液压传动基本回路

一、方向控制回路

功能：控制执行元件（液压缸 / 马达）的运动方向，实现启动、停止及换向。

1. 换向回路

• 原理：通过换向阀改变油液流向，使执行元件正反转或往复运动。

• 典型结构：

• 中位时（电磁铁均断电），油液封闭（O 型中位机能），液压缸锁定；

• 左位通电时，油液进入液压缸无杆腔，活塞伸出；右位通电时，活塞缩回。

• 三位四通电磁换向阀回路（如图）：

• 应用：机床工作台的往复运动、起重机变幅机构的方向控制。

2. 锁紧回路

• 原理：通过阀件锁定执行元件位置，防止因外力移动。

• 典型结构：

• 液控单向阀锁紧回路：在液压缸两侧油路安装液控单向阀（液压锁），停车时封闭油液，活塞被锁定（如工程机械支腿的支撑锁定）。

二、压力控制回路

功能：控制液压系统的工作压力，实现稳压、调压、减压及安全保护。

1. 调压回路

• 原理：通过溢流阀调节系统最高压力，防止过载。

• 典型结构：

• 单级调压回路：溢流阀与液压泵并联，泵出口压力超过溢流阀调定值时，油液经溢流阀回油箱（如注塑机合模系统的压力控制）。

2. 减压回路

• 原理：用减压阀将高压油路的压力减至低压，满足分支回路需求。

• 典型结构：

• 定值减压回路：减压阀串联在分支油路中，主油路压力 10MPa，分支油路可减至 5MPa（如液压系统中控制油路的减压）。

3. 保压回路

• 原理：维持系统压力稳定，避免因泄漏降压。

• 典型结构：

• 蓄能器保压回路：当系统压力下降时，蓄能器释放压力油补充泄漏（如液压机压制工件时的保压阶段）。

三、速度控制回路

功能：调节执行元件的运动速度，分为调速、同步及缓冲回路。

1. 节流调速回路

• 原理：通过节流阀 / 调速阀控制流量，调节活塞运动速度。

• 分类及结构：

• 进油节流调速：节流阀安装在泵与液压缸进油口之间，通过调节流量控制活塞速度（易发热，适用于轻载场景）。

• 回油节流调速：节流阀安装在回油管路，通过控制回油量调速（背压大，运动平稳性好）。

2. 容积调速回路

• 原理：通过改变液压泵或马达的排量调节速度（无节流损失，效率高）。

• 典型应用：工程机械（如挖掘机行走马达）通过变量泵实现无级调速。

3. 同步回路

• 原理：保证多个液压缸同步运动（位移、速度一致）。

• 典型结构：

• 分流集流阀同步回路：通过阀件强制分配流量，使两液压缸同步（如液压升降平台的多缸同步举升）。

四、多执行元件控制回路

功能：协调多个液压缸 / 马达的动作顺序或同步工作。

1. 顺序动作回路

• 原理：按预设顺序控制执行元件动作，分为压力控制和行程控制两类。

• 典型结构：

• 压力继电器控制顺序回路：第一个液压缸动作到位后，系统压力升高，触发压力继电器，使第二个液压缸动作（如组合机床的工件夹紧 - 钻孔顺序）。

2. 互不干扰回路

• 原理：确保多个执行元件同时动作时互不影响。

• 典型结构：

• 双泵供油互不干扰回路：高压小流量泵供夹紧油路，低压大流量泵供快进油路，两回路独立供油（如机床中工件夹紧与工作台快进同时进行）。

五、典型回路应用案例

1. 汽车起重机变幅回路：

• 采用 “换向阀 + 平衡阀” 组合，平衡阀防止吊臂因自重超速下降，换向阀控制变幅方向。

2. 注塑机合模回路：

• 采用 “比例调压阀 + 蓄能器” 保压回路，合模后维持高压，确保注塑时模具不泄漏。

六、回路设计关键要点

• 效率优先：避免节流调速回路长期高压溢流，优先选用容积调速。

• 安全性：压力回路必须设置溢流阀作为安全阀，防止系统过载。

• 抗污染：液压油需定期过滤，避免杂质堵塞节流阀或换向阀。