《汽车机械基础》速度控制回路（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《汽车机械基础》速度控制回路-讲义 （1）​​掌握节流调速回路类型与特性差异​； （2）​​分析换向阀调速的复合控制机制​； （3）​​对比容积调速回路形式与性能参数​； （4）​​归纳节流与容积调速的工程选型原则​。 知识点一 节流阀调速 速度控制回路是控制和调节液压执行元件运动速度的单元回路。按照调速方式不同，液压传动系统速度调节的基本方法可归纳为节流调速和容积调速两大类。 一、节流调速回路 利用节流的方法，即改变通流截面积的方法调节进入执行元件的流量，达到改变执行元件运动速度的目的称为节流调速。这种调速方法适用于定量泵和定量执行元件所组成的液压系统。 (一)节流阀调速 根据节流阀在回路中装设的位置不同，节流调速回路分为进油节流、回油节流和旁路节流三种类型回路。 1.进油节流调速回路 如图10-1a所示，节流阀装在液压缸进油路上，流入液压缸的流量由节流阀通流截面积的大小调节，液压泵输出的多余油液经溢流阀流回油箱。由于泵的流量总是大于执行元件所需的流量，因此溢流阀处于常开状态，泵的出口压力恒定。而油缸进口处的压力随负载变化而变化，故液压缸的运动速度随外载荷而变化。这种回路效率低，油液容易发热，速度调节的稳定性差，不能承受负值载荷。 2.回油节流调速回路 如图10-1b所示，节流阀安装在液压缸的回油路上，调节油缸回油量以限制进油量来控制活塞的移动速度。液压缸的进口压力由溢流阀调定压力决定，与载荷无关。回油节流调速回路的主要优点是节流阀安装在回油路中，因而产生较大的背压使运动比较平稳，故可以承受负值载荷，且动作平稳，当液压系统低速轻载工作时，能量损耗相当大，且损耗的能量又转化为热量使系统油温升高。因此，在高压大流量液压系统中很少使用回油节流调速回路。 3.旁路节流调速回路 如图10-1e所示，节流阀安装在分支油路中和液压缸并联。泵输出的油液分成两路，一路进入液压缸，另一路经节流阀流回油箱，回路中的溢流阀只起过载保护作用。在调速过程中，泵的出口压力基本等于负载压力，因而效率较高。存在的主要问题是节流口的流量受载荷变化影响大，速度稳定性差。这种回路仅用于系统功率较大、速度较高、运动稳定性要求低且调速范围较小的场合。 【单项选择题】下列关于进油节流调速回路的说法，正确的是（ ） A. 效率高，油液不易发热 B. 速度调节稳定性好 C. 能承受负值载荷 D. 液压缸进口压力随负载变化而变化 【答案】D 【解析】进油节流调速回路效率低，油液容易发热，速度调节稳定性差，不能承受负值载荷，油缸进口处的压力随负载变化而变化，选D。 1.（单项选择题）三种节流调速回路中，速度稳定性最差的是（ ） A. 进油节流调速回路 B. 回油节流调速回路 C. 旁路节流调速回路 D. 无法确定 【答案】C 【解析】旁路节流调速回路节流口的流量受载荷变化影响大，速度稳定性最差，选C。 2.（单项选择题）在节流调速回路中，通过调节（ ）来改变执行元件的运动速度。 A. 液压泵的转速 B. 节流阀通流截面积大小 C. 溢流阀调定压力 D. 换向阀的换向位置 【答案】B 【解析】节流调速回路通过改变节流阀通流截面积大小，调节进入执行元件的流量，从而改变执行元件运动速度，选B。 3. （填空题）速度控制回路按照调速方式不同，可归纳为节流调速和________两大类。 【答案】容积调速 【解析】速度控制回路的调速方式分为节流调速和容积调速。 1.（单项选择题）回油节流调速回路的主要优点是（ ） A. 能量损耗小 B. 适用于高压大流量系统 C. 运动比较平稳，可以承受负值载荷 D. 系统油温低 【答案】C 【解析】回油节流调速回路的主要优点是节流阀在回油路产生较大背压使运动平稳，可承受负值载荷，选C。 