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1、1本章提要本章介紹液壓基本回路,這些回路主要包括:調速回路(包括節(jié)流調速回路和容積調速回路)快速運動回路同步回路順序回路平衡回路和卸荷回路熟悉和掌握這些基本回路的組成、工作原理及應用,是分析、設計和使用液壓系統(tǒng)的基礎。注意2快速運動回路的功用在于使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度,以提高勞動生產率并使功率得到合理的利用。實現(xiàn)快速運動可以有幾種方法。8.1快速運動回路這里僅介紹液壓缸差動連接的快速運動回路和雙泵供油的快速運動回路。38.1.1液壓缸差動連接的快速運動回路換向閥2處于原位時,液壓泵1輸出的液壓油同時與液壓缸3的左右兩腔相通,兩腔壓力相等。由于
2、液壓缸無桿腔的有效面積A1大于有桿腔的有效面積A2,使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力,導致活塞向右運動。圖8.1液壓缸差動連接的快速運動回路48.1.1液壓缸差動連接的快速運動回路于是無桿腔排出的油液與泵1輸出的油液合流進入無桿腔,即在不增加泵流量的前提下增加了供給無桿腔的油液量,使活塞快速向右運動。圖8.1液壓缸差動連接的快速運動回路5這種回路比較簡單也比較經(jīng)濟,但液壓缸的速度加快有限,差動連接與非差動連接的速度之比為:有時仍不能滿足快速運動的要求,常常要求和其它方法(如限壓式變量泵)聯(lián)合使用。圖8.1液壓缸差動連接的快速運動回路6當換向閥6處
3、于圖示位置,并且由于外負載很小,使系統(tǒng)壓力低于順序閥3的調定壓力時,兩個泵同時向系統(tǒng)供油,活塞快速向右運動;圖8.2雙泵供油的快速運動回路設定雙泵供油時系統(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)的動力源。8.1.2雙泵供油的快速運動回路7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,達到順序閥3的調定壓力后,大流量泵1通過閥3卸荷,單向閥4自動關閉,只有小流量泵2單獨向系統(tǒng)供油,活塞慢速向右運動.設定小流量泵2的最高工作壓力注意:順序閥3的調定壓力至少應比溢流閥5的調定壓力低10%-20%。8設定小流量泵2的
4、最高工作壓力注意:順序閥3的調定壓力至少應比溢流閥5的調定壓力低10%-20%。大流量泵1的卸荷減少了動力消耗,回路效率較高。這種回路常用在執(zhí)行元件快進和工進速度相差較大的場合,特別是在機床中得到了廣泛的應用。98.2調速回路8.2.1調速方法概述液壓系統(tǒng)常常需要調節(jié)液壓缸和液壓馬達的運動速度,以適應主機的工作循環(huán)需要。液壓缸和液壓馬達的速度決定于排量及輸入流量。液壓缸的速度為:液壓馬達的轉速:式中q—輸入液壓缸或液壓馬達的流量;A—液壓缸的有效面積(相當于排量);VM—液壓馬達的每轉排量。10由以上兩式可以看出,要控制缸和馬達的速度,可以通過改變流入
5、流量來實現(xiàn),也可以通過改變排量來實現(xiàn)。對于液壓缸來說,通過改變其有效作用面積A(相當于排量)來調速是不現(xiàn)實的,一般只能用改變流量的方法來調速。對變量馬達來說,調速既可以改變流量,也可改變馬達排量。11目前常用的調速回路主要有以下幾種:(1)節(jié)流調速回路采用定量泵供油,通過改變回路中節(jié)流面積的大小來控制流量,以調節(jié)其速度。(2)容積調速回路通過改變回路中變量泵或變量馬達的排量來調節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。(3)容積節(jié)流調速回路(聯(lián)合調速)下面主要討論節(jié)流調速回路和容積調速回路。8.2.2采用節(jié)流閥的節(jié)流調速回路節(jié)流調速回路有進油路節(jié)流調速,回油節(jié)路流調速,旁
6、路節(jié)流調速三種基本形式。128.2.2.1進油路節(jié)流調速回路圖8.3進油路節(jié)流調速回路進油節(jié)流調速回路正常工作的條件:泵的出口壓力為溢流閥的調定壓力并保持定值。注意節(jié)流閥串聯(lián)在泵和缸之間13(1)速度負載特性當不考慮泄漏和壓縮時,活塞運動速度為:(8.1)活塞受力方程為:缸的流量方程為:=p2—液壓缸回油腔壓力,p2?0。F—外負載力;式中:14于是(8.4)式中C—與油液種類等有關的系數(shù);AT—節(jié)流閥的開口面積;—節(jié)流閥前后的壓強差,m—為節(jié)流閥的指數(shù);當為薄壁孔口時,m=0.5。15(8.4)式(8.4)為進油路節(jié)流調速回路的速度負載特性方程。以v
7、為縱坐標,FL為橫坐標,將式(8.4)按不同節(jié)流閥通流面積AT作圖,可得一組拋物線,稱為進油路節(jié)流調速回路的速度負載特性曲線。16圖8.4進油路節(jié)流調速回路速度負載特性曲線17(2)功率特性圖8.3中,液壓泵輸出功率即為該回路的輸入功率為:回路的功率損失為:==而缸的輸出功率為:18式中—溢流閥的溢流量,。進油路節(jié)流調速回路的功率損失由兩部分組成:溢流功率損失和節(jié)流功率損失(8.6)198.2.2.2回油路節(jié)流調速回路圖8.5回油路節(jié)流調速回路采用同樣的分析方法可以得到與進油路節(jié)流調速回路相似的速度負載特性.節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上,20進油路和回
8、油路節(jié)流調速的比較(1)承受負值負載的能力回油節(jié)流調速能承受一定的負值負載(2)運動平穩(wěn)性回油