【正文】 第II 種工進(jìn)速度（更慢的速度）對(duì)工件進(jìn)行加工，加工完了快速退回原處，實(shí)現(xiàn)上述要求的工作循環(huán)，刀具的運(yùn)動(dòng)速度由快速轉(zhuǎn)為 慢速，由慢速又轉(zhuǎn)為更慢的速度，再轉(zhuǎn)為快速運(yùn)動(dòng)。 這種回路適用于負(fù)載變化小，對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不高的高速大功率的場(chǎng)合，例如牛頭刨 床的主傳動(dòng)系統(tǒng)；有時(shí)候也可用在隨著負(fù)載增大，要求進(jìn)給速度自動(dòng)減小的場(chǎng)合。與進(jìn)油節(jié)流和回油節(jié)流的調(diào)速回路相比，它的調(diào)速范圍小。 旁路節(jié)流調(diào)速回路特點(diǎn) : （ 1）一方面由于沒(méi)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。液壓泵輸出的流量一部分經(jīng)節(jié)流閥流回油箱，一部分進(jìn)入液壓缸，在定量泵供油量一定的情況下，通過(guò)節(jié)流閥的流量大時(shí)，進(jìn)入液壓缸的流量就小，于是使執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度下降；反之則速度增高。這種回路便于遠(yuǎn)程控制，既能滿(mǎn)足工作需要，又能節(jié)約功率，減少系統(tǒng)發(fā)熱。 （ 3）蓄能器保壓卸荷回路（見(jiàn)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(guò)先導(dǎo)式溢流閥使泵卸荷。這個(gè)回路中，二位二通閥只需要采用小流量規(guī)格。選用二位二通 閥的流量規(guī)格應(yīng)與泵的額定流量相適應(yīng)。這種卸荷回路比較簡(jiǎn)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)。常 用的卸荷方法有兩種：一種是使泵的輸出油流直接回到油箱，泵在壓力接近于零的情況下工作；另一種方法是使泵的輸出流量為零，而壓力保持不變，這種方法僅適合于變量泵供油的情況。對(duì)保壓回路的基本要求是：應(yīng)能滿(mǎn)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。關(guān)于容積節(jié)流調(diào)速的計(jì)算，將另有輔導(dǎo)文章。（ 2）由于采用了調(diào)速閥，其速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。由限壓式變量泵的流量 —— 壓力特性曲線(xiàn)可知，當(dāng)壓力超過(guò) 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(wèn)： 容積節(jié)流調(diào)速回路是如何工作的？有何特點(diǎn)？ 冼健生： 容積節(jié)流調(diào)速回路用變量液壓泵供油，用調(diào)速閥或節(jié)流閥改變進(jìn)入液壓缸的流量，以實(shí)現(xiàn)工作速度的調(diào)節(jié)，并使液壓泵的供油量與液壓缸所需的流量相適應(yīng)，這種回路叫容積節(jié)流調(diào)速回路。液體在圓管內(nèi)流動(dòng)的臨界雷諾數(shù)為 2021。 問(wèn)： 如何判斷液 體的兩種流動(dòng)狀態(tài) ? 冼健生： 液體的流動(dòng)狀態(tài)可以用雷諾數(shù)來(lái)判別。 問(wèn)： 真空度的最大值不過(guò)多少個(gè)大氣壓 冼健生： 真空度是以大氣壓為基準(zhǔn)測(cè)量的相對(duì)壓力，它的數(shù)值永遠(yuǎn)小于大氣壓力。具體要求見(jiàn)本課程的考核說(shuō)明。 問(wèn)： 《液壓氣動(dòng)技 術(shù)》這門(mén)功課的重點(diǎn)內(nèi)容是什么 ? 冼健生： 本課程由液壓技術(shù)和氣動(dòng)技術(shù)兩部分構(gòu)成。 在多級(jí)調(diào)壓回路中，除使用多個(gè)溢流閥外，還應(yīng)有電磁換向閥以控制油路的通斷，實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)壓。 問(wèn)： 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(mǎn)足使用要求。 （ 2）壓力控制回 路 它的作用是利用壓力控制閥來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的壓力控制，用來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、減壓、增壓和多級(jí)調(diào)壓等控制，以滿(mǎn)足執(zhí)行元件在力或轉(zhuǎn)矩及各種動(dòng)作對(duì)系統(tǒng)壓力的要求。 問(wèn)： 什么是液壓基本回路？常見(jiàn)的液壓基本回路有幾類(lèi)？各起什么作用？ 