6.1压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀做为回路主要控制元件控制系统全局或系统局部压力,以满足执行元件输出所需要的力或力矩要求 的回路。这种类型的回路是利用压力控制阀来实现液压系统的调压、卸载、减压、保压、增压、顺序动作等液压回路。 6.1.1限压回路 在系统中,泵的出口压力随负载而变化,为限制系统的最高压力,以保证系统和设备不出事故,必须在泵的出口处并联一个溢流 如下图,溢流阀作安全阀工作,阀的阀口是常闭状态,只有在系统压力达到其调定压力时才打开。使系统压力不超过允许压力值 起限压作用 泵的出口压力由负载决定,但最大压力受安全阀的限制 谥流回路 限压回路 画演示 6.1.2溢流回路 溢流回路可使系统始终保持溢流阀的调定压力,泵的岀口压力取决于阀的调定压力。阀口是常开状态,这时的溢流阀还兼有安全阀 由连续性方程可知,流过阻尼孔的流量—般位该阀流量的(0.5%~1%),溢流阀的绝大部分溢流量通过主阀口流回油箱。 6.1.3调压回路 上述限压回路也属调压回路(单级调压回路)。其目的是调定或限制液压泵的最高压力。利用本回路可实现多级压力的调节、控制 和切换 例1、二级调压回路 该例是液压机系统中的例子 i IYM 设定P2P2,则(8通电时mP 设定P1>P2,P5,且2千P5,则仅4通电时 按上述方法,可作为四级、五级调压回路
6.1 压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀做为回路主要控制元件控制系统全局或系统局部压力,以满足执行元件输出所需要的力或力矩要求 的回路。这种类型的回路是利用压力控制阀来实现液压系统的调压、卸载、减压、保压、增压、顺序动作等液压回路。 6.1.1 限压回路 在系统中,泵的出口压力随负载而变化,为限制系统的最高压力,以保证系统和设备不出事故,必须在泵的出口处并联一个溢流阀 (安全阀)。 如下图,溢流阀作安全阀工作,阀的阀口是常闭状态,只有在系统压力达到其调定压力时才打开。使系统压力不超过允许压力值, 起限压作用。 泵的出口压力由负载决定,但最大压力受安全阀的限制。 动 画演示 6.1.2 溢流回路 溢流回路可使系统始终保持溢流阀的调定压力,泵的出口压力取决于阀的调定压力。阀口是常开状态,这时的溢流阀还兼有安全阀 的作用。 由连续性方程可知,流过阻尼孔的流量一般位该阀流量的(0.5%~1%),溢流阀的绝大部分溢流量通过主阀口流回油箱。 6.1.3 调压回路 上述限压回路也属调压回路(单级调压回路)。其目的是调定或限制液压泵的最高压力。利用本回路可实现多级压力的调节、控制 和切换。 例1、二级调压回路 该例是液压机系统中的例子: 设定 ,则 活塞下降为工作行程,其最高压力由1 (即 值) 限定; 活塞上升为空行程,其最高压力由2 (即 值)限 定。 例2、多级调压回路 设定 ,则 设定 ,且 ,则仅4通电时, 按上述方法,可作为四级、五级调压回路
