广东工业大学：《液压与气压传动》课程教学资源（教案讲义）液压基本回路（速度控制回路A）

液压基本回路 速度控制回路

液压基本回路 速度控制回路

速度控制回路 速度控制回路是实现液压执行元件的速度调节和变 换的回路。 速度控制回路包括调节执行元件运动速度的调速回路、 使其快速运动的快速回路和使之速度换接的换速回路

速度控制回路 速度控制回路是实现液压执行元件的速度调节和变 换的回路。 速度控制回路包括调节执行元件运动速度的调速回路、 使其快速运动的快速回路和使之速度换接的换速回路

■第6章液压基本回路 6.2速度控制回路 6.2.1调速回路 ■液压缸的速度v=q/A ■液压马达的转速n=q/Wm 根据执行元件的调速方式不同，液压系统有三种基本调速回路 采用定量泵供油，依靠流量控制阀调节输入或流出执行元件的 流量一节流调速回路： 改变变量泵或（和）变量马达排量一容积调速回路： 采用变量泵供油，依靠流量控制阀和变量泵联合调节一容积 节流调速回路

n 液压缸的速度 v =q /A n 液压马达的转速 n = q /Vm 根据执行元件的调速方式不同，液压系统有三种基本调速回路 采用定量泵供油，依靠流量控制阀调节输入或流出执行元件的 流量——节流调速回路； 改变变量泵或（和）变量马达排量——容积调速回路； 采用变量泵供油，依靠流量控制阀和变量泵联合调节——容积 节流调速回路。 第6章 液压基本回路 6.2 速度控制回路 6.2.1 调速回路

“第6章液压基本回路 6.2速度控制回路 6.2.1调速回路 1节流调速回路 ■节流调速回路根据采用的流量控制阀不同，有节流阀调速回路和调 速阀调速回路两种；又根据流量控制阀的位置不同，有进油节流、 回油节流和旁路节流调速回路三种。 进油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压泵与液压缸之间。 回油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压缸与油箱之间。 旁路节流调速回路 将流量控制阀安装在液压缸并联的支路上。 ◆ 下面先以执行元件为液压缸、流量控制阀为节流阀的三种节流调速 回路为例，分析节流调速回路的速度负载特性、功率特性等性能， 然后介绍采用调速阀改善节流调速回路速度负载特性的调速回路

n 节流调速回路根据采用的流量控制阀不同，有节流阀调速回路和调 速阀调速回路两种；又根据流量控制阀的位置不同，有进油节流、 回油节流和旁路节流调速回路三种。 进油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压泵与液压缸之间。 回油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压缸与油箱之间。 旁路节流调速回路 将流量控制阀安装在液压缸并联的支路上。 n 下面先以执行元件为液压缸、流量控制阀为节流阀的三种节流调速 回路为例，分析节流调速回路的速度负载特性、功率特性等性能， 然后介绍采用调速阀改善节流调速回路速度负载特性的调速回路。 第6章 液压基本回路 6.2 速度控制回路 6.2.1 调速回路 1 节流调速回路

进、回油节流调速回路 流量连续性方程 9p=91+4q 9p-91+4q 受力平衡方程 PA=FL ■PpAP2A2+F 节流阀流量方程 q=KATApi2 ■ 92-KAD22 =KAT(Pp-FL/A)IR =KA(PpAA2-F/A2) 速度负载特性方程■v=q1/A1 ■V=92lA2 -KA(Pp-FLA)IRIA =KA2A1/A2-F/A2)12A2 An>An 月>月 8> 调速阀 节流阀 An (a) (b)

进、回油节流调速回路 n qp=q1+Δq n p1A1=FL n q1=KATΔp1/2 =KAT (pp - FL /A1) 1/2 n v =q1 /A1 =KAT (pp- FL /A1) 1/2 /A1 n qp=q1+Δq n ppA1=p2A2+FL n q2=KATp2 1/2 =KAT (ppA1 /A2-FL /A2) 1/2 n v =q2 /A2 =KAT (ppA1 /A2-FL /A2) 1/2 /A2 流量连续性方程 受力平衡方程 节流阀流量方程 速度负载特性方程

进、回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性 口调节节流阀通流面积A可无级调节液压缸活塞速度，v与A红成正比。 口当A红一定时，速度随负载的增加而下降。当=O时，最大承载能力 Fmax-Pp41 口速度随负载变化而变化的程度，表现为速度负载特性曲线的斜率不 同，常用速度刚性k,来评价。 K,=-dFd=-1/tg0-2(p,A1-F)/w 它表示负载变化时回路阻抗速度变化的能力。 An>AR 月>日 8> 调速阀 节流阀 a An F 6

n 进、回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性 ¨ 调节节流阀通流面积AT可无级调节液压缸活塞速度，v与AT成正比。 ¨ 当AT一定时，速度随负载的增加而下降。当v=0时，最大承载能力 Fmax=ppA1。 ¨ 速度随负载变化而变化的程度，表现为速度负载特性曲线的斜率不 同，常用速度刚性 kv来评价。 Kv=-dF/dv=-1/tgθ=2 (ppA1-FL )/v 它表示负载变化时回路阻抗速度变化的能力

