《液压与气压传动技术》速度换接回路（一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《液压与气压传动技术》速度换接回路-讲义 1.了解速度换接回路的分类。 2.了解速度换接回路的工作原理及特点。 知识点一 快速与慢速换接回路之YB型铣床回路 如图1所示，为YB 型半自动万能花键铣床径向进刀液压控制回路图。 1.回路应用设备： YB 型半自动万能花键铣床的径向进刀液压控制回路。 2.液压缸工作循环： 需完成快进→工进→快退→停止的工作循环。 3.速度换接实现方式： 采用二位三通电磁换向阀与节流阀并联来实现快进与工进的速度换接。 4.各工作状态分析： （1）快进：电磁铁1YA 通电，2YA、3YA 不通电，液压泵的压力油经二位三通电磁换向阀全部进入液压缸中，溢流阀关闭不溢流，液压缸实现快进。 （2）工进：电磁铁3YA 通电，液压泵的压力油必须通过节流阀才能进入液压缸，液压缸运动速度转为慢速工进，此时溢流阀处于溢流稳压状态。 （3）快退：工进结束后，运动部件碰到止挡块停留，液压缸工作压力升高，压力继电器发出信号，使电磁铁1YA 、3YA 断电，电磁铁2YA 通电，工作部件快速退回。 5.关键元件作用： （1）二位三通电磁换向阀：控制液压油的流向，实现快进与工进的切换。 （2）节流阀：在工进时对液压油进行节流，使液压缸速度变慢。 （3）溢流阀：在工进时溢流稳压，保证系统压力稳定。 （4）压力继电器：在工进结束，液压缸压力升高时发出信号，控制电磁铁的通断电，实现快退。 （5）电磁铁（1YA、2YA、3YA）：通过通电和断电控制液压系统的工作状态，进而实现不同的运动阶段。 图1 YB型半自动万能花键铣床径向进刀液压控制回路图 YB 型铣床回路中，实现液压缸快进的电磁铁通电状态是（ ） A. 1YA 通电，2YA、3YA 不通电 B. 2YA 通电，1YA、3YA 不通电 C. 3YA 通电，1YA、2YA 不通电 D. 1YA、2YA、3YA 都通电 【答案】A 【解析】在 YB 型铣床回路中，快进时电磁铁 1YA 通电，2YA、3YA 不通电，液压泵的压力油经二位三通电磁换向阀全部进入液压缸中，实现快进。 1.YB 型铣床回路中，使液压缸速度转为慢速工进的元件是（ ） A. 二位三通电磁换向阀 B. 节流阀 C. 溢流阀 D. 压力继电器 【答案】B 【解析】进时，电磁铁 3YA 通电，液压泵的压力油必须通过节流阀才能进入液压缸，节流阀对液压油进行节流，使液压缸运动速度转为慢速工进。 2.YB 型铣床回路中，在工进阶段处于溢流稳压状态的是（ ） A. 二位三通电磁换向阀 B. 节流阀 C. 溢流阀 D. 压力继电器 【答案】C 【解析】在工进阶段，溢流阀处于溢流稳压状态，保证系统压力稳定，二位三通电磁换向阀控制油流方向，节流阀调节流量使液压缸速度变慢，压力继电器在工进结束时发出信。 3. YB 型铣床回路中，压力继电器发出信号的作用是（ ） A. 控制液压缸快进 B. 控制液压缸工进 C. 控制溢流阀溢流 D. 控制液压缸快退 【答案】D 【解析】在工进结束后，运动部件碰到止挡块停留，液压缸工作压力升高，压力继电器发出信号，使电磁铁 1YA、3YA 断电，电磁铁 2YA 通电，工作部件快速退回。 1.YB 型铣床回路中，二位三通电磁换向阀的主要作用是（ ） A. 调节系统压力 B. 控制液压油流向，实现快进与工进的切换 C. 对液压油进行节流 D. 发出信号控制电磁铁通断电 【答案】B 【解析】二位三通电磁换向阀控制液压油的流向，在快进时让液压油全部进入液压缸，工进时改变油流路径使油经过节流阀，实现快进与工进的切换，不调节系统压力，不对液压油节流，也不发出信号控制电磁铁通断电。 