液压传动及控制工程学院 米伯林起重机械常用回路
常用的是汽车式和履带式两大类，主要用于对物料进行起吊、运输、装卸及安装，应用广泛。
起重机除发动机、底盘外其工作装置主要是指起升、回转、变幅和伸缩即起重机械的“四大机构”
典型回路起升机构液压回路：
阀 3右位时，通过马达、减速器 6和卷筒起吊重物，左位时下降重物，
平衡阀起平稳作用，中位时承重靜止。常闭式制动器在阀左右位时液体作用下腔闸松开，马达不受制动。中位时，泵卸荷压力为零闸制动马达停转，重物静止空中。
通往制动缸的支路设单向阀使开闸的时间放慢有一段缓慢动磨擦过程阀 9的单向阀允许迅速排出制动缸游人液体尽快刹住马达避免重物继续下降。
伸缩臂机构液压回路臂架有三节，后一节可依靠缸相对前一节伸出或缩进
3节臂只要两只缸。缸 6的活塞与基臂 1铰接其缸体铰接于 2节臂，缸体 2相对于 1伸缩。缸 7的缸体与 2节臂铰接，
而其活塞铰接于 3节臂，活塞运动使 3相对于 2伸缩
2,3节臂是顺序动作动作的
1）阀 2左位，阀 3也左位，缸 6上腔入液体，缸体运动将 2节相对于基臂 1伸出,3节臂顺势被 2托起，但对 2无相对运动，实现重物上升。 2）阀 2仍左位阀 3右位，缸 6无油停止，臂 2相对臂 1停止伸出，缸 7下腔入液体塞动臂 3相对 2伸出，继续举重上升，臂 3总长增至最大，重物升至最高。 3）阀 2换右位，阀 3仍右位，
缸 7上腔入液体，塞运动，臂 3相对 2
缩回，为负重下降，需平衡阀 4作用
4）阀 2仍右位，阀 3换左位，缸 6下腔压入液体，缸体运动将臂 2相对于 1缩回，也为负重下降，平衡阀 4作用变幅机构液压回路用于改变臂架的位置，增主机的工作范围，常用的为双作用缸变幅回路。
缸 6承受重物及臂架重量之和的分力作用。 A所示采用平衡阀负重下降。
要求不高情况下可采用液控单向阀
4串联单向节流阀 5代替平衡阀如图 b
阀 4液控单向阀作用是承重静止时锁紧缸 6，还可以在负重下降时泵形成一定压力打开控制口，使液压缸下降排出液体而下降。平衡阀匀速下降的功能由单向节流阀代替，但不如平衡阀性能好。
回转机构液压回路回转机构能够灵活机动的在更大范围进行作业，马达通过小齿轮与大齿轮的啮合，驱动作业架回转，阀 2在转为中时 A,B口关闭，马达停转，巨大惯性力使转动部分继续前冲，马达排油管道压力升高，吸入管道产生真空，为防止马达损坏，必须设置一对缓冲阀 3,4
在压力达到设定值时打开弥补吸空一侧的液体，同时压力的增高可制动回转机构，因此，缓冲补油是非常重要的支腿机构液压回路支腿由四组缸组成，每组包括一个水平缸和一个垂直缸
a图为缸的作用示意图，水平缸 1将支腿推出轮胎覆盖范围垂直缸 2将车架顶起，这样整体就在支腿机构的支撑下进行作业支腿机构液压回路阀 2控制四个水平缸 5的伸缩，阀 3控制垂直缸 6的升降，
司机操作调平转阀 4,1位时四缸同时进油控制,2,3,4、
5位时单独控制 abcd各缸,6位时，四个缸都无液体进出，支腿将车架支撑在理想作业位置。四个液压锁分别控制一个垂直缸转向机构液压回路（偏转型为例）
顺时转 角，车轮转相应 角，阀芯与方向盘相连，当阀芯处于顺时上位时 p与 c,D与 B通。油进入 4a有杆腔
4b无杆腔，回油经转阀上位返回油箱。
注意：由于液压马达的轴上几乎没有阻力矩，所以 B口压力与 c口压力很相近。必须指出马达和一般传动系统的马达作用不同，第一，它实际上起着把一定体积的液体送入缸，形成一定位移，所以称之为计量马达，第二，输出轴只需克服阀套的阻力矩，驱动力很小，并不象一般马达那样需克服很大的力矩。
