压力控制回路.ppt
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1、第五章第五章 液压基本回路液压基本回路n回路是液压系统的基本组成单元,是为了完成某种特定功能而由元件组成的油路结构。本章是以后学习和分析液压系统的重要基础。重点:1.调压回路和卸荷回路;2.节流调速回路的调速原理;3.容积调速回路的特性(速度负载特性、承载能力、效率)4.快速运动回路、速度换接回路和顺序动作回路的工作原理。难点:1.节流调速回路的特点2.容积节流调速的工作原理。计划学时:6学时 液压基本回路液压基本回路 由有关的液压元件组成用来完成某种特定功能的典型回路。一些液压设备的液压系统虽然很复杂,但它通常都由一些基本回路组成,所以掌握一些基本回路的组成、原理和特点将有助于认识分析一个完
2、成的液压系统。压力控制回路速度控制回路多缸工作控制回路其它回路液压基本回路分类:液压基本回路分类:5-15-1 压力控制回路压力控制回路n是控制液压系统整体或系统中某一部是控制液压系统整体或系统中某一部分的压力,以满足执行元件对力或力分的压力,以满足执行元件对力或力矩要求的回路。矩要求的回路。n这类回路包括调压、减压、增压、卸荷、保压和平衡等多种回路。一、调压回路一、调压回路功能功能:对整个系统或某一局部的压力进对整个系统或某一局部的压力进行控制,使之既满足使用要求,又能行控制,使之既满足使用要求,又能降低降低P P,减少发热。,减少发热。调压回路分类调压回路分类:单级单级、远程远程、多级多级
3、 1.单级调压回路组成单级调压回路组成液压缸液压缸液压缸液压缸节流阀节流阀定量泵定量泵溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀变量泵变量泵定量泵单级调压回路演示定量泵单级调压回路演示定量泵单级调压回路演示定量泵单级调压回路演示 在定量泵在定量泵系统中,液系统中,液压泵的工作压泵的工作压力可以通压力可以通过溢流阀来过溢流阀来调节。调节。变量泵单级调压回路演示变量泵单级调压回路演示变量泵单级调压回路演示变量泵单级调压回路演示 在变量在变量泵中,用安泵中,用安全阀来限定全阀来限定系统的最高系统的最高压力,防止压力,防止系统过载。系统过载。单级调压回路特点单级调压回路特点回路简单,调节方便,若将溢流阀换为回路简单,调
4、节方便,若将溢流阀换为比例溢流阀,则可实现比例溢流阀,则可实现无级调压无级调压,还可,还可远距离控制,但无功损耗较大。远距离控制,但无功损耗较大。2.2.二级调压回路工作原理二级调压回路工作原理先导式溢流阀先导式溢流阀直动式溢流阀直动式溢流阀二位二通二位二通电磁换向阀电磁换向阀3.3.多级调压回路工作原理多级调压回路工作原理n由阀由阀1 1调压,压力较调压,压力较高。高。n电磁铁得电,由阀电磁铁得电,由阀2 2或或3 3调压,压力较低。调压,压力较低。n但为获得多级压力,但为获得多级压力,阀阀2 2或或3 3的调定压力必的调定压力必须小于阀须小于阀1 1的调定压的调定压力,否则,阀力,否则,阀
5、1 1将不将不起作用起作用动画演示动画演示二、减压回路二、减压回路n使系统中某一部分具有较低的稳定压力使系统中某一部分具有较低的稳定压力n液压系统中,夹紧油路、润滑油路或控液压系统中,夹紧油路、润滑油路或控制压力常需要低于主回路的压力。制压力常需要低于主回路的压力。单级减压单级减压用一个减压阀即可用一个减压阀即可多级减压多级减压减压阀减压阀+远程调压阀即可远程调压阀即可无级减压无级减压比例减压阀即可比例减压阀即可动画演示动画演示单级减压回路单级减压回路二级减压回路二级减压回路动画演示动画演示三、增压回路三、增压回路 当液压系统中的某一支油路需要压力较高但流量又不大的压力油,若采用高压泵又不经济
6、,或者根本就没有这样高压力的液压泵时,就要采用增压回路。采用了增压回路,系统的工作压力仍然较低,因而节省能源,而且系统工作可靠、噪声小。增压器的增压回路组成增压器的增压回路组成1.1.单作用增压器的增压回路单作用增压器的增压回路 动画演示动画演示 单作用增压缸的增压回路,适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合。增压原理增压原理增压器受力平衡方程增压器受力平衡方程 p p1 1A A1 1=p=p2 2A A2 2 p p1 1DD2 2/4=p/4=p2 2dd2 2/4/4 p p2 2=p=p1 1DD2 2/d/d2 2=k p=k p1 1 故增压器是利用减小面积的方法来增压的,