5(P3) 2(P2) 1(P1) 例3、本例是二级调压回路,液压缸向左、向右运动时,最高压力是不等的(图中 P3>P2) 右行 上 (1)4左行时等效油路 2)4右行时等效油路(2的 两端压力始终相等,所以2停止) 2(P2) 2(P2) 3(P3 分析如下 Pnx =p Pm 上述几种调压回路控制系统简单,但在压力转换时会产生冲击。此外,回路中所有溢流阀的规格都必须按液压泵的最大供油量来选 择 例4、用电液比例溢流阀组成的多级调压回路(也可成为连续变化的压力回路) 电液比例溢流阀的工作原理简介(电信号→电磁力或比例电磁铁→先导簧予紧力→改变阀调定压力) 调压回路如下 这种回路不需要设置多个溢流阀和换向阀,因而所用的液压元件少、油路简单,可以方便地实现远距离控制或程序操作和连续地按 比例进行压力调节,此外压力上升和下降的时间均可以通过改变输入信号加以调节,因此压力转换过程平稳,但控制系统复杂
例3、本例是二级调压回路,液压缸向左、向右运动时,最高压力是不等的(图中 )。 分析如下: 上述几种调压回路控制系统简单,但在压力转换时会产生冲击。此外,回路中所有溢流阀的规格都必须按液压泵的最大供油量来选 择。 例4、用电液比例溢流阀组成的多级调压回路(也可成为连续变化的压力回路)。 电液比例溢流阀的工作原理简介(电信号 电磁力或比例电磁铁 先导簧予紧力 改变阀调定压力) 调压回路如下 这种回路不需要设置多个溢流阀和换向阀,因而所用的液压元件少、油路简单,可以方便地实现远距离控制或程序操作和连续地按 比例进行压力调节,此外压力上升和下降的时间均可以通过改变输入信号加以调节,因此压力转换过程平稳,但控制系统复杂
至系统 例4图〔图6-3) 6.1.4减压回路 在多个支路的液压系统中,常常不同的支路需要有不同的、稳定的、可以单独调节的较主油路低的压力。主要用于系统中的控制油 路油源及润滑等油路中。常用的方法是在需要减压的油路前串联减压阀。由于减压口处有功率损失,此种回路不宜用在压降大、流量大 1.单级减压回路图6-41-油:2-避流 几 至主油路P 减压回路设计时要注意避免因负载不同而可能造成回路之间的相互干涉问 其中单向阀的作用是:当主油路2压力过低时(小于减压阀3的调定压力→ 减压阀3的减压口全开,不起减压作用),单向阀4可防止油液倒流,起到短时 的保压作用 2.二级减压回路:应满足P3>P3图6-5 在减压支路上,当4断电时,为3的调定压力;当4通电时,为5的调定压力 6.1.5保压回路 保压回路是当执行元件停止运动(或微动)时,油液需稳定地保持一定压力的回路,它应满足保压时间、压力稳定、工作可靠、经 午等方面的要求。当保压时间短,压力稳定性要求不高时,可采用单向阀保压;当保压性能要求高时,应采用补油方法弥补回路的泄 漏 例1蓄能器保压回路(讲蓄能器作用举例以讲,这里省略) 其中蓄能器的容量决定于油路的泄漏程度和所要求的保压时间长短。 例2利用限压式变量油泵的保压回路。 在讲单作用式叶片变量泵、轴向(斜盘式)变量泵时,已提到过,当定子与转子圆心偏移量(单 作用式叶片变量泵)很小或斜盘倾斜角很小时,泵的流量仅能维持自身泄漏,对油路不输出油液,但 泵仍在一定压力下运转,对外输出恒定压力,则可使系统压力恒定(参见泵一章有关内容),此时泵 输出功率较小(功率=流量×压力 但此种泵价格较贵,适合于流量变化频繁的场合 保压回路图6-8
6.1.4 减压回路 在多个支路的液压系统中,常常不同的支路需要有不同的、稳定的、可以单独调节的较主油路低的压力。主要用于系统中的控制油 路油源及润滑等油路中。常用的方法是在需要减压的油路前串联减压阀。由于减压口处有功率损失,此种回路不宜用在压降大、流量大 的场合。 1— 油泵;2—溢流 阀;3—减压阀;4 —单向阀。 减压回路设计时要注意避免因负载不同而可能造成回路之间的相互干涉问 题。 其中单向阀的作用是:当主油路 压力过低时(小于减压阀3的调定压力 减压阀3的减压口全开,不起减压作用),单向阀4可防止油液倒流,起到短时 的保压作用。 