液压传动实验教学指导书

《液压传动》

实验指导书

张超 编写

华北电力大学机械工程系 机械电子工程教研室

2007 年 4 月

《液压传动》课程教学实验

实验一 多液压回路原理实验 学时：2

一、实验要求

1、掌握调压及卸荷回路、减压回路、顺序动作回路和差动快速回路四种回路的构成和所使用液压元件；

2、重点理解溢流阀、减压阀、顺序阀等液压元件在回路中所起的关键作用及其工作条件；

3、了解液压缸在差动连接和非差动连接时运动速度的差异，并对差动连接的临界条件加深认识；

4、初步掌握液压回路设计的基本方法和思路。

二、实验目的

本实验主要介绍四种基本液压回路，包括：调压及卸荷回路、减压回路、顺序动作回路和差动快速回路。要求通过实验了解基本回路在在液压系统中主要起到的一些辅助作用，掌握各种基本回路的构成和特定功能。

三、实验仪器设备

多液压回路教学实验台

四、实验内容与步骤

（一）调压及卸荷回路

1、调压及卸荷回路液压原理图：如图1所示，回路组成元件包括：定量泵1、溢流阀5、三位四通换向阀22、远程控制阀9。

图1 调压及卸荷回路

2、实验目的

了解调压、远程控制、卸荷回路的组成及各元件在系统中的作用，在实验中观察调压及卸荷回路如何实现调压、远程调压和卸荷功能。

3、回路功能及实验步骤

1）回路功能：调压及卸荷可以完成调压、卸荷及远程调压功能；

2）实验步骤

① 回路采用带远程控制器Y1型溢流阀，用以完成调整系统压力（泵出口压力）的作用，在系统压力大于调压压力时，溢流阀可起到卸荷保护作用。 ② 当换向阀22的1ZT通电时，溢流阀5的远程控制接通远程控制阀9后，系统压力P1可由远程控制阀9调节；

③ 换向阀22在中位时，1ZT、2ZT都断电，溢流阀5控制P1压力； ④ 切换转换开关后，2ZT通电，控制油口接油箱，溢流阀5动作，泵在零压下卸荷。

4、要点问题 1） 当远程控制口接通调压阀9时，系统的最大压力取决于哪个阀？阀9的调节范围为什么小于阀5的调定压力？

2）当远程控制阀接通时，油液如何回到油箱？卸荷时又是什么情况？ 3） 这种调压回路具有什么优点？ （二）减压回路

1、减压回路液压原理图：如图2所示，回路组成元件包括：定量泵1、溢流阀3、单向阀6、单向阀13、三位四通换向阀20、三位四通换向阀21、节流阀10、减压阀12、开停阀16、顺序阀14、液压缸27。

2、实验目的

明确减压回路的组成和作用，了解减压阀在系统中如何起到减压和稳压作用，以及减压回路压力变化对回路有无影响，主回路调定压力变化对减压回路有无影响，进一步认识减压回路与主回路的关系。

3、回路功能及实验步骤

1）回路功能：减压回路主要通过减压阀起减压作用，使用液压系统的某支路在低于溢流阀3的调定压力的某一压力下工作。

2）实验步骤

① 调节溢流阀3，使系统压力P1=4MPa；

② 当系统不需要减压时，减压阀不起减压作用，其压力由外载决定，且随外载变化而变化，这时，减压阀外于非工作状态；

③ 系统支路需要减压时，将阀12手柄旋松，使用压力表P5低于溢流阀3的调定压力（P5=2MPa），液压缸前进至终点，系统压力升高，当压力超过减压的调定压力时，P5仍能保持在原来的数值上，说明减压阀已处于工作状态；

图2 减压回路

④ 减压阀调定后，将溢流阀3在原调定压力上、下变化，这时减压阀12仍保持原调定压力；

⑤ 当溢流阀3调定为某一固定值时，调节减压阀12手柄，使P5变化，此时，系统压力P1不受影响。

4、要点问题

1）减压阀在系统中起什么作用？

2）什么是减压阀的非工作状态？这种状态是在什么条件下实现的？ 3）什么是减压阀的工作状态？这种状态下的减压回路有什么特点？ 4）减压阀工作时，系统压力波动对减压回路有无影响？为什么？ 5）系统压力P1调定后，再调节减压阀，系统压力受影响吗？ （三）顺序动作回路

1、顺序动作回路液压原理图：如图3所示，回路组成元件包括：定量泵1、单向阀6、溢流阀3、三位四通换向阀20、三位四通换向阀21、顺序阀14、二位

二通换向阀16、二位二通换向阀17、二位二通换向阀19、节流阀10、节流阀11、二位三通换向阀18、液压缸27、液压缸28。

图3 顺序动作回路

2、实验目的

了解顺序动作的不同方式及各种顺序动作回路必备的组成元件在系统中的作用。

3、回路功能及实验步骤

1）回路功能：此回路通过顺序阀、节流阀、行程开关动作，可实现两缸顺序动作要求。

2）实验步骤

① 顺序阀实现顺序动作：当节流阀10、11开口一定时，调节溢流阀3使P1为某一定值。在溢流阀无溢流时，缸I快进，到达终点后，旋松顺序阀柄，可以使

缸II前进，这时P1应比P4高3-5bar；

② 可以用节流阀10、11改变两缸负载大小，进而实现顺序动作：这时溢流阀作安全阀用。顺序阀14放松，用节流阀的不同开度来调节两缸的动作顺序；

③ 行程控制顺序动作：顺序阀14手柄放松，用电器行程开关实现自动循环。 3、要点问题

1）本实验有几种实现顺序动作的方法？它们分别是靠什么元件来完成的？ 2）采用顺序阀实现动作时，为什么溢流阀的调定压力略高于顺序阀的压力？ 3）调节节流阀开度时，对液压缸的动作有什么影响？为什么？ （四）差动回路

