淺析典型節(jié)流調(diào)速回路的比較與應(yīng)用

周元忠

摘要 本文以進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁油路節(jié)流三種節(jié)流調(diào)速回路進(jìn)行分析比較，歸納其典型回路的特點(diǎn)及其應(yīng)用，以便實(shí)際教學(xué)及實(shí)踐的理解與掌握。

關(guān)鍵詞 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 ?回油節(jié)流調(diào)速回路 ?旁油路節(jié)流調(diào)速回路

節(jié)流調(diào)速回路是用調(diào)節(jié)流量控制閥的通流截面積的大小來改變進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量，以調(diào)節(jié)其運(yùn)動(dòng)速度。根據(jù)流量控制閥在回路中的位置不同，節(jié)流調(diào)速回路分為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速、回油節(jié)流調(diào)速及旁油路節(jié)流調(diào)速三種。本文針對(duì)上述三種回路詳細(xì)分析比較，基于每種回路特點(diǎn)進(jìn)行歸納，并針對(duì)性地給出其應(yīng)用情形。

一、 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路

進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路是將流量控制閥串聯(lián)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)油路上。系統(tǒng)用定量泵供油，流量恒定，調(diào)節(jié)流量控制閥的開口大小就可以改變進(jìn)入液壓缸中的流量，從而改變活塞的運(yùn)動(dòng)速度。

1. 節(jié)流閥設(shè)置在液壓泵與換向閥（兩位四通）之間的壓力管路上。

回路工作時(shí)，液壓泵輸出的油液（壓力由溢流閥調(diào)定），經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸左腔，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。由于溢流閥處于溢流狀態(tài)，因此泵的出口壓力保持恒定。

調(diào)節(jié)通過節(jié)流閥的流量，才能調(diào)節(jié)液壓缸的工作速度。因此定量泵多余的油液必須經(jīng)溢流閥流回油箱。如果溢流閥不能溢流，定量泵的流量只能全部進(jìn)入液壓缸，而不能實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能。

該回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維修方便，但它的能量損失大，效率低，發(fā)熱大。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路適用于輕載、低速、負(fù)載變化不大和對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的小功率場(chǎng)合。

2. 將調(diào)速閥與單向閥（由上至下導(dǎo)通）并聯(lián)后，設(shè)置在換向閥（兩位四通）與液壓缸之間的壓力管路上。

換向閥處于左位，活塞桿向右運(yùn)動(dòng)，流入液壓缸的流量由調(diào)速閥調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)液壓缸的速度的目的;換向閥處于右位，活塞桿向左快速退回，回油經(jīng)單向閥流回油箱。

液壓泵輸出的多余油液經(jīng)溢流閥流回油箱?；芈沸实?，功率損失大，油容易發(fā)熱，只能單向調(diào)速。對(duì)速度要求不高時(shí)，調(diào)速閥可以換成節(jié)流閥，對(duì)速度穩(wěn)定性要求較高時(shí)，采用調(diào)速閥。

一般用在阻力負(fù)載（負(fù)載作用方向與液壓缸運(yùn)動(dòng)方向相反），輕載低速的場(chǎng)合。

3. 將調(diào)速閥與單向閥（由上至下導(dǎo)通）并聯(lián)后，均設(shè)置在換向閥（三位四通）的兩個(gè)工作油口與液壓缸的進(jìn)出油口上。

采用雙調(diào)速閥，兩個(gè)方向均可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速。

回路效率低，功率損失大，油容易發(fā)熱。適用于輕載、低速的場(chǎng)合。

4. 將單向閥與節(jié)流閥并聯(lián)，此節(jié)流閥的進(jìn)口處安裝定差溢流閥，設(shè)置在換向閥（三位四通）與液壓缸之間的壓力管路上。

流入液壓缸的流量由節(jié)流閥調(diào)節(jié)，多余的油液經(jīng)定差溢流閥流回油箱。因節(jié)流閥前后壓差恒定，故活塞的速度不受負(fù)載變化的影響。

溢流節(jié)流閥裝在進(jìn)油路上，活塞桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)單方向調(diào)速。

適用于功率較大的液壓系統(tǒng)。

二、 回油節(jié)流調(diào)速回路

回油節(jié)流調(diào)速回路是將流量控制閥設(shè)置在換向閥與油箱之間，無論如何換向，回油總是經(jīng)過流量控制閥流回油箱。通過調(diào)整節(jié)流口的大小，控制液壓缸回油的流量，從而改變其運(yùn)動(dòng)速度。

1.節(jié)流閥設(shè)置在換向閥（兩位四通）與油箱之間的壓力管路上。

借助節(jié)流閥控制液壓缸的回油量，實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。用節(jié)流閥調(diào)節(jié)流出液壓缸的流量，也就調(diào)節(jié)了流入液壓缸的流量，定量泵多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱。溢流閥始終處于溢流狀態(tài)，泵的出口壓力保持恒定。

節(jié)流閥裝在回油路上，回油路上有較大的背壓，因此在外界負(fù)載變化時(shí)可起緩沖作用，運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性比進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路要好。

回油節(jié)流調(diào)速回路廣泛用于功率不大、負(fù)載變化較大或運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的液壓系統(tǒng)中。

