1、1,Part 9.1 概述,液压基本回路分为： 压力控制回路 速度控制回路 方向控制回路 多执行元件控制回路 高效节能回路 汽车ABS系统液压回路,第九章 其他基本回路,2,Part 9.2 压力回路,压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。,压力控制回路包括调压、减压、增压、卸荷和平衡等回路。,第九章 其他基本回路,3,图9-1 调压回路 a）单级、二级 b）多级 c）比例 1、2、3先导式溢流阀 4二位二通电磁阀 5远程调压阀 6比例电磁溢流阀,第九章 其他基本回路,4,图9-2 用变量泵调压回路 1变量泵 2安全阀,第九章 其他
2、基本回路,5,为了使减压回路工作可靠起见，减压阀的最低调整压力应不小于0.5MPa，最高调整压力至少应比系统压力低0.5MPa。当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件的速度发生影响。,图9-4 无级减压回路 1比例减压阀 2溢流阀,2.减压回路,图9-3 减压回路 a）一级 b）二级 1减压阀 2溢流阀,减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。最常见的减压回路采用定值减压阀与主油路相连，如图9-3a所示。回路中的单向阀用于防止主油路压力低于减压阀调整压力时油液倒流，起短时保压作用。减压回路中也
3、可以采用类似两级或多级调压的方式获得两级或多级减压。图9-3b所示为利用先导式减压阀1的远程控制口接一溢流阀2，则可由阀1、阀2各调得一种低压。但要注意，阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定压力值。,也可用比例减压阀组成减压回路，如图9-4所示。调节输入比例减压阀1的电流，即可使分支油路无级减压，并易实现遥控。,第九章 其他基本回路,6,3.增压回路,图9-5 增压回路 a）单作用增压缸 b）双作用增压缸 1、2、3、4单向阀 5电磁换向阀,第九章 其他基本回路,7,用液压泵增压回路,本回路多用于起重机的液压系统。液压泵2和3由液压马达4驱动，泵1与泵2或泵3串联，从而实现增压，如图9-6所示
4、。,图9-6 用液压泵增压回路 1、2、3液压泵 4液压马达,4.卸荷回路,卸荷回路的功用是在液压泵不停止转动时，使其输出的流量在压力很低的情况下流回油箱，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。这种卸荷方式称为压力卸荷。,第九章 其他基本回路,8,图9-7 卸荷回路a）换向阀 b）插装阀 1溢流阀 2二位二通电磁阀,常见的压力卸荷方式有如下几种：,第九章 其他基本回路,9,先导式溢流阀卸荷回路,图9-10a中，若去掉远程调压阀5，使先导式溢流阀的远程控制口通过二位二通电磁阀4直接与油箱相连，便构成一种用先导式溢流阀的卸荷回路，这种卸荷回路切换时冲击小。,图9-10 调压回路 a）
5、单级、二级 b）多级 c）比例 1、2、3先导式溢流阀 4二位二通电磁阀 5远程调压阀 6比例电磁溢流阀,第九章 其他基本回路,10,多缸系统卸荷回路,图9-11 多缸系统卸荷回路,图9-11所示是由一个液压泵向两个以上液压缸供油的多缸系统的卸荷回路。该回路把四通换向阀和二通换向阀连接在一起动作，当各液压缸的换向阀都在中间位置时，泵就处于无载荷运转状态。,必须指出，在限压式变量泵供油的回路中，当执行元件不工作而不需要流量输入时，泵继续在转动，输出压力最高，但输出流量接近于零。因功率是流量和压力的乘积，所以这种情况下，驱动泵所需的功率也接近于零，就是说系统实现了卸荷。所以，确切地说，所谓卸荷意即
6、为卸功率之荷。,11,5.保压回路,保压回路：在执行元件停止工作或仅有工件变形所产生的微小位移的情况下使系统压力基本上保持不变。,最简单的保压回路：使用密封性能较好的液控单向阀的回路，阀类元件的泄漏使这种回路的保压时间不能维持太久。,常用的保压回路有：利用液压泵的保压回路利用蓄能器的保压回路自动补油保压回路,第九章 其他基本回路,12,利用液压泵的保压回路,在保压过程中，液压泵仍以较高的压力（保压所需压力）工作。此时，若采用定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回油箱，系统功率损失大，发热严重，故只在小功率系统且保压时间较短的场合下使用。若采用限压式变量泵，在保压时泵的压力虽较高，但输出流量几乎等于零
