【正文】 mmlppmpm VVTknVVqn?2??? 由于變量泵和液壓馬達(dá)的泄漏量，使馬達(dá)轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增大而減小。當(dāng)泵的徘量 Vp很小時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩不太大，馬達(dá)就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這說(shuō)明泵在小排量時(shí) (低轉(zhuǎn)速 )回路承載能力差。 lmmmv kVnTk?22?????2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 回路的工作壓力由負(fù)載轉(zhuǎn)矩決定。當(dāng)回路的工作壓力隨負(fù)載增大到安全閥調(diào)定的壓力 ps時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩如果再增大，回路就無(wú)力驅(qū)動(dòng)負(fù)載，則馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，安全閥的調(diào)定壓力就決定了這種回路輸出轉(zhuǎn)矩的最大能力。該回路輸出的最大轉(zhuǎn)矩為： mmmsmmmVpppVT ???? 2)(20m a x ???? 容積式調(diào)速回路 馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩 Tm和回路的工作壓力 Δp取決于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，當(dāng)負(fù)載不變對(duì)馬達(dá) 5的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，馬達(dá) 5輸出的轉(zhuǎn)矩不會(huì)因調(diào)速而發(fā)生變化，所以這種回路稱(chēng)為 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速回路 。 回路輸出的最大功率為： mmppsmmmmmm VnpnpVnTP ??? ???? m a xm a x 22022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 2） 定量泵 變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路 容積式調(diào)速回路 定量泵 1的輸出流量不變，改變變量馬達(dá) 2的排量 Vm可使馬達(dá)轉(zhuǎn)速 nm變化。溢流閥 3作為安全閥使用，防止回路過(guò)載；泵 4是補(bǔ)油泵，用來(lái)補(bǔ)充泵 1和馬達(dá) 2的泄漏量，泵 4的供油壓力低壓由溢流閥 5調(diào)定。 馬達(dá)的轉(zhuǎn)速： mmmlppm VVTkVnn?2??2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 容積式調(diào)速回路 在這種調(diào)速回路中，由于液壓泵的轉(zhuǎn)速和排量均為常值，當(dāng)負(fù)載功率恒定時(shí)，定量泵和變量馬達(dá)輸出功率 Pp、 Pm以及回路工作壓力 Δp都恒定不變，而馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩 Tm與馬達(dá)的排量 Vm成正比，輸出轉(zhuǎn)速nm與排量 Vm成反比。所以這種回路稱(chēng)為 恒功率調(diào)速回路 ，其調(diào)速特性如圖 。 這種回路調(diào)速范圍很小，不能用來(lái)使馬達(dá)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的反向調(diào)速，一般很少單獨(dú)使用。 速度剛性為： lmv kVk?22? 速度剛性與馬達(dá)排量 Vm的平方成正比。因此，當(dāng)高速（ Vm較小 )時(shí)，回路的速度剛性很低，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差。 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) （ 3）變量泵 變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路 回路中元件對(duì)稱(chēng)布置，變換泵的供油方向，即可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)正反向旋轉(zhuǎn)。單向閥 8 用于輔助泵 雙向補(bǔ)油，單向閥 9 使溢流閥 4 在兩個(gè)方向都起過(guò)載保護(hù)作用。 在低速段，先將馬達(dá)排量調(diào)至最大，用變量泵調(diào)速，當(dāng)泵的排量由小變大，直至最大，馬達(dá)轉(zhuǎn)速隨之升高，輸出功率也隨之線(xiàn)性增加。此時(shí)因馬達(dá)排量最大，馬達(dá)能獲得最大輸出轉(zhuǎn)矩，且處于恒轉(zhuǎn)矩狀態(tài)（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)）。 變量泵 變量馬達(dá)容積回路 容積式調(diào)速回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 高速段，泵為最大排量，用變量馬達(dá)調(diào)速，將馬達(dá)排量由大調(diào)小，馬達(dá)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，輸出轉(zhuǎn)矩隨之降低。此時(shí)因泵處于最大輸出功率狀態(tài)不變，故馬達(dá)處于恒功率狀態(tài)（恒功率調(diào)節(jié)）。 