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液压基本回路ppt课件

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本章提要 本章介绍液压基本回路,这些回路主要包括: ?快速运动回路 ?调速回路(包括节流调速回路和容积调速回路) 注意 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。 1 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 回路和双泵供油的快速运动回路。 2 液压缸差动连接的快 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 缸无杆腔的有效面积A1大 于有杆腔的有效面积A2, 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 3 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 4 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: ? ? 1' A1 ?1 ( A1 ? A2 ) 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 5 双泵供油的快速运动回路 设定双泵供油时 系统的最高工作 压力 图双泵供油的快速运动回路 当换向阀6处于 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; 低压大流量泵1和高压 小流量泵2组成的双联 泵作为系统的动力源。 6 注意:顺序阀3的 调定压力至少应比 溢流阀5的调定压力 低10%-20%。 换向阀6的电磁 铁通电后, 缸有杆腔 经节流阀7回油箱, 系统压力升高,达到 顺序阀3的调定压力 后,大流量泵1通过阀 3卸荷,单向阀4自动 关闭,只有小流量泵2 单独向系统供油,活 塞慢速向右运动. 设定小流量泵2的最高 工作压力 7 注意:顺序阀3的 调定压力至少应比 溢流阀5的调定压力 低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。 设定小流量泵2的最高 工作压力 8 第二节 速度控制回路(一) ——调速回路 调速方法概述 液压系统常常需要调节液压缸和液压马达的运动速 度,以适应主机的工作循环需要。液压缸和液压马达的 速度决定于排量及输入流量。 液压缸的速度为: 液压马达的转速: 式中 ??q A n? q VM 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。 9 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。 10 目前常用的调速回路主要有以下几种: (1)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)容积调速回路 通过改变回路中变量泵或变量 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) 下面主要讨论节流调速回路和容积调速回路。 一. 定量泵节流调速回路 节流调速回路有进油路节流调速,回油节路流调速, 旁路节流调速三种基本形式。 ?设节流口为薄壁小孔,节流口压力流量方程中 m=1/121。 (一) 进油路节流调速回路 节流阀串联在 泵和缸之间 注 意 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。 图1进油路节流调速回路 V 12 (1)速度负载特性 当不考虑泄漏和压缩时,活塞运动速度为: ? ? q1 (1) V A1 活塞受力方程为: p1 ? F A1 式 中 :F — 外负载力; p2 — 液压缸回油腔压力,p2?0。 缸的流量方程为: q1 ? CAT (?pT )m图1进油路节流调速回路 q1 ? CAT ( pp ? p1)m = CAT ( pp ? F )m A1 13 于是 ? ? q 1 A1 ? CAT A11? m ( p p A1 ? F )m (2) 式中 C —与油液种类等有关的系数; AT —节流阀的开口面积; ?pT —节流阀前后的压强差,?pT ? pp ? p1 m —为节流阀的指数;当为薄壁孔口时,m =0.5。 14 ? ? q 1 A1 ? CAT A11? m ( p p A1 ? F )m (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。 15 ? ? q 1 A1 ? CAT A11? m ( p p A1 ? F )m Rc max ? ?max ?min ? 100 图2 进油路节流调速回路速度负载特性曲线 16 (2)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: Pp ? ppqp V 而缸的输出功率为: q P1 ? F? ? F 1 A ? pq 11 1 回路的功率损失为: ?P ? Pp ? P1 ? ppqp ? p1q1 = pp (q1 ? ?q) ? ( pp ? ?pT )q1 图1进油路节流调速回路 = pp?q ?



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