7液压基本回路(3)

子右移，使泵的排量减小，直至QP=Q1。反之，当QP

图7.21中，当换向阀3中电磁铁断电时，节流阀两端被二位二通电磁阀短接，压差为零，弹簧4将定子推向最左端，泵的流量最大，这时为快速运动状态。当二位二通电磁阀通电时，回路从快速运动转变为工作进给。图中阀6限制了缸7进油腔的压力，是一个安全阀。

7.2.2 快速运动回路

快速运动回路的功用是，加快执行元件的空载运行速度，以提高系统的工作效率和充分利用功率。常用的方法有以下几种：

1. 液压缸差动连接快速运动回路

图7.22a中，当换向阀处于右位时，缸呈差动连接，泵输出的油和缸返回的油合流，进入缸的无杆腔，实现活塞快速运动。当活塞两端有效面积为2:1时，快进速度将是非差动连接的2倍。

2. 采用蓄能器的快速运动回路

图7.22b中，当换向阀5处于左位或右位时，泵1和蓄能器4同时向缸6供油，实现快速运动。当换向阀处于中位时，缸停止工作，泵经单向阀3向蓄能器充液，蓄能器压力升高到液控顺序阀2的调定压力时，泵卸荷。

3. 双泵供油快速运动回路

图7.22c中1为大流量泵，2为小流量泵，两泵同时向系统供油时可实现执行元件的快速运动；转入工作行程中，系统压力升高，打开液控顺序阀3（卸荷阀）使大流量泵卸荷，仅由小流量泵2向系统供油。

图7.22 快速运动回路

(a)液压缸差动连接快速运动回路；(b)采用蓄能器的快速运动回路；(c)双泵供油快速运动回路

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7.2.3 速度换接回路

速度换接回路的功用是，使执行元件在一个工作循环中，从一种运动速度变换到另一种运动速度。

1. 快速与慢速的换接回路

图7.23是用行程阀的快慢速换接回路。在图示状态下，活塞快进，当活塞杆上的挡块压下行程阀时，缸右腔油液经节流阀流回油箱，活塞转为慢速工进；当换向阀左位接入回路时，活塞快速返回。此回路的优点是速度换接过程比较平稳，换接点的位置精度高；缺点是行程阀的安装位置不能任意布置。若将行程阀改为电磁阀，通过挡块压下电气行程开关来操纵，则其平稳性和换接精度均不如行程阀好。

2. 两种不同慢速的换接回路

图7.24a中两调速阀并联，由换向阀C换接，两调速阀各自独立调节流量，互不影响；但一个调速阀工作时，另一个调速阀无油通过，其定差减压阀居最大开口位置，速度换接时大量油液通过该处使执行元件突然前冲。因此，它不宜用于“在加工过程中实现速度换接”，只能用于速度预选的场合。

图7.24b中两调速阀串联，且调速阀B的流量调得比A小，从而实现两种慢速的换接。此回路的速度换接平稳性好。

图7.24 用两种调速阀的速度换接回路 图7.23 用行程阀的快慢速换接回路

7.3 方向控制回路

7.3.1 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。

7.3.2 复杂换向回路

当需要频繁、连续自动地作往复运动且对换向过程有很多附加要求时，则需采用复杂换向回路。

1. 时间控制制动式换向回路

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如图7.25所示，这种回路的主油路只受换向阀3控制。在换向过程中，例如，当先导阀2在左端位置时，控制油路中压力油经单向阀I2通向换向阀3右端，换向阀左端的油经节流阀J1流回油箱，换向阀芯向左移动，阀芯上的制动锥面逐渐关小回油通道，活塞速度逐渐减慢，并在换向阀3的阀芯移过l距离后将通道闭死，使活塞停止运动。当节流阀J1和J2的开口大小调定之后，换向阀阀芯移过l距离所需的时间（即活塞制动所经历的时间）就确定不变（不考虑油液粘度变化的影响）。因此，这种制动方式被称为时间控制制动式。这种换向回路的主要优点是：其制动时间可根据主机部件运动速度的快慢、惯性的大小通过节流阀J1和J2的开口量得到调节，以便控制换向冲击，提高工作效率；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：换向过程中的冲出量受运动部件的速度和其它一些因素的影响，换向精度不高。这种换向回路主要用于工作部件运动速度较高，要求换向平稳，无冲击，但换向精度要求不高的场合，如平面磨床和插、拉、刨床的液压系统。