7、故增压器是利用减小面积的方法来增压的,其中其中k k为增压比。为增压比。2.2.双作用增压器的增压回路双作用增压器的增压回路 双作用增压器的增压回路组成双作用增压器的增压回路组成动画演示动画演示 双作用增压缸的增压回路,它能连续输出高压油,适用于增压行程要求较长的场合。四、卸荷回路四、卸荷回路 在执行元件停止工作时,为避免液压泵驱在执行元件停止工作时,为避免液压泵驱动电机频繁启动,采用卸荷回路,可使液压泵动电机频繁启动,采用卸荷回路,可使液压泵空载运转,以减少功率损耗,降低系统发热,空载运转,以减少功率损耗,降低系统发热,延长液压泵和电机的使用寿命。延长液压泵和电机的使用寿命。液压泵输出功率取
8、决于压力和流量。对于液压泵输出功率取决于压力和流量。对于变量泵可以使泵的输出流量为零,实现卸荷;变量泵可以使泵的输出流量为零,实现卸荷;对于定量泵,如果泵的输出流量直接回油箱,对于定量泵,如果泵的输出流量直接回油箱,可使输出压力接近为零,达到泵卸荷。可使输出压力接近为零,达到泵卸荷。1.1.利用二位二通阀卸荷的回路利用二位二通阀卸荷的回路动画演示动画演示 当二位二通阀左位工作,当二位二通阀左位工作,泵排除的泵排除的液压油以接近零压液压油以接近零压状态流回油箱以节省动力并状态流回油箱以节省动力并避免油温上升避免油温上升。注意二位二注意二位二通阀的额定流量必须和泵的通阀的额定流量必须和泵的流量相适
9、宜,因此不适用大流量相适宜,因此不适用大流量系统。流量系统。图中二位二通阀图中二位二通阀系以手动操作,亦可使用电系以手动操作,亦可使用电磁操作。磁操作。动画演示动画演示2.2.利用换向阀中位机能卸荷的回路利用换向阀中位机能卸荷的回路 是采用是采用M M型中位机能换向阀,型中位机能换向阀,当阀位处于中位置时,泵排出的当阀位处于中位置时,泵排出的液压油直接经换向阀的液压油直接经换向阀的PTPT通路流通路流回油箱,泵的工作压力接近于零。回油箱,泵的工作压力接近于零。使用此种方式卸荷,方法比较简使用此种方式卸荷,方法比较简单,但压力损失较多,单,但压力损失较多,且切换时且切换时压力冲击比较大,所以只适
10、用于压力冲击比较大,所以只适用于低压小流量系统。低压小流量系统。(M M,H H型)型)3.3.利用溢流阀远程控制口卸利用溢流阀远程控制口卸荷的回路(电磁溢溢阀)荷的回路(电磁溢溢阀)动画演示动画演示二位二通阀只需采用小流量规格。二位二通阀只需采用小流量规格。在实际产品中,常将电磁换向阀与在实际产品中,常将电磁换向阀与先导式溢流阀组合在一起,这种组先导式溢流阀组合在一起,这种组合称合称电磁溢流阀电磁溢流阀。实际上采用电磁。实际上采用电磁溢流阀,管路连接更方便。溢流阀,管路连接更方便。4.4.采用复合泵的卸荷回路:采用复合泵的卸荷回路:动画演示动画演示五、保压回路五、保压回路 有的机械设备在工作
11、过程中有的机械设备在工作过程中,常常要求液压常常要求液压执行机构在其行程终止时执行机构在其行程终止时,保持压力一段时间保持压力一段时间,这这时需采用保压回路。时需采用保压回路。所谓保压回路所谓保压回路,也就是也就是使系统在液压缸不动或使系统在液压缸不动或仅有工件变形所产生的微小位移下稳定地维持住压仅有工件变形所产生的微小位移下稳定地维持住压力力,最简单的保压回路是使用三位换向阀的最简单的保压回路是使用三位换向阀的中位机中位机能能,或或密封性能较好的液控单向阀密封性能较好的液控单向阀的回路的回路,但是阀类但是阀类元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维持太元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维
12、持太久。常用的保压回路有以下几种久。常用的保压回路有以下几种:1 1自动补油的保压回路:自动补油的保压回路:电接触式电接触式压力表压力表液控液控单向阀单向阀 1DT1DT通电时,液压缸上腔通电时,液压缸上腔为压油腔,当压力达到限定为压油腔,当压力达到限定上限值时,电接触式压力表上限值时,电接触式压力表发出信号,发出信号,1DT1DT断电时,换断电时,换向阀切换到中位,液压泵卸向阀切换到中位,液压泵卸荷,液压缸由液控单向阀保荷,液压缸由液控单向阀保压;当液压缸上腔压力下降压;当液压缸上腔压力下降到预定下限值时,电接触式到预定下限值时,电接触式压力表又发出信号,使压力表又发出信号,使1DT1DT通
