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B）

液压基本回路 速度控制回路

液压基本回路 速度控制回路

“第6章液压基本回路 6.2速度控制回路 6.2.1调速回路 2容积调速回路 ■容积调速回路依靠改变泵或（和）马达的排量来调节执行 元件的运动速度或转速，与节流调速回路相比，它的主要 优点是既没有节流功率损失，也没有溢流功率损失，因而 系统效率高，油液温升小，适用于高速、大功率场合。缺 点是变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。 ■容积调速回路有三种基本形式：变量泵+定量执行元件 (液压缸或液压马达)组成的容积调速回路；定量泵+变 量液压马达组成的容积调速回路；变量泵+变量液压马达 组成的容积调速回路

n 容积调速回路依靠改变泵或（和）马达的排量来调节执行 元件的运动速度或转速，与节流调速回路相比，它的主要 优点是既没有节流功率损失，也没有溢流功率损失，因而 系统效率高，油液温升小，适用于高速、大功率场合。缺 点是变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。 n 容积调速回路有三种基本形式：变量泵+定量执行元件 （液压缸或液压马达）组成的容积调速回路；定量泵+变 量液压马达组成的容积调速回路；变量泵+变量液压马达 组成的容积调速回路。 2 容积调速回路 第6章 液压基本回路 6.2 速度控制回路 6.2.1 调速回路

变量泵+定量马达调速回路 速度负载特性方程nm=qm/Wm-g/Vm-(V,/Vm)np 转矩和功率特性Tm=pm9m/m-pm'm/2π 液压马达的输出转矩Tm与变量泵的排量V,无关，而仅 与△pm有关。若负载转矩为恒定，则△pm=常数，即液压马 达在任何转速下输出的转矩是恒定的，故称这种回路的调 速方式为恒转矩调节，这种恒转矩特性曲线如图b所示。 m 0△ D (a) (b)

变量泵＋定量马达调速回路 nm=qm/Vm=qp /Vm =(Vp /Vm) np Tm=Δpmqm/ωm=ΔpmVm/2π 液压马达的输出转矩Tm与变量泵的排量Vp无关，而仅 与Δpm有关。若负载转矩为恒定，则Δpm ＝常数，即液压马 达在任何转速下输出的转矩是恒定的，故称这种回路的调 速方式为恒转矩调节，这种恒转矩特性曲线如图b所示。 速度负载特性方程 转矩和功率特性

变量泵+定量马达调速回路 转矩和功率特性Tm=IPn9m/wm-pm'm/2π Pmo-Tm@m-Pmi-Apm9m =Apmgp-1pmVp np n=PmilPpo-Apmgm Ipp9p=Apm Ipp=(Pp-Pr pp T 0 AV (a) (b)

变量泵＋定量马达调速回路 Tm=Δpmqm/ωm=ΔpmVm/2π Pmo=Tmωm=Pmi=Δpmqm =Δpmqp=ΔpmVp np η= Pmi/Ppo=Δpmqm /ppqp =Δpm /pp =(pp- pr )/pp 转矩和功率特性

定量泵+变量马达调速回路 速度负载特性方程nm=qm/Vm=qp/m-(V,/Wm)np 转矩和功率特性 Tm=pmqm/om-pm'm/2π Pmo-Tm@m-Pmi-Apm9m =Apmgp-ApmVp np Pm。与Vm无关，仅与pm有关。若负载功率为恒定，则 4pm=常数，即液压马达在转速调节范围内输出的功率是不 变的，称这种回路的调速方式为恒功率调节，如图b所示。 n=PmilPpo-Apmgm Ipp4p =Apm Ipp=(Pp-Pr)pp 0△Vm (a) (b)

定量泵＋变量马达调速回路 nm=qm/Vm=qp /Vm =(Vp /Vm) np Tm=Δpmqm/ωm=ΔpmVm/2π Pmo=Tmωm=Pmi=Δpmqm =Δpmqp=ΔpmVp np Pmo与Vm无关，仅与Δpm有关。若负载功率为恒定，则 Δpm ＝常数，即液压马达在转速调节范围内输出的功率是不 变的，称这种回路的调速方式为恒功率调节，如图b所示。 η= Pmi/Ppo=Δpmqm /ppqp =Δpm /pp =(pp- pr )/pp 速度负载特性方程 转矩和功率特性

变量泵+变量马达调速回路 ■在低速段，先将马达排量调至最大，用变量泵调速，当泵的 排量由小变大，直至最大，马达转速随之升高，输出功率也 随之线性增加。此时因马达排量最大，马达能获得最大输出 转矩，且处于恒转矩状态（恒转矩调节）。 高速段，泵为最大排量，用变量马达调速，将马达排量由大 调小，马达转速继续升高，输出转矩随之降低。此时因泵处 于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态（恒功率 调节)。 P m m 恒转矩调节 恒功率调节 (a) (b)

§ 在低速段，先将马达排量调至最大，用变量泵调速，当泵的 排量由小变大，直至最大，马达转速随之升高，输出功率也 随之线性增加。此时因马达排量最大，马达能获得最大输出 转矩，且处于恒转矩状态（恒转矩调节）。 § 高速段，泵为最大排量，用变量马达调速，将马达排量由大 调小，马达转速继续升高，输出转矩随之降低。此时因泵处 于最大输出功率状态不变，故马达处于恒功率状态（恒功率 调节）。 变量泵＋变量马达调速回路

