1、 液压基本回路实验项目的研究开发（二）摘要:压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路3。这类回路包括调压，减压，增压，卸荷和平衡等多种回路。本毕业设计主要在液压基本回路实验项目的研究开发的基础上对液压基本回路中压力控制回路进行了深入的研究与分析1。我的毕业设计就是围绕液压压力控制回路进行的，对它的液压元件，工作原理以及特点进行了设计2。关键词：液压，基本回路，元件Basic research and development of the hydraulic circuit pilot project （two）Abstract:The
2、pressure control loop is controlled by the pressure control valve or a part of the total pressure of the system to meet the hydraulic actuator to the force or torque required by the circuit. Such circuits include voltage, pressure, pressure, unloading and balance a variety of circuits.The graduation
3、 project is mainly based on the basic circuit of hydraulic experimental research and development project on basic circuit of the hydraulic pressure control loop in-depth research and analysis. I graduated from the design of the hydraulic pressure control loop is carried around, and its hydraulic com
4、ponents, working principle and characteristics of the design.Key words：Hydraulic, basic circuit elements 目 录1前言12 实验台22.1液压技术的发展趋势32.2 元件42.2.1单向阀42.2.2溢流阀42.2.3换向阀52.2.4减压阀63单级调压回路73.1溢流阀单级调压回路73.1.1实验目的73.1.3实验液压原理图73.1.4实验步骤94 二级减压回路104.1 实验目的104.2 实验器材104.3实验原理105液压保压回路135.1 液压保压回路135.1.1 实验目的13
5、5.1.2 实验器材135.1.3 实验原理135.1.4 实验步骤15结论16参考文献17致谢1811前言 随着科学技术的发展，液压传动作为一种可以传递动力和控制的传动方式，已日益广泛应用到医疗、科技、军事、工业自动化生产、起重、运输、矿山、建筑、航空等各个领域。为了满足高等院校、中等专业学校及职业技工学校的学生对进行液压传动课程的实验教学要求，很多学校开设了液压系统回路的实验教学。液压基本回路实验的开设是为了让学生在液压传动课程的学习过程中，通过实验能对液压系统的基本工作原理有更深层次的理解，熟悉典型的液压回路各自的运行特点及原理。因而熟悉和掌握液压基本回路的功能，有助于更好地分析、使用和
6、设计各种液压传动系统。 机械设备的液压传动系统为完成各种不同的控制功能有不同的组成形式，有些液压传动系统甚至更复杂。但是无论何种机械设备的液压传动系统，都是由一些液压基本回路组成的4。所谓基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。 方向控制回路是指控制执行元件方向变化和动停的，包括变化方向的换向回路和使缸停止不窜动的锁紧回路 压力控制回路是指控制整个回路或部分的压力的，包括调定压力的调压回路、减小辅助元件所在支路压力的减压回路、增加压力的增压回路、使泵压力为0的卸荷回路等。 速度控制回路改变执行元件速度的，包括使用流量阀变化速度的节流调速回路、使用泵和马达变速的容积调速回路和
7、通过换接的方式变速的换接回路等。 多缸动作回路是指包括让几个缸按顺序动作的顺序动作回路、多个缸同步动作的同步回路等。 2 实验台液压实验台是机械专业学生学习液压系统知识的重要实验设备,是学生在学习液压理论知识时进行实践论证和综合应用开发的主要手段5。这个液压综合实验台能够比较容易的对常见液压回路和液压元性能进行实验，并且能够对压力、温度、流量、位移、转速等参数进行测量。多功能液压实验台能全面模拟液压系统常见的各类故障,并可运用嵌入在其中的加速度、压力、流量、温度、液位、污染度、位移等多种传感器检测液压系统在正常或异常状态下的各种信息,可为液压系统、元件的故障机理分析、状态监测及故障诊断技术积累
8、信息,提供数据6。多功能液压实验台用来模拟液压系统及液压元件在工作中发生的常见故障,并对其运行的状态信息、故障征兆进行检测。液压原理：在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化8。液压回路的基本机能在于以液体压力能的形式进行容易控制的能量传递。从能量传递方面看：液压技术大致处于机械式能量传递和电气式能量传递之中间位置7。从传动特性方面看：机械传动和液压传动装置可以说有固定的特性，与此相反，液压传动装置和电气传动装置相同，具有无级变速装置的特性，除了恒功率外，还容易实现恒速和恒转矩等特性10。液压技术的特点，一般可以归纳如下：
9、（1）容易进行无级变速，变速范围广，即能在很宽的范围内很容易地调节力与转矩；（2）控制性能好，即力、速度、位置等能以很高的响应速度正确地进行控制。另外，对于电气，机械等其它的控制方式具有很好地适应性，特别是和电气信号处理相结合，可得到优良的响应特性；（3）动作可靠，操作性能好；（4）结构和特性上具有适度的柔性；（5）可以用标准元件构成实现任意复杂机能的回路。形成这些特点的原因：在于用容积式元件作能力转换器即液压泵和液压执行器，用富有润滑性的油作为工作介质。液压技术的一般缺点也与液压油有关9。2.1液压技术的发展趋势由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨
10、损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高15。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面：减少能耗,充分利用能量-液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高13。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题：（1）减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损
11、失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。（2）减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。（3）采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。（4）发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。（5）改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。（6）为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。主动维护-液压系统维护已从过去简单的故
12、障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。机电一体化-电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点12。2.2 元件2.2.1单向阀单向阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。单向阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。单向阀还可用于给其中的压力可
13、能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。单向阀主要可分为旋启式单向阀（依重心旋转）与升降式单向阀（沿轴线移动）。单向阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动11。2.2.2溢流阀 溢流阀是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，起到稳压、调压或限压的作用。溢流阀按其结构原理分为直动式溢流阀和先导式溢流阀两种。对溢流阀的主要要求是：调压范围大，调压偏差小，压力振摆小，动作灵敏，过流能力大，噪声小。直动式溢流阀因压力油直接作用于阀芯
14、，故称直动式溢流阀。直动式溢流阀一般只能用于低压小流量的场合，因控制较高压力或较大流量时，需要安装刚度较大的硬弹簧或阀芯开启的距离较大，不但手动调压困难，而且阀口开度（弹簧压缩量）略有变化便引起较大的压力波动，压力不能稳定。系统压力较高时宜采用先导式溢流阀。 图2.2 二位四通换向阀溢流阀的作用：定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载
15、保护，使系统压力不再增加（通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高1020）14。作卸荷阀用作高低压多级控制阀作顺序阀：用于产生背压（串在回油路上）。2.2.3换向阀换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。换向阀可分为手动换向阀、电磁换向阀、电液换向阀等。 工作时借着阀外的驱动传动机构转动驱动轴，带动摇拐臂，启动阀板，使工作流体时而从左入口通向阀的下部出口，时而从右入口变换通向下部出口，实现了周期变换流向的目的。 换向阀的选择： 选择换向阀时应根据系统的动作循环和性能要求,结合不同元件的具体特点,适用场合来选取。（1）根据系统的性能要求,选择滑阀的中位机能及位数和通数。（2）考虑换向阀的操纵要求。如人工操纵的用手动式、脚踏式；自动
