2019/10/15
在很多液壓裝置中,要求能夠調(diào)節(jié)液動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度,這就需要控制液壓系統(tǒng)的流量,或改變液動(dòng)機(jī)的有效作用面積來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。在采用定量泵的液壓系統(tǒng)中,利用節(jié)流閥或調(diào)速閥改變進(jìn)入或流出液動(dòng)機(jī)的流量來實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的方法稱為節(jié)流調(diào)速。采用節(jié)流調(diào)速,方法簡單,工作可靠,成本低,但它的效率不高,容易產(chǎn)生溫升。節(jié)流閥設(shè)置在液壓泵和換向閥之間的壓力管路上,無論換向閥如何換向,壓力油總是通過節(jié)流之后才進(jìn)入液壓缸的。它通過調(diào)整節(jié)流口的大小,控制壓力油進(jìn)入液壓缸的流量,從而改變它的運(yùn)動(dòng)速度。節(jié)流閥設(shè)置在換向閥與油箱之間,無論怎樣換向,回油總是經(jīng)過節(jié)流閥流回油箱。通過調(diào)整節(jié)流口的大小,控制液壓缸回油的流量,從而改變它的運(yùn)動(dòng)速度。
節(jié)流閥設(shè)置在液壓泵和油箱之間,液壓泵輸出的壓力油的一部分經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸,另一部分經(jīng)節(jié)流閥流回油箱,通過調(diào)整傍路節(jié)流閥開口的大小來控制進(jìn)入液壓缸壓力油的流量,從而改變它的運(yùn)動(dòng)速度。在換向閥前的壓力管路和換向閥后的回油管路各設(shè)置一個(gè)節(jié)流閥同時(shí)進(jìn)行節(jié)流調(diào)速。在單活塞桿液壓缸的液壓系統(tǒng)中,有時(shí)要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度都能獨(dú)立調(diào)節(jié),以滿足工作的需要,此時(shí)可采用兩個(gè)單向節(jié)流閥,分別設(shè)在液壓缸的進(jìn)出油管路上。圖(a)為雙向進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。當(dāng)換向閥1處于圖示位置時(shí),壓力油經(jīng)換向閥節(jié)流閥2進(jìn)入液壓缸左腔,液壓缸向右運(yùn)動(dòng),右腔油液經(jīng)單向閥換向閥1流回油箱。換向閥切換到右端位置時(shí),壓力油經(jīng)換向閥節(jié)流閥4進(jìn)入液壓缸右腔液壓缸向左運(yùn)動(dòng)。
左腔油液經(jīng)單向閥換向閥1流回油箱。圖(b)為雙向出口節(jié)流調(diào)速回路。它的原理與雙向進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路基本相同,只是兩個(gè)單向閥的方向恰好相反。調(diào)速閥的進(jìn)出油口不能顛倒使用,當(dāng)回路中必須往復(fù)流經(jīng)調(diào)速閥時(shí),可采用如圖所示的橋式聯(lián)接回路。換向閥6處于左端工作位置時(shí),壓力油經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸的左腔,活塞向右運(yùn)動(dòng),右腔回油經(jīng)單向閥調(diào)速閥單向閥換向閥6流回油箱,形成出口節(jié)流調(diào)速。換向閥6切換到右端工作位置時(shí),壓力油經(jīng)換向閥單向閥調(diào)速閥單向閥4進(jìn)入液壓缸右腔,推動(dòng)活塞向左運(yùn)動(dòng),左腔油液經(jīng)換向閥6流回油箱,形成進(jìn)口節(jié)流調(diào)速。通過改變液壓泵的流量來調(diào)節(jié)液動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)速度的方法稱為容積調(diào)速。采用容積調(diào)速的方法。
