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　　　　　　　　　　　　　　　　　基本回路的实验及原理分析
　　基本回路是用液压元件组成并能完成特定功能的典型回路，对于任何一种液压系统，不论其复杂程序如何，实际上都是由一些液压基本回路组成的。熟悉这些基本回路，对于了解整个液压系统会有较大的帮助。常用的基本回路按其功能可分为：方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路等四大类。由于每一个基本回路主要具备一种特定功能。

1、用换向阀的换向回路
　　液压系统中执行的换向动作大都由换向阀来实验，如图中的换向回路，根据执行换向的要求，可以选用二位或三位，四通或五通人工、机械、液压和电气等各种控制类型的换向阀。

2、用"Ｏ"型机能换向阀的闭锁回路
　　为了使执行元件在任意位置上停止及防止其停止后窜动，可采用闭锁回路。本实验是用三位四通"Ｏ"型机能换向阀的闭锁回路。当１DT、２DT电磁铁都断电时，阀芯处于中间位置，液压缸的工作油口被封闭。由于缸的两腔都充满了油液，而油液又是不可压缩的，所以行程开关发讯撞铁的位置，就可使活塞锁紧在任何行程位置。这种闭锁回路由于换向阀密封性差，存在泄漏，故锁紧放效果较差，但结构简单。

3、液控单向阀的闭锁回路
　　本实验为用液控单向阀的双向闭锁回路，在图示位置时，液压泵输出油液通过换向阀回油箱，系统无压力，液控单向阀A、B关闭，液压缸两腔均不能回油，于是，活塞被双向锁紧。要使活塞向右运动，则需换向阀1D通，在位接入系统，压力油经单向阀A进入液压缸左腔，同时也进入液控单向阀B的控制油口K，打开阀B，液压缸右腔回油可经阀B及换向阀回油箱，活塞便向右运动。反之向左，液控单向阀的密封性发，所以锁紧效果较好。

4、压力调定回路
　　在定量泵系统中，常用图所示压力调定回路来调节与恒定系统压力。由溢流阀工作原理可知，为了使系统压力近于恒定，液压泵输出的油液除满足系统用油和补偿系统泄漏外，还必须保证有油液经溢流阀流向油箱，所以，这种回路效率较低，一般用于流量不大的情况。

5、二级压力回路
　　有些液压传动机械在工作过程的各个价段需要不同的压力，如图所示活塞上升与下降过程中需要不同的压力，这时就要应用多级压力的回路。图示为用两个溢流阀分别控制两种压力的二级压力回路，活塞下降是工作行程，需要压力大，由溢流阀1调定，数值较大，活塞上升是非工作行程，系统压力由溢流阀2调定，数值较小，上下方向及压力变换可以用换向阀进行转换。

6、用减压阀的减压回路
　　在定量泵液压系统中，溢流阀按主系统的工作压力进行调定，但控制系统需要的工作压力较低，润滑油路的工作压力更低，这时可以采用如图所示的减压回路，减压阀的出口压力可以在比溢流阀所调定的压力小的范围内调节。

7、用增压缸的增压回路
　　增压回路是用来使局部油路或个别执行元件得到比主系统油压高的压力，增压的方法很多，本实验是用增压缸的增压回路。
增压缸由大、小两个液压缸e和f组成，e缸中的大活塞和f缸中的小活塞用一根活塞杆连接起来，当压力油进入液压缸e的左腔，油压就作用在大活塞上，扒动大小活塞一起向右运动，这时f缸里就可产生更高的油压，其原理如下：作及在大活塞左端的力F和作用在小活塞右端的力Ff分别为(不计压力损失)
　　Fe=p X Ae
　　Pf=P fx Af
　　式中： P-------系统压力；
　　Ae-----大活塞的有效作用面积；
　　Af------小活塞的有效作用面积；
　　Pf-------液压缸的f的压力；
　　因为大小活塞由一根活塞杆连接在一起，而且运动基本上是匀速，所以力应该互相平衡，若忽略摩擦力等因素，则Fe=Ff，PAe=PfAf，即Pf=PAe/Af，由于Ae>Af，所以Pf>p.
　　图中辅助油箱的主要作用在工作油缸活塞上升的时候，油液可以通过单向阀进入f缸，以补充这部分管路的泄漏(即增压液压缸的活塞左长移时)。

8、用换向的卸载回路
　　当液压系统中的执行停止运动后，卸载回路可使液压泵输出的油液以最小的压力直接流回油箱。可知，当P最小，液压泵输出功率就最小，这可节省驱动液压泵电动机的动力消耗，减小系统发热。并可延长液压泵的使用寿命。
图a为用三位皎向阀的卸载回路。这里的三位换向阀的滑阀机能应为M，H等类型。当换向阀处于中位时，液压泵输出的油液可发经换换向阀中间通道直接流回油箱，实现液压泵卸载。
用二位二通换向阀的卸载回路。不执行元件停止运动时，扳动二位二通手动换向阀2，使左位接入系统，这时液压泵输出的油液就可通阀2流回油箱，使泵卸载。应用 这种油路时，二位二通换向阀除手动外，还可以选项用机动、电动，但它的流量规格应选能流过液压泵的最大流量。