2.YB 型铣床回路中，在快速前进阶段，液压泵的压力油（ ） A. 经节流阀进入液压缸 B. 经二位三通电磁换向阀全部进入液压缸 C. 经溢流阀进入液压缸 D. 一部分经节流阀，一部分经二位三通电磁换向阀进入液压缸 【答案】B 【解析】快速前进时，电磁铁 1YA 通电，2YA、3YA 不通电，液压泵的压力油经二位三通电磁换向阀全部进入液压缸中，溢流阀关闭不溢流，此时液压油不经节流阀。 3.YB 型铣床回路中，如果电磁铁 3YA 一直通电，会导致（ ） A. 液压缸一直工进 B. 液压缸一直快进 C. 液压缸一直快退 D. 系统无法工作 【答案】A 【解析】电磁铁 3YA 通电时，液压泵的压力油必须通过节流阀才能进入液压缸，液压缸运动速度转为慢速工进。若 3YA 一直通电，液压缸会一直处于工进状态，不会一直快进、快退，系统能工作只是状态异常。 · 用于 YB 型半自动万能花键铣床径向进刀控制。 · 液压缸需完成快进、工进、快退、停止循环。 · 通过二位三通电磁换向阀与节流阀并联实现快进与工进切换。 · 各类阀及电磁铁协同工作，控制油流、调节速度、稳定压力及实现不同运动阶段。 知识点二 蓄能器供油的快速运动回路 如图2所示，为采用行程阀的速度换接回路。 1.工作状态分析： （1）快进：二位四通电磁换向阀2处在右位，液压缸7快进，此时溢流阀3处于关闭状态。 （2）工进：当活塞杆所连接的挡块压下行程阀6时，行程阀6关闭，液压缸7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，此时溢流阀3处于溢流稳压状态。 （3）快退：当二位四通电磁换向阀2处于左位时，压力油经单向阀4进入液压缸7右腔，液压缸7左腔的油液直接流回油箱，活塞快速退回。 （4）停止：未提及具体停止方式，推测在快退结束等特定条件下实现。 2.工作循环： 可使液压执行元件完成快进→工进→快退→停止这一自动工作循环。 3.回路特点： （1）优点：快速与慢速的转换过程比较平稳，转换点的位置比较准确。 （2）缺点：行程阀必须有合理的安装位置，管路连接较复杂。 4.改进方案及特点： （1）改进方案：将行程阀改为行程开关与二位四通电磁换向阀配合，由行程开关发出信号控制二位四通电磁换向阀的换向。 （2）改进后优点：安装比较方便，除行程开关需装在机械设备上，其他液压元件均可集中安装在液压站中。 （3）改进后缺点：速度转换时的平稳性及换向精度较差。 5.关键元件作用： （1）二位四通电磁换向阀2：控制液压油的流向，实现液压缸的快进、快退以及配合行程阀实现工进。 （2）溢流阀3：快进时关闭，工进时溢流稳压，保证系统压力稳定。 （3）节流阀5：在工进时对液压缸右腔回油进行节流，使活塞速度变慢。 （4）行程阀6：通过挡块压下与否控制液压缸回油路径，实现快进与工进的转换。 （5）单向阀4：在快退时使压力油能顺利进入液压缸右腔。 图2 采用行程阀的速度换接回路 蓄能器供油的快速运动回路中，当系统停止工作时，液压泵的主要作用是（ ） A. 向液压缸供油 B. 向蓄能器充油 C. 卸荷 D. 空转 【答案】B 【解析】当系统停止工作时，液压泵经单向阀向蓄能器充油，并非向液压缸供油。卸荷是在蓄能器压力达到卸荷阀调定压力时才发生，不是停止工作时泵的主要作用，泵也不会空转。 1.蓄能器供油的快速运动回路中，卸荷阀的调定压力应（ ） A. 高于溢流阀调定压力 B. 低于快速运动时系统所需压力 C. 高于快速运动时系统所需压力且低于溢流阀调定压力 D. 与溢流阀调定压力相等 【答案】C 【解析】卸荷阀调定压力需高于快速运动时系统所需压力，以防止系统正常快速运动时卸荷阀误开启；同时要低于溢流阀调定压力，这样在蓄能器压力达到卸荷阀调定时，泵能卸荷，而系统压力继续升高到溢流阀调定时，溢流阀起安全保护作用。 