7、。因而，系统的功率损失较小，且能随泄漏量的变化而自动调整输出流量，故其效率也较高。,第九章 其他基本回路,13,利用蓄能器的保压回路,如图9-12a所示，当三位四通电磁换向阀5左位接入工作时，液压缸6向右运动，例如压紧工件后，进油路压力升高至调定值，压力继电器3发出信号使二位二通电磁阀7通电，液压泵1即卸荷，单向阀2自动关闭，液压缸则由蓄能器4保压。缸压不足时，压力继电器复位使泵重新工作。保压时间的长短取决于蓄能器容量和压力继电器的通断调节区间，而压力继电器的通断调节区间决定了缸中压力的最高和最低值。,图9-12 利用蓄能器的保压回路 a）利用蓄能器 b）多个执行元件 1液压泵 2单向阀 3压
8、力继电器 4蓄能器 5三位四通电磁换向阀 6液压缸 7二位二通电磁阀 8溢流阀,图9-12b所示为多个执行元件系统中的保压回路。这种回路的支路需保压。液压泵1通过单向阀2向支路输油，当支路压力升高达到压力继电器3的调定值时，单向阀关闭，支路由蓄能器4保压并补偿泄漏，与此同时，压力继电器发出信号，控制换向阀（图中未示），使泵向主油路输油，另一个执行元件开始动作。,第九章 其他基本回路,14,自动补油保压回路,图9-13所示为采用液控单向阀和电接点压力表的自动补油保压回路，其工作原理为：当1YA通电，换向阀右位接入回路，液压缸上腔压力上升至电接点压力表的上限值时，压力表触点通电，使电磁铁1YA断电
9、，换向阀处于中位，液压泵卸荷，液压缸由液控单向阀保压。,图9-13 自动补油的保压回路,当液压缸上腔压力下降到电接点压力表调定的下限值时，压力表又发出信号，使1YA通电，液压泵再次向系统供油，使压力上升。因此，这一回路能自动地补充压力油，使液压缸的压力能长期保持在所需范围内。,第九章 其他基本回路,15,6.平衡回路,功用：当执行机构不工作时，不致因受负载重力作用而使执行机构自行下落。,图9-13 用顺序阀的平衡回路,图9-13所示为采用单向顺序阀的平衡回路。当1YA通电后活塞下行时，液压缸下腔的油液顶开顺序阀而回油箱，回油路上存在一定背压。如果此顺序阀调定的背压值大于活塞和与之相连的工作部件
10、自重在缸下腔产生的压力值时，则当换向阀处于中位时，活塞及工作部件就能被顺序阀锁住而停止运动。,这种回路在活塞向下快速运动时功率损失大，锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落，因此它只适用于工作部件自重不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。,第九章 其他基本回路,16,图9-14 减压平衡回路,由减压阀和溢流阀组成减压平衡回路，如图9-14所示。进入液压缸的压力由减压阀调节，以平衡载荷F；液压缸的活塞杆跟随载荷作随动位移s，当活塞杆向上移动时，减压阀向液压缸供油；当活塞杆向下移动时，溢流阀溢流；保证液压缸在任何时候都保持对载荷的平衡。溢流阀的调定压力要大于减压阀的调定
11、压力。,在工程机械中常常用平衡阀（见图6-33）直接形成平衡回路。,第九章 其他基本回路,17,液压系统在保压过程中，由于油液压缩性和机械部分产生弹性变形，因而储存了相当的能量，若立即换向，则会产生压力冲击。因而对容量大的液压缸和高压系统（大于7MPa），应在保压与换向之间采取释压措施。,.释压回路,图9-15所示为释压回路。,当液压系统工作循环不频繁时，也可用手动截止阀释压。,第九章 其他基本回路,18,图9-15 释压回路 a）用节流阀 b）采用节流阀、液控单向阀和换向阀 c）用溢流阀 1三位四通换向阀 2二位二通电磁阀 3、4液控单向阀 5二位三通电磁阀 6溢流阀 7节流阀 8单向阀,图