2.將調(diào)速閥與單向閥（由下至上導(dǎo)通）并聯(lián)后，設(shè)置在換向閥（兩位四通）與液壓缸之間的壓力管路上。

調(diào)速閥安裝在液壓缸的回油路上，改變節(jié)流口的大小來控制流量，實(shí)現(xiàn)調(diào)速。在液壓缸回油腔有背壓，可以承受阻力載荷（負(fù)載作用方向與活塞運(yùn)動(dòng)方向相反），且動(dòng)作平穩(wěn)。液壓缸的工作壓力由溢流閥的調(diào)定壓力決定。

當(dāng)液壓缸的負(fù)載突然減小時(shí)，由于節(jié)流閥的阻尼作用，可以減小活塞前沖的現(xiàn)象。

可用于低速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，如多功能棒料折彎?rùn)C(jī)的左右折彎液壓缸的調(diào)速回路，無內(nèi)胎鋁合金車輪氣密性檢測(cè)機(jī)構(gòu)的升降缸、夾緊缸回路。

3.將調(diào)速閥與單向閥（由下至上導(dǎo)通）并聯(lián)后，均設(shè)置在換向閥（三位四通）的兩個(gè)工作油口與液壓缸的進(jìn)出油口上。

采用雙調(diào)速閥，雙方向均可以實(shí)現(xiàn)回路節(jié)流調(diào)速。

回路效率低，功率損失大，油容易發(fā)熱。應(yīng)用于輕載低速的場(chǎng)合，如壓力管離心鑄造機(jī)中扇形澆包裝置液壓回路。

4.將調(diào)速閥與單向閥（由下至上導(dǎo)通）并聯(lián)后，設(shè)置在換向閥（三位四通）的B工作油口與液壓缸的右腔壓力管路上;將液控溢流閥設(shè)置在該換向閥（三位四通）的A工作油口與液壓缸的左腔壓力管路上，其液控口接在單向閥的上端。

采用單向節(jié)流閥和液控溢流閥進(jìn)行回油路調(diào)速。換向閥處于左位，活塞向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，液壓缸右腔的壓力較大，使液控溢流閥的開口量增大，液壓缸左腔的壓力減小，并與負(fù)載相適應(yīng)。

泵的供油壓力隨負(fù)載變化而變化，效率較高，負(fù)載特性較好。

三、 旁油路節(jié)流調(diào)速回路

旁油路節(jié)流調(diào)速回路是將節(jié)流閥接在與液壓缸并聯(lián)的旁油路上。

通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積，控制了定量泵流回油箱的流量，即可調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量，實(shí)現(xiàn)調(diào)速。溢流閥作安全閥用，正常工作時(shí)關(guān)閉，過載時(shí)才打開，其調(diào)定壓力為最大工作壓力的1.1～1.2倍。在工作過程中，定量泵的壓力隨負(fù)載變化而變化。

這種回路只有節(jié)流損失而無溢流損失。泵的壓力隨負(fù)載的變化而變化，節(jié)流損失和輸入功率也隨負(fù)載變化而變化。因此，本回路比前兩種回路效率高。

由于本回路的速度-負(fù)載特性很軟，低速承載能力差，應(yīng)用比前兩種回路少，只適用于高速、重載、對(duì)速度平穩(wěn)性要求不高的較大功率系統(tǒng)，如牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、輸送機(jī)械液壓系統(tǒng)等。

四、 進(jìn)回油同時(shí)節(jié)流調(diào)速回路

進(jìn)回油同時(shí)節(jié)流調(diào)速回路是將液壓系統(tǒng)的進(jìn)油路和回油路上均設(shè)置節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)速。

采用進(jìn)油路和回油路中聯(lián)動(dòng)的節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)速?？墒箚位钊簤焊椎耐邓俣炔詈苄?，速度剛性高，且允許負(fù)載改變作用方向，往返剛度差小，液壓缸可以實(shí)現(xiàn)近似往返等剛度傳動(dòng)。

雙向速度剛性均比回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)高，且低速性能也較好。由于多采用一個(gè)節(jié)流閥，故效率較低。

適用于單活塞桿液壓缸、往返都工作、負(fù)載變化不大、不要求速度絕對(duì)穩(wěn)定的場(chǎng)合。如磨床、鏜床的進(jìn)給系統(tǒng)。

綜上所述，都是基于典型節(jié)流調(diào)速回路的分析比較與應(yīng)用。誠(chéng)然還有未提及的雙向節(jié)流調(diào)速回路，以及上述幾種節(jié)流調(diào)速回路中其他一些回路方案，之所以沒有面面俱到，主要是考慮到實(shí)際教學(xué)中受眾對(duì)象的基礎(chǔ)與理解情況。本文對(duì)典型節(jié)流調(diào)速回路的相關(guān)梳理，目的是為了更好地服務(wù)于《液壓與氣壓傳動(dòng)》這門專業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)與實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

[1] 勾明 主編.《液壓與氣壓傳動(dòng)》.國(guó)家開放大學(xué)出版社， 2016.7

[2] 黃志堅(jiān)編著.《實(shí)用液壓氣動(dòng)回路880例》.化學(xué)工業(yè)出版社，2018.1

[3] 周曲珠，張立新編著.《圖解液壓氣動(dòng)技術(shù)與實(shí)訓(xùn)》.中國(guó)電力出版社，2015.1