2.在蓄能器供油的快速运动回路中，当系统短期需要大流量时，参与供油的是（ ） A. 仅液压泵 B. 仅蓄能器 C. 液压泵和蓄能器同时 D. 先由液压泵供油，后由蓄能器供油 【答案】C 【解析】当系统中短期需要大流量时，液压泵和蓄能器同时向液压缸供油，从而实现快速运动，并非仅液压泵或仅蓄能器供油，也不是先后供油。 3.蓄能器供油的快速运动回路适用于（ ） A. 长时间连续大流量工作场合 B. 短时间内需要大流量的场合 C. 对速度要求极低的场合 D. 对成本不敏感的场合 【答案】B 【解析】该回路适用于短时间内需要大流量的场合，能利用小流量泵实现液压缸快速运动。不适用于长时间连续大流量工作场合，对速度要求低不符合其特点，其优势之一是节省成本，并非对成本不敏感。 1.蓄能器供油的快速运动回路中，单向阀的主要作用是（ ） A. 防止油液倒流 B. 控制油液流量 C. 调节系统压力 D. 使液压泵卸荷 【答案】A 【解析】单向阀在回路中主要起到防止油液倒流的作用。在充油阶段保证油液只能从液压泵流向蓄能器，在供油阶段阻止液压缸的油液反向流入蓄能器或液压泵。它不能调节系统压力、控制油液流量，也无法使液压泵卸荷。 2.若蓄能器供油的快速运动回路中，液压泵损坏，会导致（ ） A. 系统无法实现快速运动 B. 蓄能器可单独向液压缸供油实现快速运动 C. 系统压力升高 D. 卸荷阀自动开启 【答案】A 【解析】当系统短期需要大流量时，需液压泵和蓄能器同时向液压缸供油实现快速运动。液压泵损坏后，仅蓄能器无法保证持续大流量输出，系统无法实现快速运动。系统压力不会升高（泵损坏无法提供压力源），卸荷阀也不会自动开启（卸荷阀开启与泵向蓄能器充油达到调定压力有关）。 3.蓄能器供油的快速运动回路在工作过程中，蓄能器内压力（ ） A. 始终不变 B. 随着充油增加，随着供油减小 C. 随着充油减小，随着供油增加 D. 仅与系统负载有关 【答案】B 【解析】在充油阶段，液压泵向蓄能器充油，蓄能器内压力升高；在供油阶段，蓄能器向液压缸供油，其内部压力降低，并非始终不变，也不是充油时压力减小、供油时压力增加，与系统负载有关但不是仅与负载有关。 · 由二位四通电磁换向阀等元件控制，能实现液压执行元件快进、工进、快退、停止循环。 · 挡块压下行程阀，改变回油路径实现快进与工进切换。 · 优点是速度转换平稳、位置准确；缺点是行程阀安装要求高，管路复杂。 · 用行程开关与电磁换向阀配合，安装方便但速度转换平稳性和精度变差。 知识点三 两种进给速度的换接回路 一、调速阀串联的速度换接回路： 如图3所示为调速阀串联的速度换接回路。 1.速度换接条件：调速阀B的开口必须小于调速阀A的开口。 2.工作状态分析： （1）第一次进给：当电磁铁1YA通电、3YA断电时，压力油经调速阀A和二位二通电磁换向阀进入液压缸左腔，进给速度由调速阀A控制。 （2）第二次进给：当电磁铁1YA和3YA同时通电时，压力油先经调速阀A，再经调速阀B进入液压缸左腔，进给速度由调速阀B控制。 图3 调速阀串联的速度换接回路 二、调速阀并联的速度换接回路： 如图4所示为调速阀并联的速度换接回路。 1.常规并联工作状态分析（如图4-a所示）： （1）速度换接：当三位四通电磁换向阀在左位工作时，二位二通电磁换向阀电磁铁通电，根据二位三通电磁换向阀的不同工作位置，压力油需经调速阀A或B进入液压缸内，实现第一次工进和第二次工进速度的换接。 （2）特点：两个调速阀可单独调节，两种速度互不限制。但当一个调速阀工作时，另一调速阀无油通过，后者处于非工作状态，其减压阀阀口完全打开，一旦换接，油液大量流过此阀，液压缸易产生前冲现象。 2.改进并联特点：将两调速阀按图4-b所示的方式并联，可克服液压缸前冲的现象，速度换接平稳。 