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节流调速回路
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节流调速回路是通过在液压回路上采用流量调节元件(节流阀或调速阀)来实现调速的一种回路,一般又根据流量调节阀在回路中的位置不同分为进油节流调速、回油节流调速及旁路节流调速三种。
①采用节流阀的进油节流调速回路 如图7- 1所示节流阀进油节流调速回路,这种调速回路采用定量泵供油,在泵与执行元件之间串联安装有节流阀,在泵的出口处并联安装一 个溢流阀。这种回路在正常工作中,溢流阀是常开的,以保证泵的输出油液压力达到一个稳 定的状态,因此,该回路又称为定压式节流调速回路。泵在工作中输出的油液根据需要一部 分进入液压缸,椎动活塞运动, 一部分经溢流阀溢流回油箱。进入液压缸的油液流量的大小 就由调节节流阀开口的大小来决定。
如图7-2所示就是进油节流调速回路在节流阀不同开口条件下的速度负载曲线。从这个曲线上可以分析出,在节流阀同一开口条件下,液压缸负载F越小时,曲线斜率越小,其 速度稳定性越好;在同一负载F条件下,节流阀开口面积越小时,曲线斜率越小,其速度 稳定性越好。因此,进油节流调速回路适合于小功率、小负载的工作条件。
从上面分析来看,进油节流调速回路不易在负载变化较大的工作情况下使用,这种情况下,速度变化大,效率低,主要原因是溢流损失大。因此,在液压系统中有两种速度要求的场合最好用双泵系统。
②采用节流阀的回油节流调速回路  回油节流调速回路就是将节流阀装在液压系统的回油路上,如图7-3所示。其速度负载特性与进口节流调速也一样(图7-2)。进油节流调速
回路同样适合于小功率、小负载的条件下。
进油节流调速与回路节流调速虽然其流量特性与功率特性基本相同,但在使用时还是有所不同,下面讨论几个主要不同。

进油节流调速回路
首先,承受负载的能力不同。所谓负载就是与活塞运动方向相同的负载。比如起重机向下运动时的重力,铣床上与工作台运动方向相同的铣削(逆铣),等等。很显然,出口节流调速回路 可以承受负载,而进口节流调速则不能,需要在回油路上加背压 阀才能承受负载,但需提高调定压力,功率损耗大。
其次,出口节流调速回路中油液通过节流阀时温度升高,但所产生的热量直接返回油箱时将散掉;而进口节流调速回路中,则进入执行机构中,增加系统的负担。

回油节流调速回路


最后,当两种回路结构尺寸相同时,若速度相等,则进油节 图7-3回油节流调速回路流调速回路的节流阀开口面积要大,因而,可获得更低的稳定速度。
在调速回路中,还可以在进、回油路中同时设置节流调速元件,使两个节流阀的开口能同时联动调节,以构成进出油的节流调速回路,比如由伺服阀控制的液压伺服系统经常采用 这种调速方式。
③采用节流阀的旁路节流调速回路  如图7-4所示为旁路节流调速回路。在这种调速 回路中,将调速元件并联安装在泵与执行机构油路的一个支路上,此时,溢流阀阀口关闭,作为安全阀使用,只有在过载时才会打开。泵出口处的压力随负载变化而变化,因此,也称 为变压式节流调速回路。此时泵输出的油液(不计损失)一部分进入液压缸,另一部分通过 节流阀进入油箱,调节节流阀的开口可调节通过节流阀的流量,也就是调节进入执行机构的流量,从而来调节执行机构的运行速度。
如图7-5所示就是旁油节流调速回路在节流阀不同开口条件下的速度负载曲线。从这个曲线上可以分析出,液压缸负载F越大时,其速度稳定性越好;节流阀开口面积越小时, 其速度稳定性越好。因此,旁油节流调速回路适合于功率、负载较大的条件下。
由图可见,这种回路随着执行机构速度的增加,有用功率在增加,而节流损失在减小。回路的效率是随工作速度及负载而变化的,并且在主油路中没有溢流损失和发热现象,因此适合于速度较高、负载较大、负载变化不大且对运动平稳要求不高的场合。

旁路节流调速回路


④采用调速阀的调速回路采用节流阀的节流调速回路,由于节流阀两端的压差是随着液压缸的负载变化的,因此其速度稳定性较差。如果用调速阀来代替节流阀,由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证其通过内部的节流阀两端的压差基本不变,因此,速度稳定性将大大提高。如图7-6、图7-7中所示为采用调速阀的进口节流调速回路的速度负载特性曲线。当旁路节流调速回路采用调速阀后,其承载能力也不因活塞速度降低而 减小:
在采用调速阀的进、回油调速回路中,由于调速阀最小压差比节流阀大,因此,泵的供油压力相应高,所以,负载不变时,功率损失要大些。在功率损失中,溢流损失基本不变,节流损失随负载线性下降。适用于运动平稳性要求高的小功率系统。如组合机床等。
在采用调速阀的旁路节流调速回路中,由于从调速阀回油箱的流量不受负载影响,因而其承载能力较高,效率高于前两种。此回路适用于速度平稳性要求高的大功率场合。

采用调速阀的进口节流调速回路vF特性曲线

 

 

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