9、进油节流调速回路
　　把流量控制阀装在执行元件的进油路上，称为进油节流调速回路。如图所示，回路工作时，液压泵输出的油液，经节流阀进入液压缸，推动活塞运动。一般情况下总有多余油液经溢流阀流回油箱，这样，液压泵工作压力PB就恒定在溢流阀所调定的压力上。当活塞带动执行元件作匀速运动时，作用在活塞两个方向上的力是相互平衡的，即
　　P 1 A = F + P 2 A
　　式中 P1-液压缸右腔的工作压力；
　　P2-液压缸左腔的压力(俗称背压力)，这里P2=0
　　F-活塞受的负载阻力（例如切削力，摩擦力等）；
　　活塞有效工作面积。
　　整理上式得
　　P 1 = F / A
　　设节流阀前后的压力差为△P，则
　　P = P B - P1 =P B - F / A
　　流过节流阀进入液压缸的流量Q1为
　　Q 1 = K A
　　式中K为与节流口结构及油液性质有关的系统，A为节流口的通流截面积。再由式9.3可得活塞运动速度V为分析上式可知，进油节流调速回路有如下性质：
　　结构简单，使用方便。由于活塞运动速度V与节流阀的通流截面积A成正比。调节A，即可方便地调节活塞运动速度。
速度的稳定性较差，因液压泵工作压力PB经溢流阀调定后近于恒定，节流阀的通流面积A。调定后也不变，活塞有效作用面积A为常数，所以活塞运动速度将随负载F的变化面波动。
　　低速低载时系统效率低，因为系统工作时，液压泵输出的流量和压力均不变，因此液压泵输出功率是定值，这样执行元件在低速低载下工作时，液压泵输出功率中有很大部分白白消耗在溢流阀（流理损耗）和节流阀（压力损耗）上，并使油液发热。运动平稳性能差，因为液压缸回油直接通油箱，回油路压力（又称背压力）为0，当负载突然变小、消失或为负值时，活塞也要突然前冲，为提高进油调速回路运支的平稳性，通常在回油路上串接一个背压阀（或用溢流阀，或用换装硬弹簧的单向阀作背压阀）。
进油节流调速回路一般应用在功率较小负载变化不大的液压系统中。

10、回油节流调速回路
　　本实验为回油节流调速回路，和前面分析相同，当活塞匀速运动时，活塞上作用力平衡方程形式如下：
　　P1A = F + P2A
　　而P1 = PB则
　　P2 = P1 - F / A = PB - F / A
　　因节流阀出口接油箱，此处压力P3≈0，故节流阀前后的压力差为
　　P = P1 - P3 = P2 = PB - F / A
　　所以活塞运动速度
　　V = Q1 / A
　　上式与进油节流调速回路所得的公式完全相同，因此调速特性也相同。由于回油路上有较大的背压力，在外界负载变化时可起媛冲作用，运动平稳性比前一种要好。此外，回油节流调速回路中，经节流阀面发热的油随即流回油箱，容易散热。而进油节流调节器速回路经节流阀而发的油液直接进入液压缸，回路热量增多，油液粘度下降，泄漏就增加综
上所述，回油节流调速回路广泛用于功率不大，负载变化较大或运动平衡性要求较高的液压系统中。

11、变量泵调速回路
　　变量泵调速回路液压泵输出的压力油全部进入液压缸，推动活塞运动。本实验采用调节齿轮油泵转速方式以改变输油量的大小，从而改变了活塞运动的速度。系统中的溢流阀起安全保护作用，在系统过载时才打开溢流，从而限定了系统的最高压力。
　　与节流调速相比，容积调速的主要优点是效率高（压力与流量的损耗少），回路发热少。适用于功率较大的液压系统中。

12、变量泵和调速阀组成的复合调速回路
　　本实验用变量和节流阀（或调速阀）相配合来进行调速的方法，通常称为容积节流复合调速。这种调速方法具有作稳定，效率较高的优点。
　　调节调速阀节流口的大小，就能改变进入流压缸的流量，因而改变了液压缸的运动速度。如果调节调速阀使其流理为Q1，泵的流量为Q，速阀之间的油路压力升高，而限压式变量叶片泵特点是当工作压力增大到预先调定数值以后，泵的流量会随着工作压力的增加而自动减小，直到Q=Q1为止。
　　在这种回路中，泵的输油量与系统的需油量（即调速阀的通过流量）是相适应的。因此交率高、发热低。同时，由于采用了调速阀，液压缸的运动速度基本上不随负载而变化。即使在较低的速度下工作时，运动也较稳定。

13、流量阀短接的速度换接回路
　　本实验为用短接流量阀的换接回路。图示位置为慢速，二位二通电磁铁1DT通电时，调速阀被短接，回油直接经二位二通阀流入油箱，活塞运动速度转换为快速。这种回路比较简单，应用相当普遍。

