浅析典型节流调速回路的比较与应用

周元忠

摘要 本文以进油节流、回油节流和旁油路节流三种节流调速回路进行分析比较，归纳其典型回路的特点及其应用，以便实际教学及实践的理解与掌握。

关键词 进油节流调速回路  回油节流调速回路  旁油路节流调速回路

节流调速回路是用调节流量控制阀的通流截面积的大小来改变进入执行机构的流量，以调节其运动速度。根据流量控制阀在回路中的位置不同，节流调速回路分为进油节流调速、回油节流调速及旁油路节流调速三种。本文针对上述三种回路详细分析比较，基于每种回路特点进行归纳，并针对性地给出其应用情形。

一、 进油节流调速回路

进油节流调速回路是将流量控制阀串联在执行机构的进油路上。系统用定量泵供油，流量恒定，调节流量控制阀的开口大小就可以改变进入液压缸中的流量，从而改变活塞的运动速度。

1. 节流阀设置在液压泵与换向阀（两位四通）之间的压力管路上。

回路工作时，液压泵输出的油液（压力由溢流阀调定），经可调节流阀进入液压缸左腔，推动活塞向右运动，多余的油液经溢流阀流回油箱。由于溢流阀处于溢流状态，因此泵的出口压力保持恒定。

调节通过节流阀的流量，才能调节液压缸的工作速度。因此定量泵多余的油液必须经溢流阀流回油箱。如果溢流阀不能溢流，定量泵的流量只能全部进入液压缸，而不能实现调速功能。

该回路结构简单，成本低，使用维修方便，但它的能量损失大，效率低，发热大。进油节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率场合。

2. 将调速阀与单向阀（由上至下导通）并联后，设置在换向阀（两位四通）与液压缸之间的压力管路上。

换向阀处于左位，活塞杆向右运动，流入液压缸的流量由调速阀调节，进而达到调节液压缸的速度的目的;换向阀处于右位，活塞杆向左快速退回，回油经单向阀流回油箱。

液压泵输出的多余油液经溢流阀流回油箱。回路效率低，功率损失大，油容易发热，只能单向调速。对速度要求不高时，调速阀可以换成节流阀，对速度稳定性要求较高时，采用调速阀。

一般用在阻力负载（负载作用方向与液压缸运动方向相反），轻载低速的场合。

3. 将调速阀与单向阀（由上至下导通）并联后，均设置在换向阀（三位四通）的两个工作油口与液压缸的进出油口上。

采用双调速阀，两个方向均可以实现进油节流调速。

回路效率低，功率损失大，油容易发热。适用于轻载、低速的场合。

4. 将单向阀与节流阀并联，此节流阀的进口处安装定差溢流阀，设置在换向阀（三位四通）与液压缸之间的压力管路上。

流入液压缸的流量由节流阀调节，多余的油液经定差溢流阀流回油箱。因节流阀前后压差恒定，故活塞的速度不受负载变化的影响。

溢流节流阀装在进油路上，活塞杆向右运动时单方向调速。

适用于功率较大的液压系统。

二、 回油节流调速回路

回油节流调速回路是将流量控制阀设置在换向阀与油箱之间，无论如何换向，回油总是经过流量控制阀流回油箱。通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变其运动速度。

1.节流阀设置在换向阀（两位四通）与油箱之间的压力管路上。

借助节流阀控制液压缸的回油量，实现速度的调节。用节流阀调节流出液压缸的流量，也就调节了流入液压缸的流量，定量泵多余的油液经溢流阀流回油箱。溢流阀始终处于溢流状态，泵的出口压力保持恒定。

节流阀装在回油路上，回油路上有较大的背压，因此在外界负载变化时可起缓冲作用，运动的平稳性比进油节流调速回路要好。

回油节流调速回路广泛用于功率不大、负载变化较大或运动平稳性要求较高的液压系统中。

2.将调速阀与单向阀（由下至上导通）并联后，设置在换向阀（两位四通）与液压缸之间的压力管路上。

调速阀安装在液压缸的回油路上，改变节流口的大小来控制流量，实现调速。在液压缸回油腔有背压，可以承受阻力载荷（负载作用方向与活塞运动方向相反），且动作平稳。液压缸的工作压力由溢流阀的调定压力決定。

当液压缸的负载突然减小时，由于节流阀的阻尼作用，可以减小活塞前冲的现象。

可用于低速运动的场合，如多功能棒料折弯机的左右折弯液压缸的调速回路，无内胎铝合金车轮气密性检测机构的升降缸、夹紧缸回路。

3.将调速阀与单向阀（由下至上导通）并联后，均设置在换向阀（三位四通）的两个工作油口与液压缸的进出油口上。

采用双调速阀，双方向均可以实现回路节流调速。

回路效率低，功率损失大，油容易发热。应用于轻载低速的场合，如压力管离心铸造机中扇形浇包装置液压回路。

4.将调速阀与单向阀（由下至上导通）并联后，设置在换向阀（三位四通）的B工作油口与液压缸的右腔压力管路上;将液控溢流阀设置在该换向阀（三位四通）的A工作油口与液压缸的左腔压力管路上，其液控口接在单向阀的上端。

采用单向节流阀和液控溢流阀进行回油路调速。换向阀处于左位，活塞向右运动，当负载较小时，液压缸右腔的压力较大，使液控溢流阀的开口量增大，液压缸左腔的压力减小，并与负载相适应。

泵的供油压力随负载变化而变化，效率较高，负载特性较好。

三、 旁油路节流调速回路

旁油路节流调速回路是将节流阀接在与液压缸并联的旁油路上。

通过调节节流阀的通流面积，控制了定量泵流回油箱的流量，即可调节进入液压缸的流量，实现调速。溢流阀作安全阀用，正常工作时关闭，过载时才打开，其调定压力为最大工作压力的1.1～1.2倍。在工作过程中，定量泵的压力随负载变化而变化。

这种回路只有节流损失而无溢流损失。泵的压力随负载的变化而变化，节流损失和输入功率也随负载变化而变化。因此，本回路比前两种回路效率高。

由于本回路的速度-负载特性很软，低速承载能力差，应用比前两种回路少，只适用于高速、重载、对速度平稳性要求不高的较大功率系统，如牛头刨床主运动系统、输送机械液压系统等。

四、 进回油同时节流调速回路

进回油同时节流调速回路是将液压系统的进油路和回油路上均设置节流阀进行调速。

采用进油路和回油路中联动的节流阀进行调速。可使单活塞液压缸的往返速度差很小，速度刚性高，且允许负载改变作用方向，往返刚度差小，液压缸可以实现近似往返等刚度传动。

双向速度刚性均比回油节流调速系统高，且低速性能也较好。由于多采用一个节流阀，故效率较低。

适用于单活塞杆液压缸、往返都工作、负载变化不大、不要求速度绝对稳定的场合。如磨床、镗床的进给系统。

综上所述，都是基于典型节流调速回路的分析比较与应用。诚然还有未提及的双向节流调速回路，以及上述几种节流调速回路中其他一些回路方案，之所以没有面面俱到，主要是考虑到实际教学中受众对象的基础与理解情况。本文对典型节流调速回路的相关梳理，目的是为了更好地服务于《液压与气压传动》这门专业基础课相关内容的教学与实践。

参考文献

[1] 勾明 主编.《液压与气压传动》.国家开放大学出版社， 2016.7

[2] 黄志坚编著.《实用液压气动回路880例》.化学工业出版社，2018.1

[3] 周曲珠，张立新编著.《图解液压气动技术与实训》.中国电力出版社，2015.1