【正文】 功率 ▽p q1節(jié)流損失 pbqY——溢流損失所以在20%左右 ２） ２） 回油節(jié)流調(diào)速回路：回油節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥安裝在液壓缸的回油路上，其調(diào)速原理如圖72（b）所示。因?yàn)槭嵌勘霉┯?，流量恒定，溢流閥調(diào)定壓力為pt，泵的供油壓力p0，進(jìn)入液壓缸的流量q1，液壓缸輸出的流量q2，q2由節(jié)流閥的調(diào)節(jié)開口面積a確定,壓力p1作用在活塞A1上，壓力p２作用在活塞A２上，推動(dòng)活塞以速度v=q1/A1向右運(yùn)動(dòng)，克服負(fù)載F做功。B. 回油節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性方程為： (7—2) 式中：k為與節(jié)流口形式、液流狀態(tài)、油液性質(zhì)等有關(guān)的節(jié)流閥的系數(shù)；a為節(jié)流口的通流面積；m為節(jié)流閥口指數(shù)（薄壁小孔，m=）。C. C. 回油節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性曲線如圖7—2c 圖72(c)速度負(fù)載特性D. D. 回油節(jié)流調(diào)速回路的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)流閥在回油路上可以產(chǎn)生背壓，相對(duì)進(jìn)油調(diào)速而言，運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，常用于負(fù)載變化較大，要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)的液壓系統(tǒng)中。 η=FV/qBpb qBpb= pbq1+pbqY 　　　　　　　　　　　　= q1（Ｆ＋A２ p２）／Ａ１+▽p q1 +pbqY 　　　　　＝ｖＦ＋ｑ２ｐ２＋ｐｂｑｙ　　　　　　　　　　　　如圖：節(jié)流閥通過改變節(jié)流口的通流截面，可以在較大范圍內(nèi)改變其液阻，從而改變進(jìn)入液壓缸的流量，調(diào)節(jié)液壓缸的速度。３） ３） 旁路節(jié)流調(diào)速回路這種回路由定量泵、安全閥、液壓缸和節(jié)流閥組成，節(jié)流閥安裝在與液壓缸并聯(lián)的旁油路上，其調(diào)速原理如圖73所示。溢流閥在這里起安全作用，回路正常工作時(shí)，溢流閥不打開，當(dāng)供油壓力超過正常工作壓力時(shí)，溢流閥才打開，以防過載。圖7—4調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 圖74為調(diào)速閥進(jìn)油調(diào)速回路。其工作原理與采用節(jié)流的進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速回路相似。其速度—負(fù)載特性曲線如圖74(b)所示。在此回路中，調(diào)速閥上的壓差Δp包括兩部分：節(jié)流口的壓差和定差輸出減壓口上的壓差。這樣泵的供油壓力pB相應(yīng)地比采用節(jié)流閥時(shí)也要調(diào)得高些，故其功率損失也要大些。綜上所述，采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路的低速穩(wěn)定性、回路剛度、調(diào)速范圍等，要比采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路都好，所以它在機(jī)床液壓系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用。 容積調(diào)速回路是通過改變回路中液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。按油路循環(huán)方式不同，容積調(diào)速回路有開式回路和閉式回路兩種。閉式回路中，液壓泵將油輸出進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)油腔，又從執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油腔吸油。為了補(bǔ)償工作中油液的泄漏，一般設(shè)補(bǔ)油泵，補(bǔ)油泵的流量為主泵流量的10%～15%。容積調(diào)速回路通常有三種基本形式：變量泵和定量液動(dòng)機(jī)的容積調(diào)速回路；定量泵和變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路；變量泵和變量馬達(dá)的容積調(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。圖75變量泵定量液動(dòng)機(jī)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其工作原理是：圖75(a)中活塞5的運(yùn)動(dòng)速度v由變量泵1調(diào)節(jié)，2為安全閥，4為換向閥，6為背壓閥。其主要工作特性：① ①實(shí)際上回路的泄漏是不可避免的，在一定負(fù)載下，需要一定流量才能啟動(dòng)和帶動(dòng)負(fù)載。這種回路在低速下承載能力差，速度不穩(wěn)定。它表明當(dāng)泵的輸出壓力pB和吸油路(也即馬達(dá)或缸的排油)壓力p0不變，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm或缸的輸出推力F理論上是恒定的，與變量泵的VB無關(guān)。