在减压支路上,当4断电时,为3的调定压力;当4通电时,为5的调定压力。 6.1.5 保压回路 保压回路是当执行元件停止运动(或微动)时,油液需稳定地保持一定压力的回路,它应满足保压时间、压力稳定、工作可靠、经 济等方面的要求。当保压时间短,压力稳定性要求不高时,可采用单向阀保压;当保压性能要求高时,应采用补油方法弥补回路的泄 漏。 例1蓄能器保压回路(讲蓄能器作用举例以讲,这里省略)。 其中蓄能器的容量决定于油路的泄漏程度和所要求的保压时间长短。 例2利用限压式变量油泵的保压回路。 在讲单作用式叶片变量泵、轴向(斜盘式)变量泵时,已提到过,当定子与转子圆心偏移量(单 作用式叶片变量泵)很小或斜盘倾斜角很小时,泵的流量仅能维持自身泄漏,对油路不输出油液,但 泵仍在一定压力下运转,对外输出恒定压力,则可使系统压力恒定(参见泵一章有关内容),此时泵 输出功率较小(功率=流量×压力)。 但此种泵价格较贵,适合于流量变化频繁的场合
6.1.6增压回路 增压回路满足局部工作机构压力髙的油路。此回路的功能是从已调定好的压力较 连续增压器 低的液压泵处,得到较高的压力,流量一般很小 下面介绍连续增压回路。换向阀不断地换向,可连续输岀增压油。 图中:2和2‘补油时用;3和3·防增压油倒流。 增压回路图6-14 6.1.7平衡回路 此回路的功能在于使缸保持·定的背压,以便平衡重力负载,防止运动部件超速下滑。要求平衡回路闭锁性好,工作可靠 中X路 由单向顺序阀组成的平衡回路 用液控单向阀组成的平衡回路(活塞下行时1 〔图6-10) 开,一旦下行很快时,2上腔压力低,1被关 闭)〔图6-11) 动画演示 液控单向阀作用:当换向阀在中位时,可防止因单向顺序阀泄漏而使活塞 缓慢下降。而单向顺序阀可以提髙回油腔的背压和油路的工作压力,使液控单 扛Ⅹ 羊向戕六闪 向阀在工作部件下行时始终处于开启状态,提高工作部件的运动平稳性 单向顺序阀串接液控单向阀的平衡回路〔图6-12) 6.1.8卸荷回路 为节省功耗,减少发热量,减轻液压泵和电动机的负荷及延长寿命,在执行元件短时间停止不工作时,应使油泵卸荷(一般是空载 运转)。3Kw以上的系统都必须有卸荷功能的卸荷回路。卸荷回路有两大类:即压力卸荷回路(液压泵的全部或绝大部分流量在接近于 零压下流回油箱)和流量卸苘回路(液压泵维持原来压力,而流量在接近于零的情况下运转)。 1.用具有M、H、K型中位机能的换向阀卸荷(适用低压小流量系统) 田曲 泵的出口压力远低于工作压力,而保持一定的低压 三位换向 2用二位二通换向阀卸荷 3用先导式溢流阀卸荷 适用小流量系统) (适用于高压大流量系统)
6.1.6 增压回路 增压回路满足局部工作机构压力高的油路。此回路的功能是从已调定好的压力较 低的液压泵处,得到较高的压力,流量一般很小。 下面介绍连续增压回路。换向阀不断地换向,可连续输出增压油。 图中:2和2'补油时用;3和3'防增压油倒流。 动画演示 6.1.7 平衡回路 此回路的功能在于使缸保持一定的背压,以便平衡重力负载,防止运动部件超速下滑。要求平衡回路闭锁性好,工作可靠。 动画演示 动画演示 液控单向阀作用:当换向阀在中位时,可防止因单向顺序阀泄漏而使活塞 缓慢下降。而单向顺序阀可以提高回油腔的背压和油路的工作压力,使液控单 向阀在工作部件下行时始终处于开启状态,提高工作部件的运动平稳性。 