液压基本回路(r).docVIP

第7章 液压基本回路 不论机械设备的液压传动系统如何复杂，都是由一些液压基本回路组成的。所谓基本回路，就是由有关的液压元件组成，用来完成特定功能的典型油路。按其在液压系统中的功用，基本回路可分为：压力控制回路——控制整个系统或局部油路的工作压力；速度控制回路——控制和调节执行元件的速度；方向控制回路——控制执行元件运动方向的变换和锁停；多执行元件控制回路——控制多个执行元件相互间的动作。 本章讨论的是最常见的液压基本回路，熟悉和掌握它们的组成、工作原理及其应用，是分析、设计和使用液压系统的基础。 7.1 压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统中液体的压力，以满足执行元件对力或转矩的要求。这类回路包括调压、减压、卸荷、保压、平衡、增压等回路。 7.1.1调压回路 调压回路的功能在于调定或限制液压系统的最高工作压力，或者使执行机构在工作过程的不同阶段实现多级压力变换。一般是由溢流阀来实现这一功能的。 图7.1单级调压回路 1.单级调压回路 图7.1所示为单级调压回路，这是液压系统中最为常见的回路。调速阀调节进入液压缸的流量，定量泵提供的多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀起溢流恒压作用，保持系统压力稳定，且不受负载变化的影响。调节溢流阀可调整系统的工作压力。当取消系统中的调速阀时，系统压力随液压缸所受负载而变，溢流阀起安全阀作用，限定系统的最高工作压力。系统过载时，安全阀开启，定量泵泵出的压力油经安全阀流回油箱。 2.多级调压回路 图7.2所示为二级调压回路。先导式溢流阀1的外控口串接二位二通换向阀2和远程调压阀3，构成二级调压回路。当两个压力阀的调定压力为p3＜p1时，系统可通过换向阀的左位和右位分别获得p3和p1两种压力。 如果在溢流阀的外控口，通过多位换向阀的不同通油口，并联多个调压阀，即可构成多级调压回路。图7.3为三级调压回路。主溢流阀1的遥控口通过三位四通换向阀4分别接具有不同调定压力的远程调压阀2和3当换向阀左位时，压力由阀2调定；换向阀右位时，压力由阀3调定；换向阀中位时，由主溢流阀1来调定系统最高的压力。调压阀的调定压力值必须小于主溢流阀1的调定压力值。 图7.2 二级调压回路 图7.3 三级调压回路 图7.4 无级调压回路 3.无级调压回路 图7.4所示为无级调压回路，根据执行元件工作过程各个阶段的不同要求，可通过改变比例溢流阀的输入电流来实现无级调压，这种调压方式容易实现远距离控制和计算机控制，而且压力切换平稳。 7.1.2 卸荷回路 卸荷回路是在系统执行元件短时间不工作时，不频繁启停驱动泵的原动机，而使泵在很小的输出功率下运转的回路。所谓卸荷就是使液压泵在输出压力接近为零的状态下工作。因为泵的输出功率等于压力和流量的乘积，因此卸荷的方法有两种，一种是将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近零压下工作；一种是使泵在零流量或接近零流量下工作。前者称为压力卸荷，后者称为流量卸荷。流量卸荷仅适用于变量泵。 1.利用换向阀中位机能的卸荷回路 定量泵利用三位换向阀的M型、H型、K型等中位机能，可构成卸荷回路。图7.5 a）为采用M型中位机能电磁换向阀的卸荷回路。当执行元件停止工作时，使换向阀处于中位，液压泵与油箱连通实现卸荷。这种卸荷回路的卸荷效果较好，一般用于液压泵流量小于63L/min的系统。但选用换向阀的规格应与泵的额定流量相适应。图7.5 b）为采用M型中位机能电液换向阀的卸荷回路。该回路中，在泵的出口处设置了一个单向阀，其作用是在泵卸荷时仍能提供一定的控制油压（0.5MPa左右），以保证电液换向阀能够正常进行换向。 2.用先导式溢流阀的卸荷回路 图7.6为最常用的采用先导式溢流阀的卸荷回路。图中，先导式溢流阀的外控口处接一个二位二通常闭型电磁换向阀（用二位四通阀堵塞两个油口构成）。当电磁阀通电时，溢流阀的外控口与油箱相通，即先导式溢流阀主阀上腔直通油箱，液压泵输出的液压油将以很低的压力开启溢流阀的溢流口而流回油箱，实现卸荷，此时溢流阀处于全开状态（也可以采用二位二通常通阀实现失电卸荷）。卸荷压力的高低取决于溢流阀主阀弹簧刚度的大小。通过换向阀的流量只是溢流阀控制油路中的流量，只需采用小流量阀来进行控制。因此当停止卸荷，使系统重新开始工作时， 作时，不会产生压力冲击现象。这种卸荷方式适用于高压大流量系统。但电磁阀连接溢流阀的外控口后，溢流阀上腔的控制容积增大，使溢流阀的动态性能下降，易出现不稳定现象。为此，需要在两阀间的连接油路上设置阻尼装置，以改善溢流阀的动态性能。选用这种卸荷回路时，可以 直接选用电磁溢流阀。 图7.6 用先导式溢流阀的卸荷回路 7.1.3减压回路 减压回路的作用是使系统中的某一部分油路