10.2 液压传动基本回路（课件）《机械基础》（多学时）同步精品课堂（高教版·第3版）

《机械基础》高等教育出版社·第3版 同步精品课程——中职专业课 第十章 液压与气动 第二节 液压传动基本回路 （第2课时） 学习目标 第十章 液压与气动 掌握压力控制回路和方向控制回路的内容。 知识目标 能够学会各控制回路的作用及工作过程。 能力目标 能够结合本节课所学知识，增强动手能 力和解决问题的能力。 情感目标 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 复杂的液压传动系统是由一些基本回路组成的。这些基本回路根据功用不同可分为压力控制回路(调压回路)、方向控制回路和速度控制回路等。 机场候机大厅的屋架 知识引入 01 液压传动原理及液压油的选择 船舶 压力控制回路是利用压力控制阀来控制或调节液压传动系统整个或局部油路的工作压力，满足液压传动系统各执行元件对工作压力的不同要求。 新知学习 02 1.压力控制回路 调压回路用来调定或限制液压传动系统的最高工作压力，或者使执行元件在工作过程的不同阶段实现多种不同的压力变换，一般由溢流阀组成。 船舶 压力控制回路是利用压力控制阀来控制或调节液压传动系统整个或局部油路的工作压力，满足液压传动系统各执行元件对工作压力的不同要求。 新知学习 02 1.压力控制回路 当液压传动系统工作时，如果溢流阀始终能够处于溢流状态，保持溢流阀进口的压力基本不变，将此溢流阀并接在液压泵的出口，可达到使液压泵出口压力基本保持不变的目的。 船舶 压力控制回路是利用压力控制阀来控制或调节液压传动系统整个或局部油路的工作压力，满足液压传动系统各执行元件对工作压力的不同要求。 新知学习 02 1.压力控制回路 如图所示，采用先导式溢流阀和节流阀等组成了单级调压回路。在转速一定的情况下，定量泵输出的流量基本不变，当改变节流阀的节流口大小来调节液压缸 船舶 压力控制回路是利用压力控制阀来控制或调节液压传动系统整个或局部油路的工作压力，满足液压传动系统各执行元件对工作压力的不同要求。 新知学习 02 1.压力控制回路 如图所示，采用先导式溢流阀和节流阀等组成了单级调压回路。在转速一定的情况下，定量泵输出的流量基本不变，当改变节流阀的节流口大小来调节液压缸运动速度时，由于要排掉定量泵输出的多余流量，先导式溢流阀始终处于开启溢流状态，使系统工作压力稳定在先导式溢流阀调定的压力值附近。 船舶 如果在先导式溢流阀的远程控制口处接一个远程调压阀，则回路压力可由远程调压阀远程调节，实现对回路压力的远程控制，但此时要求主溢流阀必须是先导式溢流阀，且其调定压力必须大于远程调压阀的调定压力，否则远程调压阀将不起远程调压作用。 新知学习 02 1.压力控制回路 压力控制回路除调压回路外，还有减压回路、卸荷回路、平衡回路及保压回路等。 船舶 液压执行元件除了在输出速度、输出力方面有要求外，对其运动方向、停止及停止后的定位性能也有不同的要求。 新知学习 02 2.方向控制回路 通过控制进入执行元件液流的通、断或方向来实现液压传动系统执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路称为方向控制回路。 船舶 液压执行元件除了在输出速度、输出力方面有要求外，对其运动方向、停止及停止后的定位性能也有不同的要求。 新知学习 02 2.方向控制回路 采用换向阀的换向回路如图所示，对于利用重力或弹簧力回程的单作用液压缸，用二位三通阀就可使其换向。采用电磁阀换向最为方便，但电磁阀动作快，换向有冲击，换向定位精度低，且交流电磁铁不宜频繁切换，以免线圈烧坏； 船舶 液压执行元件除了在输出速度、输出力方面有要求外，对其运动方向、停止及停止后的定位性能也有不同的要求。 新知学习 02 2.