液压系统的基本形式型式一、开式、闭式系统
1、泵从油箱吸油经缸再返回油箱，为开式。
由于结构简单，大多数机械设备采用。
2、闭式系统泵进油管直接与执行元件的回油管相连液体封闭循环为闭式较开式复杂。
二、单泵、多泵系统
1、由一个泵向一个或一组执行元件供油的系统为单泵系统，主要适用不需要多种复合动作的机械。
2、双泵系统两个单泵的组合，可分别向各自回路中供油。
每台泵功率根据所需工功率而定，可保证复合动作。当系统中需要单个动作又要充分利用发动机功率时可采用合流供油即将两台泵流量同时供一个执行元件使工作机构的速度加快一倍，
已广泛采用。
3,多泵系统为进一步改善性能，大型机械开始采用三泵系统，
其特点是回转机构采用独立闭式系统，而其它两个回路为开式，这样可以按照主机的工作情况把不同的回路组合在一起，以获得主机最佳的工作性能。
三、定量、变量系统按泵型式不同，系统可分为定量系统和变量系统。
1、定量系统采用定量泵的系统称定量系统，
泵功率是按理论功率选取的，定量泵在发动机转速一定时，流量一定。而压力随负载变化，因此泵功率是随阻力变化而变化的，在一个工作循环中泵达到满功率情况是很少的，据统计一般利用率为
54%－ 60%
QpN,m a x?
2、变量系统变量系统中所用的泵为恒功率控制的轴向柱塞泵，功率调节器右面有压力油作用，左面有弹簧力作用，当压力低于弹簧力时摆角处最大，排量也最大，泵出口压力增高，摆角减小。出口压力和弹簧预紧力平衡时的位置称为调节起始位置，力为起调压力。
速度恒定时泵出口压力与流量呈近似双曲线变化，始终保持恒功率特性变量泵的起调压力是,是由弹簧刚度和系统的要求而定，调节终了的压力 液压系统决定，由安全阀调定，相应于起调压力时摆角处最大，相应于调节终了时的摆角为最小。
优点：在调节范围内可充分利用发动机功率。
缺点：制造工艺复杂，成本高。
0p
maxp
四、分功率变量、总功率变量系统是根据发动机功率利用情况而分。变量系统多为双泵回路，因此又分为分功率调节和总功率调节两个类型。
分功率：两个主泵，各有一恒功率调节器，每泵流量只受所在回路负载压力影响，而不受另一回路负载压力影响，如图两流量不一样，不能保证相应的同步关系，每一路利用发动机功率最多 50%，为改善功率利用，单回路动作时，
分功率变量系统可采用合流供油。
总功率变量系统：
A图为采用机械联动调节功率变量系统，两泵缸体连接在一起，由直接作用调节缸来调节双泵的摆角，泵 1和泵
2的压力通过阻尼孔分别作用于调节缸的 a腔和 b腔，因此是按两台泵工作压力之和 来进行流量调节的，调节过程中两泵摆角相等，输出流量相同，
两台泵功率总合始终保持恒定，使其不超过发动机的驱动功率。 B图为液压联动总功率调节变量系统。每台泵各自有调节器，摆角同样按两台泵工作压力之和调节的,从而实现双泵同步变量。
21 ppp z
总功率变量系统特点
1、发动机功率得到充分利用功率可按实际需要在两泵之间自动分配与调节。在极限情况下，当一台泵空载时，另一台可以输出全部功率。
2、两台泵流量始终相等可保证履带式全液压挖掘机两条履带同步运行，便于驾驶员掌握速度。
3、两泵传递功率不等其中的某个泵有时在超载下运行，对泵的寿命有一定影响五,执行元件串、并、串并联系统按向执行元件供油方式不同，
可分为串联并联及串并联系统。
1、串联系统向一组多路阀控制的执行元件供油时上一执行元件回油是下一元件的进油时为串联系统特点,1）泵的流量是按动作中最大的一个执行元件流量选取的。