图7.26 行程控制制动式换向回路 图7.25 时间控制制动式换向回路

1－节流阀；2－（二位七通）先导阀；

1－节流阀；2－（二位四通）先导阀；

3－换向阀；4－溢流阀 3－换向阀；4－溢流阀

2. 行程控制制动式换向回路

如图7.26所示，这种回路中的主油路除受换向阀3控制外，还受先导阀2控制。当先导阀2在换向过程向左移动时，先导阀阀芯的右制动锥将液压缸右腔的回油通道逐渐关小，使活塞速度逐渐减慢，对活塞进行预制动。当回油通道被关得很小（轴向开口量尚留约0.2~0.5mm）、活塞速度变得很慢时，换向阀的控制油路才开始切换，换向阀阀芯向左移动，切断主油路通道，使活塞停止运动，并随即使它在相反的方向起动。这里，不论运动部件原来的速度快慢如何，先导阀总是要先移动一段固定的行程l，将工作部件先进行预制动后，再由换向阀来使它换向。所以，这种制动方式被称为行程控制制动式。这种换向回路的换向精度高，冲出量较小；但制动时间长短和换向冲击的大小将受到运动部件速度快慢的影响。所以，这种换向回路宜用于主机工作部件运动速度不大，但换向精度要求高的场合，如内、外圆磨床液压系统。

7.4 多缸（马达）工作控制回路

7.4.1 顺序动作回路

1. 行程控制顺序动作回路

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图7.27a所示为用行程阀控制的顺序动作回路，在图示状态下，A、B两缸的活塞在右端。当推动手柄，使阀C左位工作，缸A左行，完成动作①；挡块压下行程阀D后，缸B左行，完成动作②；手动换向阀C复位后，缸A先复位，实现动作③；随着挡块后移，阀D复位，缸B退回实现动作④。完成一个工作循环。

图7.27b所示为用行程开关控制的顺序动作回路。当阀E得电换向时，缸A左行完成动作①；其后，缸A触动行程开关S1，使阀F得电换向，控制缸B左行完成动作②；当缸B左行至触动行程开关S2使阀E失电时，缸A返回，实现动作③；其后，缸A触动S3使F断电，缸B返回完成动作④；最后，缸B触动S4使泵卸荷或引起其它动作，完成一个工作循环。

图7.27 行程控制顺序动作回路 (a)用行程阀控制；(b)用行程开关控制

2. 压力控制顺序动作回路

图7.28所示为使用顺序阀的压力控制顺序动作回路。当换向阀左位接入回路且顺序阀D的调定压力大于缸A的最大前进工作压力时，压力油先进入缸A的左腔，实现动作①；缸行 至终点后压力上升，压力油打开顺序阀D进入缸B左腔，实现动作②；同样地，当换向阀右位接入回路且顺序阀C的调定压力大于缸B的最大返回工作压力时，两缸按③和④的顺序返回。

图7.29 时间控制顺序动作回路

图7.28 压力控制顺序动作回路

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3. 时间控制顺序动作回路

这种回路是利用延时元件（如延时阀、时间继电器等）使多个缸按时间完成先后动作的回路。如图7.29所示为使用延时阀来实现缸3、4工作行程的顺序动作回路。当阀1电磁铁通电，左位接通回路后，缸3实现动作①；同时，压力油进入延时阀2中的节流阀B，推动换向阀A缓慢左移，延续一定时间后，接通油路a、b，油液才进入缸4，实现动作②；通过调节节流阀 的开度，来调节缸3和缸4先后动作的时间差。当阀1电磁铁断电时，压力油同时进入缸3和缸4右腔，使两缸返回，实现动作③。由于通过调节节流阀的流量受负载和温度的影响，所以延时不易准确，一般都与行程控制方式配合使用。

7.4.2 同步回路

同步回路的功用是，保证系统中的两个或多个缸（马达）在运动中以相同的速度（或固定的速比）运动。在多缸系统中，影响同步精度的因素很多，如缸的外负载、泄漏、摩擦阻力、制造精度、结构弹性变形以及油液中含气量。为此，同步回路应尽量克服或减少上述因素的影响。

1. 容积式同步回路

⑴同步泵的同步回路（图7.30）

用两个同轴等排量的泵分别向两缸供油，实现两缸同步运动。正常工作时，两换向阀应同时动作；在需要消除端点误差时，两阀也可以单独动作。

⑵同步马达的同步回路（图7.31） 用两个同轴等排量马达作配流环节，输出相同流量的油液来实现两缸同步运动。由单向阀和溢流

阀组成交叉溢流补油回路，可在行程端点消除误

图7.30 同步泵的同步回路

差。

图 7.31 同步马达的 图7.33 带补偿装置的串联缸 图7.32 同步缸的同步回路

同步回路 同步回路

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