3容积节流调速回路 ■容积节流调速回路是由压力补偿型变量泵和流量控制阀组成的一种 调速回路。它用节流阀或调速阀调节进入或流出液压缸的流量来调 节其运动速度，并使变量泵输出的流量自动与液压缸所需的流量相 适应。这种调速回路没有溢流功率损失，效率较高，速度稳定性也 比容积调速回路好，常应用于速度范围大、中小功率的场合。 ■限压式变量泵和调速阀、 背压阀的调速回路 口曲线ABC是限压式变量泵的 压力一流量特性，曲线CDE 是调速阀在某一开度时的 压差一流量特性，点F是泵 的工作点。这种回路无溢 流损失，但有节流损失， 其大小与液压缸的工作压 awP阳P 力有关。 (b) ■回路效率 n-P191 Ppgp-PiPp

n 容积节流调速回路是由压力补偿型变量泵和流量控制阀组成的一种 调速回路。它用节流阀或调速阀调节进入或流出液压缸的流量来调 节其运动速度，并使变量泵输出的流量自动与液压缸所需的流量相 适应。这种调速回路没有溢流功率损失，效率较高，速度稳定性也 比容积调速回路好，常应用于速度范围大、中小功率的场合。 n 限压式变量泵和调速阀、 背压阀的调速回路 ¨ 曲线ABC是限压式变量泵的 压力－流量特性，曲线CDE 是调速阀在某一开度时的 压差－流量特性，点F是泵 的工作点。这种回路无溢 流损失，但有节流损失， 其大小与液压缸的工作压 力有关。 § 回路效率 η＝p1q1 /ppqp=p1 /pp 3 容积节流调速回路

差压式变量泵和节流阀的调速回路 ·这种回路不但变量泵的流量与节流阀确定的液压缸所需流量 相适应，而且泵的工作压力能自动跟随负载的增减而增减。 由于节流阀两端的压差基本由 作用在变量泵控制活塞上的弹 簧力来确定，因此输入液压缸 的流量不受负载变化的影响。 此外回路能补偿负载变化引起 泵的泄漏变化，故回路具有良 好的稳速性能。 回路效率 1=p191/pp9p -pil(P1+F/Ao) 式中A、F为变量泵控制活塞 的作用面积和弹簧力

§ 差压式变量泵和节流阀的调速回路 § 这种回路不但变量泵的流量与节流阀确定的液压缸所需流量 相适应，而且泵的工作压力能自动跟随负载的增减而增减。 § 由于节流阀两端的压差基本由 作用在变量泵控制活塞上的弹 簧力来确定，因此输入液压缸 的流量不受负载变化的影响。 此外回路能补偿负载变化引起 泵的泄漏变化，故回路具有良 好的稳速性能。 § 回路效率 η＝p1q1 /ppqp ＝p1 /(p1+Ft/A0) 式中A0、Ft为变量泵控制活塞 的作用面积和弹簧力

■第6章液压基本回路 6.2速度控制回路 6.2.2快速回路 ■快速回路是指在不增加液压泵流量的 前提下，提高执行元件运动速度的回 路。，这类回路的功率能得到充分利用， 工作效率较高，常采用差动缸、双家 器皋果卖绕： 供油 增速缸、辅助缸和 1液压缸差动连接的快速回路 这种回路差动连接与非差动连接的 速度之比一定（yy2=A1/(A1-A2)，液 压缸的增速有限，泵的流量和液压缸有 杆腔排出的流量合并流过的阀和管路应 按合成流量来选择其规格，否则会导致 压力损失过大，泵空载时供油压力过高

n 快速回路是指在不增加液压泵流量的 前提下，提高执行元件运动速度的回 路。这类回路的功率能得到充分利用， 工作效率较高，常采用差动缸、双泵 供油、自重充液、增速缸、辅助缸和 蓄能器等来实现。 第6章 液压基本回路 6.2 速度控制回路 6.2.2 快速回路 1 液压缸差动连接的快速回路 这种回路差动连接与非差动连接的 速度之比一定（v1 /v2=A1 /(A1-A2)），液 压缸的增速有限，泵的流量和液压缸有 杆腔排出的流量合并流过的阀和管路应 按合成流量来选择其规格，否则会导致 压力损失过大，泵空载时供油压力过高

“第6章液压基本回路 6.2速度控制回路 6.2.2快速回路 2双泵供油的快速回路 当换向阀7处于左位，系统压力低于卸载阀3的调定压力时，卸载阀3关 闭，大流量泵1输出的油液经单向阀4与泵2输出的油液合并向液压缸供油， 液压缸快速向右运动； 当换向阀7处于右位时，油液经过节流阀6进入液压缸，当系统压力达 到或超过卸载阀3的调定压力时，卸载阀3打开，泵1通过卸载阀3卸荷，单向 阀4自动关闭，小流量泵2单独向系统供油，液压缸慢速向右运动。这种回路 功率消耗小，回路效率高，应用较为普遍

第6章 液压基本回路 6.2 速度控制回路 6.2.2 快速回路 2 双泵供油的快速回路 当换向阀7处于左位，系统压力低于卸载阀3的调定压力时，卸载阀3关 闭，大流量泵1输出的油液经单向阀4与泵2输出的油液合并向液压缸供油， 液压缸快速向右运动； 当换向阀7处于右位时，油液经过节流阀6进入液压缸，当系统压力达 到或超过卸载阀3的调定压力时，卸载阀3打开，泵1通过卸载阀3卸荷，单向 阀4自动关闭，小流量泵2单独向系统供油，液压缸慢速向右运动。这种回路 功率消耗小，回路效率高，应用较为普遍