液压传动教学实验设备

液压传动教学实验设备

实 验 使 用 手 册

目 录

液压传动综合教学实验装置简介 ????????????????03 第一部分 液压元件性能测试 ????????????????08

实验一 液压泵的性能测试??????????????????? ??09 实验二 溢流阀的特性测试 ????????????????????

同创科教 创新永恒

实验三 节流阀的特性测试 ?????????????????????15 实验四 调速阀的特性测试 ?????????????????????17 实验五 减压阀的特性测试 ?????????????????????19 实验六 液压缸的特性测试 ?????????????????????22

第二部分 典型液压回路实验 ????????????????25

1． 采用节流阀的进油节流调速回路?????????????????26 2． 采用调速阀的定压节流调速回路?????????????????30 3． 简单的压力调定回路??????????????????????33 4． 变量泵加旁路小孔节流的调压回路????????????????34 5． 用多个溢流阀的压力调节回路（二级调压回路） ??????????35 6． 用减压阀的减压回路??????????????????????36 7． 采用行程阀的速度换接回路???????????????????37 8． 调速阀串联的速度换接回路???????????????????38 9． 调速阀并联的速度换接回路???????????????????39 10．采用三位换向阀的卸荷回路???????????????????40 11．采用先导式溢流阀的卸荷回路??????????????????41 12．采用顺序阀的顺序动作回路???????????????????42 13．采用电器行程开关的顺序动作回路????????????????43 14．采用压力继电器的顺序动作回路?????????????????45 15．采用液控单回阀的闭锁（平衡）回路???????????????46 16．用顺序阀的平衡回路??????????????????????47

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液压传动综合教学实验装置简介

随意快插组合式液压传动实验装置是根据现代教学特点和最新的液压传动课程教学大纲要求而设计的。它采用最先进的液压元件和新颖的模块设计，构成了插接方便的系统组合。它满足高等院校、中等专业院校及职业技工学校的学生对进行液压传动课程的实验教学要求。可以培养和提高学生的设计能力、动手能力和综合运用能力，起到了加强设计性实验及其综合运用的实践环节的作用。

主要特点：

1．该系统全部采用标准的工业液压元件，使用安全可靠，贴近实际。 2．快速而可靠的连接方式，特殊的密封接口，保证实验组装随便、快捷，拆接不漏油，清洁干净。

3．精确的测量仪器，方便的测量方式，使得简单，读数准确。

4．可编程序控制器（PLC）电气控制实验，机电液一体控制实验形式。

实验功能：

一) 常用液压元件的性能测试：

1．液压泵的特性测试； 2．溢流阀的特性测试； 3．节流阀的特性测试； 4．调速阀的特性测试； 5．减压阀的特性测试； 6．液压缸的特性测试。

二）液压传动基本回路演示实验：（十几种回路）

1． 采用节流阀的进油节流调速回路（进油节流调速、回油节流调速、旁路节流调速）；

2． 采用调速阀的定压节流调速回路（进油节流调速、回油节流调速、旁路节流调速）；

3． 简单的压力调定回路；

4． 变量泵加旁路小孔节流的调压回路；

5． 用多个溢流阀的压力调节回路（二级调压回路）； 6． 用减压阀的减压回路；

7． 采用行程阀的速度换接回路； 8． 调速阀串联的速度换接回路； 9． 调速阀并联的速度换接回路； 10．采用三位换向阀的卸荷回路；

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11．采用先导式溢流阀的卸荷回路； 12．采用顺序阀的顺序动作回路；

