11116161液压实验指导书ver1.0剖析

1、液压与气压传动 实验指导书 孙荣权编 沈阳大学机械工程学院 目录 实验一：液压泵性能实验 实验二：液压泵拆装实验 实验三：液压阀拆装实验 实验四：节流调速回路特性实验 课程编号：11116161 适用层次：本科 课程总学时：44 实验学时：8 撰写人：孙荣权 课程类别：专业 适用专业：机械设计制造及其自动化 适用学期：第6学期 开设实验项目数：4 审核人：教学院长： 实验一：液压泵性能实验 一、实验目的与要求 1. 了解液压泵的主要性能 2. 学会小功率液压泵的测试方法 3严格按实验要求的步骤做，认真记录数据，根据数据绘出曲线 二、实验类型 验证型 三、实验原理 图1-1液压泵特性实验液压原理

2、图 液压泵的工作压力由其外加负载所决定。若定量泵出口串联一节流阀作为泵的外加负 载，且节流阀出口直通油箱，则泵的工作压力就由这一串联油路各项负载压力之和所决定。 如果管道沿程及局部压力损失很小，可以忽略不计的话，那么调节节流阀通流截面积就可造 成泵的不同负载，泵的工作压力将随之变化。 图2-1为QCS003型液压实验台测试液压泵的液压系统原理图，图中8为被试泵，它的 进油口装有线隙式滤油器 22，出油口并联有溢流阀 9和压力表P6。被试泵输出的油液经节 流阀10和椭圆齿轮流量计 20流回油箱。用节流阀 10对被试泵加载。 使用QCS008型液压实验台，还可采用电动机平衡法测量泵的输入扭矩，电动

3、机壳体两 端由滚动轴承支承在轴承支座中。因此，壳体（定子）可自由摆动，壳体上固定一杠杆，此 时，转矩T（ T = GL ）就是电动机的输出扭矩，也就是液压泵的输入扭矩，则泵的输入功率 Nin= T.2 n n。 四、实验仪器 序号 名称 主要用途 1 QCS-003型实验台 该实验主设备 2 流量计 测量流量 3 秒表 记录时间 4 转速表 测量电机转速 五、实验内容和步骤 （一）实验内容 1. 液压泵的流量一压力特性 通过测定被试泵在不同工作压力下的实际流量，得出它的流量一压力特性曲线Q = f（P）。 调节节流阀10即可得到被试泵的不同压力，可通过压力表P6观测，不同压力下的流量用 椭圆齿

4、轮流量计和秒表确定。压力调节从零开始（此时对应的流量为空载流量）到被试泵最 大负载压力为止。 2. 液压泵的容积效率一压力特性 以零压时的流量作为理论流量，在1项的每个压力参数下都有一个实际流量，也都对应一 个容积效率. 3. 液压泵总效率一压力特性 用电动机平衡法测量电机的输出扭矩，用转速表测出电机的转速，即可得出泵的输入功率， 用输出功率除以输入功率，即得泵的总效率。 （二）实验步骤 参照图1-1进行实验 1、完全打开节流阀10和溢流阀9,接通电源，让被试泵空载运转一分钟，以排除系统 内的空气。 2、 完全关闭节流阀10，慢慢关小溢流阀9，将压力从0调至45kgf / cm2,再将节流阀

5、10全部打开，使被试泵的压力为零（或接近为0）。 3、 用秒表测出外负载为零时流量计中对应于2L （即两大格）所用的时间 t。此时计算 所得的流量Q即为空载流量。同时，记录下电功率表上的读数N表。 4、 逐渐关小节流阀给被测泵加载，在其它的预定压力条件下，对应测出V = 2L时的 时间t，并读出电动机输入功率N表（或泵的输入扭矩与转速）的数值。 六、实验数据处理与分析 将所测数据记入实验记录表，再计算出各有关参数.绘坐标，横坐标为泵出口压力，纵坐标 分别为泵的流量、泵的容积效率、泵的总效率、泵的输入功率。并作出Q P, n v P和 n P、N in P四条曲线。 七、注意事项 1. 在指导老