12、9-15a为采用节流阀的释压回路。当加压（保压）结束后，首先使阀2换向和将阀1切换至中位，缸上腔高压油经节流阀释压。液压泵短期卸荷后再使阀1换接至左位，并使阀2断电，左位接入，活塞向上快速回程。,图9-15所示为释压回路。,图9-15b所示为采用节流阀、液控单向阀和换向阀的释压回路。当换向阀1处于中位、换向阀5右位接入时，液控单向阀3打开，缸左腔高压油经节流阀释压；然后将换向阀1切换到右位，同时使阀5断电复位，活塞便快速退回。,图9-15c为用溢流阀释压的回路。当换向阀处于图示位置时，溢流阀6的远程控制口通过节流阀7和单向阀8回油箱。调节节流阀的开口大小就可以改变溢流阀的开启速度，也即调节缸上
13、腔高压油的释压速度。溢流阀的调节压力应大于系统中调压溢流阀（图中未表示）的压力，因此溢流阀6也起安全阀的作用。,19,.制动回路,用顺序阀制动回路,用顺序阀制动回路如图9-16所示。图示为回路应用于液压马达产生负的载荷时的工况。将三位四通换向阀切换到下位，当液压马达为正载荷时，外控顺序阀由于压力油作用而被打开；但当液压马达为负的载荷时，液压马达入口侧的油压降低，内控顺序阀起制动作用。如换向阀处于中位，液压马达停止转动。,图9-16用顺序阀制动回路,第九章 其他基本回路,20,用溢流阀制动回路,图9-17用溢流阀制动回路 1、2溢流阀,图9-17所示为用溢流阀制动回路。它采用一个电磁阀控制两个溢
14、流阀的遥控口。图示位置为电磁阀断电，溢流阀2的遥控口直接通油箱，液压泵卸荷，而溢流阀1的遥控口堵塞，此时液压马达被制动。当电磁阀通电，阀1遥控口通油箱，阀2遥控口堵塞，使液压马达运转。,第九章 其他基本回路,21,1.快速运动回路,快速运动回路又称增速回路。 功用：使液压执行元件获得所需的高速，缩短机械空程运动时间，以提高系统的工作效率。,几种常用的快速运动回路 液压缸差动连接回路 采用蓄能器的快速运动回路 双液压泵供油回路 用增速缸的快速运动回路,第九章 其他基本回路,Part 9.1快速运动和速度换接回路,22,液压缸差动连接回路,如图6-25a所示的回路是利用二位三通电磁换向阀实现液压缸
15、差动连接的回路。当阀3和阀5左位接入时，液压缸差动连接作快进运动。当阀5电磁铁通电，差动连接即被切断，液压缸回油经过单向调速阀6，实现工进。阀3右位接入后，缸快退。,图9-8 液压缸差动连接回路 a）回路图 b）压力计算图 1液压泵 2溢流阀 3三位四通电磁换向阀 4液压缸 5二位三通电磁换向阀 6单向调速阀,F,这种连接方式，可在不增加泵流量的情况下提高执行元件的运动速度。但是，泵的流量和有杆腔排出的流量合在一起流过的阀和管路应按合成流量来选择，否则会使压力损失增大，泵的供油压力过高，致使泵的部分压力油从溢流阀溢回油箱而达不到差动快进的目的。,若设液压缸无杆腔的面积为A1，有杆腔的面积为A2
16、，液压泵出口至差动后合成管路前的压力损失为pi，液压缸出口至合成管路前的压力损失为p0，合成管路的压力损失为pc（见图9-8b），则液压泵差动快进时的供油压力pp可由力平衡方程求得，即：,第九章 其他基本回路,23,第六章 基本回路,液压与气压传动,图9-8 液压缸差动连接回路 a）回路图 b）压力计算图 1液压泵 2溢流阀 3 三位四通电磁换向阀 4液压缸 5二位三通电磁换向阀 6单向调速阀,式中F 差动快进时的负载,由上式可知，液压缸差动连接时其供油压力pp的计算与一般回路中压力损失的计算是不同的。,若A1=2A2，则有：,F,24,随着进入蓄能器油液的不断增多，油腔a和b中的压力亦不断升
17、高；当压力升高到b腔的液压力能克服导阀弹簧力，将导阀打开时，P口处来的压力油便经阻尼孔14、导阀阀口、主阀中心孔13和通口T流回油箱。由于阻尼孔的作用，b腔压力小于泵压，这使主阀阀口打开，泵开始卸荷。,此时b腔压力小于a腔压力。柱塞便对导阀施加一额外的推力，促使导阀和主阀的阀口都开得更大，结果使b腔压力下降到零，柱塞处于其最上端位置。由于a腔的工作面积比b腔大，因此蓄能器中的压力即使因泄漏而有所下降，卸荷阀仍能使泵处于卸荷状态。蓄能器所能达到的最高压力由调节螺钉9调定。,第六章 基本回路,液压与气压传动,采用蓄能器的快速运动回路,图9-11a是一种使用蓄能器来实现快速运动的回路，其工作原理如下
18、：当换向阀5处于中位时，液压缸6不动，液压泵1经单向阀3向蓄能器4充油，使蓄能器储存能量。当蓄能器压力升高到它的调定值时，卸荷阀2打开，液压泵卸荷，由单向阀保持住蓄能器压力。当换向阀的左位或右位接入回路时，泵和蓄能器同时向液压缸供油，使它得到快速运动。在这里，卸荷阀的调整压力应高于系统工作压力，以保证泵的流量全部进入系统。,图9-11采用蓄能器的快速运动回路 a）回路图 b）卸荷阀结构 1液压泵 2卸荷阀 3单向阀 4蓄能器 5换向阀 6液压缸 7柱塞 8导阀 9调节螺钉 10导阀弹簧 11主阀弹簧 12主阀 13中心孔 14阻尼孔,这种回路中卸荷阀的结构是专门设计的（见图9-11b），它与一
