液压与气压传动 第七章 液压基本回路.docx

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液压与气压传动第七章液压基本回路

课时授课计划

授课日期

班别

题目

第七章液压基本回路

目

的

要

求

Ø了解各种基本回路

Ø能够看懂常用回路

重

点

了解基本回路

难

点

速度控制回路

教具

课本

教学方法

课堂教学

报

书

设

计

第七章液压基本回路

第一节能量回路

第二节基本回路

教学过程：

复习：

1、滤油器的结构及功能

2、蓄能器的功能

3、油箱的结构

4、管路、接头、热交换器的种类。

新课：

第七章液压基本回路

第一节能量回路

一、定量泵—溢流阀组成的液压能源回路

图7-1所示的能源回路的优点是：

结构简单，反应迅速，压力波动比较小。

缺点是：

由于定量泵不能改变输出流量，在负载不需要全流量工作时，多余的流量通过溢流阀流回油箱，所以效率较低，尤其当负载流量为零时，泵的流量几乎全部由溢流阀溢流，泵的输出功率绝大部分消耗在溢流阀的节流口上，这将产生大量的热，使油温很快升高。

因此，这种能源一般用在供油压力较低的液压系统中。

能源系统的流量按系统的峰值流量设计，如果伺服所需要的峰值流量的持续时间很短，并且允许供油压力有一定变动，则可以用蓄能器贮存足够的能量以适应短期峰值流量的要求，以减小泵的容量，并使功率损失和油温升高小些。

蓄能器还可起到减小泵的压力脉动和冲击的作用，使系统工作更加平稳。

二、定量泵—蓄能器—自动卸荷阀组成的液压能源回路

图7-2所示的液压能源回路克服了图7-1所示回路溢流损失大的缺点，其特点是结构比较简单，功率损失小，适用于高压，但压力波动较大，并且由于供油压力在一定范围内缓慢变化，对伺服系统将引起伺服放大系数的变化，因而对某些要求较高的系统不合适。

另外，所用元件较多，为了使泵有较长时间的卸荷，蓄能器的容量较大，整个能源装置的体积、重量都较大。

这种能源回路一般用在峰值流量系统只有很微小的运动的间歇工作系统中。

三、恒压力变量泵式（自动调压泵）液压能源回路

图7-3所示为恒压力变量泵式（自动调压栗〉液压能源回路。

这种能源回路的优点是输出流量取决于系统的需要，因而效率高，经济效果好，适用于高压和大功率系统，既适用于流量变化很大的系统，也适用于间歇工作的系统，为目前航空液压伺服系统所广泛采用。