14、二次进给回路
　　本实验为调速阀串联的二次进给回路。调速阀A用于一次进给节流，调速阀B用于第二次进给节流。图示位置为第一次工作进给状态，压力油通过调速阀A后，经二位二通阀流入液压缸，进给速度由阀A调节。当阀C通电后，右位接入系统，流经调速阀A的油液需经调速阀B后再流入液压缸，如果调速阀B调节的流量比A小，则第二次进给速度将取决于阀B扔调节量。所以，调节调速阀B的开口，即可改变第二次工作进给的速度。调速阀串联时，同于后一调速阀只能控制更低的速度，因而调节受到一定的限制。
　　如果将两调速阀并联（如图b所示），就可克服上述缺点。二位三通电磁换向阀在图示位置为第一次工作进给状态，进给速度同调速阀A调节。当换向阀换向后，系统转换为第二次工作进给，进给速度阀B调节。

15、用顺序阀的顺序动作回路
　　在液压传动的机械中，有些执行元件的运动常常要求按严格顺序依动作。例如液压机床常要求先夹紧，然后使工作台移动以进行切削加工。顺序动作回路就是满足这些要求的液压回路。常用的顺序动作回路按照控制原则可分为压力控制和行程控制。
　　本实验是用顺序阀的顺序动作回路。阀A和阀B是由溢流阀与单向阀构成的组合阀，称为单向顺序阀。夹紧液压缸与钻孔液压缸依1-2-3-4的顺序动作。动作开始时板动两位四通换向阀，使其左位接入系统，压力油只能进入夹紧液左腔，回油经阀B中的单向阀回油箱，实现动作1。活塞右行到达终点后，夹紧工件，系统压力升高，打开阀A中的顺序阀，压力油进入钻孔液压缸左腔，回油经换向阀回油箱，实现动作2。钻孔完毕以后，松开手柄，扳动换向阀换向，使回路处于图示状态，压力油先进入钻孔液压缸右腔，回油路经阀A中的单向阀及手动换工回油箱，实现动作3，钻头退回。左行琶达终点点油压升高，打开阀B中的顺序阀，压力油进入夹紧压缸右腔，回油经换向阀回油箱，实现动作4，至此完成一个工作循环。
　　这种顺序动作回路的可靠性在很大程度上取决于顺序的性能和压力调定值。为了保证
严格的动作顺序，应使顺序阀的调定压力大于先动作的液压缸的最高工作压力，一般应大于（8-10）×10000Pa否则顺序阀可能在压力波动下先行压力，使钻孔液压缸产生先动现象（也就是工件末夹紧就钻孔），影响工作的可靠性。此回路适用于液压缸数目不多，阻力变化不大的场合。

16、用压力继电器的顺序动作回路
　　按下按钮，使缸A换向阀的电磁铁1DT通电，压力油进入缸A（假定是夹紧缸）左腔，推动活塞向右运动。碰上定位挡板后（或夹工件后），系统压力升高，安装在缸A进油腔附近的压力继电器发出电信号，使缸B换向阀的电磁铁2DT通电，于是压力油以进入缸B（假定为钻削加工的进给缸）的左腔，推动活塞向右运动（开始钻削加工）。这种利用压力继器实现顺序动作的回路简单易行，应用普遍。这了防止压力继电器误发信号，其压力调整数值一方面应比缸A动作的最高工作压力高（3-5）×10000Pa；另一方面又要经溢流阀的调定压力低（3-5）×10000Pa

17、用电器行程开关的顺序动作回路
　　本实验动作过程如下：首先按动电钮（图中末画出），电磁铁1DT通电，左位接入，压力油流入液压缸A左腔，右腔回油，实现动作I右行到终点时，缸A的挡铁压下行程开关IXK，电磁铁2DT通电，液压泵供油又进入缸B的左腔，缸B实现动作2。右行到终点缸B活塞的挡铁压下竺程开关2XK，电磁铁1DT断电，换向阀呈图示状态，压力油进入缸A右腔，左腔回油，活塞返回，缸A实现动作3。左行到终点，缸A活塞的挡铁压下行程开关3CK，电磁铁2DT断电，压力油又进入缸B的左腔，活塞返回，缸B实现动作4。
采用电器行程开关的顺序动作回路，各缸顺序由电气线路保证改变电气线路即可改变顺序动作，并且调整行程，也比较方便。但这种回路的可靠性取决于电器元件，电气线路比较复杂。

18、用行程阀的顺序动作回路
　　动作开始时，扳动换向阀，使其右位接入系统，水平液压缸活塞向右移动（动作1），到达终点时撞块交二位四通行程压下，垂直液压缸活塞向下运动（动作2），当手动换向阀换向以后，水平液压缸向左退回（动作3），当撞块离开行程阀的滚轮时，行程阀复位（图示位置）垂直液压缸活塞上升（动作4），实现了按1--2--3--4的顺序动作。调节撞块的位置，就可以控制动作2继动作1之后开始的时间。
　　采用行程阀的顺序动作回路，工作较可靠，但行程阀只能安装在工作台附近，另外改变动作顺序也比较困难。