2）減壓閥 出口壓力穩(wěn)定