发布时间 : 星期三 文章7液压基本回路更新完毕开始阅读d8ba1444b307e87101f69698
若不计管路容积损失，则泵所输出的全部流量都提供给了马达，即QP=QM。所以马达的输出转速仍为式（7.14），不过此时qP=const（定量泵）；qM≠const（变量马达，即为泵的调节参数），nM∝1/qM。其转速特性曲线如图7.17所示。
马达输出转矩（=负载转矩）TM仍为式（7.15），此时表明：马达输出转矩TM不仅与马达进、出口压力差ΔpM有关（TM∝ΔpM），而且还与马达的调节参数qM有关（TM∝qM，见图7.17）。
液压马达的输出功率PM为
图7.16 定量泵－变量马达回路
PM?TMnM ?qM?pM?mM?qPnP?vP?vM qM(7.18)
??pMqPnP?vP?vM?mM上式表明：马达的输出功率PM仅与马达进、出口压力
图7.17 定量泵－变量马达回路
差ΔpM有关（TM∝ΔpM），而与马达的调节参数qM无
工作特性
关（见图7.17），这称为恒功率调节。
定量泵－变量马达回路调速范围很小，这是因为过小地调节液压马达的排量，会导致输出转矩值降至很低（见图7.17）。因此，这种回路的应用不如上一种回路广泛。
⑶变量泵－变量马达回路
图7.18表示由变量泵和变量马达组成的回路，它的调速范围宽，而且传动特性可以多变。其缺点是价格贵。
如图7.19所示，这种回路在低速时，先把马达排量qM调到最大，改变泵的排量qP就能使马达的转速nM变化。在高速时，把泵的排量qP调到最大，改变马达的排量qM使其转速nM变化。因此，低速时的传动特性与变量泵－定量马达回路（图7.15）的情况相同；高速时的传动特性与定量泵－变量马达回路（图7.17）的情况相同。图7.19就是它的传动特性。
这种回路适宜于大功率液压系统，如港口起重运输机械、矿山采掘机械等。
图7.18 变量泵－变量马达回路
图7.19 变量泵－变量马达回路工作特性
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3. 容积节流调速回路
容积调速回路虽然效率高、发热少，但仍存在速度－负载特性软的问题。调速阀式节流调速回路的速度－负载特性好，但回路效率低。容积节流调速回路的效率虽然没有单纯的容积调速回路高，但它的速度－负载特性好，因此在低速稳定性要求高的机床进给系统中得到了普遍应用。
容积节流调速回路是采用压力补偿型变量泵供油，通过对节流元件的调整来改变流入或流出液压缸的流量来调节液压缸的速度；而液压泵输出的流量自动地与液压缸所需流量相适应。这种回路虽然有节流损失，但没有溢流损失，效率较高。
⑴限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路
图7.20是用限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路。图中限压式变量泵的流量全部进入调速阀，没有旁路分流。当调速阀两端压差超过正常工作需要的最小压差后，通过调速阀的流量决定于调速阀中节流阀的开口量，而与调速阀前后的压差无关。因此，如果限压式变量泵的流量大于调速阀调定的流量，泵的压力将提高，使泵的流量自动减小到和调速阀调定的流量相适应；如果限压式变量泵的流量小于调速阀调定的流量，泵的压力将降低，使泵的流量自动增大到和调速阀调定的流量相适应。在这里，调速阀除了稳定进入液压缸的流量外，还能使泵的流量和液压缸的需要量相适应。这种调速回路中的调速阀也可装在回油路上，但对单杆缸，为了获得更低的稳定速度，应放在进油路上，空载时泵以最大流量进入缸使其快速。
这种调速回路的速度刚性、运动平稳性、承载能力和调速范围都和与它对应的调速阀式节流调速回路类同。
⑵差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路