2.（单项选择题）旁路节流调速回路适用于（ ） A. 系统功率较小、速度较低的场合 B. 运动稳定性要求高的场合 C. 调速范围较大的场合 D. 系统功率较大、速度较高、运动稳定性要求低且调速范围较小的场合 【答案】D 【解析】旁路节流调速回路仅用于系统功率较大、速度较高、运动稳定性要求低且调速范围较小的场合，选D。 3. （填空题）节流调速是利用节流的方法，改变________的大小调节进入执行元件的流量。 【答案】通流截面积 【解析】节流调速的原理是改变通流截面积调节流量。 · ​​​​​​​​​​​​进油调速负载变，回油平稳背压现； · 旁路高效稳定性差，按需选择三方案！ 知识点二 换向阀调速回路 交通工程机械液压系统一般很少使用专门的节流阀调速，而是利用控制换向阀的阀口开度来实现节流调速和采取调节内燃机油门的方法来改变速度。 图10-2所示为手动换向“M”型机能三位换向阀控制的进油节流兼回油节流调速回路。按图示方向，阀芯相对阀体正向右移，泵的卸荷通道已被切断，同时打开阀口f₁ 和f₂，将泵供给的压力油从阀口引入缸 的左腔，而将缸右腔的油经阀口f₂引回油箱。只要适当控制阀芯位置，便可调节阀口和 的通流面积 和 实质就是进油节流和回油节流两种基本形式的综合应用。 【单项选择题】进油节流兼回油节流的换向阀调速回路，相比单一进油节流调速，其显著特点是（ ） A. 系统发热更严重 B. 能承受更大冲击负载 C. 结构更加简单 D. 对换向阀精度要求更低 【答案】B 【解析】进油节流兼回油节流的换向阀调速回路中，回油节流产生的背压使系统运动更平稳，能承受更大的冲击负载；由于回油节流在一定程度上改善了系统特性，系统发热不一定更严重，结构也未简化，且综合调速对换向阀精度要求更高，选B。 1.（单项选择题）换向阀调速回路的调速本质是通过改变（ ）来调节执行元件速度。 A. 液压油的体积 B. 液压泵的工作效率 C. 进入执行元件的流量 D. 液压缸的活塞面积 【答案】C 【解析】换向阀调速回路通过控制换向阀阀口开度，改变阀口通流面积，进而改变进入执行元件的流量，实现对执行元件运动速度的调节，与液压油体积、液压泵工作效率、液压缸活塞面积无直接关联，选C。 2.（单项选择题）关于换向阀调速回路的应用，下列说法正确的是（ ） A. 不适用于对速度稳定性要求高的场合 B. 只能用于小型液压系统 C. 相比容积调速更节能 D. 可以完全替代节流阀调速 【答案】A 【解析】换向阀调速回路受阀口开度控制精度等因素影响，速度稳定性相对较差，不适用于对速度稳定性要求高的场合；它可应用于不同规模液压系统，在节能方面不一定优于容积调速，也不能完全替代节流阀调速，选A。 3. （填空题）交通工程机械液压系统通过控制换向阀的阀口开度实现节流调速，同时结合调节________来改变速度。 【答案】内燃机油门 【解析】交通工程机械液压系统的调速方式包含控制换向阀阀口开度与调节内燃机油门两种。 1.（单项选择题）换向阀调速回路中，“M”型机能换向阀在调速过程中，其卸荷通道的状态是（ ） A. 始终保持打开 B. 根据油温自动开闭 C. 阀芯动作时会被切断 D. 仅在系统启动时关闭 【答案】C 【解析】在“M”型机能三位换向阀控制的调速回路中，阀芯动作时，泵的卸荷通道会被切断，以实现压力油的正常输送和节流调速，并非始终打开、根据油温自动开闭或仅在系统启动时关闭，选C。 2.（单项选择题）若要在换向阀调速回路中实现快速运动，应（ ） A. 增大换向阀阀口通流面积 B. 减小内燃机油门开度 C. 增加液压油的粘度 D. 降低系统工作压力 【答案】A 【解析】在换向阀调速回路中，增大换向阀阀口通流面积，可使更多的液压油快速进入执行元件，从而实现快速运动；减小内燃机油门开度会降低动力，增加液压油粘度、降低系统工作压力会阻碍油液流动，不利于快速运动，选A。 