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| 您當(dāng)前的位置：主頁(yè)→液壓與氣動(dòng)→專題教程 | 液壓傳動(dòng)知識(shí)概述(8) |
| 3．速度控制回路 此回路是控制和調(diào)節(jié)液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。包括調(diào)速回路和速度換接回路等。 (1)調(diào)速回路 主要有：節(jié)流調(diào)速回路、容積調(diào)速回路和容積節(jié)流調(diào)速。容積節(jié)流調(diào)速是用變量泵（限壓式變量泵或壓力反饋式變量泵等），由流量閥改變進(jìn)入執(zhí)行元件的流量，并使泵的流量與通過流量閥的流量相適應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 ①節(jié)流調(diào)速回路 在液壓系統(tǒng)中，利用節(jié)流閥構(gòu)成的調(diào)速回路是通過通流截面變化來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量，實(shí)現(xiàn)調(diào)速目的。 根據(jù)節(jié)流閥在回路中的位置不同，分為進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流調(diào)速三種基本形式。 a．進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 將節(jié)流閥裝在執(zhí)行元件的進(jìn)油路，其原理如圖10.40所示，定量泵輸出的流量為一定值，供油壓力由溢流閥調(diào)定，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口面積就可以調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量，從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。 這種調(diào)速回路速度穩(wěn)定性差，要隨外界負(fù)載變化而變化；低速低載時(shí)系統(tǒng)效率低；運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性能差。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路一般應(yīng)用在功率較小負(fù)載變化不大的液壓系統(tǒng)中。  b．回油節(jié)流調(diào)速回路 這種調(diào)速回路是將節(jié)流閥裝在執(zhí)行元件的回油路上。調(diào)速原理如圖10.41所示。節(jié)流閥用以控制液壓缸回油腔的流量Q2，從而控制進(jìn)油腔的流量Q1，以改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，供油壓力由溢流閥調(diào)定。 這種調(diào)速回路回油路上有背壓，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性優(yōu)于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速；油液直接回油箱，易散熱。用于功率不大、負(fù)載變化較大或運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的系統(tǒng)中。用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路速度穩(wěn)定性較差，為使速度不隨負(fù)載變化而波動(dòng)，可用調(diào)速閥代替節(jié)流閥。 c.旁油路節(jié)流調(diào)速回路 這種節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥裝在與液壓缸并聯(lián)的支路上，如下圖所示。只要調(diào)節(jié)通過旁路節(jié)流閥流量Q，就能調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量Q1，也就調(diào)節(jié)了活塞運(yùn)動(dòng)速度。通過節(jié)流閥回油箱的流量多，則進(jìn)入液壓缸的流量就少，活塞運(yùn)動(dòng)速度就慢；反之，活塞運(yùn)動(dòng)速度就快。這里的溢流閥作安全閥用，其 調(diào)定壓力應(yīng)大于克服最大負(fù)載所需的壓力。正常工作時(shí)溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)。  旁油路節(jié)流調(diào)速回路在速度較高、負(fù)載較大時(shí)，速度剛度較高，這與前兩種調(diào)速回路恰好相反。 旁油路調(diào)速回路只有流量損失而無(wú)壓力損失，故比前兩種調(diào)速回路功率損失小，效率高。 通過以上分析，可得出以下結(jié)論：旁油路節(jié)流調(diào)速回路速度負(fù)載特性較差，一般用于功率較大且對(duì)速度穩(wěn)定要求不高的場(chǎng)合。 ②容積調(diào)速回路 容積調(diào)速回路是通過改變變量泵或變量馬達(dá)的排量來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 圖10.42為容積調(diào)速回路中的一種，它采用變量泵和定量執(zhí)行元件組成的調(diào)速回路，通過調(diào)節(jié)變量泵輸油量的大小即可改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。變量泵可采用單作用式葉片泵、徑向柱塞泵、軸向柱塞泵。系統(tǒng)中溢流閥起安全保護(hù)作用，限定系統(tǒng)的最高壓力。  這種調(diào)速回路效率高（壓力、流量損失�。�、發(fā)熱少，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。適用于負(fù)載功率大，運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)中。 (2)速度換接回路 絕大多數(shù)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要求自動(dòng)完成“快速進(jìn)給—慢速工進(jìn)—快速退回并停止”的工作循環(huán)，有時(shí)要求具有兩次或更多次工進(jìn)。下面討論幾種常用的快、慢速自動(dòng)轉(zhuǎn)換回路。 ①快速和工進(jìn)換接回路 圖10.43所示為采用差動(dòng)連接的快、慢速換接回路。