冼健生： 由一些液壓元件組成的、用來(lái)完成特定功能的最簡(jiǎn)單油路結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為液壓基本回路。 問(wèn)： 有些液壓系統(tǒng)為什么要有保壓回路？它應(yīng)滿(mǎn)足哪些基本要求？ 冼健生： 保壓回路的功能是使某些液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中保持一定的壓力，例如為使機(jī)床獲得足夠而穩(wěn)定的進(jìn)給 力，保證加工精度，避免發(fā)生事故，對(duì)于加工或夾緊工作，都要求系統(tǒng)保持一定的壓力，并使壓力的波動(dòng)保持在最小的限度內(nèi)，在這些情況下則需保壓回路。 （ 3）停止后的啟動(dòng)沖擊較大。同時(shí)還具有承受負(fù)值負(fù)載的能力。 問(wèn)： 什么是回油節(jié)流調(diào)速回路？有何特點(diǎn)？應(yīng)用在什么場(chǎng)合？ 冼健生： 回油節(jié)流調(diào)速回路是將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸和油箱之間，以限制液壓缸的回油量，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 換向時(shí)間的調(diào)節(jié) 電液換向閥的換向時(shí)間可由單向節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。（ 2）允許通過(guò)的流量大，是大流量閥。 （ 3）實(shí)現(xiàn)液壓缸的鎖緊狀態(tài) 換向閥處于中位時(shí)，兩個(gè)液控單向閥關(guān)閉，嚴(yán)密封閉液壓缸兩腔的油液，這時(shí)活塞就不能因外力作用而產(chǎn)生移動(dòng)。當(dāng)有保壓要求時(shí)，可在油路上加一個(gè)液控單向閥，使油路長(zhǎng)時(shí)間的保壓。 問(wèn)： 什么是液控單向閥？通常應(yīng)用在什么場(chǎng)合？ 冼健生： 通過(guò)控制油路，單向閥使油液能夠反向流動(dòng)，則稱(chēng)使油液能夠正、反向流動(dòng)的單向閥為液控單向閥，它由單向閥和液控裝置兩部分組成。 （ 3）泵本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏量大，流量脈動(dòng)較嚴(yán)重，致使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度不夠平穩(wěn)。 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。這種回路的特點(diǎn)是沒(méi)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，系統(tǒng)發(fā)熱少。當(dāng)定位和夾緊部件的移動(dòng)需要低壓、大流量時(shí)，可利用 AB 曲線(xiàn)工作；夾緊結(jié)束后，僅需要維持較高的壓力和較小的流量（補(bǔ)充泄漏量），則可利用曲線(xiàn)近于 C 點(diǎn)的特性。 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(xiàn)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(xiàn)工作。這種回路便于遠(yuǎn)程控制，既能滿(mǎn)足工作需要，又能節(jié)約功率，減少系統(tǒng)發(fā)熱。 （ 3）蓄能器保壓卸荷回路（見(jiàn)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(guò)先導(dǎo)式溢流閥使泵 卸荷。這個(gè)回路中，二位二通閥只需要采用小流量規(guī)格。選用二位二通閥的流量規(guī)格應(yīng)與泵的額定流量相適應(yīng)。這種卸荷回路比較簡(jiǎn)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)。 應(yīng)當(dāng)指出，在采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路中，雖然解決了速度的穩(wěn)定性問(wèn)題，可在另一方面，由于調(diào)速閥中包含了減壓閥和節(jié)流閥的壓力損失，同樣存在溢流功率損失，所以用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路比用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路的功率損失還要大些。采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路，同樣也有進(jìn)油、回油和旁路的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路三種形式，但與用節(jié)流閥的調(diào)速回路有所不同。 問(wèn)： 如何用調(diào)速閥來(lái)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。