2）泵的压力是同时动作的执行元件所有的压力之和。
3）泵的流量不变时，串联系统中各液压缸或马达的速度与负载无关。
4）泵出口压力足够，可实现元件同时工作，
由于压力是重叠的克服外载的能力随缸的数量增多而降低，或者泵的压力要较大。
2、并联系统一台泵向一组多路阀控制的执行元件供油时，
各执行元件能获得系统一部分油，称此为并联系统。
特点,1）泵流量是按可同时动作执行元件之和选取的，泵的流量要求比较大。
2）泵压力是按各执行元件中最高的一个所需压力选取。
3）泵流量不变时，并联中的执行元件的速度与外负载有关，外载增大减小，外载减小增大
4）流量的分配是随各执行元件上外载的不同而变化的，先进入外载较小的执行元件，只有外载相等时，才能实现同时动作，否则根据外载的不同而先后动作。
3、串、并联系统中位时，各单联换向阀的进油路是串联回油路是并联，或者当前一联阀工作时，
后面各联阀就不能工作。
特点：
1）泵的压力、流量均按元件中最大的一个流量和压力进行选取。
2）泵流量不变时，元件速度与负载无
3）后面单联阀要工作进油，前单联阀需保持中位，均不能工作，任何时候只能一个元件工作，这种系统又称单动顺序系统或优先油路系统，可见这种系统不能实现复合动作，可防止误操作。
六、有级调速、无级调速及复合调速
1、有级调速：双泵供油的两级调速，采用合流阀来改变系统内是单泵供油或双泵供油的两级调速，用电磁阀来改变内曲线马达作用柱塞数、有效作用次数、马达串并联从而调节系统速度的有级调速等。
2、无级调速：包括节流调速、容积调速及容积节流调速
1）节流调速 结构简单，维护方便，调速比可达 100以上进口、出口和旁路中出口节流调速相对应用较多。
2）容积调速：不存在节流或溢流损失，系统发热少、效率高、能量利用合理，在大功率液压系统中广泛应用。
种类有三种：变量泵－定量马达；定量泵－变量马达变量泵－变量马达
3）容积节流调速用节流阀（手动向阀）配合变量泵来进行的容积节流调速，具有效率高调速方便，工作稳定等优点。工程机械上的恒功率变量泵－手动换向阀－执行元件及限压式变量泵－调速阀－执行元件调速的采用，就是容积节流调速的应用
常用的是汽车式和履带式两大类，主要用于对物料进行起吊、运输、装卸及安装，应用广泛。
起重机除发动机、底盘外其工作装置主要是指起升、回转、变幅和伸缩即起重机械的“四大机构”
典型回路起升机构液压回路：
阀 3右位时，通过马达、减速器 6和卷筒起吊重物，左位时下降重物，
平衡阀起平稳作用，中位时承重靜止。常闭式制动器在阀左右位时液体作用下腔闸松开，马达不受制动。中位时，泵卸荷压力为零闸制动马达停转，重物静止空中。
通往制动缸的支路设单向阀使开闸的时间放慢有一段缓慢动磨擦过程阀 9的单向阀允许迅速排出制动缸游人液体尽快刹住马达避免重物继续下降。
伸缩臂机构液压回路臂架有三节，后一节可依靠缸相对前一节伸出或缩进
3节臂只要两只缸。缸 6的活塞与基臂 1铰接其缸体铰接于 2节臂，缸体 2相对于 1伸缩。缸 7的缸体与 2节臂铰接，
而其活塞铰接于 3节臂，活塞运动使 3相对于 2伸缩
2,3节臂是顺序动作动作的
1）阀 2左位，阀 3也左位，缸 6上腔入液体，缸体运动将 2节相对于基臂 1伸出,3节臂顺势被 2托起，但对 2无相对运动，实现重物上升。 2）阀 2仍左位阀 3右位，缸 6无油停止，臂 2相对臂 1停止伸出，缸 7下腔入液体塞动臂 3相对 2伸出，继续举重上升，臂 3总长增至最大，重物升至最高。 3）阀 2换右位，阀 3仍右位，