19、般先导式压力阀不同。其导阀8除了受弹簧10的力和b腔处液压力作用外，还要承受柱塞7的推力。当蓄能器开始充油时，卸荷阀中的导阀8和主阀12都处于关闭位置，油腔a和b处的压力都等于泵压，柱塞两端液压力平衡，对导阀不产生推力。,25,图9-11采用蓄能器的快速运动回路 a）回路图 b）卸荷阀结构 1液压泵 2卸荷阀 3单向阀 4蓄能器 5换向阀 6液压缸 7柱塞 8导阀 9调节螺钉 10导阀弹簧 11主阀弹簧 12主阀 13中心孔 14阻尼孔,这种快速运动回路适用于短时间内需要大流量、又希望以较小流量的泵提供较高速度的快速运动场合。但是系统在其整个工作循环内必须有足够长的停歇时间，以使液压泵能对蓄能
20、器充分地进行充油。,第九章 其他基本回路,26,双液压泵供油回路,图9-9 双液压泵供油回路 1大流量泵 2小流量泵 3顺序阀 4单向阀 5溢流阀,图9-9所示为双液压泵供油快速运动回路，图中1为大流量泵，2为小流量泵，在快速运动时，泵1输出的油液经单向阀4与泵2输出的油液共同向系统供油；工作行程时，系统压力升高，打开液控顺序阀3使泵1卸荷，由泵2单独向系统供油。系统的工作压力由溢流阀5调定。单向阀4在系统工进时关闭。,优点：功率损耗小，系统效率高，因而应用较为普遍。,第九章 其他基本回路,27,用增速缸的快速运动回路,图9-10 用增速缸的快速运动回路 1增速缸 2三位四通换向阀 3液控单向
21、阀 4顺序阀,图9-10所示为采用增速缸的快速运动回路。当三位四通换向阀左位接入系统时，压力油经增速缸中的柱塞的通孔进入B腔，使活塞快速伸出，速度为v=4qp/d2（d为柱塞外径），A腔中所需油液经液控单向阀3从辅助油箱吸入。活塞杆伸出到工作位置时，由于负载加大，压力升高，打开顺序阀4，高压油进入A腔，同时关闭单向阀3。此时活塞杆在压力油作用下继续外伸，但因有效面积加大，速度变慢而推力加大。这种回路常被用于液压机的系统中。,第九章 其他基本回路,28,2.速度换接回路,功用：使液压执行元件在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运动速度 。,包括： 快速转慢速的换接； 两个慢速之间的换接。,实
22、现这些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。,第九章 其他基本回路,29,快速转慢速的换接回路,图9-12 用行程阀的速度换接回路 1泵 2换向阀 3溢流阀 4单向阀 5节流阀 6行程阀 7液压缸,图9-12为用行程阀来实现快慢速换接的回路。图示状态下，液压缸7快进。当活塞所连接的挡块压下行程阀6时，行程阀关闭，液压缸右腔的油液必须通过节流阀5才能流回油箱，活塞运动速度转变为慢速工进。当换向阀2左位接入回路时，压力油同时经单向阀4和节流阀进入液压缸右腔，活塞快速向左返回。,优点：快慢速换接过程比较平稳，换接点的位置比较准确。,缺点：行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂，若将行程阀改
23、为电磁阀，安装连接比较方便，但速度换接的平稳性、可靠性以及换向精度都较差。,能够实现快速转慢速换接的方法很多，图9-8和图9-10所示的快速运动回路都可以使液压缸的运动由快速换接为慢速。下面再介绍一种在组合机床液压系统中常用的行程阀的快慢速换接回路。,第九章 其他基本回路,30,图9-13b所示为两调速阀串联的速度换接回路。当换向阀6左位接入回路时，因调速阀2被阀5短接，输入缸4的流量由调速阀1控制。当阀5右位接入回路时，由于通过调速阀2的流量调得比调速阀1的小，所以输入缸的流量由调速阀2控制。在这种回路中调速阀1一直处于工作状态，它在速度换接时限制了进入调速阀2的流量，因此它的速度换接平稳性