此回路中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出功率：Pm=(pBp0)qB=(pBp0)nBvB或Pm=nmTm=VBnBTm/Vm (76)式(76)表明：馬達(dá)或缸的輸出功率Pm隨變量泵的排量VB的增減而線性地增減。③調(diào)速范圍：這種回路的調(diào)速范圍，主要決定于變量泵的變量范圍，其次是受回路的泄漏和負(fù)載的影響。綜上所述，變量泵和定量液動(dòng)機(jī)所組成的容積調(diào)速回路為恒轉(zhuǎn)矩輸出，可正反向?qū)崿F(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍較大。(2)定量泵和變量馬達(dá)容積調(diào)速回路。圖76(a)為開式回路：由定量泵變量馬達(dá)安全閥換向閥4組成；圖76(b)為閉式回路：2為定量泵和變量馬達(dá)，3為安全閥，4為低壓溢流閥，5為補(bǔ)油泵。①速度特性：在不考慮回路泄漏時(shí)，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nm為：nm=qB/Vm式中qB為定量泵的輸出流量。其理論與實(shí)際的特性曲線如圖76(c)中虛、實(shí)線所示。②轉(zhuǎn)矩與功率特性：液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩：Tm=Vm(pBp0)/2π液壓馬達(dá)的輸出功率：Pm=nmTm=qB(pBp0)上式表明：馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm與其排量Vm成正比；而馬達(dá)的輸出功率Pm與其排量Vm無關(guān)，若進(jìn)油壓力pB與回油壓力p0不變時(shí)，Pm=C，故此種回路屬恒功率調(diào)速。圖76定量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速回路(a)開式回路(b)閉式回路(c)工作特性綜上所述，定量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速回路，由于不能用改變馬達(dá)的排量來實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)換向，調(diào)速范圍比較小(一般為3～4)，因而較少單獨(dú)應(yīng)用。這種調(diào)速回路是上述兩種調(diào)速回路的組合，其調(diào)速特性也具有兩者之特點(diǎn)。該回路的工作原理：調(diào)節(jié)變量泵2的排量VB和變量馬達(dá)9的排量Vm，都可調(diào)節(jié)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nm；補(bǔ)油泵1通過單向閥3和4向低壓腔補(bǔ)油，其補(bǔ)油壓力由溢流閥10來調(diào)節(jié)；安全閥5和6分別用以防止正反兩個(gè)方向的高壓過載。因此溢流閥8的調(diào)節(jié)壓力應(yīng)比溢流閥10的調(diào)節(jié)壓力低些。圖77變量泵變量馬達(dá)的容積調(diào)速回路(a)工作原理 (b)調(diào)速特性第一階段將變量馬達(dá)的排量Vm調(diào)到最大值并使之恒定，然后調(diào)節(jié)變量泵的排量VB從最小逐漸加大到最大值，則馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nm便從最小逐漸升高到相應(yīng)的最大值(變量馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm不變，輸出功率Pm逐漸加大)。第二階段將已調(diào)到最大值的變量泵的排量VB固定不變，然后調(diào)節(jié)變量馬達(dá)的排量Vm，之從最大逐漸調(diào)到最小，此時(shí)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nm便進(jìn)一步逐漸升高到最高值(在此階段中，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩Tm逐漸減小，而輸出功率Pm不變)。上述分段調(diào)速的特性曲線如圖77(b)所示。這種容積調(diào)速回路的調(diào)速范圍是變量泵調(diào)節(jié)范圍和變量馬達(dá)調(diào)節(jié)范圍之乘積，所以其調(diào)速范圍大(可達(dá)100)，并且有較高的效率，它適用于大功率的場(chǎng)合，如礦山機(jī)械、起重機(jī)械以及大型機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)液壓系統(tǒng)。常用的容積節(jié)流調(diào)速回路有：限壓式變量泵與調(diào)速閥等組成的容積節(jié)流調(diào)速回路；變壓式變量泵與節(jié)流閥等組成的容積調(diào)速回路。在圖示位置，活塞4快速向右運(yùn)動(dòng)，泵1按快速運(yùn)動(dòng)要求調(diào)節(jié)其輸出流量qmax，同時(shí)調(diào)節(jié)限壓式變量泵的壓力調(diào)節(jié)螺釘，使泵的限定壓力pC大于快速運(yùn)動(dòng)所需壓力〔圖78(b)中AB段〕。調(diào)節(jié)調(diào)速閥2的流量q1就可調(diào)節(jié)活塞的運(yùn)動(dòng)速度v，由于q1＜qB，壓力油迫使泵的出口與調(diào)速閥進(jìn)口之間的油壓憋高，即泵的供油壓力升高，泵的流量便自動(dòng)減小到qB≈q1為止。