高教社2024液压与气压传动技术（第四版）教学课件任务五 速度控制基本回路分析.pptx

任务五速度控制基本回路分析;任务五速度控制基本回路分析;进口节流调速回路的静态特性：

1）速度—负载特性

调速回路的速度—负载特性，也称机械特性，是在回路中调速元件的调速值不变的情况下，负载变化所引起速度变化的性能。;设液压泵的供油压力为pP，则节流阀进出口的压差为：

Δp=pP-p1=pP-F/A

由小孔流量公式知，通过节流阀进入液压缸的流量为：

;进油路节流调速回路具有以下几方面特点：

当负载F恒定时，液压缸的运动速度v与节流阀通流面积AT成正比，调节AT可实现无级调速；

当节流阀通流面积AT调定后，液压缸的运动速度v随负载F增大而减小。

当F=pPA时，液压缸的速度为零。;进口节流流调速回路的静态特性：

2）功率特性;（2）出口节流阀式节流调速回路

节流阀串接在液压缸和油箱之间的回油路上，调节节流阀开口面积，便可改变从液压缸流出的流量，也就改变进入液压缸的流量，从而调节液压缸的运动速度。泵的多余流量经溢流阀流回油箱。泵的出口压力由溢流阀调定。该回路在工作过程中溢流阀处于开启状态，所以液压泵总是按溢流阀调整的压力供油，与外负载的变化无关。;承受负值负载的能力：出口节流调速的节流阀在液压缸的回油腔能形成一定的背压，因而，它能承受负值负载（与液压缸运动方向相同的负载力）。

运动平稳性：出口节流调速回路由于回油路上存在背压，可以有效地防止空气从回油路吸入，因而低速运动时不易爬行；高速运动时不易振动。进口节流调速回路在不加背压阀时不具备这种特点。

油液发热对回路的影响：进口节流调速回路中，通过节流阀产生的节流功率损失转变为热量，一部分由元件散发出去，另一部分使油液温度升高，直接进入液压缸，会使缸的内外泄漏增加，速度稳定性不好，而出口节流调速回路油液经节流阀温升后，直接回油箱，经冷却后再入系统，对系统泄漏影响较小。

实现压力控制的方便性：进口节流调速回路中，进油腔的压力随负载而变化，便于利用这一压力变化来实现压力控制；而在出口节流调速回路中，是利用回油腔的压力随负载的变化来实现压力控制的，但因其可靠性???，一般不采用。

起动性能：出口节流调速回路中若停车时间较长，液压缸回油腔的油液会泄漏回油箱，重新启动时背压不能立即建立，会引起液压缸的前冲现象，对于进口节流调速，只要在启动设备时关小节流阀即可避免启动冲击。;1.节流调速回路

（3）旁路节流阀式节流调速回路

节流阀安放在与执行元件并联的支路上。液压泵输出的压力油分成两路，一路进入液压缸，另一路经节流阀流回油箱。用节流阀调节从支路流回油箱的流量，进而控制进入液压缸的流量来达到调速的目的。在正常工作时溢流阀不开启，只有当系统过载时溢流阀才打开起安全保护作用。泵的工作压力不是恒定的，它随负载的变化而变化。;旁路节流调速回路的速度—负载特性方程为：

式中：qt——泵的输出流量；

k1——泵的漏泄系数

其余符号意义同前。

旁路节流速度—负载特性曲线如图所示。;负载F恒定时，液压缸运动速度v随节流阀开口面积AT的增大而减小。当节流阀通流面积AT调定后，液压缸运动速度随负载的增大而减小。旁路节流调速回路只有节流损失，而没有溢流损失，故功率损失小，效率高。;特性;1.节流调速回路

（4）采用调速阀的节流调速回路

采用节流阀的节流调速回路，节流阀两端的压差和执行元件运行速度随负载的变化而变化，故速度平稳性差。若用调速阀代替节流阀，则由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进、出油口间压差基本不变，通过的流量也基本不变，因而回路的速度-负载特性将得到改善。调速阀节流调速回路的速度-负载特性曲线如图所示，但功率损失将会增大。;例：图示液压回路中，已知泵的流量qp=8L/min，A1=50cm2，A1=25cm2，溢流阀的调整压力为py=2.4MPa，负载F=2.4MPa，节流阀孔口为薄壁孔，流量系数Cq=0.62，节流阀通流面积AT=0.06cm2，油液密度ρ=900kg/cm3。试计算活塞的运动速度和液压泵的工作压力。;2.容积调速回路

节流调速回路由于存在着节流损失和溢流损失，回路效率低，发热大，因此，只用于小功率调速系统。在大功率的调速系统中，多采用回路效率高的容积式调速回路。

容积式调速回路是通过改变变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运行速度。在容积式调速回路中，液压泵输出的液压油全部直接进入液压缸或液压马达，无溢流损失和节流损失，而且液压泵的工作压力随负载的变化而变化，因此，这种调速回路效率高，发热量少。;2.容积调速回路（1）变量泵和定量执行元件组成的容积调速回路