24、较好。但由于油液经过两个调速阀，所以能量损失较大。,两种慢速的换接回路,图9-13 用两个调速阀的速度换接回路 a）调速阀并联 b）调速阀串联 1、2调速阀 3二位三通电磁换向阀 4缸 5二位二通电磁阀 6三位四通电磁换向阀,图9-13所示为用两个调速阀来实现不同工进速度的换接回路，图6-30a中的两个调速阀并联，由换向阀3实现换接。图示位置输入缸4的流量由调速阀1调节；换向阀3右位接入时，则由调速阀2调节，两个调速阀的调节互不影响。但是，一个调速阀工作时另一个调速阀内无油通过，它的减压阀处于最大开口位置，速度换接时大量油液通过该处将使工作部件产生突然前冲现象。因此它不宜用于在工作过程中的速度
25、换接，只可用在速度预选的场合。,第九章 其他基本回路,31,Part 9.4 换向回路和锁紧回路,方向控制回路用来控制液压系统各油路中液流的接通、切断或变向，从而使各执行元件按需要相应地实现起动、停止或换向等一系列动作。,包括： 换向回路 锁紧回路 缓冲回路,第九章 其他基本回路,32,1.换向回路,基本要求：换向可靠、灵敏而又平稳，换向精度合适。,换向过程一般可分为三个阶段：执行元件减速制动，暂短停留和反向起动。,换向过程通过换向阀的阀心与阀体之间位置变换来实现，因此选用不同换向阀组成的换向回路，其换向性能不同。,根据换向过程的制动原理，可有两种换向回路： 时间制动换向回路 行程制动换向回路
26、,第九章 其他基本回路,33,时间制动换向回路,定义：从发出换向信号,到实现减速制动(停止),这一过程的时间基本上是一定的。,这种换向回路可以按具体情况调节制动时间，以使其换向平稳又提高生产效率。故这种回路宜用于换向精度要求不高，但换向频率高且要求换向平稳的场合，如平面磨床、牛头刨床、插床等的液压系统。,回路工作原理分析,第九章 其他基本回路,34,由上述减速制动过程可知，从工作台上换向挡铁碰到换向杠杆使先导阀（行程阀）换向，到工作台减速制动停止，换向阀心总是移动一定的距离（制动锥的长度）。当换向阀两端的节流阀调好之后，工作台每次换向制动所需的时间是一定的，所以称为时间制动换向回路。,在这段时
27、间内、工作台速度大，换向冲出量就大，其异速换向定位精度低。当工作台停止后，换向阀心仍继续慢速右移，制动锥b和d逐渐将进油路24和回油路35打开，工作台便开始反向（向右）运动。工作台的向左、向右运动速度均由节流阀L调节。,图9-14 时间控制换向回路 A先导阀 B换向阀 L节流阀 a、b、c、d制动锥 1、2、3、4、5、8、9、10、11油路 6、7快跳孔,图9-14所示为时间控制换向回路。图示位置为活塞带动工作台向左运动到行程终点，工作台上挡铁碰到换向杠杆使先导阀A切换到左位。此时，控制压力油经先导阀A、油路10至换向阀B左端的单向阀、油路8进入换向阀的左端，换向阀右端的油首先经快跳孔7、油
28、路11、先导阀回油箱，换向阀心便迅速右移至中间位置将快跳孔7盖住，实现换向前的快跳。,在此过程中，制动锥c和a逐渐将进油路23和回油路45关小，实现工作台的缓冲制动。当换向阀心到达中位时，由于采用中位H型过渡机能，液压缸左、右腔便同时与进、回油相通，工作台靠惯性浮动。当换向阀心盖住快跳孔7后，阀心右端回油只能经节流阀回油箱，阀心慢速向右移动，直到制动锥c和a将进油路23和回油路45都关闭时，工作台即停止运动。,这种换向回路可以按具体情况调节制动时间，以使其换向平稳又提高生产效率。故这种回路宜用于换向精度要求不高，但换向频率高且要求换向平稳的场合，如平面磨床、牛头刨床、插床等的液压系统。,第九章
29、 其他基本回路,35,行程制动换向回路,定义：从发出换向信号到工作部件减速制动、停止的过程中，工作部件所走过的行程基本上是一定的。,这种换向回路具有高的换向定位精度和良好的换向平稳性；但工作台换向前的速度越高，制动时间就越短，换向平稳性就较差；此外，换向阀和先导阀的结构复杂，制造精度要求高。,回路工作原理分析,第九章 其他基本回路,36,首先因换向阀右端的回油可经快跳孔b和先导阀回油箱，所以换向阀就向右快跳到中间位置，由于换向阀的中位过渡机能为P型，液压缸左、右两腔同时通压力油，与此同时先导阀的制动锥e将缸的回油路关闭，因此液压缸便立即停止工作。当换向阀快跳到中位时，其阀心将快跳孔b关闭，这时