13．采用电器行程开关的顺序动作回路； 14．采用压力继电器的顺序动作回路； 15．采用液控单回阀的闭锁（平衡）回路； 16．用顺序阀的平衡回路

三）学生自行设计、组装的扩展液压回路实验（可扩展30多种）。 四）可编程序控制器（PLC）电气控制实验，机电液一体控制实验形式。

实验装置组成：

实验装置由实验台架、液压泵站、常用液压元件、电气测控单元等几部分组成。其结构图如图(1)所示。

一）实验工作台

实验工作台由实验安装面板（铝合金型材）、实验操作台等构成。安装面板为带“T”沟槽形式的铝合金型材结构，可以方便、随意地安装液压元件，搭接实验回路。

工作台尺寸：长×宽×高=1660mm×680mm×1800mm

二）液压泵站

系统额定工作压力：6Mpa。 （1）电机—泵装置（2台）

定量齿轮泵-电机1台：

定量齿轮泵：双向，公称排量8mL/r，容积效率 95%； 电机：三相交流电压，功率1.5KW，转速1450r/min； 变量叶片泵-电机1台： 泵：低压变量叶片泵，公称排量8.3mL/r，压力调节范围 1.5～7Mpa 电机：三相交流电压，功率1.5KW，转速 1450 r/min。 （2）油箱：公称容积60L；附有液位、油温指示计，滤油器等

三）常用液压元件

以国产力士乐元件为主，配置详见配置清单。

每个液压元件均配有油路过渡底板，可方便、随意地将液压元件安放

在实验面板（铝合金型材）上。

油路搭接采用开闭式快换接头，拆接方便，不漏油。

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四）电气测控单元

可编程序控制器(PLC)：采用日本三菱FX1s-20MR，I/O口20点，继电器输出形式，电源电压：AC 220V/50Hz

控制电压为DC24V，安全可靠，方便灵活；配有压力表、流量计、转速表、定时器等测量工具。

实验工作台结构图

实验台注意事项：

1、在实验回路连接好后，确保油路连接无误后再通电，启动油泵电机； 2、定量齿轮泵所用的溢流阀起安全阀作用，不要随意调节；

3、实验面板为“T”型槽结构，液压元件均配有可方便安装的过渡板，实验时，只需将元件挂在“T”型槽中即可；

4、实验油路连接均采用开闭式快换接头，实验时应确保接头连接到位，可靠；

5、实验台的电器控制部分，为PLC控制，原理图见附录。其输出直接控

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制电磁阀，并带有发光管指示；其输入每三个输入为一组：即“换向Ⅰ、停止、换向Ⅱ”对应两个输出“电磁铁Ⅰ, 电磁铁Ⅱ”为一组控制一个三位四通电磁换向阀，共四组。且每组的两个输出互锁。使用时，电磁阀的两个电磁铁必须接在同一组中，因为电磁阀的两个电磁铁不能同时通电！

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注 意 事 项

1、因实验元器件结构和用材的特殊性；在实验的过程中务必注意稳拿轻放防止碰撞；在回路实验过程中确认安装稳妥无误才能进行加压实验。

2、做实验之前必须熟悉元器件的工作的原理和动作的条件；掌握快速组合的方法，绝对禁止强行拆卸，不要强行旋扭各种元件的手柄，以免造成人为损坏。

3、实验中的行程开关为感应式，开关头部离开感应金属约1～4mm即可感应发出信号。

4、请不要带负载启动（要将溢流阀旋松），以免损坏压力表。启动油泵前应确认油泵对应溢流阀完全打开，即溢流阀手柄完全松开！同时停止电机前，也应先调节调压阀，使系统压力将至最低！

5、学生做实验时不应将压力调的太高(一般在2~3Mpa左右)。 6、学生使用本实验系统之前一定要了解液压实验准则，了解本实验系统的操作规程，在实验老师的指导下进行，切勿盲目进行实验。

7、学生实验过程中，发现回路中任何一处有问题，此时应立即关闭泵，只有当回路释压后才能重新进行实验。

8、实验完毕后，要清理好元器件；注意好元件的保养和实验台的整洁。

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液

压

第 一 部

分 元

件

性

能

测 试

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实验一 液压泵的性能测试

1．实验目的：

了解液压泵的主要性能，熟悉实验设备和方法，掌握液压泵工作原理和基本方法，测绘液压泵的性能曲线。

2．实验装置与条件：

1）、实验原理图：

3．实验内容：

1）. 液压泵的流量——压力特性：

测定液压泵在不同工作压力下的实际输出流量，得出流量——压力特性曲线q?fq?p?。

实验中，压力由压力表8直接读出，各种压力时的流量由流量计4直接读出。实验中可使溢流阀2作为安全阀使用，调节其压力值为7.0～7.5MPa，用节流阀3调节泵出口工作压力的大小，由流量计测得液压泵在不同压力下的实际输出流量，直到节流阀调小使液压泵出口压力达到额定压力6.0MPa为止。给定不同的出口压力，测出对应的输出流量，即可得出该泵的q?fq?p?。

2）. 液压泵的容积效率——压力特性：

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测定液压泵在不同工作压力下，它的容积效率——压力的变化特性

?V?fV?p?。

因为：?V?输出流量(q)输出流量(q)?

