全国高等职业教育示范专业规划教材 液压与气动,主 编 马廉洁 副主编 单淑梅 韩廷水 参 编 张文祥 赵春红,机械工业出版社,第六章 液压基本回路,定义： 液压基本回路，就是指由有关的液压元件组成的用来完成特定功能的典型回路。,第六章 液压基本回路,第一节 压力控制回路 第二节 速度控制回路 第三节 多缸工作控制回路 第四节 其他回路,第一节 压力控制回路,一、调压回路 二、减压回路 三、卸荷回路 四、增压回路 五、保压回路 六、平衡回路,一、调压回路 为使系统的压力与负载相适应并保持稳定，或为了安全而限定系统的最高压力，都要用到调压回路，下面介绍二种调压回路。 1. 单级调压回路 如图6-1（a）所示，在液压泵的出口处设置并联的溢流阀来控制回路的最高压力为恒定值。液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力 。,第一节 压力控制回路,图6-1 a) 单级调压回路,单级调压回路动画演示,第一节 压力控制回路,2. 多级调压回路 （1）二级调压回路 图6-1（b）是应用于压力机的一种双级调压回路，它可实现两种不同的系统压力控制。由溢流阀3和溢流阀4各调一级：活塞1上升为非工作行程，其压力由低压溢流阀3调节，且只需克服运动部件自身的重量和摩擦阻力即可；活塞下降为工作行程，其压力由高压溢流阀4调节。溢流阀3、4的规格都必须按液压泵最大供油量来选择。,第一节 压力控制回路,二级调压回路,图6-1（b）,（2）三级以上的调压回路 图6-1（c）所示为三级调压回路。在图示状态下，系统压力由溢流阀1调节；当1YA带电时，系统压力由溢流阀2调节；当2YA带电时，系统压力由溢流阀3调节。因此可以得到三级压力。,第一节 压力控制回路,图6-1 c) 三级调压回路,三级调压回路动画演示,第一节 压力控制回路,二、减压回路,至主油路,图6-2 a) 单级减压回路 b) 两级减压回路 单级减压回路动画演示 两级减压回路动画演示,1,2,至主 油路,第一节 压力控制回路,如图6-2(a)所示，回路中的单向阀作用是当主系统压力下降到低于减压阀调定压力（如主油路中液压缸快速运动）时，防止油液倒流，起短时保压之用。在减压回路中，也可以采用类似两级或多级调压的方法获得两级或多级减压。如图6-2(b)所示为利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2，电磁铁断电，支路压力由减压阀1调定，电磁铁通电，则由溢流阀2调定。,第一节 压力控制回路,三、卸荷回路 1. 采用三位阀的卸荷回路 M、H和K型中位机能的三位换向阀处于中位时，使泵与油箱连通，实现卸荷。图6-3所示为采用具有M型中位机能换向阀的卸荷回路。这种方法比较简单，当阀处于中位时，泵卸荷。图6-3 (a)适用于低压小流量的液压系统；图6-3 (b)适用于高压大流量系统。,第一节 压力控制回路,图6-3 a) 低压小流量卸荷回路 b) 高压大流量卸荷回路,第一节 压力控制回路,2. 采用二位二通阀的卸荷回路 3. 采用先导式溢流阀的卸荷回路,动画演示,采用二位二通阀的卸荷回路的动画演示,第一节 压力控制回路,4. 用蓄能器保压的卸荷回路,图6-6采用蓄能器保压的卸荷回路,图示位置，液压泵向蓄能器和液压缸供油，系统压力达到卸荷阀(液控顺序阀)7的调定值时，阀7动作，使溢流阀2的遥控口接通油箱，则液压泵1卸荷。此后由蓄能器5来保持液压缸6的压力，保压时间取决于系统的泄漏量、蓄能器的容量等。当压力降到一定数值时，阀7关闭，泵1就继续向蓄能器和系统供油。这种回路适用于液压缸的活塞较长时间作用在物体上的系统。,第一节 压力控制回路,四、增压回路 1. 单作用增压器的增压回路,图6-7单作用增压器组成的单向增压回路,单向增压回路动画演示,增压缸4中有大、小两个活塞，并由一根活塞杆连接在一起。