1、差动回路液压原理图：如图4所示，回路组成元件有：定量泵1、单向阀6、溢流阀3、三位四通换向阀21、二位二通换向阀17、二位二通换向阀19、液压缸28。

图4 差动回路

2、实验目的

了解差动连接快速回路的组成及差动时的速度特点，差动液压缸在结构尺寸上的要求，明确差动连接的好处和应用场合。 3、回路功能及实验步骤

1）回路功能：此回路通过两位三通阀转换以实现单杆活塞缸的差与非差动连接，实验可明显表示出差动与非差动的特点即液压缸运动速度、入口压力及出口压力的变化情况。

2）实验步骤

① 在非差动连接时，液压缸出口直接接回油箱，当溢流阀调至某一压力值时，使液压缸动作，并记下运行时间及P7、P6的值。注意非差动时，只有4ZT通电。

② 差动连接时，重复上述过程，注意此时4ZT、5ZT同时通电。

③ 比较差动与非差动的不同点会发觉差动时液压缸的运动速度是非差动时的两倍，而液压缸后退的速度却基本相同。

4、要点问题

1）什么是差动连接？如何实现差动连接？ 2）差动回路在速度和压力方面有什么特点？

3）差动与非差动有什么不同？非差动连接时，快退工作压力为什么远大于快进压力？

4）单杆活塞缸实现差动速度和快退速度相等的临界条件是什么？如何从理论上对其进行推导？

五、填写实验报告书

根据实验过程及内容撰写实验报告。

实验二 顺序动作液压回路实验 学时：2

一、实验要求

1、理解顺序动作回路的基本概念和工作原理，了解回路中各个液压元件的主要作用，掌握其工作原理和工作条件；

2、通过采用不同的控制方式来了解和熟悉不同的顺序动作回路组成（顺序阀、压力继电器、行程开关）；

3、掌握通过改变控制元件位置或作用顺序的方法实现改变回路中多个液压缸的动作顺序；

4、掌握与电磁阀相关的电气控制方面的基本设计方法，能够绘制合乎要求的电气控制原理图，并可以按照所绘制的电气原理图进行接线工作，实现所要求的回路动作。

二、实验目的

通过本实验熟悉顺序动作回路的构成，掌握设计液压回路的主要思路和步骤，了解不同的液压控制方式各自的优点和缺陷，学会设计双缸顺序动作液压回路。

三、实验仪器设备

图5 FESTO液压实验台示意图

FESTO液压快速拆装实验台、配套的液压元件和电气控制面板，如图5所示。FESTO实验装置所选用的元器件均为实际的工业元件，FESTO液压实验装置采用铝合金实验板作为基本操作环境，可根据多种实验要求，采用不同的元器件组合，即可实现不同的油路联接，以达到预定的实验目的。FESTO的所有元件采用的是快捷安装方式：插入-夹住-连接完成。该装置所使用的无泄漏接口和油管确保了操作环境的整洁。插入快插接头，即可构成致密的液压连接。断开连接时，自动密封式插座确保不漏油。仅在插拔的过程中，接触液压油的接头表面有少许的液压油。

各液压元件均安装在液压台实验面板的卡槽中。插装时压下元件上的卡条，沿两相邻的卡槽方向插入元件，松开元件上的卡条即可实现元件定位。需要调整元件位置或拆卸时，放松液压元件上的卡条即可移动或卸下元件。

液压台上方的电气元件安装卡槽处装有电气控制面板，其构造如图6所示。电气控制面板内部每组装有三个继电器，用三个按钮分别进行控制。插孔用来和FESTO液压件上的电气装置（如换向阀的电磁铁、传感器、压力继电器等）进行连接。

图6 电气控制面板

四、实验内容与步骤

1、设计顺序动作液压回路，并根据以下要求选择液压元件：

1）本实验要求实现双缸顺序动作，应选择两个不同规格的液压缸。I号缸作为夹紧缸，负责夹紧工件，II号缸作为工作缸，负责加工工件；

2）工作缸的运动速度可以调节；

3）两个缸用同一个液压泵进行供油； 4）两个缸都可以实现换向。 2、设计液压回路电气控制部分： 1）采用顺序阀回路形式； 2）采用行程开关控制方式；

3）采用压力继电器控制方式。

3、绘制满足不同要求的液压回路图和电气控制原理图；

4、在FESTO液压实验台使用快速拆装液压件搭建回路并运行，检查能否实现预定功能；

5、分析不同的液压回路及不同的控制方式的优缺点，讨论各种回路应用的场合和条件。

五、填写实验报告书

根据实验过程及内容撰写实验报告。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/i4d5.html