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第五篇 液压传动
第16章 液压基本回路
与汽车典型液压系统
16.1 方向控制回路
液压系统中控制执行元件的启动、停止和换向并且能在换向过程中平稳准确地制动、锁紧的回路称为方向控制回路。
1．锁紧回路
液压缸或液压马达在任意位置停止运动时，为防止因外界作用力的影响而发生漂移或窜动，可采用锁紧回路。
换向阀锁紧回路 液控单向阀锁紧回路
2．换向回路
液压系统运动部件的换向一般都是采用各种换向阀，其中电磁换向阀应用最广
电磁换向阀换向回路
压力继电器控制电磁阀换向回路
双向变量泵换向回路
16.2 压力控制回路
1．调压回路：调压回路可使液压系统整体或部分的压力保持在某一范围内。
（1）单级调压回路
（2）远程调压回路
当系统需要随时调整压力时，可采用远程调压回路
（3）多级调压回路
2．减压回路
某些液压系统同时需要几个不同的压力，常利用减压回路使系统中某一支路得到比较低的工作压力。
最常见的减压回路是通过定值减压阀与主回路相连，如下图（a）所示
下图（b）为一种二级减压回路
减压回路
（a） （b）
3．卸荷回路
液压回路工作循环中，在液压系统执行机构不工作时，使液压泵在无负荷情况下运转，这就是卸荷。卸荷可以降低功率损耗，减少发热，延长泵和电机的使用寿命。常见的卸荷回路有以下几种。
（1）用三位换向阀的卸荷回路
当滑阀中位机能为M形、H形或K形的三位换向阀处于中位时，油泵通过换向阀连通油箱，使油泵的油直接流回油箱，泵即卸荷。适用于单执行元件系统和流量较小的场合，且换向阀切换时压力冲击较大。
（2）用二位二通滑阀的卸荷回路
由于受电磁铁吸力的限制，仅适用于流量小于40L/min的场合。
（3）用溢流阀的卸荷回路
4．平衡回路
为了防止立式放置的液压缸或垂直运动的工作部件因自重而下滑，可以采用平衡回路
（a）是采用单向顺序阀的平衡回路，因顺序阀存在泄漏，悬停时运动部件总会缓缓下降
（b）是对要求停位准确或停留时间较长的液压系统所采用的液控单向阀平衡回路
5．安全回路
为了防止过载，可以采用安全措施，使系统卸荷 。
溢流阀安全回路 压力继电器安全回路
16.3 速度控制回路
速度控制回路是用来控制执行元件的运动速度。它包括调速回路、快速运动回路和速度换接回路。
1、调速回路
（1）节流调速回路。节流调速回路是利用流量阀控制流入或流出液压执行元件的流量来实现对执行元件速度的调节。
根据流量阀在回路中的位置不同，节流调速回路可分为进口节流调速、出口节流调速和旁路节流调速三种基本回路
a）进口节流调速 （b）出口节流调速 （c）旁路节流调速
图16.16 三种节流调速回路
（2）容积调速回路。节流调速回路存在着节流和溢流损失，回路效率低、发热量大，只适用于小功率调速系统。容积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，故无溢流和节流损失，且液压泵的工作压力随负载的变化而变化，所以这种回路效率高，发热量小，多用于矿山机械、农业机械和大型机床等大功率液压系统中。
容积调速回路比较常用的是变量泵容积调速回路，它是指通过改变液压泵（马达）的流量（排量）调节执行元件的运动速度或转速的回路，又分为以下两种。
图16.17 变量泵—定量马达调速回路
图16.18限压式变量泵和调速阀的调速回路
（3）容积节流调速回路。容积节流调速回路是利用变量液压泵和调速阀的组合来调节执行元件的速度，其特点是变量液压泵的供油量能自动接受流量阀调节并与之吻合，无溢流损失，效率高。同时，变量液压泵的泄漏由于压力反馈作用而得到补偿，进入执行元件的流量由调速阀控制，故速度稳定性比容积式调速好，因此适用于要求速度稳定、效率高的液压系统
限压式变量液压泵的容积节流调速回路
2、快速运动回路
快速运动回路的功能在于使执行元件获得尽可能大的工作速度，以提高生产率或充分利用功率。一般采用差动缸或双泵供油来实现。
图16.20 液压缸差动连接快速运动回路
图16.21 双泵供油快速运动回路
3、速度换接回路
速度换接回路用于执行元件实现速度的切换，因切换前后速度的不同，有快速—慢速、慢速—慢速的换接。这种回路应该具有较高的换接平稳性和换接精度。
快、慢速换接回路
两种慢速的换接回路
图16.22 用行程阀(或电磁阀)的速度换接回路
图16.23 两种慢速的换接回路
16.4 汽车典型液压系统
16.4.1 汽车液压转向系统
1．对动力转向的要求
安全可靠
转向灵敏
要有“路感”
自动回正能力
2．助力转向液压系统
1—油箱；2—液压泵；3—溢流阀；4—节流阀；5—安全阀； 6—方向盘；7—液压缸；8—螺杆；9—螺母；10—摇臂；11—摇臂轴；12—反作用柱塞；13—单向阀；14—阀体；15—滑阀；16—回位弹簧；
17—梯形臂；18—直拉杆；19—转向节臂；20—横拉杆
16.4.2 汽车液压制动系统
现代汽车的制动传动装置有液压式、气压式和气-液联合式三种。液压式最简单，但制动力不大，故原则上适用于自重小于5吨的小汽车。
液压式有下列优点：介质压力高，可达8～9MPa故结构紧凑；因液体不可压缩，故压力建立快，动作灵敏；不需要特别的润滑装置。但它也有缺点：散热效果较差；对制动液的沸点、凝点、黏温特性等要求较严。
现代汽车上多采用双回路的液压制动系统，即系统由前、后轮两个独立的封闭回路组成。这种系统主缸分为两部分（称为双腔主缸），各管一个回路，两回路互不相通。双腔主缸又分为串列式和并列式两种。
下图是一种串列式双腔主缸的结构示意图
串列式双腔主缸结构图
16.4.3 汽车防抱死制动装置
下图是典型的汽车四轮控制防滑制动装置示意图
防滑制动装置系统图
1—动力转向叶片泵；2—动力转向器；3—制动总泵；4—车轮制动分泵；5—速度传感器；6—切断阀B；7—切断阀A；8—调节活塞；9—旁通活塞；10—减压活塞；11—节流孔A；12—主电磁阀；13—执行器；14—节流孔C；15—副电磁阀；16—节流孔B；17—防滑制动装置计算机；18—主继电器

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