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速度控制回路实验

差动回路

一、实验目的

有些机构中需要两种运动速度，快速时负载小，要求流量大，压力低；慢速时负载大，要求流

量小，压力高。因此，在单泵供油系统中，如果不采用差动回路，则慢速运动时，势必有大量

的流量从溢流阀回邮箱，造成很大的功率损耗，并使油温增高。因此，采用差动回路时要满足

快速运动要求，又要使系统在合理的功率下工作。

1.设计差动连接增速电路，加深对所学知识的理解与掌握。

2.进一步理解差动回路的工作原理、基本结构和它在实际生产中应用。

二、实验仪器

油缸、油泵、三位四通换向阀、二位三通电磁换向阀、溢流阀、行程开关

三、实验原理

当三位四通换向阀于左位工作时，活塞杆向右运行。二位三通电磁阀于左位工作形成差动，当

行程开关工作后，使二位三通电磁阀的右位工作，缸回油到油箱，达到工进要求。当三位四通

电磁换向阀于右位工作时，缸快退。

差动回路工作原理：

差动回路时在不使用大流量泵和种种辅助元件的条件下使活塞缸前进速度进一步加快时采用

的一种液压回路。如上图所示，自泵输送来的压力油与液压缸无活塞杆腔和活塞杆腔连通，虽

然两侧的压力相同，但由于活塞承受压力的面积大于无活塞侧承受压力的面积，活塞杆向前运

动。此时从有活塞杆缸流出来的油液与泵输送来的油液汇合一起流入无活塞杆腔，于是流入的

流量增多，活塞杆前进速度加快。因而即使使用小流量油泵，液压缸的进给速度也能增加。但

与此同时，推动活塞的力也变小。

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四、实验内容

亲自拆装，按实验液压回路图连接回路。

可以观察到的实验现象是：打开溢流阀。

当二位三通电磁换向阀位于左位时，此时回路处于差动连接情况。

此时三位四通换向阀位于左位时，回路处于差动状态下的工进状态，液压缸伸长。当三位四通

换向阀换向到右位时，液压缸不会退回。

当二位三通电磁换向阀位于右位时，此时回路处于非差动连接情况。

此时三位四通换向阀位于左位时，回路处于差动状态下的工进状态，液压缸伸长。当三位四通

换向阀换向到右位时，液压缸退回。

然而以实验原理所示的回路连接图中并没有明显观察到由差动连接带来的速度明显改变。在助

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教的指导下我们组进行了另一种回路的连接。

该回路与上述回路的不通点在于，在液压泵的出口处增加了一个节流阀。通过适当调节节流阀

的预紧力，可以看到在差动情况下的回路工进速度要明显大于非差动情况。经过助教讲解和组

内成员讨论：两种不同的工作现象的原因是，在原始的回路情况下，当连接差动工作下，由于

差动连接造成回路内的油液压力增加，致使溢流阀的开口增大，造成大部分的油液溢流回邮箱，

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流量的减小掩盖了差动回路的优势。而在出口处连接节流阀时，两种情况下的油液压力均增高，

造成了溢流阀在两种情况下都是开启状态，从而差动回路的优势便体现了出来。

五、注意事项

1.根据实验要求设计合理的液压回路图。

2.根据原理图选择恰当的液压元器件，并按图把实物连接。

3.按动作要求设计电路，并依据设计好的电路进行实物连接。

4.经过认真检查后再打开溢流阀，再启动油泵。

5.实验完毕后按规定把实验器材放置规整。

六、思考题

1、在差动快速回路中，两腔是否因同时进油而造成“顶牛”现象？

答：即使两边压力一样，由于受力面积不同，所以是肯定是左侧推力大，不会顶牛。

自泵输送来的压力油与液压缸无活塞杆腔和活塞杆腔连通，虽然两侧的压力相同，

但由于活塞承受压力的面积大