当手动换向阀3右位工作时，输出压力油进入液压缸A腔，推动活塞向右运动，右腔油液经手动换向阀3流回油箱，而B腔输出高压油，高压油液进入工作缸6推动单作用式液压缸活塞下移。当手动换向阀3左位工作时，增压缸活塞向左退回，工作缸6靠弹簧复位。,第一节 压力控制回路,2. 双作用增压器的增压回路,图6-8 双作用增压器的增压回路,当活塞处在图示位置时，液压泵压力油进入增压器左端大、小油腔，右端大油腔的回油通油箱，右端小油腔的增压油经单向阀4输出，此时单向阀1、3被封闭。当活塞移到右端时，二位四通换向阀的电磁铁通电，油路换向后，活塞反向左移。同理，左端小油腔输出的高压油通过单向阀3输出。这样，增压器的活塞不断往复运动，两端便交替输出高压油，从而实现了连续增压。,动画演示,第一节 压力控制回路,3. 气压液压的增压回路,图6-9 气、液联合使用的增压回路,当把手动操作换向阀移到阀右位工作时，空气进入上方油箱，把上方油箱的油液经增压器小直径活塞下部送到三个液压缸。当液压缸冲柱下降碰到工件时，造成阻力使空气压力上升，并打开顺序阀，使空气进入增压器活塞的上部来推动活塞。增压器的活塞下降会遮住通往上方油箱的油路，活塞继续下移，使小直径活塞下侧的油液变成高压油液，并注入三个液压缸。,第一节 压力控制回路,五、保压回路 1. 利用蓄能器的保压回路,图6-10 利用蓄能器的保压回路,当换向阀移到阀左位时，活塞前进，并将虎钳夹紧，这时泵继续输出的压力油将为蓄能器充压，直到卸荷阀被打开卸载为止，此时，作用在活塞上的压力由蓄能器来维持，并补充液压缸的漏油作用在活塞上。当工作压力降低到比卸荷阀所调定的压力还低时，卸荷阀又关闭，泵的液压油再继续送往蓄能器。,第一节 压力控制回路,2. 自动补油的保压回路,图6-11 自动补油的保压回路,当阀3的右位机能起作用时，泵1经液控单向阀4向液压缸6上腔供油，活塞自初始位置快速前进，接近物体。当活塞触及物体后，液压缸上腔压力上升，并在达到预定压力值时，电接触式压力表5发出信号，将阀3移至中位，使泵1卸荷，液压缸上腔由液控单向阀保压。当液压缸上腔的压力下降到某一规定值时，电接触式压力表5又发出信号，使阀3右位又起作用，泵1再次重新向液压缸6的上腔供油，使压力回升。,第一节 压力控制回路,六、平衡回路 1. 采用单向顺序阀的平衡回路,图6-12 采用单向顺序阀的平衡回路,当1YA得电，活塞下行时，回油路上存在着一定的背压，只要将单向顺序阀4的调定压力调得能支承住活塞和与之相连的工作部件自重，活塞就可平稳地下落。这种平衡回路，由于顺序阀的泄漏，当液压缸停留在某一位置后，活塞还会缓慢下降。只要在单向顺序阀4和液压缸5之间增加一液控单向阀，就可以防止活塞因单向顺序阀的泄漏而下降。,第一节 压力控制回路,2. 采用单向节流阀和液控单向阀的平衡回路,图6-13用单向节流阀和液控单向阀的平衡回路,当液压缸6上腔进油，活塞向下运动时，因液压缸下腔的回油经节流阀产生背压，故活塞下行运动较平稳。当泵突然停转或阀3处于中位时，液控单向阀4将回路锁紧，并且重物的重量越大，液压缸6下腔的油压越高，阀4关的越紧，其密封性越好。因此这种回路能将重物较长时间地停留在空中某一位置而不下滑，平衡效果较好。,第一节 压力控制回路,速度控制回路的功用是使执行元件获得能满足工作需要的运动速度。 一、快速运动回路 1. 采用液压缸差动连接的快速运动回路,图6-14 液压缸的差动连接快速运动回路,在该回路中，当换向阀左位接入回路，活塞向右运动时，从液压缸右侧排出的油再从左侧进入液压缸，增加了进油口处的油量，可使液压缸快速前进。,动画演示,第二节 速度控制回路,2. 采用辅助液压缸的快速运动回路,图6-15 利用辅助液压缸实现快速运动的回路,回路中三个液压缸，中间柱塞缸3为主缸，两侧液压缸2为辅助缸。当电液换向阀8的右位起作用时，泵的压力油经阀8进入辅助液压缸2的上腔(此时顺序阀4关闭)，因缸2的有效工作面积较小，故缸2带动滑块1快速下行，缸2下腔的回油经单向顺序阀7流回油箱。