理论流量(q理)空载流量?q0?fq(p)qq?f(p)???fV(p) 所以：?V? 由于： 则：Vqq理q理式中：理论流量

q理：液压系统中，通常是以泵的空载流量来代替理论流量

（或者q理?nv，n为空载转速，v为泵的排量）。

实际流量q：不同工作压力下泵的实际输出流量。

3）. 液压泵的输出功率——压力特性：

测定液压泵在不同工作压力下，它的实际输出功率和输出压力的变化关系

NO?fN?p?。

输出功率：NO?pq?pfq?p??fN(p

4）. 液压泵的总效率——压力特性：

测定液压泵在不同工作压力下，它的总效率和输出压力之间的变化关系

?总?f??p?

?总?Nopq??f?(p) NiNi式中：Ni为泵的输入功率，实际上Ni为泵的输入扭矩?T?与角速度???的乘积，由于扭矩T不易测量，这里用电动机D的输入电流功率近似表示，该值可

以从实验台功率表上针对不同的输出压力时直接读出。

4．实验步骤：

1）．首先了解和熟悉实验台液压系统的工作原理及各元件的作用，明确注意事项。

2）．检查油路连接是否牢靠。 3）．按以下步骤调节及实验。

将溢流阀2开至最大，启动液压泵1，关闭节流阀3，通过溢流阀2调整液压泵的压力至7MPa，使其高于液压泵的额定压力6.0MPa而作为安全阀使用。

将节流阀3开至最大，测出泵的空载流量，即：泵的理论流量

q理。

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通过逐级关小节流阀3对液压泵进行加载，测出不同负载压力下的相关数据。包括：液压泵的压力p、泵的输出流量q、泵的输入功率Ni、泵的输入转速n（参数）。

压力p：通过压力表8读出。 输出流量q：通过流量计4读出。 输入功率Ni：通过台面上功率表读出。

转速n：通过台面上转速表直接读出。

实验完成后，放松溢流阀，关停电机，待回路中压力为零后拆卸元件，清理好元件并归类放入规定的抽屉内。

5、数据处理：

安全阀调压值 额定压力 空载流量 ） 输出压力PO 输入功率Ni 泵的转速n （MPa） （KW） （r/min ） 输出流量qO 输出功率NO 计算参数 容积效率?V 总效率?总 （l/min ） （KW） （MPa） （MPa） （l/min 7.0 6.0 实验测得 参数

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6．特性曲线

η Q(/min)P(KW)P(MPa)特性曲线

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实验二 溢流阀的特性测试

1.实验目的：

通过实验，进一步理解溢流阀的静态特性及其性能，掌握溢流阀的静态特性的测试原理和测试方法，掌握静态特性指标的内容及意义。

2．实验装置与条件：

1）、实验原理图:

3．实验内容及步骤

a. 调压范围的测定

溢流阀的调定压力是由先导阀弹簧的压紧力决定的，改变弹簧的压缩量就可以改变溢流阀的调定压力。

具体步骤：如图三所示，把溢流阀1完全打开，将被试阀2关闭。启动油泵4，运行半分钟后，调节溢流阀1，使泵出口压力升至7MPa，然后将被试阀2完全打开，使油泵4的压力降至最低值。随后调节被试阀2的手柄，从全开至全闭，再从全闭至全开，观察压力表5、6的变化是否平稳，并观察调节所得的稳定压力的变化范围（即最高调定压力和最低调定压力差值）是否符合规定的调节范围。