■进、回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性 液压缸在高速和大负载时，速度受负载变化的影响大，即回 路的速度刚性差。这种回路适用于低速、小负载、负载变化不大 和对速度稳定性要求不高的小功率场合。 AnAr 月>月 8> 调速阀 节流树 An (b)

n 进、回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性 液压缸在高速和大负载时，速度受负载变化的影响大，即回 路的速度刚性差。这种回路适用于低速、小负载、负载变化不大 和对速度稳定性要求不高的小功率场合

■进、回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性 口进、回油节流调速回路的输入功率 Pp-Pp4p 口进油节流调速回路液压缸的输入功率 P1p191 口回油节流调速回路液压缸的输入功率 P-Ppq1-P292 口执行元件的输入功率（回路的输出功率）与液压泵的输出功 率（回路的输入功率）之比，即回路的效率为 =P/P。 口进油节流调速回路的效率为 n=PlPp-P19ilPpgp 口回油节流调速回路的效率为 =P1/Pp=（Pn91-p292）p9p 进回油节流调速回路既有溢流损失，又有节流损失，回路效 率较低

n 进、回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性 ¨ 进、回油节流调速回路的输入功率 Pp=ppqp ¨ 进油节流调速回路液压缸的输入功率 P1=p1q1 ¨ 回油节流调速回路液压缸的输入功率 P1=ppq1- p2q2 ¨ 执行元件的输入功率（回路的输出功率）与液压泵的输出功 率（回路的输入功率）之比，即回路的效率为 η=P1 /Pp ¨ 进油节流调速回路的效率为 η=P1 /Pp =p1q1 /ppqp ¨ 回油节流调速回路的效率为 η=P1 /Pp =（ppq1- p2q2）/ppqp 进回油节流调速回路既有溢流损失，又有节流损失，回路效 率较低

进、回油节流调速回路的不同之处： 口承受负负载的能力回油节流调速回路的节流阀使液压缸回油腔 形成一定的背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件前冲，即 能在负负载下工作，而进油节流调速回路由于回油腔没有背压， 因而不能在负负载下工作。 口运动平稳性回油节流调速回流路由于回油路上始终存在背压， 可有效地防止空气从回油路上吸入，因而低速运动时不易爬行， 高速运动时不易颤振，即运动平稳性好。进油节流调速回路在不 加背压阀时不具备这种长处。 口油液发热对泄漏的影响进油节流调速回路中通过节流阀发热了 的油液直接进入液压缸， 会使液压缸泄漏增加，而回油节流调速 回路油液经节流阀温升后直接回油箱，对系统影响较小。 An>Ar a>月 8> 调速阀 节流阀 An A 6

n 进、回油节流调速回路的不同之处： ¨ 承受负负载的能力 回油节流调速回路的节流阀使液压缸回油腔 形成一定的背压，在负值负载时，背压能阻止工作部件前冲，即 能在负负载下工作，而进油节流调速回路由于回油腔没有背压， 因而不能在负负载下工作。 ¨ 运动平稳性 回油节流调速回流路由于回油路上始终存在背压， 可有效地防止空气从回油路上吸入，因而低速运动时不易爬行， 高速运动时不易颤振，即运动平稳性好。进油节流调速回路在不 加背压阀时不具备这种长处。 ¨ 油液发热对泄漏的影响 进油节流调速回路中通过节流阀发热了 的油液直接进入液压缸，会使液压缸泄漏增加，而回油节流调速 回路油液经节流阀温升后直接回油箱，对系统影响较小

进、回油节流调速回路的不同之处： 口压力控制的方便性进油节流调速回路的进油腔的压力随负载而 ,当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调 定压力，利用这二压力变化来实现压力控制是很方便的。但在回 油节流调速回路中，只有回油腔的压力会随负载变化，当工作部 件碰到死挡块而停止后，其压力降至零，利用这一压力变化来实 现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。 口停车后的启动性能在回油节流调速回路中，若停车时间较长 液压缸回油腔的油液会泄漏回油箱，形成空隙，重新启动时背压 不能立即建立，会引起工作机构的前冲现象。对于进油节流调速 回路，只要在开车时关小节流阀，就能避免启动冲击。 A1>AR 月>月 8>日 调速阀 节流阀 An An F (b)

n 进、回油节流调速回路的不同之处： ¨ 压力控制的方便性 进油节流调速回路的进油腔的压力随负载而 变，当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调 定压力，利用这一压力变化来实现压力控制是很方便的。但在回 油节流调速回路中，只有回油腔的压力会随负载变化，当工作部 件碰到死挡块而停止后，其压力降至零，利用这一压力变化来实 现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。 ¨ 停车后的启动性能 在回油节流调速回路中，若停车时间较长， 液压缸回油腔的油液会泄漏回油箱，形成空隙，重新启动时背压 不能立即建立，会引起工作机构的前冲现象。对于进油节流调速 回路，只要在开车时关小节流阀，就能避免启动冲击