6.1.8 卸荷回路 为节省功耗,减少发热量,减轻液压泵和电动机的负荷及延长寿命,在执行元件短时间停止不工作时,应使油泵卸荷(一般是空载 运转)。3KW以上的系统都必须有卸荷功能的卸荷回路。卸荷回路有两大类:即压力卸荷回路(液压泵的全部或绝大部分流量在接近于 零压下流回油箱)和流量卸荷回路(液压泵维持原来压力,而流量在接近于零的情况下运转)。 1.用具有M、H、K型中位机能的换向阀卸荷(适用低压小流量系统) 泵的出口压力远低于工作压力,而保持一定的低压。 动画演示 2.用二位二通换向阀卸荷 (适用小流量系统) 3.用先导式溢流阀卸荷 (适用于高压大流量系统)
E 三位四通电磁阀卸荷回路〔图6-16) 先导溢流阀卸荷回路〔图6-17) 动画演示 4保压卸荷回路 例1两个压力继电器调定压力不等,开关控制换向阀的电源通断 例用卸荷阀和蓄能器组成的保压卸荷回路 保压卸荷回路 卸荷阀和蓄能器组成的保压卸荷回路 例3用限压式变量泵保压的卸荷回路(参见保压回路中的图6-18) 5双泵卸荷回路 6利用特殊油缸结构卸荷 双泵卸荷回 特殊油缸结构距荷 1—高压小流量泵;2—低压大流量泵;3—溢流阀(限压);4卸荷阀 负载小时双泵同时供油,工作机构速度快。负载变大时,当压力达到4的调定值后,2卸荷,1工作,工作机构速度慢 6.1.9顺序动作回路 1用顺序阀组成的顺序动作回路(以油压变化为信号)(参见顺序阀的作用举例) 2用行程开关控制的顺序动作回路(以位移作动作信号) 2、3行程开关 2动作→b通电 3动作→a断电 按动作起动按纽→a通电 →A右行→触动2→ 通电→B右行→触动3 →a断电→A左行= 触动1→b断电→B左行 这样就完成一次顺序动作。下次循环仍由先按起动按纽开始。 行程开关控制的顺序动作回路 3.以时间为信号控制的顺序动作回路 调节节流阀流量,可改变A、B缸动作间隔时间
动画演示 动画演示 4.保压卸荷回路 例1 两个压力继电器调定压力不等,开关控制换向阀的电源通断 例2 用卸荷阀和蓄能器组成的保压卸荷回路 例3 用限压式变量泵保压的卸荷回路(参见保压回路中的图6-18) 5.双泵卸荷回路 6.利用特殊油缸结构卸荷 1—高压小流量泵;2—低压大流量泵;3—溢流阀(限压);4—卸荷阀 负载小时双泵同时供油,工作机构速度快。负载变大时,当压力达到4的调定值后,2卸荷,1工作,工作机构速度慢。 6.1.9 顺序动作回路 1.用顺序阀组成的顺序动作回路(以油压变化为信号)(参见顺序阀的作用举例) 2.用行程开关控制的顺序动作回路(以位移作动作信号) 1、2、3行程开关 2动作 b通电 3动作 a断电 1动作 b断电; 按动作起动按纽 a通电 A右行 触动2 b通电 B右行 触动3 a断电 A左行 触动1 b断电 B左行。 这样就完成一次顺序动作。下次循环仍由先按起动按纽开始。 3.以时间为信号控制的顺序动作回路 调节节流阀流量,可改变A、B缸动作间隔时间
B后动 先动 以时间为信号控制的顺序动作回路 6.1.10缓冲回路 ±建筑机械中常用到此回路,如Z型装载机的工作机构。 反转六连杆工作机构图 在下图中,当缸被锁紧后(换向阀于中位)。外力作用强加于活塞杄上,使压力升高,当超岀缓冲阀调定压力后,溢流阀溢流,起 缓冲作用,单向阀是补油用的 溢流阀与牟向网组成)
6.1.10 缓冲回路 在建筑机械中常用到此回路,如ZL型装载机的工作机构。 在下图中,当缸被锁紧后(换向阀于中位)。外力作用强加于活塞杆上,使压力升高,当超出缓冲阀调定压力后,溢流阀溢流,起 缓冲作用,单向阀是补油用的