6、师的指导下做实验。 2. 严格按实验步骤进行实验。 八、预习与思考题 1. 当液压泵的出口流量增加时，驱动泵的电机功率如何变化？ 2. 当液压泵的出口压力增加时，驱动泵的电机功率如何变化？ 3. 在什么工况下，液压泵的效率最高？ 实验二：液压泵拆装实验 二、实验目的与要求 1. 了解柱塞、叶片、齿轮液压泵的主要结构，工作原理和特点。 2拆卸时注意各零件之间的关系，一定按原样重新装配好。 二、实验类型 验证型 三、实验原理 拆装液压泵，了解三种泵的结构、工作原理和特点以及适用的场合。 四、实验仪器 序号 名称 主要用途 1 拆装工具 用于拆装 五、实验内容和步骤 （一）实验内容 拆装齿轮泵、叶片

7、泵、柱塞泵。观看这些液压元件由哪些主要零部件组成，这些零部件的相 互关系是什么，从而了解这些液压元件的工作原理和特点。 （二）实验步骤 本实验2-3名同学同时拆装一种元件（泵），完全拆开后按实验要求认真观察，了解结构 及特点，然后按原样重新装配好；再拆装另一元件，要求同前。 六、实验数据处理与分析 以回答思考题的方式完成实验报告。 七注意事项 1. 按顺序拆装，不得丢失元件，如果装配后多出元件，要拆开后重装 2. 拆装时要轻拿轻放，避免损坏元件或误伤同学 八、预习与思考题 （一）齿轮泵的拆装 1.齿轮泵的结构特点（参考图2-1） L 图2-1 CB-B型齿轮泵 (1) 油液怎样从吸油腔流至排油

8、腔的？ (2) 组成齿轮泵的各个密封工作空间指的是哪一个部分？它们是由哪几个零件的表 面组成的？ (3) 泵体的两端面上开有环形槽，它与哪个油口相通，起什么作用？ (4) 泵盖上的两个卸荷槽有什么作用？ (5) 泵的密封有哪几种形式？ (6) 泵盖和从动轴上的小孔 a、c起什么作用？ (二)叶片泵的拆装 1、双作用叶片泵(图 2-2) 1) 双作用叶片泵的工作原理是什么？ 2) 观察配流盘的结构及进、排油方式。 3) 配流盘上开有与压油腔相通的环形槽，分析环形槽的作用。 4) 配流盘压油窗口端缘开有三角沟槽，它的作用是什么？ 2. 限压式单作用叶片泵 结构特点 1）这种泵与双作用泵在结构上的主

9、要差别是什么？ 2）油泵的流量和限定压力是怎样调节的？ 3）与双作用叶片泵相比，单作用叶片泵的转子与配流盘有何特点？ 4）在何种情况下，叶片泵不再输出流量，而起限压作用？ （三）.轴向柱塞泵的拆装 结构特点： 1）柱塞泵的工作原理？ 2）柱塞下边的滑履起什么作用？配流盘的特点。 3）工作时，柱塞作什么样的复合运动？ 实验三：液压阀拆装实验 三、实验目的与要求 1. 了解压力、流量、方向控制阀的主要结构，工作原理和特点。 2拆卸时注意各零件之间的关系，一定按原样重新装配好。 二、实验类型 验证型 三、实验原理 拆装液压阀，了解三类阀的结构、工作原理和特点以及适用的场合。 四、实验仪器 序号 名称

10、 主要用途 1 拆装工具 用于拆装 五、实验内容和步骤 （一）实验内容 拆装换向阀、单向阀、溢流阀、减压阀、节流阀、调速阀。观看这些液压元件由哪些主要零 部件组成，这些零部件的相互关系是什么，从而了解这些液压元件的工作原理和特点。 （二）实验步骤 本实验2-3名同学同时拆装一种元件（阀），完全拆开后按实验要求认真观察，了解结构 及特点，然后按原样重新装配好；再拆装另一元件，要求同前。 六、实验数据处理与分析 以回答思考题的方式完成实验报告。 七注意事项 1. 按顺序拆装，不得丢失元件，如果装配后多出元件，要拆开后重装 2. 拆装时要轻拿轻放，避免损坏元件或误伤同学 八、预习与思考题 （一）、