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b.溢流阀的启闭特性测定

溢流阀的启闭特性是指溢流阀控制的压力和溢流流量之间的变化特性，包括开启特性和闭合特性两个特性。所测试的被试溢流阀包括直动式溢流阀和先导式溢流阀两种。

①直动式溢流阀的启闭特性

开启过程：关闭溢流阀1，将被试阀2调定在所需压力值（如5MPa），打开溢流阀1，使通过被试阀2的流量为零。调整先导式溢流阀1使被试直动式溢流阀2入口压力升高。当流量计7稍有流量显示时，开始针对被试阀2每一个调节增大的入口压力值，记录通过流量7对应的流量，数据记入表四。开启实验完成后，再调整先导式溢流阀1，使其压力逐级降低，针对被试阀2每一个调节减小的入口压力值，对应记录通过流量计7的流量，即得到被试阀闭合时的实验数据，数据一同计入表四。

②先导式溢流阀的启闭特形

把元件1与元件2位置互换，按①的步骤和方法再进行先导式溢流阀的启闭特性实验。

③绘制直动式、先导式溢流阀的启闭特性曲线。

④实验完成后，放松溢流阀，将电机关闭，待回路中压力为零后拆卸元件，清理好元件并归类放入规定抽屉内。

4.溢流阀启闭性能实验数据表

被试阀调定压力（Mpa） 2.5 被试阀入口压力开（MPa） 直启特性 溢流量（l/min） 动式溢流被试阀入口压力闭阀 （MPa） 合特性 溢流量（l/min） 被试阀入口压力开（MPa） 启特性 溢流量（l/min） 被试阀入口压力先（MPa） 导式溢流量溢流闭阀 合特性 （

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实验三 节流阀的特性测试

1．实验目的:

a.学会测试各种节流调速的性能，并作其速度负载特性曲线 b.分析比较节流阀与调速阀的性能优劣。

2．实验装置与条件:

1）、实验原理图：

注：油源的流量要大于被试阀的试验流量，允许回路中增设调节压力、流量

或保证试验系统安全工作的元件。

2)、测量点的位置:

测量压力点的位置：进口测压点应设置被试阀的上游，距被试阀的距离为5d(d 为管道通径)；出口测压点应设置在被试阀的10d处。

注：测量仪表连接时要排除连接管道内的空气。

测温点的位置：设置在油箱的一侧，直接浸泡在液压油中。

3)实验用液压油的清洁度等级：

固体颗粒污染等级代号不得高于19/16。

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4．特性曲线:

压力 P体积流量 Q稳态压力-流量特性曲线10090压力差△P（%）10起始压力0建压时间时间t卸压时间建压-卸压特性曲线

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实验六 液压缸的特性测试

1．实验目的：

本实验主要是为了检测液压缸的起动压力特性；同时试验在液压系统中缸中的压力与时间的一种相互关系；负载效率（液压缸加载）

2．实验装置与条件：

1）、实验原理图：

2）、测量点的位置：

测量压力点的位置：进口测压点应设置被试阀的上游，距被试阀的距离为5d(d 为管道通径)；出口测压点应设置在被试阀的10d处。 注：测量仪表连接时要排除连接管道内的空气。

测温点的位置：设置在油箱的一侧，直接浸泡在液压油中。

3）、液压油的清洁度等级：

固体颗粒污染等级代号不得高于19/16。

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3．实验内容、方法：

a、试运转

调整系统压力，使被试液压缸能在无负载工况下运动，并全程往复运动数次，排尽缸内空气

b、起动压力特性试验。

试运转后，在无负载工况下，调整溢流阀1，使无杆腔压逐渐升高，至液压缸起动时，记录下的起动压力即为最低起动压力。

c、负载效率

使被试液压缸在一定压力下工作，调节加载缸的工作压力，使被试液压缸在不同负载下匀速运动，按公式η=

W

×100%（其中W=PzAz，即加载缸的压力PA

与活塞面积之积）计算出在不同压力下的负载效率。并绘制负载效率曲线图。如下图。

98765 补油装置4321图4 型式试验液压系统原理图1-滤油器；2-液压泵；3-溢流阀；4-单向阀；5-换向阀；6-单向节流阀； 7-压力表；8-被试缸；9-加载缸；

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4．特性曲线：

压力(MPa)<1s压力-时间波形图

η<1时间(s)

负载效率特性曲线

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额定压力

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ktc6.html