缸 7上腔入液体，塞运动，臂 3相对 2
缩回，为负重下降，需平衡阀 4作用
4）阀 2仍右位，阀 3换左位，缸 6下腔压入液体，缸体运动将臂 2相对于 1缩回，也为负重下降，平衡阀 4作用变幅机构液压回路用于改变臂架的位置，增主机的工作范围，常用的为双作用缸变幅回路。
缸 6承受重物及臂架重量之和的分力作用。 A所示采用平衡阀负重下降。
要求不高情况下可采用液控单向阀
4串联单向节流阀 5代替平衡阀如图 b
阀 4液控单向阀作用是承重静止时锁紧缸 6，还可以在负重下降时泵形成一定压力打开控制口，使液压缸下降排出液体而下降。平衡阀匀速下降的功能由单向节流阀代替，但不如平衡阀性能好。
回转机构液压回路回转机构能够灵活机动的在更大范围进行作业，马达通过小齿轮与大齿轮的啮合，驱动作业架回转，阀 2在转为中时 A,B口关闭，马达停转，巨大惯性力使转动部分继续前冲，马达排油管道压力升高，吸入管道产生真空，为防止马达损坏，必须设置一对缓冲阀 3,4
在压力达到设定值时打开弥补吸空一侧的液体，同时压力的增高可制动回转机构，因此，缓冲补油是非常重要的支腿机构液压回路支腿由四组缸组成，每组包括一个水平缸和一个垂直缸
a图为缸的作用示意图，水平缸 1将支腿推出轮胎覆盖范围垂直缸 2将车架顶起，这样整体就在支腿机构的支撑下进行作业支腿机构液压回路阀 2控制四个水平缸 5的伸缩，阀 3控制垂直缸 6的升降，
司机操作调平转阀 4,1位时四缸同时进油控制,2,3,4、
5位时单独控制 abcd各缸,6位时，四个缸都无液体进出，支腿将车架支撑在理想作业位置。四个液压锁分别控制一个垂直缸转向机构液压回路（偏转型为例）
顺时转 角，车轮转相应 角，阀芯与方向盘相连，当阀芯处于顺时上位时 p与 c,D与 B通。油进入 4a有杆腔
4b无杆腔，回油经转阀上位返回油箱。
注意：由于液压马达的轴上几乎没有阻力矩，所以 B口压力与 c口压力很相近。必须指出马达和一般传动系统的马达作用不同，第一，它实际上起着把一定体积的液体送入缸，形成一定位移，所以称之为计量马达，第二，输出轴只需克服阀套的阻力矩，驱动力很小，并不象一般马达那样需克服很大的力矩。
液压系统的基本形式型式一、开式、闭式系统
1、泵从油箱吸油经缸再返回油箱，为开式。
由于结构简单，大多数机械设备采用。
2、闭式系统泵进油管直接与执行元件的回油管相连液体封闭循环为闭式较开式复杂。
二、单泵、多泵系统
1、由一个泵向一个或一组执行元件供油的系统为单泵系统，主要适用不需要多种复合动作的机械。
2、双泵系统两个单泵的组合，可分别向各自回路中供油。
每台泵功率根据所需工功率而定，可保证复合动作。当系统中需要单个动作又要充分利用发动机功率时可采用合流供油即将两台泵流量同时供一个执行元件使工作机构的速度加快一倍，
已广泛采用。
3,多泵系统为进一步改善性能，大型机械开始采用三泵系统，
其特点是回转机构采用独立闭式系统，而其它两个回路为开式，这样可以按照主机的工作情况把不同的回路组合在一起，以获得主机最佳的工作性能。
三、定量、变量系统按泵型式不同，系统可分为定量系统和变量系统。
1、定量系统采用定量泵的系统称定量系统，
泵功率是按理论功率选取的，定量泵在发动机转速一定时，流量一定。而压力随负载变化，因此泵功率是随阻力变化而变化的，在一个工作循环中泵达到满功率情况是很少的，据统计一般利用率为
54%－ 60%
QpN,m a x?