11、电磁换向阀的拆装 结构特点 （1） 电磁换向阀的工作原理是什么？ （2） 阀芯的结构及它在不冋位置时的通流情况怎样? （3） 如果没有泄油口，将会出现什么现象？ （4） 阀芯和阀体是怎样配合的？ （二）、压力阀的拆装 A、溢流阀 （ 1） 分析 Y 型溢流阀工作原理。 （2） 何处是导调式溢流阀的调压部分？ B 、减压阀 （1）分析减压阀的工作原理。 （2）先导式减压阀与先导式溢流阀各何异同？ （三）、流量阀的拆装 A、节流阀 （1） 分析 L 型节流阀的工作原理。 （ 2） 分析油流通道。 B 、调速阀 （1）分析调速阀的工作原理。 （2）观察调速阀中的两个阀芯结构，分析其主要零件及各孔道作

12、用。 实验四：节流调速回路特性实验 一. 实验目的与要求 1. 了解进油路、回油路、旁油路节流调速回路的构成，主要性能及特点。 2. 学会一般液压回路的测试方法 3. 严格按实验要求的步骤做，认真记录数据，根据数据绘出V=f（ F）速度负载特性曲线. 二、实验类型 验证型 三. 实验原理 节流调速回路由定量泵、 流量控制阀、溢流阀和执行元件组成。它通过改变节流阀（或 调速阀）阀口的开度来调节和控制流入和流出执行元件的流量，以调节其运动速度。 按照流 量控制阀安放位置的不同，可分为进口节流式、出口节流式、旁路节流式三种形式。 采用节流阀的节流调速回路，由于外负载的变化，引起了节流阀前后压力的变化

13、，即 P发生了变化，从而改变了通过节流阀的流量，使得执行元件的工作速度 V随着负载的变 化而变化。 通过节流阀的流量公式为：Q = CA4 P 执行元件的工作速度为：V = Q / A 采用调速阀的节流调速回路，其工作速度之所以不随着负载的变化而变化，主要是由于 调速阀中的减压阀能自动调节到调速阀中的节流阀开口的大小，使得节流阀前后的压力差基 本保持不变。即通过调速阀的流量基本不变，从而提高了回路的速度稳定性 四、实验仪器 序号 名称 主要用途 1 QCS-003实验台 该实验主设备 2 流量计 测量流量 3 秒表 记录时间 4 QCS-003B实验台 主设备 五、实验内容和步骤 （一）实验内

14、容 以QCS-003型液压实验台节流调速回路性能实验的液压系统原理图为对象说明： 在加载回路中，当压力油进入加载液压缸20右腔时，由于加载液压缸活塞杆与调速回路液 压缸19 （以下称为工作液压缸）的活塞杆处于同轴位置且直接对顶，而它们的缸筒都固定 在工作台上，因此，工作液压缸的活塞杆受到一个向左的作用力（即负载F）,调节溢流阀 11可以改变F的大小 在调速回路中，工作液压缸 19的活塞杆工作速度 V与节流阀的通流面积 A、溢流阀的调 定压力P （泵1的供油压力）及负载 F有关。在一次工作过程中，A和P都预先调定不再变 化，此时活塞杆工作速度 V 只与负载 F 有关， V 与 F 之间的关系，称

15、为节流调速回路的速 度负载特性。 A 和 P 确定之后，改变负载 F 的大小，同时测出相应的工作液压缸活塞杆的 工作速度 V ，就可以得到一条速度负载特性曲线 （二）实验步骤 参照 QCS-003B 型液压实验台进行实验。 （对应括号内字符适用于 QCS-003 型 液压实验台） 。 A.节流阀进油路节流调速 1、将节流阀 7（9）和调速阀 4（ 6）关死，节流阀 6（ 8）开至最大，节流阀 5（ 7）调 至中等开度，形成节流阀的进油节流调速回路。此时溢流阀（ 2）2和 9（ 11）的调定压力均 为零。 2、 接上电源，启动油泵 1。将溢流阀2的调定压力逐步升高，使压力表 4在P1位置上 的读