圖78(b)所示為其調(diào)速特性，由圖可知，此回路只有節(jié)流損失而無溢流損失。當(dāng)此回路用于“死檔鐵停留”、壓力繼電器發(fā)訊實(shí)現(xiàn)快退時(shí)，泵的壓力還應(yīng)調(diào)高些，以保證壓力繼電器可靠發(fā)訊，故此時(shí)的實(shí)際工作特性曲線如圖78(b)中AB′C′所示。綜上所述：限壓式變量泵與調(diào)速閥等組成的容積節(jié)流調(diào)速回路，具有效率較高、調(diào)速較穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。(1)調(diào)速回路的比較。表71 調(diào)速回路的比較回路類調(diào)速回路的選用主要考慮以下問題：①執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)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(dòng)速度高、油的溫升要求小的系統(tǒng)，宜采用容積調(diào)速回路。圖79能實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接工作進(jìn)給回路③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(jià)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。二、快速運(yùn)動(dòng)回路為了提高生產(chǎn)效率，機(jī)床工作部件常常要求實(shí)現(xiàn)空行程(或空載)的快速運(yùn)動(dòng)。這和工作運(yùn)動(dòng)時(shí)一般需要的流量較小和壓力較高的情況正好相反。以下介紹幾種機(jī)床上常用的快速運(yùn)動(dòng)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(dòng)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。當(dāng)換向閥3左端的電磁鐵通電時(shí)，閥3左位進(jìn)入系統(tǒng)，液壓泵1輸出的壓力油同缸右腔的油經(jīng)3左位、5下位(此時(shí)外控順序閥7關(guān)閉)也進(jìn)入缸4的左腔，進(jìn)入液壓缸4的左腔，實(shí)現(xiàn)了差動(dòng)連接，使活塞快速向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)換向閥3右端的電磁鐵通電時(shí)，活塞向左快速退回(非差動(dòng)連接)。必須注意，差動(dòng)油路的換向閥和油管通道應(yīng)按差動(dòng)時(shí)的流量選擇，不然流動(dòng)液阻過大，會(huì)使液壓泵的部分油從溢流閥流回油箱，速度減慢，甚至不起差動(dòng)作用。 圖中1為高壓小流量泵，用以實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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。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(dòng)時(shí)供油，在工作進(jìn)給時(shí)則卸荷，因此它的調(diào)整壓力應(yīng)比快速運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)所需的壓力要高，但比溢流閥5的調(diào)整壓力低。三、速度換接回路速度換接回路用來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的變換，即在原來設(shè)計(jì)或調(diào)節(jié)好的幾種運(yùn)動(dòng)速度中，從一種速度換成另一種速度。下面介紹幾種回路的換接方法及特點(diǎn)。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(dòng)。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。這種回路在機(jī)床液壓系統(tǒng)中應(yīng)用較多，它的缺點(diǎn)是行程閥的安裝位置受一定限制(要由擋鐵壓下)，所以有時(shí)管路連接稍復(fù)雜。 圖711用行程節(jié)流閥的速度換接回路 圖712利用液壓缸自身結(jié)構(gòu)的速度換接回路圖712是利用液壓缸本身的管路連接實(shí)現(xiàn)的速度換接回路。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到將油路1封閉后，液壓缸右腔的回油須經(jīng)節(jié)流閥3流回油箱，活塞則由快速運(yùn)動(dòng)變換為工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這種回路也常用作活塞運(yùn)動(dòng)到達(dá)端部時(shí)的緩沖制動(dòng)回路。圖713是兩個(gè)調(diào)速閥并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)兩種工作進(jìn)給速度換接的回路。當(dāng)需要第二種工作進(jìn)給速度時(shí)，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。但一個(gè)調(diào)速閥工作時(shí)，另一個(gè)調(diào)速閥中沒有油液通過，它的減壓