方向控制回路 采用电液换向阀，可通过调节单向节流阀来控制换向时间，换向冲击较小，换向控制力较大，但换向定位精度低、换向时间长、不宜频繁切换；采用机动换向阀，可以通过工作机构的挡块和杠杆直接控制换向阀换向，既省去了电磁阀换向的行程开关、继电器等中间环节，换向频率也不会受电磁铁的限制，换向过程平稳、准确、可靠。 但机动换向阀必须安装在工作机构附近。由此可见，采用任何单一换向阀控制的换向回路都很难实现高性能、高精度、准确的换向控制。 船舶 调速回路的执行元件主要是液压缸，它的工作速度与输人液压缸的流量及其几何参数有关。在不考虑管路变形、油液压缩性和回路各种泄漏的情况下，液压缸的工作速度ø为 新知学习 02 3.速度控制回路 要调节液压缸的工作速度，可以改变输人执行元件的流量，也可以改变执行元件的几何参数。 对于几何参数已经确定的液压缸和定量马达来说，要想改变其有效作用面积或排量是困难的，一般只能用改变输人液压缸或定量马达的流量来进行调速。 船舶 将节流阀串联在液压泵和液压缸之间，用来控制进人液压缸的流量以达到调速目 的的回路为进油节流调速回路，如图a所示 新知学习 02 3.速度控制回路 船舶 将节流阀串联在液压缸的回油路上，借助节流阀控制液压缸的排油流量来实现速度调节的回路为回油节流调速回路，如图b所示。 新知学习 02 3.速度控制回路 船舶 定量泵多余油液通过溢流阀流回油箱。由于溢流阀处在溢流状态，定量泵出口的压力为溢流阀的调定压力，且基本保持定值，与液压缸载荷的变化无关，所以这种调速回路也称为定压节流调速回路。 新知学习 02 3.速度控制回路 采用节流阀的进油、回油节流调速回路结构简单、价格低，但载荷变化对速度的影响较大，低速、小载荷时的回路效率较低，因此该调速回路适用于载荷变化不大、低速、小功率的调速场合，如机床的进给系统中。 船舶 图所示为液压自动车床的进给系统。该液压传动系统包括压力控制回路、方向控制回路和速度控制回路。分析各控制回路的作用及工作过程。 新知学习 02 3.速度控制回路 船舶 (1)压力控制回路 如图所示，定量泵3通过滤油器2从油箱1中吸取液压油，建立压力能，出口压力由溢流阀4调定为1.2MPa。当三位四通电磁换向阀6处于中位且压力油经换向阀中位形成卸荷回路时，油泵的出口压力接近于零，从而减少功率损耗。 新知学习 02 3.速度控制回路 船舶 (2)方向控制回路 ①利用方向控制阀的换向回路：方向控制由三位四通电磁换向阀6完成，当1YA通电、2YA断电时，换向阀左位接人系统，液压缸10的活塞左移，反之活塞右移。②利用换向阀中位机能的锁紧回路：当1YA、2YA都断电时，换向阀处于中位，利用中位机能，此时液压缸进、出油路均被截断，活塞可被锁止在缸体的任何位置。 新知学习 02 3.速度控制回路 船舶 (3)速度控制回路 由行程阀9和调速阀7共同组成速度控制回路。图所示为活塞快速运动。当行程阀9被压下时，活塞则由快进转换成慢速进给，实现速度转换。 新知学习 02 3.速度控制回路 船舶 (4)液压传动系统的工作过程分析 新知学习 02 3.速度控制回路 ①快速进给阶段(快进):1YA断电、2YA通电，三位四通电磁换向阀6右位接人系统，活塞实现向右快进。进油路为过滤器2一定量泵3—单向阀5一换向阀6一行程阀9—液压缸10左腔，回油路为液压缸10右腔—换向阀6—油箱1。 船舶 (4)液压传动系统的工作过程分析 新知学习 02 3.速度控制回路 ②工作进给阶段(工进):当快速进给阶段终了，挡块压下行程阀9时，活塞进人工作进给阶段。进油路为过滤器2一定量泵3—单向阀5—换向阀6一调速阀7一液压缸10左腔，回油路为液压缸10右腔一换向阀6—油箱1。 船舶 (4)液压传动系统的工作过程分析 新知学习 02 3.速度控制回路 ③快退阶段：1YA通电、2YA断电，此时活塞实现快退。进油路为过滤器2—定量泵3—单向阀5—换向阀6—液压缸10右腔，回油路为液压缸10左腔一单向阀8—换向阀6—油箱1。 船舶 (4)液压传动系统的工作过程分析 新知学习 02 3.速度控制回路 ④卸荷阶段：1YA、2YA都断电，换向阀6处于中位，液压缸两腔被封闭，活塞停止运动，此时泵卸荷。