2、变量系统变量系统中所用的泵为恒功率控制的轴向柱塞泵，功率调节器右面有压力油作用，左面有弹簧力作用，当压力低于弹簧力时摆角处最大，排量也最大，泵出口压力增高，摆角减小。出口压力和弹簧预紧力平衡时的位置称为调节起始位置，力为起调压力。
速度恒定时泵出口压力与流量呈近似双曲线变化，始终保持恒功率特性变量泵的起调压力是,是由弹簧刚度和系统的要求而定，调节终了的压力 液压系统决定，由安全阀调定，相应于起调压力时摆角处最大，相应于调节终了时的摆角为最小。
优点：在调节范围内可充分利用发动机功率。
缺点：制造工艺复杂，成本高。
0p
maxp
四、分功率变量、总功率变量系统是根据发动机功率利用情况而分。变量系统多为双泵回路，因此又分为分功率调节和总功率调节两个类型。
分功率：两个主泵，各有一恒功率调节器，每泵流量只受所在回路负载压力影响，而不受另一回路负载压力影响，如图两流量不一样，不能保证相应的同步关系，每一路利用发动机功率最多 50%，为改善功率利用，单回路动作时，
分功率变量系统可采用合流供油。
总功率变量系统：
A图为采用机械联动调节功率变量系统，两泵缸体连接在一起，由直接作用调节缸来调节双泵的摆角，泵 1和泵
2的压力通过阻尼孔分别作用于调节缸的 a腔和 b腔，因此是按两台泵工作压力之和 来进行流量调节的，调节过程中两泵摆角相等，输出流量相同，
两台泵功率总合始终保持恒定，使其不超过发动机的驱动功率。 B图为液压联动总功率调节变量系统。每台泵各自有调节器，摆角同样按两台泵工作压力之和调节的,从而实现双泵同步变量。
21 ppp z
总功率变量系统特点
1、发动机功率得到充分利用功率可按实际需要在两泵之间自动分配与调节。在极限情况下，当一台泵空载时，另一台可以输出全部功率。
2、两台泵流量始终相等可保证履带式全液压挖掘机两条履带同步运行，便于驾驶员掌握速度。
3、两泵传递功率不等其中的某个泵有时在超载下运行，对泵的寿命有一定影响五,执行元件串、并、串并联系统按向执行元件供油方式不同，
可分为串联并联及串并联系统。
1、串联系统向一组多路阀控制的执行元件供油时上一执行元件回油是下一元件的进油时为串联系统特点,1）泵的流量是按动作中最大的一个执行元件流量选取的。
2）泵的压力是同时动作的执行元件所有的压力之和。
3）泵的流量不变时，串联系统中各液压缸或马达的速度与负载无关。
4）泵出口压力足够，可实现元件同时工作，
由于压力是重叠的克服外载的能力随缸的数量增多而降低，或者泵的压力要较大。
2、并联系统一台泵向一组多路阀控制的执行元件供油时，
各执行元件能获得系统一部分油，称此为并联系统。
特点,1）泵流量是按可同时动作执行元件之和选取的，泵的流量要求比较大。
2）泵压力是按各执行元件中最高的一个所需压力选取。
3）泵流量不变时，并联中的执行元件的速度与外负载有关，外载增大减小，外载减小增大
4）流量的分配是随各执行元件上外载的不同而变化的，先进入外载较小的执行元件，只有外载相等时，才能实现同时动作，否则根据外载的不同而先后动作。
3、串、并联系统中位时，各单联换向阀的进油路是串联回油路是并联，或者当前一联阀工作时，
后面各联阀就不能工作。
特点：
1）泵的压力、流量均按元件中最大的一个流量和压力进行选取。
2）泵流量不变时，元件速度与负载无
3）后面单联阀要工作进油，前单联阀需保持中位，均不能工作，任何时候只能一个元件工作，这种系统又称单动顺序系统或优先油路系统，可见这种系统不能实现复合动作，可防止误操作。
六、有级调速、无级调速及复合调速
1、有级调速：双泵供油的两级调速，采用合流阀来改变系统内是单泵供油或双泵供油的两级调速，用电磁阀来改变内曲线马达作用柱塞数、有效作用次数、马达串并联从而调节系统速度的有级调速等。
2、无级调速：包括节流调速、容积调速及容积节流调速
1）节流调速 结构简单，维护方便，调速比可达 100以上进口、出口和旁路中出口节流调速相对应用较多。
2）容积调速：不存在节流或溢流损失，系统发热少、效率高、能量利用合理，在大功率液压系统中广泛应用。
种类有三种：变量泵－定量马达；定量泵－变量马达变量泵－变量马达
3）容积节流调速用节流阀（手动向阀）配合变量泵来进行的容积节流调速，具有效率高调速方便，工作稳定等优点。工程机械上的恒功率变量泵－手动换向阀－执行元件及限压式变量泵－调速阀－执行元件调速的采用，就是容积节流调速的应用
