液压基本回路(经典)共54张课件.ppt
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- 液压 基本 回路 经典 54 课件
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1、本章提要 本章介绍液压基本回路,这些回路主要包括:调速回路(包括节流调速回路和容积调速回路)快速运动回路 熟悉和掌握这些基本回路的组成、工作原理及应用,是分析、设计和使用液压系统的基础。注意注意 快速运动回路快速运动回路的功用在于使执行元件获得尽可能大的工作速度,以提高劳动生产率并使功率得到合理的利用。实现快速运动可以有几种方法。这里仅介绍液压缸差动连接的快速运动液压缸差动连接的快速运动回路回路和双泵供油的快速运动回路。双泵供油的快速运动回路。换向阀2处于原位时,液压泵1输出的液压油同时与液压缸3的左右两腔相通,两腔压力相等。由于液压由于液压缸无杆腔的有效面积缸无杆腔的有效面积A1A1大大于有
2、杆腔的有效面积于有杆腔的有效面积A2A2,使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力,导致活塞向右运动。液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路 于是无杆腔排出的油液与泵1输出的油液合流进入无杆腔,即在不增加泵流量的前提下增加了供给无杆腔的油液量,使活塞快速向右运动。液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路 这种回路比较简单也比较经济,但液压缸的速度加快有限,差动连接与非差动连接的速度之比为:)(21111AAA 有 时 仍 不 能满足快速运动的要求,常常要求和其它方法(如限压式变量泵)联合使用。液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路 当换向阀6处
3、于图示位置,并且由于外负载很小,使系统压力低于顺序阀3的调定压力时,两个泵同时向系统供油,活塞快速向右运动;图双泵供油的快速运动回路图双泵供油的快速运动回路 设定双泵供油时设定双泵供油时系统的最高工作系统的最高工作压力压力低压大流量泵低压大流量泵1 1和高压和高压小流量泵小流量泵2 2组成的双联组成的双联泵作为系统的动力源。泵作为系统的动力源。换向阀6的电磁铁通电后,缸有杆腔经节流阀7回油箱,达到达到顺序阀顺序阀3 3的调定压力的调定压力后后,大流量泵大流量泵1 1通过阀通过阀3 3卸荷卸荷,单向阀单向阀4 4自动自动关闭关闭,只有小流量泵只有小流量泵2 2单独向系统供油单独向系统供油,活塞慢
4、速向右运动.设定小流量泵设定小流量泵2 2的最高的最高工作压力工作压力 注意注意:顺序阀:顺序阀3 3的的调定压力至少应比调定压力至少应比溢流阀溢流阀5 5的调定压力的调定压力低低10%-20%10%-20%。设定小流量泵设定小流量泵2 2的最高的最高工作压力工作压力 注意注意:顺序阀:顺序阀3 3的的调定压力至少应比调定压力至少应比溢流阀溢流阀5 5的调定压力的调定压力低低10%-20%10%-20%。大流量泵1的卸荷减少了动力消耗,回路效率较高。这种回路常用在执行元件快进和工进速度相差较大的场合,特别是在机床中得到了广泛的应用。液压系统常常需要调节的运动速度,以适应主机的工作循环需要。液压
5、缸的速度为:Aq 液压马达的转速:MVqn 式中 q 输入液压缸或液压马达的流量;A 液压缸的有效面积(相当于排量);VM 液压马达的每转排量。由以上两式可以看出,要控制缸和马达的速度,可以通过改变流入流量来实现,也可以通过改变排量来实现。对于液压缸来说,通过改变其有效作用面积A(相当于排量)来调速是不现实的,一般只能用改变流量的方法来调速。对变量马达来说,调速既可以改变流量,也可改变马达排量。目前常用的调速回路主要有以下几种:(1)(1)节流调速回路节流调速回路 采用定量泵供油,通过改变回路中节流面积的大小来控制流量,以调节其速度。(2)(2)容积调速回路容积调速回路 通过改变回路中变量泵或