背壓回路主要用于提高進(jìn)給系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高加工精度，所具有的背壓力不大。 無(wú)論是平衡回路，還是背壓回路，在回油管路上都存在背壓力，故都需要提高供油壓力。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）與節(jié)流閥串聯(lián)，可以保持節(jié)流前、后壓力差為恒定值，從而保證流過(guò)節(jié)流閥的流量不隨負(fù)載的變化而變化，這樣的組合閥稱(chēng)為調(diào)速閥。 （ 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(mǎn)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。 （ 2）穩(wěn)定壓力。 問(wèn)： 減壓閥有何功能？一般應(yīng)用在什么場(chǎng)合？ 冼健生： 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。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。這樣分析，目標(biāo)明確，不易搞亂。 寫(xiě)油液流經(jīng)路線(xiàn)時(shí)，要分清主油路和控制油路。為了便于分析，在分析之前最好將液壓系統(tǒng)中的每個(gè)液壓元件和各條油路編上號(hào)碼。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工作循環(huán)和工作性能要求分析必須具有哪些基本回路，并在液 壓傳動(dòng)原理圖上逐一地查找出每個(gè)基本回路。 （ 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(lèi)型、性能、相互間的聯(lián)接系和功用?？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?。?，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。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(xiàn)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(xiàn)工作。 問(wèn)： 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(xiàn)，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。 這種回路的特點(diǎn)是： （ 1）由于沒(méi)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。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的節(jié)流口，使之通過(guò) 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。 熟 悉與掌握的范圍應(yīng)是教材中所重點(diǎn)講授的液壓元件的符號(hào)，液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、各種常用的換向閥、壓力閥、節(jié)流閥（調(diào)速閥）等。但作為液壓氣動(dòng)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)者，應(yīng)對(duì)其中的一些圖形符號(hào)作到熟悉與掌握。這時(shí)由于液壓油只有克服彈簧力之后才能通過(guò)，因而就產(chǎn)生了背壓，起到了背壓閥的作用。 單向閥從進(jìn)油口輸入的壓力油推開(kāi)閥芯的最低壓力叫做開(kāi)啟壓力。（ 4）工作時(shí)無(wú)沖擊和噪聲。（ 2）油液不能反向通過(guò)。這種回路便于遠(yuǎn)程控制，既能滿(mǎn)足工作需要，又能節(jié)約功率，減少系統(tǒng)發(fā)熱。 （ 3）蓄能器保壓卸荷回路（見(jiàn)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(guò)先導(dǎo)式溢流閥使泵卸荷。這個(gè)回路中，二位二通閥只需要采用小流量規(guī)格。選用二位二通閥的流量規(guī)格應(yīng)與泵的額定流量相適應(yīng)。這種卸荷回路比較簡(jiǎn)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)。當(dāng)油液達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，即可發(fā)出信號(hào)控制電路中的電氣元件動(dòng)作，完成系統(tǒng)的預(yù)定任務(wù)。 （ 3）順序閥 順序閥不控制系統(tǒng)的壓力，只利用系統(tǒng)的壓力變化控制油路的通斷，用于控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動(dòng)作的先后順序。 （ 2）減壓閥 出口壓力穩(wěn)定，并低于進(jìn)口壓力。 問(wèn)： 在液壓系統(tǒng)中，常用的壓力控制元件有哪些類(lèi)型？都應(yīng)用在什么場(chǎng)合？ 答： 按使用功能，常用的 壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。 （ 2）由經(jīng)過(guò)調(diào)速閥的流量、調(diào)速閥的壓力差求出節(jié)流功率損失。 問(wèn)： 如何求解容積節(jié)流調(diào)速回路？ 答： 現(xiàn)用以下實(shí)例說(shuō)明 由限壓式變量液壓泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路。 6 參考答案 （ 1） pA＝ pB＝ 4MPa， pC＝ 2MPa； （ 2）運(yùn)動(dòng)時(shí) pA＝ pB＝ ， pC＝ 2MPa；終端時(shí) pA＝ pB＝ 4MPa， pC＝ 2MPa； （ 3）運(yùn)動(dòng)時(shí) pA＝ pB＝ pC＝ 0；終端時(shí) pA＝ pB＝ 4MPa， pC＝ 2MPa 沈惠清： 單出桿雙作用氣動(dòng)缸，氣源壓力為 0． 6MPa，最大推力 F＝ 2021N，機(jī)械效率＝ O. 75，活塞桿直徑 d＝ 25mm，活塞行程 s＝ 250mm，每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù) n＝ 10． 試求： (1)確定氣動(dòng)缸的內(nèi)徑尺寸。求下列三種工況下 A、 B和 C處的壓力。 自測(cè)題 圖示液壓系統(tǒng)，液壓缸的活塞面積 A1＝ A2＝ 100cm2，缸 Ⅰ 負(fù)載 FL＝ 35000N，缸 Ⅱ 運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零，不計(jì)摩擦阻力、和管路損失。故此時(shí) B 點(diǎn)和 A 點(diǎn)的壓力都等于溢流閥的調(diào)定壓力。 （ 1）活塞運(yùn)動(dòng)時(shí) 由液壓缸的力平衡方程 此時(shí) A 點(diǎn)壓力應(yīng)達(dá)到順序閥的設(shè)定壓力，否則順序閥不能打開(kāi)。 由于只有少量油液流經(jīng)減壓閥外泄流回油箱，油泵輸出的液壓油只能打開(kāi)溢流閥返回油箱，故 A點(diǎn)壓力應(yīng)等于溢流閥的調(diào)定壓力。 （ 1）活塞運(yùn)動(dòng)時(shí) 由液壓缸的力平衡方程 此時(shí) B 點(diǎn)壓力未達(dá)到減壓閥的設(shè)定壓力，減壓閥的閥口全開(kāi)，進(jìn)、出油口互通， A 點(diǎn)壓力與 B 點(diǎn)壓力相等。 例題 圖示 a、 b 回路參數(shù)相同，液壓缸無(wú)桿腔面積 A＝ 50cm2，負(fù)載 FL＝ 10000N，各閥的調(diào)定壓力如圖所示，試分別確定 a、 b 兩回路在活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)和 活塞運(yùn)動(dòng)到終端停止時(shí) A、 B 兩點(diǎn)的壓力。 應(yīng)用 順序閥的主要用途為：（ 1）控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作；（參見(jiàn)教材 P126圖 7－ 31）（ 2）內(nèi)控式順序閥可作背壓 閥使用；（ 3）與單向閥并聯(lián)組成平衡閥，鎖定執(zhí)行元件；（參見(jiàn)教材 P110圖 7－ 11）（ 4）外控順序閥可用于雙泵供油系統(tǒng)的卸荷。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(kāi)，使壓力油進(jìn)入油路；外控式順序閥閥口的開(kāi)閉與油路進(jìn)口壓力無(wú)關(guān)，僅取決于控制油路壓力的大小。直動(dòng)式順序閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏，但調(diào)定壓力較低，較高壓力時(shí)宜采用先導(dǎo)式順序閥。 三、順序閥 功能 順序閥的功能在于利用液壓系統(tǒng)中的壓力變化，控制油路通斷來(lái)控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。常用于夾緊支路、潤(rùn)滑支 路或電液動(dòng)換向閥的控制回路。 減壓閥與溢流閥的主要區(qū)別為：（ 1）減壓閥能保持出口處的壓力基本不變，而溢流閥則保持進(jìn)口處的壓力基本不變；（ 2）在不工作時(shí)，減壓閥的進(jìn)出油口互通，溢流閥的進(jìn)出油口不通；（ 3）減壓閥要求外泄，其先導(dǎo)閥的彈簧腔需通過(guò)泄油口單獨(dú)外接油箱，而溢流閥允許內(nèi)泄，其先導(dǎo)閥彈簧腔通過(guò)閥體內(nèi)的連接通道與出油口相通，不必單獨(dú)外接油箱。當(dāng)出口壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，閥心上移，閥口關(guān)小，在調(diào)定壓力下達(dá)到平衡。