30、阀B右端的回油只能经节流阀D、先导阀回油箱，换向阀心就慢速右移（此时液压缸两腔仍通压力油），实现液压缸换向前的暂停。当阀B慢速右移至阀心上的凹槽与快跳孔b相通时，换向阀心又实现第二次快跳至右端，这时工作台的进、回油路也迅速换向，工作台便快速反向运动（右行），实现一次换向。,图9-15 行程制动换向回路 A先导阀 B换向阀 C、D单向节流阀 E节流阀 a、c、d油路 b快跳孔 e制动锥,这种换向回路具有高的换向定位精度和良好的换向平稳性；但工作台换向前的速度越高，制动时间就越短，换向平稳性就较差；此外，换向阀和先导阀的结构复杂，制造精度要求高。,主要用在工作台速度较低的外圆磨床和内圆磨床等液压系
31、统中。,由上述换向过程可知，从工作台挡铁碰到换向杠杆推动先导阀心右移，到该阀心上的制动锥e将缸的回路完全关闭，工作台完全停止，先导阀心移动的距离（等于制动锥e的长度）基本上是一定的，而先导阀心的移动是由工作台通过换向杠杆带动的， 所以工作台的运动行程也基本上是一定的，而与工作台的运动速度无关。故这种控制方式称为行程制动换向。,图9-15所示为行程制动换向回路。图示位置，液压缸带动工作台向左运动，当工作台到达左端预定位置时，挡铁碰到换向杠杆带动先导阀心A右移，先导阀心上的制动锥e便逐渐关闭缸左腔a节流阀E的回油路，使工作台减速制动。在先导阀心上的制动锥完全关闭缸的回油路之前，先导阀左边到换向阀B
32、左端的控制油路和换向阀右端到先导阀右边的控制回油路就已开始打开（一般为0.10.45mm），使换向阀以三种速度向右移动，以实现工作台的换向。,第九章 其他基本回路,37,2.锁紧回路,图9-16锁紧回路,功用：使液压缸能在任意位置上停留，且停留后不会因外力作用而移动位置。,图9-16所示为使用液控单向阀（又称双向液压锁）的锁紧回路。当换向阀左位接入时，压力油经左边液控单向阀进入液压缸左腔，同时通过控制口打开右边液控单向阀，使液压缸右腔的回油可经右边液控单向阀及换向阀流回油箱，活塞向右运动。反之，活塞向左运动。到了需要停留的位置，只要使换向阀处于中位，因阀的中位为H型机能（Y型也可），所以两个液
33、控单向阀均关闭，使活塞双向锁紧。,回路中由于液控单向阀的密封性好，泄漏极少，锁紧的精度主要取决于液压缸的泄漏。这种回路被广泛用于工程机械，起重运输机械等有锁紧要求的场合。,第九章 其他基本回路,38,3.缓冲回路,当运动部件在快速运动中突然停止或换向，就会引起液压冲击和振动，这不仅会影响其定位或换向精度，而且会妨碍机器的正常工作。,为了消除运动部件突然停止或换向时的液压冲击，除了在液压元件（液压缸）本身设计缓冲装置外，还可在系统中设置缓冲回路，有时则需要综合采用几种制动缓冲措施。,缓冲回路有：溢流缓冲回路和节流缓冲回路 。,第九章 其他基本回路,39,图9-17所示为溢流缓冲回路。图9-17a
34、和图9-17b分别为液压缸和液压马达的双向缓冲回路。缓冲用溢流阀1的调节压力应比主溢流阀2的调节压力高5%10%，当出现液压冲击时产生的冲击压力使溢流阀1打开，实现缓冲，缸的另一腔（低压腔）则通过单向阀从油箱补油，以防止产生气穴现象。,图9-17 溢流缓冲回路 a）液压缸 b）液压马达 1缓冲用溢流阀 2主溢流阀,第九章 其他基本回路,40,图9-18 节流缓冲回路 a）采用单向行程节流阀 b）二级节流缓冲 c）溢流节流联合缓冲 1三位四通换向阀 2单向行程节流阀 3、4、8节流阀 5三位四通阀 6溢流阀 7二位二通阀,图9-18所示为节流缓冲回路,图9-18a为采用单向行程节流阀的双向缓冲回
35、路。当活塞运动到达终点前的预定位置时，挡铁逐渐压下行程节流阀2，运动部件便逐渐减速缓冲直到停止。只要适当地改变挡铁的工作面形状，就可改变缓冲效果。,图9-18b为二级节流缓冲回路。阀1、5左位接入时，活塞快速右行，当活塞到达终点前预定位置时，使阀5处于中位，这时回油经节流阀3和4回油箱，获得一级减速缓冲；当活塞右行接近终点位置时，再使阀5右位移入，这时缸的回油只经节流阀3回油箱，获得第二级减速缓冲。,图9-18c为溢流节流联合缓冲回路。当三位四通换向阀1左位（或右位）接入时，活塞快速向右（或向左）运动。当二位二通阀7右位接入时，实现以溢流阀6为主的第一级缓冲；当回油压力降到溢流阀6的缓冲调节压