由于泵和馬達(dá)的排量都可調(diào)，擴(kuò)大了回路的調(diào)速范圍， 可達(dá) 100左右。適用于大功率液壓系統(tǒng)如重型起重機(jī)、礦山挖掘機(jī)。 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 變量泵 變量馬達(dá)容積回路 容積式調(diào)速回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 容積節(jié)流調(diào)速回路的 工作原理是采用壓力補(bǔ)償型變量泵供油 ， 用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸或由液壓缸流出的流量來(lái)調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度 ， 并使變量泵的輸出流量自動(dòng)地與液壓缸所需的流量相適應(yīng) 。 這種調(diào)速回路 沒(méi)有溢流損失 ， 效率較高 ， 速度穩(wěn)定性也比單純的容積調(diào)速回路好 ， 常用在速度范圍大 ， 中小功率系統(tǒng)中 ， 例如組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)等 。 容積節(jié)流式調(diào)速回路 容積節(jié)流式調(diào)速回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 在該種調(diào)速回路中 調(diào)速閥的功用不僅是決定和穩(wěn)定進(jìn)入執(zhí)行元件的流量，而且控制液壓泵的輸出流量，使液壓泵的輸出流量與執(zhí)行元件所需流量恰好匹配，因而也可使泵的供油壓力基本恒定。 （ 故該調(diào)速回路也稱(chēng)定壓式容積節(jié)流調(diào)速回路 ）。 該回路由限壓式變量葉片泵 調(diào)速閥 3和液壓油缸 5等主要元件組成。 由于 調(diào)速閥有較好的穩(wěn)流作用，可以保證活塞工作速度不隨負(fù)載的變化而變動(dòng)。此時(shí)，限壓式變量葉片泵能根據(jù)調(diào)速閥節(jié)流口通流面積所決定的流量，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出流量 , 消除溢流損失。 容積節(jié)流式調(diào)速回路 調(diào)速閥式容積節(jié)流調(diào)速回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) ?另外，一旦調(diào)速閥調(diào)定，液壓泵的工作壓力相對(duì)穩(wěn)定。這樣 若負(fù)載變小時(shí)，調(diào)速閥兩端的壓力差增加，節(jié)流損失增加，回路效率下降。 ?可以說(shuō)， 容積節(jié)流調(diào)速回路是以增加壓力損失為代價(jià)來(lái)?yè)Q取執(zhí)行元件低速穩(wěn)定性的。 限壓式容積節(jié)流調(diào)速回路的速度 — 負(fù)載特性曲線(xiàn) 由調(diào)速閥和限壓式變量葉片泵的流量 — 負(fù)載特性曲線(xiàn)相交而成。 曲線(xiàn) 3為限壓式變量葉片泵的流量特性曲線(xiàn)，曲線(xiàn) 2與曲線(xiàn) 3的交點(diǎn)為回路在某工況下的工作點(diǎn)。 應(yīng)當(dāng)注意， 在調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵的特性曲線(xiàn) 3時(shí)， 務(wù)必使曲線(xiàn) 3的斜線(xiàn)部分與曲線(xiàn) 2的水平段相交，否則不能在負(fù)載變化時(shí)保持速度穩(wěn)定。 容積節(jié)流式調(diào)速回路 123p m in p 1 p 02 p 032022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 該回路中采用葉片式（或柱塞式）穩(wěn)流量泵，其定子左右各有一控制缸，左側(cè)缸柱塞面積與右側(cè)缸活塞桿的面積相等。節(jié)流閥的進(jìn)油口與左側(cè)缸和右側(cè)缸的有桿腔相通，節(jié)流閥的出口與右側(cè)缸的無(wú)桿腔相通。 該回路中液壓缸的速度通過(guò)改變 節(jié)流閥的通流面積控制進(jìn)入液壓缸的流量來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)通流面積調(diào)定后，液壓泵輸出流量就自動(dòng)地與通過(guò)節(jié)流閥的流量相匹配。 此回路使用的是節(jié)流閥，但具有調(diào)速閥一樣的性能，一經(jīng)調(diào)定，其流量便基本穩(wěn)定不變，不受負(fù)載變化的影響。這是 因?yàn)榛芈返慕M成使節(jié)流閥兩端壓差基本不變。 定子水平方向的受力平衡方程式為 spp FApAApAp ???? 111 )( AFppp sp ???? 1 容積節(jié)流式調(diào)速回路 節(jié)流閥式容積節(jié)流調(diào)速回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) ? 節(jié)流調(diào)速回路 ? 優(yōu)點(diǎn)是回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，因而得到廣泛的應(yīng)用。 ? 但其工作速度隨負(fù)載變化，其主要原因是負(fù)載變化引起節(jié)流閥前后壓力差的變化。 ? 為此，可以用調(diào)速閥或溢流節(jié)流閥來(lái)取代節(jié)流閥，以增強(qiáng)回路的抗負(fù)載能力。 ? 在使用中必須注意：采用調(diào)速閥的三種節(jié)流調(diào)速回路，為確保調(diào)速閥工作性能良好，調(diào)速閥前后的壓力差最小為 ，高壓調(diào)速閥則需 1MPa；溢流節(jié)流閥僅能用于進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。 