液压系统中的回路除了调速回路以外,还有一些其他回路,它们同样是使系统完成工作任务不可缺少的组成部分。这些回路的功用主要不在于传递动力,而在于实现某些特定的功能。为此在对它们进行描述、评论时,一般不宜从功率、效率的角度出发去判断其优劣,应从它们所要完成的工作出发去考察其质量。
为了确切地说明某种回路的功能,常常有必要让这种回路和另一些有关的回路(包括调速回路)一起出现,有时甚至还伴随着一些切换元件(换向阀、顺序阀等)。这样的图形实际上已是一种“回路组合”或系统的一部分,不是严格意义上的回路了。但是要真正确切地了解一个回路的功用,必须从该回路所在的总体中去对它进行考察,就像要真正确切地了解一个元件的作用,必须从它所在的回路中去对它进行考察一样。
不同行业的工作机械上所用的回路种类是很多的,其结构更是千差万别。本书只列出很少几种与书中典型系统有关的回路,概括地说明一些问题。
第二节压力回路
压力回路是控制液压系统整体或某部分的压力,以使执行元件获得所需的力或转矩或保持受力状态的回路。这类回路包括调压、减压、保压、卸压、平衡、卸荷等多种。
一、调压回路
调压回路的功用是使液压系统整体或某部分的压力保持恒定(见图8-1)或不超过某个数值(见图8石)。有些调压回路还可以实现多级压力的变换。在图9-la中,先导式溢流阀1的远程控制口串接远程调压阀4和二位二通换向阀5。当两个压力阀的调定压力符合pB<pA时,液压系统就可以通过换向阀的右位和左位分别得到pA和pB两种压力。
图9-1调压回路
a)单级、二级b)多级c)比例
1、2、3-先导式溢流阀4-远程调压阀5-=位二通电磁阀6-比例溢流阀
图9-lc中,调节先导式比例溢流阀6的输入电流,即可实现系统压力的无级调节,这样不但回路结构简单、压力切换平稳,而且便于实现远距离控制或程控。
二、减压回路
减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。最常见的减压回路通过定值减压阀与主油路相连,如图9-2所示。回路中的单向阀3供主油路压力降低(低于减压阀2的调整压力)时防止油液倒流,起短时保压作用。减压回路中也可以采用比例减压阀来实现无级减压。
为了使减压回路工作可靠起见,减压阀的最低调整压力应不小于0. 5MPa.最高调整压力至少应比系统压力小0. 5MPa。当减压回路上的执行元件需要调速时,调速元件应放在减压阀的后面,这样才可以避免减压阀泄漏(指由减压阀泄油口流回油箱的油液)对执行元件的速度发生影响。
图9-2减压回路
1-溢流阀2一定值减压阀3-单向阀
三、增压回路
当液压系统中的某一支路需要压力较高但流量不大的压力油,若用高压泵又不经济,或者根本就没有这样高压力的液压泵时,可以采用增压回路。增压回路可节省能耗,而且工作可靠、噪声小。
图9-3a所示为单作用增压回路。在图示位置工作时,系统的供油压力Pi进入增压缸的大活塞左腔,此时在小活塞右腔即可得到所需的较高压力p:。当二位四通电磁换向阀右位接人系统时,增压缸返回,辅助油箱中的油液经单向阀补入小活塞右腔。因该回路只能间断增压,所以称之为单作用增压回路。
图9-3b所示为采用双作用增压缸的增压回路,能连续输出高压油。在图示位置时,液压泵输出的压力油经电磁换向阀5和单向阀1进入增压缸左端大、小活塞的左腔,大活塞右腔的回油通油箱,右端小活塞右腔增压后的高压油经单向阀4输出,此时单向阀2、3被关闭。当增压缸活塞移到右端时,电磁换向阀通电换向,增压缸活塞向左移动,左端小活塞左腔输出的高压油经单向阀3输出。这样,增压缸的活塞不断往复运动,两端便交替输出高压油,从而实现了连续增压。
卸荷回路
卸荷回路的功用是在液压泵不停止转动时,使其输出的流量在压力很低的情况下流回油箱,以减少功率损耗,降低系统发热,延长泵和电动机的寿命。