系統(tǒng)效率高,發(fā)熱少,但它比較復(fù)雜,價(jià)格較貴。改變變量泵的流量可以調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度,單向閥用以防止停機(jī)時(shí)系統(tǒng)油液流空,溢流閥1在此回路作安全閥使用,溢流閥2作背壓閥使用。改變變量泵的輸油方向可以改變液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向,改變輸油流量可以控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度。圖中兩個(gè)溢流閥2作安全閥使用,單向閥4在液壓缸換向時(shí)可以吸油以防止系統(tǒng)空氣,手動(dòng)滑閥5的啟閉可以控制液壓缸的開停。采用變量泵供油,由節(jié)流閥或調(diào)速閥改變通過液動(dòng)機(jī)的流量,同時(shí)對(duì)液壓泵輸出的流量進(jìn)行控制,使之與通過節(jié)流閥或調(diào)速閥的流量相適應(yīng),這種調(diào)速方法稱為聯(lián)合調(diào)速。限壓式變量泵輸出的壓力油經(jīng)過調(diào)速閥流入系統(tǒng),液壓缸的回油經(jīng)換向閥和背壓閥流回油箱。
假設(shè)調(diào)速閥調(diào)整的流量為Q,變量泵輸出的流量大于Q時(shí),多余的油量沒有去路,致使變量泵和調(diào)速閥之間油路的壓力上升。由于壓力升高,可使變量泵自動(dòng)減小輸出的流量,直到與Q值相等,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速閥對(duì)變量泵流量的控制。恒流量變量泵輸出的壓力油經(jīng)過節(jié)流閥進(jìn)入液壓系統(tǒng)。節(jié)流閥前后分別分出控制油路與變量控制機(jī)構(gòu)的兩個(gè)油腔相通。當(dāng)液壓泵輸出的流量大于節(jié)流閥調(diào)整的流量Q,使節(jié)流前的管路壓力p1升高,在液壓力的反饋?zhàn)饔孟?,減小液壓泵的定子與轉(zhuǎn)子的偏心量(或減小軸向柱塞泵變量頭的傾斜角),使液壓泵排量減少,直到與節(jié)流閥調(diào)整流量Q相等。如液壓泵輸出流量小于節(jié)流閥調(diào)整的流量Q,則節(jié)流前的壓力降低,在節(jié)流出口壓力p2的反饋?zhàn)饔孟隆?/span>
增大液壓泵的排量,直到與節(jié)流閥調(diào)整流量Q相等時(shí)為止。因而能得到穩(wěn)定的流量。節(jié)流閥開口的大小決定了變量泵流量的大小。節(jié)流開口變大,則變量泵輸出的流量變大,節(jié)流開口變小,則變量泵的流量也變小。圖示位置為液動(dòng)機(jī)工作進(jìn)給時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)需快速前進(jìn)時(shí),或使二位三通閥換向,變量泵輸出的壓力油不經(jīng)節(jié)流閥而直接通過二位三通換向閥進(jìn)入液壓系統(tǒng)。液壓缸的差動(dòng)回路可以用較小的流量獲得較快的運(yùn)動(dòng)速度,但是會(huì)相應(yīng)減小活塞的推力,因此一般用于空程快進(jìn)的場合。因?yàn)椴顒?dòng)回路中液壓缸的活塞桿腔油液進(jìn)入無活塞桿腔,增加流量,所以選擇管路的直徑時(shí)應(yīng)按差動(dòng)聯(lián)接后的實(shí)際計(jì)算?;y處于圖示位置時(shí),壓力油卸荷。切換到右端位置時(shí),壓力油進(jìn)入液壓缸左腔。