36、力时，溢流阀6关闭，转为节流阀8的节流缓冲，活塞便以第二级缓冲减速到达终点。使三位四通阀处于中位，实现了活塞定位。本回路只要适当调整溢流阀6和节流阀8，能获得良好的缓冲效果。,41,Part 9.5 多缸动作回路,在液压系统中，如果由一个油源给多个液压执行元件输送压力油，这些执行元件会因压力和流量的彼此影响而在动作上相互牵制，必须使用一些特殊的回路才能实现预定的动作要求。,常见的多执行元件控制回路主要有以下三种 ： 顺序动作回路 同步动作回路 多执行元件互不干扰回路,第九章 其他基本回路,42,1.顺序动作回路,功用：使液压系统中的各个执行元件严格地按规定的顺序动作。,按控制方式不同，可分为：
37、 行程控制顺序动作回路 压力控制顺序动作回路,第九章 其他基本回路,43,图9-17行程控制顺序动作回路 a）行程阀控制 b）行程开关控制 1、2液压缸 3二位四通手动换向阀 4二位四通行程阀 5、6二位四通电磁换向阀,行程控制顺序动作回路,第九章 其他基本回路,44,压力控制顺序动作回路,图9-18 顺序阀控制 顺序动作回路 1、2缸 3、4顺序阀,图9-18所示为使用顺序阀的压力控制顺序动作回路。当换向阀左位接入回路且顺序阀4的调定压力大于液压缸1的最大前进工作压力时，压力油先进入液压缸1的左腔，实现动作；当液压缸行至终点后，压力上升，压力油打开顺序阀4进入液压缸2的左腔，实现动作；同样地
38、，当换向阀右位接入回路且顺序阀3的调定压力大于液压缸2的最大返回工作压力时，两液压缸则按和的顺序返回。,这种回路适用于液压缸数目不多，负载变化不大的场合。,显然这种回路动作的可靠性取决于顺序阀的性能及其压力调定值，一般，顺序阀的调定压力应比前一个动作的压力高出0.81.0MPa，否则顺序阀易在系统压力波动时造成误动作。,第九章 其他基本回路,45,2.同步动作回路,功用：保证系统中的两个或多个液压执行元件在运动中的位移量相同或以相同的速度运动。,从理论上讲，对两个工作面积相同的液压缸输入等量的油液即可使两液压缸同步。但泄漏、摩擦阻力、制造精度、外负载、结构弹性变形以及油液中的含气量等因素都会使
39、同步难以保证。为此，同步动作回路要尽量克服或减少这些因素影响，有时要采取补偿措施，消除累积误差。,第九章 其他基本回路,46,带补偿措施的串联液压缸同步回路,图9-19 带补偿措施的串联 液压缸同步回路 1、2缸 3液控单向阀 4、5二位三通电磁换向阀 6三位四通电磁换向阀 a、b行程开关,补偿原理：当三位四通换向阀6右位接入时，两液压缸活塞同时下行，若缸1的活塞先运动到底，它就触动行程开关a使阀5通电，压力油经阀5和液控单向阀3向缸2的B腔补油，推动活塞继续运动到底，误差即被消除。若缸2先到底，则触动行程开关b使阀4通电，控制压力油使液控单向阀反向通道打开，使缸1的A腔通过液控单向阀回油，其
40、活塞即可继续运动到底。,只适用于负载较小的液压系统。,图9-19所示为两液压缸串联同步回路，在这个回路中，液压缸1的有杆腔A的有效面积与液压缸2的无杆腔B的有效面积等，因而从A腔排出的油液进入B腔后，两液压缸的下降便得到同步。回路中有补偿措施使同步误差在每一次下行运动中都得到消除，以避免误差的积累。,第九章 其他基本回路,47,图9-20b所示为采用同步液压马达的同步回路。两个液压马达4的轴刚性联接，它把等量的油液分别输入两个尺寸相同的液压缸中，使两液压缸同步运动。图中与马达并联的节流阀5用于修正同步误差。影响这种回路同步精度的主要因素有：同步马达由于制造上的误差而引起排量的差别，作用于液压缸
41、活塞上的负载不同引起的泄漏不同以及摩擦阻力不同等，但这种回路的同步精度比节流控制的要高。,用同步缸或同步马达的同步同路,图9-20 同步缸和同步马达的同步回路 a）同步缸 b）同步马达 1同步缸 2、3液压缸 4同步马达 5节流阀,图9-20a所示为采用同步缸的同步回路，同步缸1的A、B两腔的有效面积相等，且两工作缸面积也相等，则缸2、3实现同步运动。这种同步回路的同步精度取决于液压缸和同步缸的加工精度和密封性，一般可达到1%2%。由于同步缸一般不宜做得过大，所以这种回路仅适用于小容量的场合。,第九章 其他基本回路,48,同步控制也可采用其他方式来实现。如采用分流阀、集流阀或采用和机构联结的方