6、变量马达的排量来调节执行元件的运动速度。(3)容积节流调速回路(联合调速)容积节流调速回路(联合调速)下面主要讨论节流调速回路节流调速回路和容积调速回路容积调速回路。节流调速回路有,旁路节流调速旁路节流调速三种基本形式。n设节流口为薄壁小孔,节流口压力流量方程中设节流口为薄壁小孔,节流口压力流量方程中 m1/2。V图1进油路节流调速回路 进油节流调速回路正常工作的条件:泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。注注意意 节流阀串联在泵和缸之间(1 1)速度负载特性)速度负载特性 当不考虑泄漏和压缩时,活塞运动速度为:11Aq(1)活塞受力方程为:11AFp 缸的流量方程为:mTTpCAq)(1
7、mpTppCAq)(11 =mpTAFpCA)(1p2 液压缸回油腔压力,p20。F 外负载力;式中:V图1进油路节流调速回路 于是 mpmTFApACAAq)(11111(2)式中C 与油液种类等有关的系数;AT 节流阀的开口面积;Tp1ppppT节流阀前后的压强差,m 为节流阀的指数;当为薄壁孔口时,m=0.5。mpmTFApACAAq)(11111(2)式(2)为进油路节流调速回路的速度负载特性方程。以v为纵坐标,FL为横坐标,将式(2)按不同节流阀通流面积AT作图,可得一组抛物线,称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。mpmTFApACAAq)(11111图2 进油路节流调速回路速
8、度负载特性曲线 100minmaxmaxcR(2 2)功率特性)功率特性 图1中,液压泵输出功率即为该回路的输入功率为:pppqpPFFP11111qpAq 回路的功率损失为:111qpqpPPPppp11)()(qppqqpTpp=1qpqpTp=而缸的输出功率为:V图1进油路节流调速回路 式中 溢流阀的溢流量,。q1qqqp 进油路节流调速回路的功率损失由两部分组成:溢流功率损失 和节流功率损失 qpPp112qpPT1qpqpPTppqpqpPPPppp11(3)V 图3回油路节流调速回路采用同样的分析方采用同样的分析方法可以得到与进油法可以得到与进油路节流调速回路相路节流调速回路相似的
9、速度负载特性似的速度负载特性.mpmFApACAT)(112 节流阀串联在节流阀串联在液压缸的回油路上液压缸的回油路上,进油路和回油路节流调速的比较进油路和回油路节流调速的比较 回油节流调速能承受一定的负值负载 回油节流调速回路运动平稳性好。进油节流调速的油液发热会使缸的内外泄漏增加;回油节流调速回路中重新启动时背压不能立即建立,会引起瞬间工作机构的前冲现象。进油路、回油路节流调速回路结构简单,但效率较低,只宜用在负载变化不大,低速、小功率场合,如某些机床的进给系统中。工作部件运动碰到死挡 铁后,液压缸进油腔压力上升至溢流阀调定压力,压力继电器发出信号,可控制下一步动作。图4 旁油路节流调速回
10、路 节流阀装在与节流阀装在与液压缸并联的支液压缸并联的支路上,利用节流路上,利用节流阀把液压泵供油阀把液压泵供油的一部分排回油的一部分排回油箱实现速度调节箱实现速度调节溢流阀作安全阀用,溢流阀作安全阀用,液压泵的供油压力液压泵的供油压力P Pp p取决于负载取决于负载。(1 1)速度负载特性)速度负载特性 考虑到泵的工作压力随负载变化,泵的输出流量qp应计入泵的泄漏量随压力的变化 ,采用与前述相同的分析方法可得速度表达式为:pq式中 qpt泵的理论流量;k泵的泄漏系数,其余符号意义同前。1)()(11111AAFCAAFkqvAqqqAqvmTptptp(2 2)功率特性)功率特性 回路的输入
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