活塞向右運(yùn)動(dòng),右腔油液經(jīng)滑閥流回油箱?;y切換到左端位置時(shí),壓力油分別進(jìn)入左、右腔,由于右腔有效作用面積較大,活塞向左運(yùn)動(dòng),左腔油液經(jīng)滑閥進(jìn)入右腔,使活塞運(yùn)動(dòng)速度加快,形成差動(dòng)回路。三位五通換向閥1處于左端工作位置時(shí),壓力油進(jìn)入液壓缸左腔,右腔的油液經(jīng)換向閥行程閥2也進(jìn)入液壓缸左腔,形成差動(dòng)回路,使活塞快速前進(jìn)。當(dāng)活塞桿拖動(dòng)的擋鐵將行程閥壓下時(shí),液壓缸右腔的油液只能從調(diào)速閥3流回油箱,變?yōu)楣ぷ鬟M(jìn)給。當(dāng)換向閥3處于右端工作位置時(shí),液壓缸退回。當(dāng)滑閥處于右端工作位置時(shí),壓力油經(jīng)換向閥1進(jìn)入液壓缸上腔。下腔的油液經(jīng)換向閥單向閥2進(jìn)入液壓缸上腔形成差動(dòng)回路,活塞快速下行。當(dāng)液壓缸抵住工件加壓時(shí)。
系統(tǒng)壓力上升,達(dá)到溢流閥3的調(diào)定壓力后,溢流閥打開,液壓缸下腔油液經(jīng)換向閥溢流閥3流回油箱,實(shí)現(xiàn)全壓工作。它可任意選擇前進(jìn)的快慢速?;y右邊三個(gè)位置為普通聯(lián)接,最左邊的工作位置為差動(dòng)聯(lián)接。以上各節(jié)已經(jīng)介紹了采用低壓大流量泵供油和蓄能器補(bǔ)助供油的快速回路及差動(dòng)聯(lián)接快速回路,下面介紹增加液壓缸運(yùn)動(dòng)速度的其它措施和回路。垂直放置的液壓缸,可以利用它的自重增加它的下行時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度。特別是運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量很大時(shí),增果更加明顯。如圖所示是液壓機(jī)的自重增速回路,上部設(shè)有充液箱和充液閥。當(dāng)壓力油進(jìn)入上腔,下腔回油時(shí),活塞因液壓力和自重力雙重作用而下行,實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng),此時(shí)上腔通過充液閥從充液箱油液,防止吸空。自重增速回路不需增加泵的流量和功率。
但下行速度不易控制。采用增速液壓缸可以提高運(yùn)動(dòng)速度。如圖所示,當(dāng)活塞空載快速前進(jìn)時(shí),壓力油經(jīng)換向閥1進(jìn)入增速柱塞內(nèi)孔達(dá)到B腔。因B腔有效作用面積小,所以活塞快速前進(jìn),A腔經(jīng)液控單向閥2油液。當(dāng)活塞抵住工件開始工作時(shí),系統(tǒng)壓力上升,打開順序閥,壓力油進(jìn)入A腔,此時(shí)A、B兩腔同時(shí)受壓力油作用,增大了推力。中間柱塞液壓缸為主缸,兩側(cè)直徑較小的液壓缸6為輔助缸。當(dāng)換向閥1處于右端工作位置時(shí),壓力油進(jìn)入輔助缸6的上腔,由于它的有效作用面積小,所以快速下行,此時(shí)主缸上腔經(jīng)液控單向閥4從充液箱油液。當(dāng)滑板接觸工件后,系統(tǒng)壓力上升,壓力油打開順序閥3,進(jìn)入主缸上腔時(shí),三個(gè)液壓缸同時(shí)加壓。輔助缸下腔油液經(jīng)單向順序閥換向閥1流回油箱。
換向閥處于左端工作位置時(shí),液壓缸回程,單向順序閥4被打開,主缸上腔油液進(jìn)入充油箱。采用這種回路,用較小流量的泵就可以獲得較快的速度。常用在大型液壓機(jī)中。有的液壓系統(tǒng)中快速運(yùn)動(dòng)之后或工作行程的末端需要減速。液壓缸快速前進(jìn),當(dāng)壓下行程閥時(shí),油液只能從節(jié)流口通過,變?yōu)槁偾斑M(jìn)。當(dāng)液壓缸快速前進(jìn),碰上限位開關(guān)后,電磁滑閥切換,將油路關(guān)閉,油液只能從節(jié)流閥通過,變?yōu)槁龠\(yùn)動(dòng)。液壓缸活塞快速下行,碰到限位開關(guān)后,電磁閥4開啟,使溢流閥3卸荷,此時(shí)大流量泵1輸出的壓力油流回油箱,只有高壓小流量泵2供油,液壓缸改為工作進(jìn)給。有的液壓裝置并不一定按照快速前進(jìn)—慢速前進(jìn)—快速退回的程序變速,有時(shí)需要二次速度不同的工作進(jìn)給。