卸荷油路为过滤器2—定量泵3—单向阀5—换向阀6—油箱1。 船舶 电磁铁和行程阀的动作顺序可参照表,其中电磁阀通电、行程阀压下用“+”表示，电磁阀断电、行程阀抬起用“-”表示。 新知学习 02 3.速度控制回路 工作过程 电磁铁   行程阀 1YA 2YA 快进 - + - 工进 - + + 快退 + - - 原位停止(卸荷) -  - - 课堂小结 03 1. 压力控制回路 压力控制回路是利用压力控制阀来控制或调节液压传动系统整个或局部油路的工 作压力，满足液压传动系统各执行元件对工作压力的不同要求。 2. 方向控制回路 液压执行元件除了在输出速度、输出力方面有要求外，对其运动方向、停止及停止后的定位性能也有不同的要求。 课堂小结 03 3. 速度控制回路 调速回路的执行元件主要是液压缸，它的工作速度与输人液压缸的流量及其几何参数有关。 小试牛刀 定量泵节流调速回路中，流量控制阀安装在执行元件回油路上，这种形式属于？ A. 进油节流调速 B. 回油节流调速 C. 旁路节流调速 D. 容积调速 答案：B 解析：根据定义，流量控制阀安装在回油路上时，通过调节执行元件的回油流量实现调速，称为回油节流调速。进油节流调速的阀安装在进油路，旁路节流调速的阀与泵并联溢流。 小试牛刀 在节流调速回路中，若需提高速度的稳定性（减小负载变化对速度的影响），应优先选用哪种流量控制阀？ A. 节流阀 B. 调速阀 C. 单向阀 D. 溢流阀 答案：B 解析：调速阀由节流阀与定差减压阀串联组成，能自动补偿负载变化引起的流量波动，速度稳定性显著优于普通节流阀。 小试牛刀 方向控制回路的核心功能是？ A. 调节执行元件的速度 B. 控制执行元件的启动、停止或运动方向 C. 降低系统压力 D. 实现远程调压 答案：B 解析：方向控制回路通过控制液流通断或方向，实现执行元件的启动、停止或换向（如采用换向阀控制油路通断与方向）。 小试牛刀 先导式溢流阀的远程调压回路中，若主溢流阀调定压力为10MPa，远程调压阀调定压力为12MPa，则系统实际最高压力为？ A. 10MPa B. 12MPa C. 22MPa D. 无法确定 答案：A 解析：远程调压阀的调定压力必须小于主溢流阀调定压力，否则主溢流阀优先开启（10MPa），远程调压阀失效。因此系统最高压力为10MPa。 小试牛刀 下列不属于压力控制回路的是？ A. 调压回路 B. 卸荷回路 C. 平衡回路 D. 速度切换回路 答案：D 解析：速度切换回路属于调速回路（通过切换不同流量实现速度变换），而调压、卸荷、平衡回路均属于压力控制回路。 小试牛刀 容积调速回路的核心优势是？ A. 结构简单、成本低 B. 无节流损失，效率高 C. 速度稳定性好 D. 适用于小功率系统 答案：B 解析：容积调速通过改变泵或马达的排量实现调速，无节流阀的溢流损失，效率显著高于节流调速，但结构复杂、成本高。 小试牛刀 在旁路节流调速回路中，若节流阀开度增大，则？ A. 泵出口压力升高，执行元件速度降低 B. 泵出口压力降低，执行元件速度升高 C. 泵出口压力不变，执行元件速度降低 D. 泵出口压力降低，执行元件速度降低 答案：B 解析：旁路节流中，节流阀与执行元件并联。开度增大→溢流量增加→泵出口压力降低→更多油液进入执行元件，速度升高。但负载变化时速度稳定性差。 小试牛刀 若液压系统需在某支路获得低于主系统的稳定压力，应选用哪种压力控制回路？ A. 调压回路 B. 减压回路 C. 平衡回路 D. 保压回路 答案：B 解析：减压回路通过减压阀将主系统压力降低，为支路提供稳定的低压（如控制油路或夹紧回路），需配合溢流阀使用。 作业布置 04 1.简述压力控制回路的调节。 2.简述方向控制回路的概念。 3.简述速度控制回路的概念。 感谢观看 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$