三類(lèi)調(diào)速回路的比較 容積節(jié)流式調(diào)速回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) ?容積調(diào)速回路 ? 在系統(tǒng)正常工作階段均無(wú)節(jié)流損失和溢流損失，回路效率高，油液發(fā)熱溫升小， 調(diào)速經(jīng)濟(jì)性好，可實(shí)現(xiàn)較大范圍的無(wú)級(jí)變速； ? 低速工況時(shí)，由于受液壓泵和液壓馬達(dá)排量及兩者內(nèi)泄漏的影響，低速穩(wěn)定性較差，馬達(dá)的輸出扭矩也受到較大的影響； ? 容積調(diào)速回路較適合于閉式液壓系統(tǒng)。閉式液壓系統(tǒng)若采用雙向變量泵時(shí)，不需換向閥也可方便地?fù)Q向，換向平穩(wěn)，換向沖擊小，但換向時(shí)間較長(zhǎng)。 ? 容積調(diào)速回路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、維護(hù)較困難。 容積節(jié)流式調(diào)速回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) ?容積節(jié)流調(diào)速回路 ? 沒(méi)有溢流損失但存在節(jié)流損失，回路效率較高； ? 速度穩(wěn)定性比單純的容積調(diào)速回路好。 ? 該種回路是以增加壓力損失為代價(jià)來(lái)?yè)Q取執(zhí)行元件低速穩(wěn)定性。 ? 常用在速度范圍大，中、小功率液壓機(jī)械的液壓系統(tǒng)，例如組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)等。 容積節(jié)流式調(diào)速回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 快速運(yùn)動(dòng)回路 的功用在于使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并使功率得到合理的利用。 實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)可以有幾種方法。 快速運(yùn)動(dòng)回路 在工作部件的工作循環(huán)中，快進(jìn)和快退時(shí)負(fù)載小，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，在這種情況下，用一個(gè)定量泵供油，在低速時(shí)大部分流量從溢流閥溢流，造成很大的功率損失。 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 1 液壓缸差動(dòng)連接的快速運(yùn)動(dòng)回路 于是無(wú)桿腔排出的油液與泵 1輸出的油液合流進(jìn)入無(wú)桿腔，即在不增加泵流量的前提下增加了供給無(wú)桿腔的油液量，使活塞快速向右運(yùn)動(dòng)。 缸差動(dòng)連接的快速回路 快速運(yùn)動(dòng)回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 快速運(yùn)動(dòng)回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 圖 7－ 38所示為一補(bǔ)助能源回路 。 將換向閥移到閥左位或右位時(shí) ， 液壓泵和蓄能器所儲(chǔ)存的液壓油即釋放出來(lái)加到液壓缸 ，活塞快速前進(jìn) 。 當(dāng)換向閥移到閥中位時(shí) ，液壓泵向蓄能器充液 ，隨蓄能器內(nèi)油量的增加 ， 壓力升高到液控順序閥的調(diào)定壓力時(shí) ，泵卸荷 。 蓄能器快速回路 快速運(yùn)動(dòng)回路 2．采用蓄能器的快速補(bǔ)油回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 蓄能器快速回路 快速運(yùn)動(dòng)回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 當(dāng)換向閥 6處圖示位置，并且由于外負(fù)載很小，使系統(tǒng)壓力低于順序閥 3的調(diào)定壓力時(shí)，兩個(gè)泵同時(shí)向系統(tǒng)供油，活塞快速向右運(yùn)動(dòng)； 圖 雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路 設(shè)定雙泵供油時(shí)系統(tǒng)的最高工作壓力 低壓大流量泵 1和高壓小流量泵 2組成的雙聯(lián)泵作為系統(tǒng)的動(dòng)力源。 3 雙泵供油的快速運(yùn)動(dòng)回路 快速運(yùn)動(dòng)回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 換向閥 6的電磁鐵通電后 , 缸有桿腔經(jīng)節(jié)流閥 7回油箱，系統(tǒng)壓力升高， 達(dá)到順序閥 3的調(diào)定壓力后 ,大流量泵 1通過(guò)閥3卸荷 ,單向閥 4自動(dòng)關(guān)閉 ,只有小流量泵 2單獨(dú)向系統(tǒng)供油 ,活塞慢速向右運(yùn)動(dòng) . 設(shè)定小流量泵 2的最高工作壓力 注意 ：順序閥 3的調(diào)定壓力至少應(yīng)比溢流閥 5的調(diào)定壓力低 10%20%。 快速運(yùn)動(dòng)回路 2022年 6月 1日星期三 湖南工程學(xué)院 —— 液壓與氣壓傳動(dòng) 設(shè)定小流量泵 2的最高工作壓力 注意 ：順序閥 3的調(diào)定壓力至少應(yīng)比溢流閥 5的調(diào)定壓力低 10%20%。 大流量泵 1的卸荷減少了動(dòng)力消耗，回路效率較高。這種回路常用在執(zhí)行元件快進(jìn)和工進(jìn)速度相差較大的場(chǎng)合，特別是在機(jī)床中得到了廣泛的應(yīng)用。 快速運(yùn)動(dòng)回路 2022年 6月