内容正文:
专题十.波压基本回路及液压系统(讲义)-《机械基础》(高教版)专题复习讲练测
[考纲要求]
1.理解液压基本回路的分类和功能。
2.掌握各种压力、速度和方向控制回路的工作原理和应用。
3.熟悉典型液压传动系统的组成和工作原理。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
1. 方向控制回路:方向控制回路主要在于用各类换向阀对执行元件的动作进行换向控制,各种操纵方式的换向阀都可组成换向回路,只是性能和适用场合不同。这些回路在本篇有关回路或系统图中已讲得很多,此处不再列举图例。
2. 调压回路:调压回路的作用是使系统的压力与负载相适应并保持稳定,或是为了安全而限定系统的最高压力。
3. 卸荷回路
所谓卸荷,即泵的功率损耗接近于零的运转状态。使泵卸荷的方法很多,这里介绍两种简单的卸荷回路。图10-2所示为用M型中位机能的三位四通换向阀使泵卸荷的回路。当换向阀在中间位置时,液压泵可通过换向阀直接连通油箱,这种卸荷方法比较简单。
4. 保压回路
有些机床液压装置在工作过程中要求油路系统保持一定的压力,这时应当采用保压回路。在定量泵系统中设置了溢流阀,使油路保持一定的压力,这是常用的一种保压方法。但是这种回路的效率较低,一般用于液压泵流量不大的情况。图10-4所示为用蓄能器保持夹紧液压缸压力的回路。在液压缸实现夹紧的过程中,蓄能器1充油蓄能,当系统的压力升高到一定的数值时,外控顺序阀2被打开,液压泵卸荷。这时,单向阀3将压力油路和卸荷油路隔开,由蓄能器输出压力油补偿系统的泄漏,以保持夹紧液压缸的压力。
5. 增压回路
最简单的增压方法是采用增压器。如图10-5所示,增压器1由串接在一起的两腔面积不同的两个活塞式液压缸所组成。当向大腔输人低压油时,就能从小腔中输出高压油。增压的倍数等于大、小腔的有效面积之比。
6. 平衡回路
为了防止立式液压缸及其工作部件在悬空停止期间因自重而自行下滑,或在下行运动中由于自重而造成失控超速的不稳定运动,可设置平衡回路。
在垂直放置的液压缸的下腔串接一单向顺序阀,可防止液压缸因自重而自行下滑(见第九章顺序阀应用举例)。但活塞下行时有较大的功率损失。
图10-6a所示为采用外控单向顺序阀的平衡回路。活塞下行时,来自进油路并经节流阀控制的压力油打开顺序阀,背压较小,提高了回路效率。但由于顺序阀的泄漏,运动部件在悬停过程中不能较长时间地保持准确停位。
图10-6b所示为液控单向阀平衡回路。该回路简单、停位可靠。图中节流阀的设置是必要的,若无此阀,运动部件下行时会因自重而超速运动,使液压缸上腔出现真空,导致液控单向阀关闭,待压力重建后才能再打开,这会造成下行运动时断时续和强烈振动的现象。
7. 调速回路
液压缸的有效面积A改变较难,故合理的调速途径是改变流量q(用流量阀或用变量泵)或改变排量V(用变量马达)。因此,调速回路有节流调速,容积调速和容积节流联合调速三种。对调速的要求是调速范围大,调好后的速度稳定性好,效率高。
8. 增速回路
增速回路又称快速运动回路,其功用在于使执行元件获得必要的高速,以提高系统的工作效率或充分利用能源。常用的增速回路有液压缸差动连接增速回路、双泵供油增速回路、变量泵供油增速回路、蓄能器供油增速回路等。下面仅介绍液压缸差动连接增速回路。如图10-11所示回路,当阀1左电磁铁通电吸合时,其左位接入系统,单杆液压缸差动连接作快速运动。当阀3通电后,差动连接即被切断,液压缸因回油经过调速阀2,实现慢速工进运动。当阀1切换至右位工作时,液压缸即快速退回。
9. 速度换接回路
(1)快速与慢速的换接回路
快速运动和慢速工作进给运动的换接常用行程阀或电磁阀来实现。图10-12所示为采用电磁阀的速度换接回路,图中与调速阀并联了一个二位二通电磁阀。当二位二通电磁阀通电时,调速阀被短接,活塞得到快速运动(快进或快退):当二位二通电磁阀断电时,液压缸回油经过调速阀流往油箱,流量受到控制,活塞得到慢速工进运动。二位二通电磁阀是否通电,由工作台侧面的挡块压下行程开关来控制。这种回路比较简单,液压元件的布置也比较方便。
(2)两种慢速的换接回路
图10-13所示为二调速阀串联的两工进速度换接回路。当阀1在左位工作且阀3断开时控制阀2的通或断,使油液经调速阀A或既经A又经B才能进入液压缸左腔,从而实现第一次工进或第二次工进。但阀B的开口需调得比A小,即第二次工进速度必须比第一次工进速度低。此外,第二次工进时油液经过两个调速阀,能量损失较大。
10. 数字式多速回路
图10-15所示为一种数字式多级选速回路,多用于数字控制系统。回路由若干个二位二通电磁阀和调速阀的串联油路再并联后组成。各调速阀按等比数列调节好流量,公比为2。
11. 同步回路
(1)用调速阀并联的同步回路
如图10-16所示,用两个调速阀分别串接