42、法等。采用分流阀时，泵输出的油液流经分流阀分成等量的两股流量，然后分别输入有效工作面积相等的液压缸，便可使两缸实现同步运动。采用集流阀时，泵向两个相同的缸输油，而缸的回油经集流阀回油箱，集流阀能维持两缸的回油流量相等，从而保证两缸的运动同步。采用和机构联结的方法，是利用要实现同步的机构间的刚性联结来实现同步运动。,对于同步精度要求较高的场合，可以采用由比例阀和电液伺服阀组成的同步回路。,第九章 其他基本回路,49,用电液伺服阀的同步回路,图9-21 用电液伺服阀的同步回路 1换向阀 2电液伺服阀 3、4位移传感器 5伺服放大器,图9-21a所示同步回路利用电液伺服阀2接收位移传感器3和4的反馈
43、信号来保持输出流量与换向阀1相同，从而实现两缸同步运动。图9-21b回路则用伺服阀直接控制两个缸的同步动作。用伺服阀同步精度高，价格昂贵。也可用比例阀代替伺服阀，使之价格降低，但同步精度也相应降低。,第九章 其他基本回路,50,3. 多缸快慢速互不干扰回路,功用：防止液压系统中的几个液压执行元件因速度快慢的不同而在动作上的相互干扰。,第九章 其他基本回路,51,但此时缸B仍作快进运动，互不影响。当各缸都转为工进后，它们全由小泵1供油。此后，若A又率先完成工进，行程开关使阀7和阀6的电磁铁均通电，缸A即由大泵2供油快退，当电磁铁均断电时，各缸都停止运动，并被锁在所在的位置上。由此可见，这种回路之
44、所以能够防止多缸的快慢速运动互不干扰，是由于快速和慢速各由一个液压泵分别供油，再由相应的电磁铁进行控制的缘故。,图9-22所示为双液压泵供油来实现多缸快慢速互不干扰回路。图中的液压缸A和B各自要完成“快进工进快退”的自动工作循环。在图示状态下各缸原位停止。当阀5、阀6的电磁铁均通电时，各缸均由双泵中的大流量泵2供油并作差动快进。这时如某一个液压缸，例如缸A，先完成快进动作，由挡块和行程开关使阀 7电磁铁通电，阀6电磁铁断电，此时大泵进入缸A的油路被切断，而双泵中的高压小流量泵1经调速阀9、换向阀7、单向阀8、换向阀6进入缸A左腔，而缸右腔油经阀6、阀7回油箱，缸A速度由调速阀9调节。,图9-2
45、2双泵供油互不干扰回路 A、B缸 1小流量泵 2大流量泵 3、9调速阀 4、5、6、7二位五通电磁换向阀 8单向阀,第九章 其他基本回路,52,当其中一个液压缸，如缸A先完成快进动作，则液压缸A的无杆腔压力升高，于是顺序节流阀3的阀口被打开，高压小流量泵1的压力油经阀3中的节流口而进入液压缸A的无杆腔，高压油同时使阀2中的单向阀关闭，缸A的运动速度由阀3中的节流口的开度所决定（节流口大小按工进速度进行调整）。,此时缸B仍由泵2供油进行快进，两缸动作互不干扰。此后，当缸A率先完成工进动作，阀4的右位接入，由泵2的油液使缸A退回。若阀4和阀8电磁铁均断电，则液压缸停止运动。由此可见，该回路中顺序节
46、流阀的开启取决于液压缸工作腔的压力。这种回路被广泛应用于组合机床的液压系统中。,图9-23所示为采用叠加阀的互不干扰回路。该回路采用双联泵供油，其中泵2为低压大流量泵，供油压力由溢流阀1调定，泵1为高压小流量泵，其工作压力由溢流阀5调定，泵2和泵1分别接叠加阀的P口和P1口。当换向阀4和8左位接入时，液压缸A和B快速向左运动，此时远程式顺序节流阀3和7由于控制压力较低而关阀，因而泵1的压力油经溢流阀5回油箱。,图9-23 叠加阀的互不干扰回路 A、B缸 1、5溢流阀 2、6单向阀 3、7远控式顺序节流阀 4、8三位四通电磁换向阀,第九章 其他基本回路,53,Part 9.8 汽车ABS系统液压
47、回路,ABS系统是目前汽车上所使用的制动系统，其液压回路如图9-25所示。,图9-25 汽车ABS系统液压回路 1释放阀 2电磁阀 3制动分缸 4制动总缸 5喷注泵 6储液罐,ABS系统液压回路的工作原理如下：电子控制器根据车轮轮速传感器传来的信号，进行数学计算和逻辑判断，控制电磁阀2来改变制动回路的压力。,当需要制动压力上升时，电子控制器不给电磁阀2供电，使其处于图示位置。制动液从制动总缸4通过阀2到制动分缸3，制动压力上升。,当需要维持制动压力时，电子控制器给电磁阀2供电，供电电流为最大电流的1/2，使阀2处于图示中位。制动分缸3与制动总缸4断开，维持制动压力。,当需要制动压力下降时，电子控制器给电磁阀2提供最大电流，使阀2处于图示上位。制动分缸3与储液罐6相通，制动液从制动分缸流进储液罐，同时喷注泵5把多余制动液输给制动总缸，制动压力下降。1为释放阀。,第九章 其他基本回路,