M、H和K型中位机能的三位换向阀处于中位时,液压泵即卸荷。图9-4a所示为采用M型中位机能的电液换向阀的卸荷回路。这种回路切换时压力冲击小,但回路中必须设置单向阀,以使系统能保持0. 3MPa左右的压力,供控制油路之用。
l
a) b) a) b)
图9-3增压回路 图9-4卸荷回路
a)单作用增压缸b)双作用增压缸 a)换向阀b)插装阀
l、2、3、4-单向阀5-电磁换向阀 1-溢流阎2-=位二通电磁阀
图9-la中,若去掉远程调压阀4,使先导式溢流阀的远程控制口通过二位二通电磁阀5直接与油箱相连,便构成一种用先导式溢流阀的卸荷回路,这种卸荷回路切换时冲击小。
图9-4b所示为插装阀的卸荷回路。由于插装阀通流能力大,因而这种卸荷回路适用于大流量的液压系统。正常工作时,液压泵压力由阀1调定。当二位二通电磁阀2通电后,主阀上腔接通油箱,主阀口全部打开,泵即卸荷。
关于双泵供油回路中的卸荷方式问题,详见图9-9。
五、平衡回路
平衡回路的功用在于防止垂直放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。图9-5所示为一种使用单向顺序阀的平衡回路。由图可见,当换向阀2左位接入回路使活塞下行时,回油路上存在着一定的背压;只要调节单向顺序阀3使液压缸内的背压能支承得住活塞和与之相连的工作部件,活塞就可以平稳地下落。当换向阀处于中位时,活塞就停止运动,不再继续下移。这种回路在活塞向下快速运动时功率损失较大,锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单向顺序阀3和换向阀2的泄漏而缓慢下落;因此它只适用于工作部件自重不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。在工程机械中常常用平衡阀(见图6-33)直接形成平衡回路。
六、保压回路
保压回路的功用是使系统在液压缸不动或仅有极微小的位移下稳定地维持住压力。最简单的保压回路是使用密封性能较好的液控单向阀的回路,但是阀类元件处的泄漏使这种回路的保压时间不能维持很久。图9-6所示为一种采用液控单向阀和电接点压力表的自动补油式保压回路,其工作原理如下:当换向阀2右位接人回路时,液压缸上腔成为压力腔,在压力到达预定上限值时电接点压力表4发出信号,使换向阀切换成中位;这时液压泵卸荷,液压缸由液控单向阀3保压。当液压缸上腔压力下降到预定下限值时,电接点压力表又发出信号,使换向阀右位接入回路,这时液压泵给液压缸上腔补油,使其压力回升。换向阀左位接人回路时,活塞快速向上退回。这种回路保压时间长,压力稳定性高,适用于保压性能要求较高的高压系统,如液压机等。
七、卸压回路
卸压回路的功用在于使高压大容量液压缸中储存的能量缓缓释放,以免它突然释放时产生很大的液压冲击。一般液压缸直径大于250mm、压力高于7MPa时,其油腔在排油前就先须卸压。图9-7所示为一种使用节流阀的卸压回路。由图可见,液压缸上腔的高压油在换向阀5处于中位(液压泵卸荷)时通过节流阀6、单向阀7和换向阀5卸压,卸压快慢由节流阀调节。当此腔压力降至压力继电器4的调定压力时,换向阀切换至左位,液控单向阀2打开,使液压缸上腔的油通过该阀排到液压缸顶部的副油箱3中去。使用这种卸压回路无法在卸压前保压;若卸压前有保压要求的,换向阀中位机能亦可用M型,但需另配相应的元件。
本文标题:
液压马达中的其他基本回路
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液压行业知识
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