基于QCS003B的节流调速性能实验研究

　　在各种机械设备的液压系统中, 调速回路占有重要的地位, 尤其对运动速度要求较高的机械设备, 调速回路往往起着决定性的作用。节流调速是液压系统中实现速度调节的主要方法之一, 它利用调节节流阀的通流面积来实现执行元件速度的改变。当执行元件所承受的负载大小不同, 或者节流阀在回路所处的位置不同时, 节流调速回路都将表现出不同的速度负载特性, 利用实验数据研究这种速度负载特性对实际生产能起到借鉴和指导作用。

　　1 节流调速回路

　　节流调速回路主要由定量泵、溢流阀、节流阀和执行元件组成。执行元件是液压缸或液压马达。根据节流阀在油路安装位置的不同, 调速回路有以下三种基本形式。

　　①进油路节流调速回路。节流阀串联在液压泵和液压缸之间, 用它来控制液压缸的流量, 以达到调节液压缸运动速度的目的。定量泵多余的油液通过溢流阀流回油箱。必须注意的是在这种调速回路中, 节流阀和溢流阀合在一起才能起作用。由于溢流阀有溢油, 泵的出口压力( 假设为P_s) 就是溢流阀的调整压力, 并基本保持定值, 如图1所示。

　　②回油路节流调速回路。节流阀串联在液压缸的回油路上, 如图2所示。用节流阀来控制液压缸的排油量q₂, 也就控制了进入液压缸的流量q₁( q₁=A₁/A₂·q₂) , 定量泵多余的油液经溢流阀流回油箱。

　　③旁油路节流调速回路。节流阀安装在与执行元件并联的支路上, 如图3所示。定量泵输出的流量qp中,一部分流量Dq通过节流阀流回到油箱, 另一部分流量q₁( q₁=q_p-D_q) 进入液压缸进油腔, 使活塞得到一定的运动速度。只要调节旁路节流阀的流量D_q, 就能调节进入液压缸的流量q₁, 也就调节了活塞的运动速度。通过节流阀回油箱的流量多, 则进入液压缸的流量就少, 活塞运动速度就慢; 反之, 活塞运动速度就快。在这里, 节流阀起到分流的作用。液压泵供油压力( 假设为P_s) 等于液压缸进油腔压力P₁, 其大小决定于负载F和液压缸进油腔的有效面积A₁, 并随负载F的变化而变化, 故旁油路节流调速回路又被称为变压式节流调速回路。油路中溢流阀作安全阀用, 其调定压力应大于克服最大负载所需的压力, 正常工作时处于关闭状态。

　　2 节流调速性能试验

　　秦川机床厂生产的QCS003B型液压实验台可进行上述三种节流调速回路的速度负载特性试验。图4为QCS003B 型实验台液压系统原理图。实验设备还包括钢板尺和秒表。