13、电,液压泵给液压缸上腔通电,液压泵给液压缸上腔供油,使其压力回升。供油,使其压力回升。电接触式电接触式压力表压力表液控液控单向阀单向阀该回路能自动保持该回路能自动保持液压缸上腔的压力液压缸上腔的压力在某一范围内,保在某一范围内,保压时间长,压力稳压时间长,压力稳定性高,适用于液定性高,适用于液压机等保压性能要压机等保压性能要求高的液压系统。求高的液压系统。2 2利用蓄能器的保压回路:利用蓄能器的保压回路:动画演示动画演示 这种蓄能器借助蓄能器来保持系统这种蓄能器借助蓄能器来保持系统压力,补偿系统泄漏。右图所示为利压力,补偿系统泄漏。右图所示为利用虎钳做工件的夹紧。将换向阀移到用虎钳做工件的夹紧
14、。将换向阀移到阀左位时,活塞前进将虎钳夹紧,这阀左位时,活塞前进将虎钳夹紧,这时泵继续输出的压力油将蓄能器充压,时泵继续输出的压力油将蓄能器充压,直到卸荷阀被打开卸载,此时作用在直到卸荷阀被打开卸载,此时作用在活塞上的压力由蓄能器来维持并补充活塞上的压力由蓄能器来维持并补充液压缸的漏油作用在活塞上,当工作液压缸的漏油作用在活塞上,当工作压力降低到比卸荷阀所调定的压力还压力降低到比卸荷阀所调定的压力还低时,卸荷阀又关闭,泵的液压油再低时,卸荷阀又关闭,泵的液压油再继续送往蓄能器。继续送往蓄能器。本系统可节约能源本系统可节约能源并降低油温。并降低油温。六、平衡回路六、平衡回路 平衡回路的功用 在于
15、防止立式缸或垂直部件因自重而下滑或在下行运动中速度超过液压泵供油所能达到的速度,而使工作腔中出现真空。图示,缸停止因顺序阀关图示,缸停止因顺序阀关闭而平衡闭而平衡 左位,缸下行,因回路有左位,缸下行,因回路有单向顺序阀作阻力单向顺序阀作阻力 ,不,不会产生超速。会产生超速。右位,缸上行,油经单向右位,缸上行,油经单向阀进入缸下腔。阀进入缸下腔。动画演示动画演示 减压稳压减压稳压减压稳压减压稳压 增压缸不属于执行元件。增压缸不属于执行元件。增压缸不属于执行元件。增压缸不属于执行元件。使液压泵输出的油液以最使液压泵输出的油液以最使液压泵输出的油液以最使液压泵输出的油液以最小的压力直接流向油箱。小的
16、压力直接流向油箱。小的压力直接流向油箱。小的压力直接流向油箱。常用于功率较小常用于功率较小常用于功率较小常用于功率较小,负载变化负载变化负载变化负载变化不大场合。不大场合。不大场合。不大场合。种种种种 类类类类 核心元件核心元件核心元件核心元件 作作作作 用用用用 性性性性 能能能能 特特特特 点点点点 调压回路调压回路调压回路调压回路 单级调压单级调压单级调压单级调压 多级调压多级调压多级调压多级调压 减压回路减压回路减压回路减压回路 增压回路增压回路增压回路增压回路 卸载卸载卸载卸载回路回路回路回路 MM或或或或HH型型型型滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能 二位二通二位二通二位二通二位二通
17、换向阀换向阀换向阀换向阀 溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀 溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀 减压阀减压阀减压阀减压阀 增压缸增压缸增压缸增压缸 MM或或或或HH型三型三型三型三位换向阀位换向阀位换向阀位换向阀 二位二通二位二通二位二通二位二通换向阀换向阀换向阀换向阀 定压溢流,限定压溢流,限定压溢流,限定压溢流,限压保护压保护压保护压保护 增大支路工作增大支路工作增大支路工作增大支路工作压力压力压力压力 节省功率损耗,节省功率损耗,节省功率损耗,节省功率损耗,减少系统发热,减少系统发热,减少系统发热,减少系统发热,延长泵使用寿延长泵使用寿延长泵使用寿延长泵使用寿命命命命 溢流时存在溢流损失,溢流时存在溢流损
18、失,溢流时存在溢流损失,溢流时存在溢流损失,效率低。效率低。效率低。效率低。减压阀调定压力必低于溢减压阀调定压力必低于溢减压阀调定压力必低于溢减压阀调定压力必低于溢流阀调定的系统压力。流阀调定的系统压力。流阀调定的系统压力。流阀调定的系统压力。压力控制回路的作用、类型及性能特点比较压力控制回路的作用、类型及性能特点比较压力控制回路的作用、类型及性能特点比较压力控制回路的作用、类型及性能特点比较 试说明图示系统试说明图示系统试说明图示系统试说明图示系统1 1)包含哪几种压力控制回路?)包含哪几种压力控制回路?)包含哪几种压力控制回路?)包含哪几种压力控制回路?2 2)核心元件分别有哪些?)核心元
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