第二节基本回路

一、顺序动作回路

顺序动作回路是实现多个并联液压缸顺序动作的控制回路。

按控制方式不同，可分为压力控制、行程控制和时间控制三类。

1、顺序作动筒的顺序动作回路

图7-4所示为飞机起落架广泛使用的上位锁开锁顺序回路，其中开锁作动筒1是程序作动筒，其特点是筒体上安装有程序管路3，2是起落架作动筒。

其顺序动作为：

当放起落架时，机上液压源来油先推动开锁作动筒1打开上位锁，然后高压油才能通过程序管路3进入起落架作动筒2，将起落架放下。

当收起落架时，从图示之“回油”路来高压油，推动2和1一起动作（上位锁是靠弹簧复位的，不必利用开锁作动筒），2的回油经单向阀4从图示“供油”路流回。

2、利用液压行程开关的顺序回路

图7-5所示为行程开关3实现顺序动作的回路。

当供油路来高压油时，作动筒1先运动，待顶杆压下行程开关3，高压油才能通过，然后推动2运动。

3、利用顺序阀的顺序控制回路

在图7-6所示状态，缸B活塞先运动至行程终点，油路中的压力升高到顺序阀2的调定压力时，阀2打开，油液进人缸A左腔，推动缸A活塞右移。

当图中换向阀换至左位时，同上所述，缸A活塞先缩回，然后缸B活塞再缩回，其顺序动作如图所示。

该回路属于压力控制型顺序回路。

这种回路的动作可靠性，在很大程度上取决于顺序阀的性能及其调定的压力值。

为了保证可靠的顺序动作，顺序阀的调定压力必须大于前一行程液压缸的最大工作压力，以免系统中的压力波动使顺序阀出现误动作，影响系统工作的可靠性。

二、平衡回路

平衡回路是用来防止直立液压缸及其工作部件因自重而自行下滑或自行运动。

图7-7所示为利用单向顺序阀的平衡回路。

三、卸荷回路

液压回路在整个工作循环过程中长时间需要功率的情况是很少的，多数情况仅在系统运行中的某一时间段需要供给功率。

因此，为了节省能源、延长液压元件的寿命和减少液压油的温升，所以需要卸荷（卸载）回路。

1、用卸荷阀的卸荷回路

如图7-8所示，将卸荷阀2的主通道接溢流阀1的先导泄油口上，而将卸荷阀2的控制油路接工作油路。

当作动筒活塞伸出停止工作以后，系统工作压力达到额定值，卸荷阀动作，使溢流阀1的先导泄油口通油箱，则油泵排油经溢流阀返回油箱而卸荷。

2、双泵供油卸荷回路

图7-9所示为采用液控顺序阀的双泵供油卸荷回路。

当系统在快速工作行程时，双泵同时向系统供油，实现执行装置的快速运动。

当系统转入工作行程时，系统压力升高，打开液控顺序阀3使泵1卸荷，由泵2单独向系统供油。

系统工作压力由溢流阀5调定。

单向阀2在系统工作行程时关闭。

图7-10所示为压力继电器双栗卸荷回路，当系统要求低压大流量时，两台泵同时供油；当系统要求高压小流量或保压时，压力继电器使大流量泵卸荷。

这种双泵供油回路的优点是功率损耗小，系统效率高，因而得到较为普遍应用。

另外，还可以利用三位换向滑阀的中位机能卸荷（如V、9、X型等）和先导式溢流阀的远程控制口的卸荷回路。

四、锁紧回路

锁紧回路的作用是使执行元件在任意位置上停留，且停留后不会因外力作用而移动位置。

图7-11所示为采用两个液控单向阀的联锁回路，可以将活塞锁定在任意规定的位置上。

只有当电磁换向阀通电换向作动筒供压时，其中回油单向阀才能打开，允许作动筒运动。

五、同步回路

同步回路是实现多个执行元件同步运动的回路。

根据实现结果，分为速度同步和位置同步两类。

位置同步是指各个执行元件在运动中或停止时的各个瞬间都保持相同的位移量；速度同步是指各个执行元件在运动中的各瞬间速度保持一致或成一定比例。

例如，当各执行元件在同时间，并以同速度运行时，速度同步和位置同步是一致的。

由此可见，位置同步其实是速度同步的一种类型，有位置同步必有速度同步，反之不一定；根据在回路中是否使用反馈又可分为开环同步回路和闭环同步回路。

一般在不加指明的情况下，均为位置同步回路。

（1）图7-12所示为采用双杆、双作用活塞缸的串联联接同步回路。

进入缸1的油液作为动力推动缸2运动，因为缸1和缸2具有同样的尺寸，所以两缸的运动是同步的。

但液压缸的泄漏会使同步精度降低。

（2）图7-13所示为行程终点带有补正装置的同步回路。

缸1与缸2串联联接，电磁阀A为补正回路。

在伸出行程，如果缸1首先到达终点，它触动限位开关，使电磁阀A通电，使缸2接通压力油继续向前运动，直到行程终点。

在收缩行程，如果缸2首先到达终点，它触动限位开关，使电磁阀A通电，使缸1接通压力油继续向回运动，直到行程终点。

在这种回路中，可以使两缸获得相同的起始位置。

（3）采用调速阀的同步回路属于并联恒速回路，其回路在负载变动时具有流量可控性，但在过渡过程中可能产生正负几个百分点的控制误差。

在图7-14所示的回路中采用了调速阀和桥式整流回路，使液压缸双向均能达到同步。

但进、出油节流使用同一个调速阀，故不能分别调整往返速度。

图7-15所示为采用电液伺服阀的同步回路，这种同步回路的同步精度较高，但由于该回路是属于节流型的，节流损失较大，同时伺服阀的价格昂贵，故该类型的同步回路只适用于两个液压缸相距较远而同步精度又要求较高的中、小功率系统中。

六、缓冲回路

当运动部件在快速运动中突然停止或换向，就会引起液压冲击和振动，这不仅会影响其定位或换向精度，而且会妨碍机器的正常工作。

为了消除运动部件突然停止或换向时的液压冲击，除了在液压元件（液压缸）本身设计缓冲装置外，还可在系统中设置缓冲回路，有时则需要综合采用几种制动缓冲措施。

图7-16所示为溢流缓冲回路。

其中图（a）和（b）所示分别为液压缸和液压马达的双向缓冲回路。

缓冲用溢流阀1的调节压力应比主溢流阀2的调节压力高5%～10%，当出现液压冲击时产生的冲击压力使溢流阀1打开，实现缓冲，缸的另一腔（低压腔）则通过单向阀从油箱补油。

图7-17所示为节流缓冲回路。

图7-17（a）所示为采用单向行程节流阀的双向缓冲回路。

当活塞运动到达终点前的预定位置时，挡铁逐渐压下行程节流阀2，运动部件便逐渐减速缓冲直到停止。

只要适当地改变挡铁的工作面形状，就可改变缓冲效果。

图7-17（b）所示为二级节流缓冲回路。

阀1、5左位接入时，活塞快速右行，当活塞到达终点前预定位置时，使阀5处于中位，这时回油经节流阀3和4回油箱，获得一级减速缓冲；当活塞右行接近终点位置时,再使阀5右位接人，这时缸的回油只经节流阀3回油箱，获得第二级减速缓冲。

图7-17（c）为溢流节流联合缓冲回路。

当三位四通换向阀1左位（或右位）接入时，活塞快速向右（或向左）运动。

当二位二通阀7右位接入时，实现以溢流阀6为主的第一级缓冲；当回油压力降到溢流阀6的缓冲调节压力时，溢流阀6关闭，转为节流阀8的节流缓冲，活塞便以第二级缓冲减速到达终点。

使三位四通阀处于中位，实现了活塞定位。

本回路只要适当调整溢流阀6和节流阀8，均能获得良好的缓冲效果。

七、减压回路

减压回路用来使系统或局部油路获得比液压泵低的稳定压力，主要靠减压阀与其他阀配合来实现。

图7-18（a）所示为用于调节夹紧缸5夹紧力的减压回路。

当主油路的压力低于减压阀2的调整压力时，则单向阀3可起短时保压作用，防止油液倒流。

用减压阀与其他阀配合还可以获得二级减压和多级减压。

图7-18（b）所示为二级减压回路。

它是在先导式减压阀1的遥控口接入一远程调压阀2来使减压回路获得两种预定的低于主回路的液压力。

在图示位置时，减压阀1出口的压力由其自身的先导阀确定；当阀3接通时，阀1出口压力则由阀2来确定。

为使减压回路工作可靠，减压阀的最低调整压力应不小于0.5Mpa，最高调整压力至少应比系统压力低0.5MPa。

小结：

1、能量回路

2、基本回路

课后作业：

复习本节课所教内容。