3. （填空题）手动换向“M”型机能三位换向阀可实现________节流兼回油节流调速。 【答案】进油 【解析】“M”型机能三位换向阀用于调速时，能实现进油节流兼回油节流的综合调速模式。 · ​​​​​​​​换向阀，巧调速，阀口开度定快慢； · M型中位泵休息，进油回油一起管！ 知识点三 容积调速回路 节流调速回路的主要缺点是效率低，发热大，故只适应于小功率液压系统中。在大功率系统中，多采用容积调速回路。所谓容积调速回路，是指依靠改变液压泵或液压马达(也可以是液压缸)排量的方法来调节执行元件速度的回路。按照液压泵和液压马达组合方式的不同，容积调速回路有三种基本形式。 图10-3a所示为变量泵调速回路。液压泵输出的液压油全部进入液压马达，通过改变液压泵的排量来调节液压马达(或缸)的运动速度。溢流阀只在系统过载时才打开，在系统中起安全保护作用。这种回路效率高，调速范围较大，元件泄漏对速度影响大，适应于大功率场合。 图10-3b所示为变量液压马达调速回路。定量泵输出的压力油流量不变，靠改变液压马达的排量进行调速。溢流阀起安全保护作用。这种回路功率高，输出功率为恒值，但调速范围小，元件泄漏对速度影响大，适用于大功率的场合。 图10-3c所示为变量泵-变量马达调速回路。这种回路是上述两种容积调速回路的组合，具有上述两种调速回路的特点，调速范围较大。 【单项选择题】关于容积调速回路中元件泄漏的影响，说法正确的是（ ） A. 对变量泵调速回路和变量液压马达调速回路的速度影响都小 B. 对变量泵调速回路和变量液压马达调速回路的速度影响都大 C. 只对变量泵调速回路的速度有影响 D. 只对变量液压马达调速回路的速度有影响 【答案】B 【解析】变量泵调速回路和变量液压马达调速回路中，元件泄漏对速度影响都大，选B。 1.（单项选择题）三种基本形式的容积调速回路中，调速范围最大的是（ ） A. 变量泵调速回路 B. 变量液压马达调速回路 C. 变量泵 - 变量马达调速回路 D. 三者相同 【答案】C 【解析】变量泵 - 变量马达调速回路是前两种回路的组合，具有前两种调速回路的特点，调速范围较大，相比其他两种调速范围最大，选C。 2.（单项选择题）在容积调速回路中，若要实现执行元件的低速运动，变量泵或变量液压马达应（ ） A. 增大排量 B. 减小排量 C. 保持排量不变 D. 改变运动方向 【答案】B 【解析】在容积调速回路中，减小变量泵或变量液压马达的排量，可减少进入执行元件的油液量，从而实现低速运动，选B。 3. （填空题）容积调速回路依靠改变液压泵或________的排量来调节执行元件速度。 【答案】液压马达（或液压缸） 【解析】容积调速回路的调节方式是改变液压泵或液压马达（也可以是液压缸）排量。 1.（单项选择题）以下哪种调速回路适用于大功率液压系统（ ） A. 进油节流调速回路 B. 回油节流调速回路 C. 旁路节流调速回路 D. 容积调速回路 【答案】D 【解析】节流调速回路只适应于小功率液压系统，在大功率系统中，多采用容积调速回路，选D。 2.（单项选择题）变量液压马达调速回路中，定量泵的作用是（ ） A. 输出压力油流量不变 B. 改变输出压力油流量 C. 调节系统压力 D. 控制油液流动方向 【答案】A 【解析】变量液压马达调速回路中，定量泵输出的压力油流量不变，靠改变液压马达的排量进行调速，选A。 3. （填空题）变量泵调速回路中，液压泵输出的液压油全部进入________。 【答案】液压马达 【解析】变量泵调速回路中，液压泵输出的液压油全部进入液压马达，通过改变泵排量调节速度。 · ​​​​​​​​​​​​容积调速有三招，泵变马变或双调； · 无节流，效率高，大功率系统离不了！ 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 $$