与此同时，主缸3经液控单向阀5(又称充液阀)从油箱6吸入补充油液。当滑块1触及工件后，系统压力上升，顺序阀4打开(同时关闭阀5)，压力油进入主缸3，三个液压缸同时进油，速度降低，滑块转为慢速加压行程(工作行程)。当阀8处于左位时，压力油经阀8后，一路经单向顺序阀7进入辅助液压缸下腔，使活塞带动滑块上移(而其上腔的回油则经阀8流回油箱)；另一路同时打开液控单向阀5，使主缸的回油经阀5排回油箱6。,第二节 速度控制回路,3. 采用双泵供油的快速运动回路,图6-16 采用双泵供油的快速运动回路,当系统中执行元件空载快速运动时，大流量泵2输出的压力油经单向阀4后和小流量泵1的供油相汇合，共同向系统供油；工作进给时，系统压力升高，液控顺序阀3打开，大流量泵2卸荷，单向阀4关闭，系统由小流量泵1单独供油，作慢速工作进给。图中溢流阀5要根据系统的最大工作压力调定，液控顺序阀3的调定压力应高于快速空行程而小于工作进给时所需的压力。,第二节 速度控制回路,4. 采用蓄能器的快速运动回路,图6-17 采用蓄能器的快速运动回路,换向阀处于中位时，系统停止工作，这时液压泵便经单向阀2向蓄能器3充油。当蓄能器油压达到规定值时，液控顺序阀4被打开，液压泵卸荷。当换向阀处于左位或右位时，液压泵和和蓄能器3共同向液压缸供油，实现快速运动。由于采用蓄能器和液压泵同时向系统供油，故可以用较小流量的液压泵来获得快速运动。,第二节 速度控制回路,二、速度换接回路 1. 快速与慢速的换接回路,图6-18 用行程阀的速度换接回路,在图示状态下，液压缸快进，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；当换向阀左位接入回路时，压力油经单向阀4进入液压缸右腔，活塞快速向右返回。,第二节 速度控制回路,2. 两种慢速的换接回路,图6-19 a) 两调速阀并联 b) 两调速阀串联,两个调速阀并联，由换向阀实现换接。两个调速阀可以独立地调节各自的流量，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，它的减压阀不起作用而处于最大开口状态，因而速度换接时大量油液通过该处将使机床工作部件产生突然前冲现象。,第二节 速度控制回路,两调速阀串联，当主换向阀D左位接入系统时，调速阀B被换向阀C短接；输入液压缸的流量由调速阀A控制。当阀C右位接入回路时，由于通过调速阀B的流量调的比A小，因此输入液压缸的流量由调速阀B控制。在这种回路中，调速阀A一直处于工作状态，它在速度换接时限制着进入调速阀B的流量，因此它的速度换接平稳性比较好，但由于油液经过两个调速阀，因此能量损失比较大。,第二节 速度控制回路,一、同步回路 1. 液压缸机械连接的同步回路,图6-20 通过机械连接实现同步的回路,将两个(或若干个)液压缸的活塞杆运用机械装置(如齿轮或刚性梁)连接在一起，使它们的运动相互牵制，这样即可不必在液压系统中采取任何措施而实现同步。,第三节 多缸工作控制回路,2. 并联液压缸的同步回路 （1）并联调速阀的同步回路,图6-21并联调速阀的同步回路,动画演示,用两个调速阀分别串联在两个液压缸的回油路(或进油路)上，再并联起来，用以调节两缸运动速度，即可实现同步。,第三节 多缸工作控制回路,（2）采用比例调速阀的同步回路,图6-22 用比例调速阀的同步回路,回路使用一个普通调速阀C和一个比例调速阀D,各装在由单向阀组成的桥式整流油路中,分别控制缸A和缸B的正反向运动。当两缸出现位置误差时，检测装置发出信号，调整比例调速阀的开口，修正误差，即可保证同步。,第三节 多缸工作控制回路,3. 串联液压缸的同步回路 （1）普通串联液压缸的同步回路,图6-23 串联液压缸的同步回路,动画演示,第一个液压缸回油腔排出的油液被送入第二个液压缸的进油腔，若两缸的有效工作面积相等，两活塞必然有相同的位移，从而实现同步运动。但是，由于制造误差和泄漏等因素的影响，同步精度较低。,第三