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液压速度控制回路：实现执行元件运动控制的关键

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：液压速度控制回路是控制液压系统中执行元件的运动速度和速度切换的回路。在定量泵供油的液压系统中，用流量阀对执行元件的运动速度进行调节，这种回路称节流调速回路。利用这种压力的上升变化，可使压力继电器发出电信号，对系统下一步动作实现控制，而回油路节流调速回路中，液压缸进油腔的压力等于溢流阀的调定压力，没有压力变化，不易实现压力控制。

液压速度控制回路是控制液压系统中执行元件的运动速度和速度切换的回路。在定量泵供油的液压系统中，用流量阀（节流阀或调速阀）对执行元件的运动速度进行调节，这种回路称节流调速回路。它的特点是结构简单，成本低，调速范围大，使用维护方便，因此在机床液压系统中得到广泛应用。缺点是能量损失大、效率低，发热大，故一般用于小功率系统如机床的进给系统。按流量控制阀在液压系统中位置不同可分为进油路，回油路和旁油路节流调速回路。

图4-108 用单向顺序阀的液压平衡回路

1.进油节流调速回路

如图4-109所示，定量泵的供油压力由溢流阀调定。液压缸的速度靠调节节流阀阀口大小，便能控制进入液压缸的流量，而泵多余的流量由溢流阀流回油箱。

节流阀进油节流调速回路的速度负载特性曲线见图4-110。图中横坐标为液压缸的负载，纵坐标为活塞运动速度，第1、2、3条曲线分别为节流阀过流面积为A_T1、AT₂、AT₃时的速度—负载特性曲线。曲线越陡说明负载变化时速度的影响越大，速度的刚性越差，曲线越平缓，速度刚性越好。

图4-109 进油节流调速回路

图4-110 进、回油路节流调速速度—负载曲线

节流阀进油节流调速回路仅用于低速、轻载、负载变化不大和对速度刚性要求不高的场合。在图4-109中采用调速阀时，其速度刚性明显优于相应的节流阀调速回路，但效率较低。

2.回油节流调速回路

这种调速回路将流量阀设置在执行元件的回油路上，如图4-111所示。用节流阀调节液压缸的回油流量，以控制进入液压缸的流量，因此同进油节流调速一样可达到调速目的。它也具备进油节流调速回路的特点，从曲线上看出，不同之处如下：

1）回油节流调速回路，由于液压缸的回油腔存在背压，因而能承受一定负值负载（与活塞运动方向相同的负载）。

2）进油路节流调速回路，流量阀前后有一定的压力差。利用这种压力的上升变化，可使压力继电器发出电信号，对系统下一步动作实现控制，而回油路节流调速回路中，液压缸进油腔的压力等于溢流阀的调定压力，没有压力变化，不易实现压力控制。

图4-111 回油节流调速回路

3）对于单活塞杆缸，无杆腔进油节流调速可获得较有杆腔回油节流调速低的速度和较大的调整范围。

3.旁路节流调速回路

这种调速回路将流量阀设置在与执行元件并联的支路上如图4-112a所示。用节流阀来调节流回油箱的流量，以间接控制进入液压缸的流量而达到调速的目的，回路中溢流阀常闭起安全保护作用。故液压泵的供油压力随负载变化而变化。

图4-112b为旁油路节流调速回路的速度—负载特性曲线。它宜用于负载大一些，速度高一些，且速度的平稳性要求不高的中等功率的液压系统，如牛头刨床的主传动系统等。

图4-112 旁油路节流调速回路

若采用调速阀代替节流阀，旁油路节流调速回路的速度刚性会有明显的提高。

旁油路节流调速回路有节流损失，但无溢流损失，发热较少，其效率比进、回油路节流调速回路高一些。