回路的原理见图7.21。图中液压缸的进油路上有一个节流阀2，节流阀两端的压差引至差压式变量泵的两个控制活塞（柱塞）上。其中柱塞1的面积和活塞5的活塞杆面积相同。因此，变量泵定子的偏心量e，也就是泵的流量QP受到节流阀两端压差的控制。
图7.20 限压式变量泵和调速阀组成的调速回路 图7.21 压差式变量泵和节流阀组成的调速回路
1－补油泵；2－双向变量泵； 1－柱塞；2－节流阀；3－换向阀；4－弹簧； 3－上管路；4－单向阀 5－活塞；6－安全阀；7－液压缸
该回路中液压缸的速度通过改变节流阀通流面积，控制进入液压缸的流量Q1来调节。当节流阀通流面积调定后，液压泵输出流量QP就自动地与通过节流阀的流Q1相匹配。比如，若某时刻QP>Q1，泵出口压力pP升高，则控制活塞作用在定子左侧的推力大于右侧的推力，定
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子右移，使泵的排量减小，直至QP=Q1。反之，当QP 图7.21中，当换向阀3中电磁铁断电时，节流阀两端被二位二通电磁阀短接，压差为零，弹簧4将定子推向最左端，泵的流量最大，这时为快速运动状态。当二位二通电磁阀通电时，回路从快速运动转变为工作进给。图中阀6限制了缸7进油腔的压力，是一个安全阀。 7.2.2 快速运动回路 快速运动回路的功用是，加快执行元件的空载运行速度，以提高系统的工作效率和充分利用功率。常用的方法有以下几种： 1. 液压缸差动连接快速运动回路 图7.22a中，当换向阀处于右位时，缸呈差动连接，泵输出的油和缸返回的油合流，进入缸的无杆腔，实现活塞快速运动。当活塞两端有效面积为2:1时，快进速度将是非差动连接的2倍。 2. 采用蓄能器的快速运动回路 图7.22b中，当换向阀5处于左位或右位时，泵1和蓄能器4同时向缸6供油，实现快速运动。当换向阀处于中位时，缸停止工作，泵经单向阀3向蓄能器充液，蓄能器压力升高到液控顺序阀2的调定压力时，泵卸荷。 3. 双泵供油快速运动回路 图7.22c中1为大流量泵，2为小流量泵，两泵同时向系统供油时可实现执行元件的快速运动；转入工作行程中，系统压力升高，打开液控顺序阀3（卸荷阀）使大流量泵卸荷，仅由小流量泵2向系统供油。 图7.22 快速运动回路 (a)液压缸差动连接快速运动回路；(b)采用蓄能器的快速运动回路；(c)双泵供油快速运动回路 139 7.2.3 速度换接回路 速度换接回路的功用是，使执行元件在一个工作循环中，从一种运动速度变换到另一种运动速度。 1. 快速与慢速的换接回路 图7.23是用行程阀的快慢速换接回路。在图示状态下，活塞快进，当活塞杆上的挡块压下行程阀时，缸右腔油液经节流阀流回油箱，活塞转为慢速工进；当换向阀左位接入回路时，活塞快速返回。此回路的优点是速度换接过程比较平稳，换接点的位置精度高；缺点是行程阀的安装位置不能任意布置。若将行程阀改为电磁阀，通过挡块压下电气行程开关来操纵，则其平稳性和换接精度均不如行程阀好。 2. 两种不同慢速的换接回路 图7.24a中两调速阀并联，由换向阀C换接，两调速阀各自独立调节流量，互不影响；但一个调速阀工作时，另一个调速阀无油通过，其定差减压阀居最大开口位置，速度换接时大量油液通过该处使执行元件突然前冲。因此，它不宜用于“在加工过程中实现速度换接”，只能用于速度预选的场合。 图7.24b中两调速阀串联，且调速阀B的流量调得比A小，从而实现两种慢速的换接。此回路的速度换接平稳性好。 图7.24 用两种调速阀的速度换接回路 图7.23 用行程阀的快慢速换接回路 7.3 方向控制回路 7.3.1 简单换向回路 简单换向回路，只需在泵与执行元件之间采用标准的普通换向阀即可。 7.3.2 复杂换向回路 当需要频繁、连续自动地作往复运动且对换向过程有很多附加要求时，则需采用复杂换向回路。 1. 时间控制制动式换向回路 140