淺析典型節流調速回路的比較與應用

周元忠

摘要 本文以進油節流、回油節流和旁油路節流三種節流調速回路進行分析比較，歸納其典型回路的特點及其應用，以便實際教學及實踐的理解與掌握。

關鍵詞 進油節流調速回路 ?回油節流調速回路 ?旁油路節流調速回路

節流調速回路是用調節流量控制閥的通流截面積的大小來改變進入執行機構的流量，以調節其運動速度。根據流量控制閥在回路中的位置不同，節流調速回路分為進油節流調速、回油節流調速及旁油路節流調速三種。本文針對上述三種回路詳細分析比較，基于每種回路特點進行歸納，并針對性地給出其應用情形。

一、 進油節流調速回路

進油節流調速回路是將流量控制閥串聯在執行機構的進油路上。系統用定量泵供油，流量恒定，調節流量控制閥的開口大小就可以改變進入液壓缸中的流量，從而改變活塞的運動速度。

1. 節流閥設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，液壓泵輸出的油液（壓力由溢流閥調定），經可調節流閥進入液壓缸左腔，推動活塞向右運動，多余的油液經溢流閥流回油箱。由于溢流閥處于溢流狀態，因此泵的出口壓力保持恒定。

調節通過節流閥的流量，才能調節液壓缸的工作速度。因此定量泵多余的油液必須經溢流閥流回油箱。如果溢流閥不能溢流，定量泵的流量只能全部進入液壓缸，而不能實現調速功能。

該回路結構簡單，成本低，使用維修方便，但它的能量損失大，效率低，發熱大。進油節流調速回路適用于輕載、低速、負載變化不大和對速度穩定性要求不高的小功率場合。

2. 將調速閥與單向閥（由上至下導通）并聯后，設置在換向閥（兩位四通）與液壓缸之間的壓力管路上。

換向閥處于左位，活塞桿向右運動，流入液壓缸的流量由調速閥調節，進而達到調節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，回油經單向閥流回油箱。

液壓泵輸出的多余油液經溢流閥流回油箱。回路效率低，功率損失大，油容易發熱，只能單向調速。對速度要求不高時，調速閥可以換成節流閥，對速度穩定性要求較高時，采用調速閥。

一般用在阻力負載（負載作用方向與液壓缸運動方向相反），輕載低速的場合。

3. 將調速閥與單向閥（由上至下導通）并聯后，均設置在換向閥（三位四通）的兩個工作油口與液壓缸的進出油口上。

采用雙調速閥，兩個方向均可以實現進油節流調速。

回路效率低，功率損失大，油容易發熱。適用于輕載、低速的場合。

4. 將單向閥與節流閥并聯，此節流閥的進口處安裝定差溢流閥，設置在換向閥（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流閥調節，多余的油液經定差溢流閥流回油箱。因節流閥前后壓差恒定，故活塞的速度不受負載變化的影響。

溢流節流閥裝在進油路上，活塞桿向右運動時單方向調速。

適用于功率較大的液壓系統。

二、 回油節流調速回路

回油節流調速回路是將流量控制閥設置在換向閥與油箱之間，無論如何換向，回油總是經過流量控制閥流回油箱。通過調整節流口的大小，控制液壓缸回油的流量，從而改變其運動速度。

1.節流閥設置在換向閥（兩位四通）與油箱之間的壓力管路上。

借助節流閥控制液壓缸的回油量，實現速度的調節。用節流閥調節流出液壓缸的流量，也就調節了流入液壓缸的流量，定量泵多余的油液經溢流閥流回油箱。溢流閥始終處于溢流狀態，泵的出口壓力保持恒定。

節流閥裝在回油路上，回油路上有較大的背壓，因此在外界負載變化時可起緩沖作用，運動的平穩性比進油節流調速回路要好。

回油節流調速回路廣泛用于功率不大、負載變化較大或運動平穩性要求較高的液壓系統中。

2.將調速閥與單向閥（由下至上導通）并聯后，設置在換向閥（兩位四通）與液壓缸之間的壓力管路上。

調速閥安裝在液壓缸的回油路上，改變節流口的大小來控制流量，實現調速。在液壓缸回油腔有背壓，可以承受阻力載荷（負載作用方向與活塞運動方向相反），且動作平穩。液壓缸的工作壓力由溢流閥的調定壓力決定。

當液壓缸的負載突然減小時，由于節流閥的阻尼作用，可以減小活塞前沖的現象。

可用于低速運動的場合，如多功能棒料折彎機的左右折彎液壓缸的調速回路，無內胎鋁合金車輪氣密性檢測機構的升降缸、夾緊缸回路。

3.將調速閥與單向閥（由下至上導通）并聯后，均設置在換向閥（三位四通）的兩個工作油口與液壓缸的進出油口上。

采用雙調速閥，雙方向均可以實現回路節流調速。

回路效率低，功率損失大，油容易發熱。應用于輕載低速的場合，如壓力管離心鑄造機中扇形澆包裝置液壓回路。

4.將調速閥與單向閥（由下至上導通）并聯后，設置在換向閥（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。

采用單向節流閥和液控溢流閥進行回油路調速。換向閥處于左位，活塞向右運動，當負載較小時，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，并與負載相適應。

泵的供油壓力隨負載變化而變化，效率較高，負載特性較好。

三、 旁油路節流調速回路

旁油路節流調速回路是將節流閥接在與液壓缸并聯的旁油路上。

通過調節節流閥的通流面積，控制了定量泵流回油箱的流量，即可調節進入液壓缸的流量，實現調速。溢流閥作安全閥用，正常工作時關閉，過載時才打開，其調定壓力為最大工作壓力的1.1～1.2倍。在工作過程中，定量泵的壓力隨負載變化而變化。

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

由于本回路的速度-負載特性很軟，低速承載能力差，應用比前兩種回路少，只適用于高速、重載、對速度平穩性要求不高的較大功率系統，如牛頭刨床主運動系統、輸送機械液壓系統等。

四、 進回油同時節流調速回路

進回油同時節流調速回路是將液壓系統的進油路和回油路上均設置節流閥進行調速。

采用進油路和回油路中聯動的節流閥進行調速。可使單活塞液壓缸的往返速度差很小，速度剛性高，且允許負載改變作用方向，往返剛度差小，液壓缸可以實現近似往返等剛度傳動。

雙向速度剛性均比回油節流調速系統高，且低速性能也較好。由于多采用一個節流閥，故效率較低。

適用于單活塞桿液壓缸、往返都工作、負載變化不大、不要求速度絕對穩定的場合。如磨床、鏜床的進給系統。

綜上所述，都是基于典型節流調速回路的分析比較與應用。誠然還有未提及的雙向節流調速回路，以及上述幾種節流調速回路中其他一些回路方案，之所以沒有面面俱到，主要是考慮到實際教學中受眾對象的基礎與理解情況。本文對典型節流調速回路的相關梳理，目的是為了更好地服務于《液壓與氣壓傳動》這門專業基礎課相關內容的教學與實踐。

參考文獻

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[3] 周曲珠，張立新編著.《圖解液壓氣動技術與實訓》.中國電力出版社，2015.1