系統(tǒng)由定量泵1供油，二位三通電磁換向閥4實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，當(dāng)在圖示位置時(shí)為差動(dòng)快進(jìn)。當(dāng)快進(jìn)到位，擋鐵碰行程開關(guān),使1YA、3YA通電，閥3和閥4換向，活塞轉(zhuǎn)為工進(jìn)，其工作速度由調(diào)速閥5調(diào)節(jié)。當(dāng)工進(jìn)到位碰行程開關(guān)使2YA通電、3YA通電，1YA斷電，閥2和閥3換向，活塞快速退回原位。  ②兩次工進(jìn)換接回路 有的機(jī)床要求在工作行程中實(shí)現(xiàn)兩次進(jìn)給（如鉆孔、鉸孔等）。常用的方法是采用兩流量閥并聯(lián)或串聯(lián)。 兩調(diào)速閥并聯(lián)兩工進(jìn)速度換接回路，如圖10.44所示。采用二位三通換向閥1實(shí)現(xiàn)兩次工進(jìn)速度的換接，圖示位置為第一次工作進(jìn)給狀態(tài)，進(jìn)給速度由調(diào)速閥4調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)第一次工進(jìn)，當(dāng)需第二工進(jìn)時(shí)使閥1換向，調(diào)速閥3工作，實(shí)現(xiàn)第二次工進(jìn)。兩調(diào)速閥并聯(lián)的二次工進(jìn)回路中兩調(diào)速閥的流量互不影響。   兩調(diào)速閥串聯(lián)兩工進(jìn)速度換接回路，如圖10.45所示。 調(diào)速閥3用于第一次進(jìn)給節(jié)流，調(diào)速閥4用于第二次進(jìn)給節(jié)流。圖示位置為第一次工作進(jìn)給狀態(tài)，油液通過調(diào)速閥3后，經(jīng)二位二通換向閥1流入液壓缸，進(jìn)給速度由閥3調(diào)節(jié)。 當(dāng)3YA通電后，右位接入系統(tǒng)，流經(jīng)調(diào)速閥3的油液經(jīng)調(diào)速閥4后再流入液壓缸。此回路中調(diào)速閥4的調(diào)節(jié)流量必須小于調(diào)速閥3。當(dāng)?shù)谝淮喂みM(jìn)換接為第二次工進(jìn)時(shí)，因調(diào)速閥4中始終有壓力油通過，其定差輸出減壓閥始終處于工作狀態(tài)，故運(yùn)動(dòng)部件的速度換接平穩(wěn)性較好。 4．多執(zhí)行元件控制回路 在液壓系統(tǒng)中若采用同一液壓泵驅(qū)動(dòng)多個(gè)執(zhí)行元件工作，可節(jié)省液壓元件和電動(dòng)機(jī)的數(shù)目，合理利用功率、減少占地面積等，因此在機(jī)床液壓系統(tǒng)和行走機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。由于各執(zhí)行元件動(dòng)作有一定的要求，如按順序動(dòng)作、按同步動(dòng)作或快進(jìn)與工進(jìn)互不干擾等，這就需要解決各執(zhí)行元件間在壓力、流量上的互相影響，互相干擾等問題。 本節(jié)主要介紹順序動(dòng)作回路。順序動(dòng)作回路是實(shí)現(xiàn)多個(gè)執(zhí)行元件按預(yù)定的順序運(yùn)動(dòng)的回路，按其控制原理可分為行程控制和壓力控制等。 (1)行程控制順序動(dòng)作回路 它是利用某一執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)到預(yù)定行程以后，發(fā)出電氣或機(jī)械控制訊號(hào)，使另一執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的一種控制方式。 圖10.46所示為用行程閥及電磁閥控制A、B兩液壓缸實(shí)現(xiàn)1、2、3、4工作順序的回路。   圖10.47為電器行程開關(guān)控制的順序動(dòng)作回路。當(dāng)電磁鐵1DT通電時(shí)，缸A活塞右移(動(dòng)作1)，當(dāng)活塞右行到一定行程擋鐵壓下行程開關(guān)1XK，電磁鐵2DT通電，缸B活塞右移(動(dòng)作2)，當(dāng)活塞右行到一定行程擋鐵壓下行程開關(guān)2XK，電磁鐵1DT斷電，換向閥A換向，缸A活塞左移(動(dòng)作3)，到終點(diǎn)缸A活塞的擋鐵壓下行程開關(guān)3XK，電磁鐵2DT斷電，換向閥B換向，缸B活塞左移(動(dòng)作4)。 (2).壓力控制的順序動(dòng)作回路 它是利用某油路的壓力的變化使壓力控制元件(如順序閥、壓力繼電器等)動(dòng)作發(fā)出控制訊號(hào)，使執(zhí)行元件按預(yù)定順序動(dòng)作。 圖10.48所示為采用順序閥的控制動(dòng)作回路。閥A和閥B是由順序閥與單向閥構(gòu)成的組合閥，稱為單向順序閥。它們與電磁換向閥1配合動(dòng)作，使A、B兩液壓缸實(shí)現(xiàn)1、2、3、4順序動(dòng)作。圖示位置，1YA、2YA均斷電，電磁閥處于中位，缸A、B的活塞均處于左端位置，當(dāng)1YA通電，電磁閥左位工作時(shí)，壓力油先進(jìn)入A缸左腔，A缸右腔經(jīng)閥2中單向閥回油，A缸活塞右移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作1；當(dāng)活塞行至終點(diǎn)停止時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，當(dāng)壓力升高到閥3中順序閥調(diào)定壓力時(shí)，順序閥打開，壓力油進(jìn)入B左腔，B缸活塞右移，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作2；當(dāng)2YA通電，電磁閥1右位工作時(shí)，壓力油先進(jìn)入B缸右腔，B缸左腔油液經(jīng)閥3中的單向閥回油，其活塞左移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作3；當(dāng)B缸活塞左移至終點(diǎn)停止時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，當(dāng)壓力達(dá)到閥2中順序閥的調(diào)定壓力時(shí)，順序閥打開，壓力油進(jìn)入A缸右腔，左腔回油，活塞左移實(shí)現(xiàn)動(dòng)作4。  采用壓力控制的順序動(dòng)作回路，能反映負(fù)載的變化情況，但同一系統(tǒng)中，不宜多次使用，以免使系統(tǒng)壓力因此而升高，效率降低。這種控制方式的靈敏度較高，但動(dòng)作可靠性較差，執(zhí)行元件間的動(dòng)作位置精度較低。 編輯整理：曾保國(guó) |
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