图4 调速阀并联的速度换接回路 在调速阀串联的速度换接回路中，第二次进给速度比第一次慢的原因是（ ） A. 调速阀 A 的开口小于调速阀 B 的开口 B. 调速阀 B 的开口小于调速阀 A 的开口 C. 第二次进给时压力油不经过调速阀 A D. 第二次进给时溢流阀溢流导致压力降低 【答案】B 【解析】调速阀串联的速度换接回路中，调速阀 B 的开口必须小于调速阀 A 的开口。第二次进给时，压力油先经调速阀 A，再经调速阀 B 进入液压缸左腔，调速阀 B 节流作用更强，使得进入液压缸的流量更小，所以第二次进给速度比第一次慢。 1.调速阀串联的速度换接回路中，第一次进给时，电磁铁的通电情况是（ ） A. 1YA 通电、3YA 通电 B. 1YA 通电、3YA 断电 C. 1YA 断电、3YA 通电 D. 1YA 断电、3YA 断电 【答案】B 【解析】当电磁铁 1YA 通电、3YA 断电时，压力油经调速阀 A 和二位二通电磁换向阀进入液压缸左腔，实现第一次进给。 2.调速阀并联的常规工作状态下，液压缸产生前冲现象的原因是（ ） A. 两个调速阀同时工作，流量过大 B. 电磁换向阀换向速度过快 C. 溢流阀故障，压力不稳定 D. 一个调速阀工作时，另一个调速阀的减压阀阀口完全打开，换接时油液大量流过 【答案】D 【解析】在调速阀并联的常规工作状态下，当一个调速阀工作时，另一调速阀无油通过，其减压阀阀口完全打开。一旦换接，油液大量流过此阀，导致进入液压缸的流量突然增大，从而产生前冲现象。 3.改进后的调速阀并联速度换接回路克服了前冲现象，其原因是（ ） A. 采用了特殊的调速阀 B. 改变了调速阀的安装位置 C. 将两调速阀按特定方式并联，使油液平稳切换 D. 增加了节流阀 【答案】C 【解析】改进后的调速阀并联速度换接回路将两调速阀按特定方式并联，可使油液在速度换接时平稳地切换通过不同的调速阀，避免了因流量突变导致的液压缸前冲现象。 1.调速阀串联的速度换接回路中，第二次进给时，压力油的流动路径是（ ） A. 经调速阀 A 直接进入液压缸左腔 B. 经调速阀 B 直接进入液压缸左腔 C. 先经调速阀 A，再经调速阀 B 进入液压缸左腔 D. 先经调速阀 B，再经调速阀 A 进入液压缸左腔 【答案】C 【解析】第二次进给时，电磁铁 1YA 和 3YA 同时通电，压力油先经调速阀 A，再经调速阀 B 进入液压缸左腔。 2.在调速阀串联的速度换接回路中，如果调速阀 B 的节流口堵塞，会导致 ( ) A. 第一次进给速度变慢 B. 第二次进给速度变慢 C. 第二次进给无法进行 D. 系统压力降低 【答案】C 【解析】第二次进给时，压力油需先经调速阀 A，再经调速阀 B 进入液压缸左腔。若调速阀 B 节流口堵塞，油液无法通过调速阀 B 进入液压缸，第二次进给无法进行。 3.调速阀并联的速度换接回路中，两个调速阀的调节特点是（ ） A. 两个调速阀不可单独调节，速度相互限制 B. 两个调速阀可单独调节，速度相互限制 C. 两个调速阀不可单独调节，速度互不限制 D. 两个调速阀可单独调节，速度互不限制 【答案】D 【解析】调速阀并联的常规工作状态下，两个调速阀可单独调节，两种速度互不限制。 · 调速阀串联：调速阀 B 开口小于 A，1YA 通电、3YA 断电时，由 A 控速；1YA 和 3YA 同时通电，先后经 A、B，由 B 控速。 · 常规调速阀并联：三位四通阀左位且二位二通阀电磁铁通电时，依二位三通阀位置，经A或B实现速度换接。 · 不同连接方式通过控制电磁铁通断电及阀的工作位置实现速度换接。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$