基本液压回路分析

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普通单向阀和 液控单向阀的应用(1)用单向阀 将系统和泵隔断 图中，用单向阀 5将系统和泵隔 断，泵开机时泵 排出的油可经单 向阀5进入系统; 泵停机时，单向 阀5可阻止系统 中的油倒流。 1 4 2 3

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(2)用单向阀将两个泵隔断 在下图中，1是低压大流量泵，2是高压小流量泵。低 压时两个泵排出的油合流，共同向系统供油。高压时，单 向阀的反向压力为高压，单向阀关闭，泵2排出的高压油 经过虚线表示的控制油路将阀3打开，使泵1排出的油经阀 3回油箱，由高压泵2单独往系统供油，其压力决定于阀4。 这样，单向阀将两个压力不同的泵隔断，不互相影响。 3 4

1

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(3) 用单向阀产生背压在右图中，高压油进入缸 的无杆腔，活塞右行，有杆腔 中的低压油经单向阀后回油箱。 单向阀有一定压力降，故在单 向阀上游总保持一定压力，此 压力也就是有杆腔中的压力， 叫做背压，其数值不高一般约 为0.5MPa。在缸的回油路上保 持一定背压，可防止活塞的冲 击，使活塞运动平稳。此种用 背 压 阀 pb

途的单向阀也叫背压阀。

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(4)用单向阀和其它阀组成复合阀 由单向阀和节流阀组成复合阀，叫单向节流阀。用单向 阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单向节 流阀中，单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头所示方 向流动时，因单向阀关闭，液流只能经过节流阀从阀体流出。 若液流沿箭头所示相反的方向流动时，因单向阀的阻力远比 节流阀为小，所以液流经过单向阀流出阀体。此法常用来快 速回油。从而可以改变缸的运动速度。

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G(5) 用液控单向阀使立式缸活塞悬浮 在右图中，通过液控单 向阀往立式缸的下腔供袖， 活塞上行。停止供油时，因 有液控单向阀，活塞靠自重 不能下行，于是可在任一位 臵悬浮。将液控单向阀的控 制口加压后，活塞即可靠自 重下行。 若此立式缸下行为 工作行程，可同时往缸的上 腔和液控单向阀的控制口加 压，则活塞下行，完成工作 行程。

B

K

A

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(6) 用两个液控单向阀使液压缸 双向闭锁将高压管A中的压力作为控制压 力加在液控单向阀2的控制口上，液 1 2 控单向阀2也构成通路。此时高压油 自A管进入缸，活塞右行，低压油自 B管排出，缸的工作和不加液控单向 阀时相同。同理，若B管为高压，A 管为低压时，则活塞左行。若A、B 管均不通油时，液控单向阀的控制 A B 口均无压力，阀1和阀2均闭锁。这 样，利用两个液控单向阀，既不影响缸的正常动作，又可 完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办法虽有多种，用液控单向 阀的方法是最可靠的一种。

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5.4 方向阀在换向与锁紧回路中的应用5.4.1 换向回

路 5.4.1.1 简单换向回路 简单换向回路，只需在泵与执行元件之间采用标准的 普通换向阀即可。

5.4.1.2 复杂换向回路对于换向要求高的主机(如各类磨床),若用手动换 向阀就不能实现自动往复运动，一般采用特殊设计的机液 换向阀，以行程挡块推动机动先导阀，由它控制一个可调 式液动换向阀来实现工作台的换向，既可避免“换向死 点”,又可消除换向冲击。这种换向回路，按换向要求不 同可分为时间控制制动式和行程控制制动式两种。

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(1)时间控制制 动式换向回路图5.25 时间控制制动式换向回路

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其制动时间 可 通 过 节 流 阀 J1 和 J2 的 开 口 量 得 到调节；此外， 换向阀中位机能 采用H型，对减 小冲击量和提高 换向平稳性都有 利。其主要缺点 是换向精度不高 。图5.25 时间控制制动式换向回路

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(2)行程控制制动式换向回路

换向精度较高，冲 出量较小；但制动时 间的长短不可调。

图5.26 行程间控制制动式换向回路

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5.4.2 锁紧回路锁紧回路可使活塞在 任一位置停止，可防其窜动。 锁紧的简单的方法是利用三 位换向阀的 M、 O型中位 机能封闭液压缸两腔。但由 于换向阀有泄漏，这种锁紧 方法不够可靠，只适用于锁 紧要求不高的回路中。 最常用的方法是采用双 液控单向阀，由于液控单向 阀有良好的密封性能，即使 在外力作用下，也能使执行 元件长期锁紧。图5.27 锁紧回路

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8.1 快速运动回路快速运动回路 的功用在于使执行元件获得尽可能大的工作速度，以提高劳动生产率并 使功率得到合理的利用。实现快速运动可以有 几种方法。 这里仅介绍液压缸差动连接的快速运动

回路和双泵供油的快速运动回路。

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8.1.1 液压缸差动连 接的快速运动回路 换向阀2处于原位时， 液压泵1输出的液压油同时 与液压缸3的左右两腔相通，

两腔压力相等。由于液压缸无杆腔的有效面积A1大 于有杆腔的有效面积A2,

使活塞受到的向右作用力大于向左的作用力，导致 活塞向右运动。图8.1 液压缸差动连接的快速运动回路

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8.1.1 液压缸差动连 接的快速运动回路

于是无杆腔排出的油液与泵1输出的油液 合流进入无杆腔，即在 不增加泵流量的前提下 增加了供给无杆腔的油 液量，使活塞快速向右 运动。

图8.1 液压缸差动连接的快速运动回路

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这种回路比较简单也比较经济，但液压缸的速度 加快有限，差动连接与非差动连接的速度之比为:' 1 1

A1 ( A1 A2 )

有时仍不能 满足快速运动的 要求，常常要求 和其它方法(如 限压式变量泵) 联合使用。图8.1 液压缸差动连接的快速运动回路

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8.1.2 双泵供油的快速运动回路

设定双泵供

油时 系统的最高工作 压力

当换向阀6处于 图示位臵，并且由于 外负载很小，使系统 压力低于顺序阀3的 调定压力时，两个泵 同时向系统供油，活 塞快速向右运动；

低压大流量泵1和高压 小流量泵2组成的双联 泵作为系统的动力源。图8.2双泵供油的快速运动回路

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注意：顺序阀3的调定压力至少应比 溢流阀5的调定压力 低10%-20%。

换向阀6的电磁 铁通电后, 缸有杆腔 经节流阀7回油箱， 系统压力升高，达到 顺序阀3的调定压力 后,大流量泵1通过阀 3卸荷,单向阀4自动 关闭,只有小流量泵2 单独向系统供油,活 塞慢速向右运动.

设 定 小流 量 泵 2 的 最 高 工作压力

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注意：顺序阀3的调定压力至少应比 溢流阀5的调定压力 低10%-20%。 大流量泵1的卸 荷减少了动力消耗， 回路效率较高。这 种回路常用在执行

元件快进和工进速度相差较大的场合， 特别是在机床中得

到了广泛的应用。

设 定 小流 量 泵 2 的 最 高 工作压力

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8.2 调速回路8.2.1 调速方法概述 液压系统常常需要调节液压缸和液压马达的运动速 度，以适应主机的工作循环需要。液压缸和液压马达的 速度决定于排量及输入流量。 液压缸的速度为： 液压马达的转速:q A

q n VM

式中

q — 输入液压缸或液压马达的流量； A — 液压缸的有效面积(相当于排量); VM — 液压马达的每转排量。

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由以上两式可以看出，要控制缸和马达的 速度，可以通过改变流入流量来实现，也可以 通过改变排量来实现。 对于液压缸来说，通过改变其有效作用面 积A(相当于排量)来调速是不现实的，一般 只能用改变流量的方法来调速。 对变量马达来说，调速既可以改变流量， 也可改变马达排量。

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目前常用的调速回路主要有以下几种： (1)节流调速回路 (2)容积调速回路 采用定量泵供油，通过改变回 通过改变回路中变量泵或变量

路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。马达的排量来调节执行元件的运动速度。 (3)容积节流调速回路(联合调速) 下面主要讨论节流调速回路和容积调速回路。

8.2.2

采用节流阀的节流调速回路节流调速回路有进油路节流调速，回油节路流调速，

旁路节流调速三种基本形式。

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