16、数（Pi） 30kgf / cm 2 （即泵的工作压力）。 3、 启动油泵8（ 18），由溢流阀9（ 11）调定油泵的工作压力，使压力表12在P1位置 上的读数（P6）为30kgf / cm2，然后再调回到零（即负载 F）。 4、转换电磁换向阀 3，使工作缸活塞杆往复运动数次，再转换电磁换向阀 12（17），使 负载缸活塞向左伸出。 5、通过调整节流阀 5（ 7）的开度，使工作缸活塞杆推动负载缸活塞杆向右运动时有一 个适当的速度。（设：当外负载F1=0、活塞杆行程为L=240mm时，取时间t = 2.5秒，用秒 表计量。） 6、用溢流阀9（ 11）给负载缸加载，从 0到20kgf / cm2,

17、每隔5kg加载一次（共5次）， 依次记下工作缸活塞杆右行时对应于各测压点的压力P1、P3（ P4）、Fi（ P6）和时间to 7、将溢流阀 2 和 9（ 11）的调节手柄完全放松，使压力表读数为零，准备测量下一组 读数。 说明： 1） 、电磁换向阀 12（17）始终处于让油缸 18（20）右腔进油的位置，即负载缸活塞杆 一直向左运动，而其向右运动的动力，来自于工作缸活塞杆推力。 2）、电磁换向阀 3 通常处在使油缸 17（19）右腔进油的位置，只有在测量时，才转换 到使油缸左腔进油的位置。 3） 、设定工作缸活塞杆右移的行程为有效工作行程。行程长度L=240mm 。 B. 节流阀回油路节流调速

18、 将节流阀 7（ 9）和调速阀 4（ 6）关死，节流阀 5（ 7）开至最大，节流阀 6（ 8）调至中 等开度，形成节流阀的回油节流调速回路。 系统调压、外加负载及测量方式基本同（一） ，所不同的是： 由调整节流阀 6（8）的开度来获取实验数据。当节流阀6（8）调定后，用溢流阀 9（11） 给负载加载，仍从 0 到 20kgf/cm 2，每隔 5kg 加载一次（共 5 次），依次记下工作缸活塞杆右 行时的压力 P1、P5 和时间 t。 C. 节流阀旁油路节流调速 将调速阀 4（6）关死，节流阀 5（7）、6（8）开至最大，节流阀 7（ 9）调至中等开度， 形成节流阀旁油节流调速回路。 测量方法基

19、本同（一） ，须注意以下不同点： 通过调整节流阀 7（ 9）的开度，使工作缸活塞杆向右运动时获得一个较合适的速度。 设：当外负载 F1（P6）= 0 时，其一个工作行程 L 所用的时间 t = 2.9秒，用秒表计量。 D. 调速阀进油路调速回路 1、将节流阀 5（7）、7（9）关死，节流阀 6（ 8）开至最大，调速阀 4（6）调至中等开 度，形成一调速阀进油调速回路。 2、 调整调速阀 4（6）的开度，使工作缸活塞杆向右运动的速度适中，当F1（P6）= 0 时，设时间 t = 3 秒。 3、 用溢流阀9 （11）给负载缸17 （19）的活塞杆加载，从 0到25kgf / cm2,每隔5kg 加

20、载一次（共 6 次）。 4、 测量过程中，油泵的工作压力仍为30kgf / cm2。 5、压力表 4 和压力表 5 要分别放在 P2 的位置上，读表时，应同时记录下工作缸活塞 杆在不同外负载压力下向右运动过程中的压力值P（P3）和P（ P4），此两值之差即为调速 阀中节流阀进出口的压力差。 六、实验数据处理与分析 1. 整理数据，计算实验结果，将其填入实验数据单中。 2. 根据数据绘出三种节流调速回路的速度-负载特性曲线。 七、注意事项 1 .在指导老师的指导下做实验。 2. 严格按实验步骤进行实验。 八、预习与思考题 1. 当节流阀放在什么位置时被称为进油路（回油路、旁油路）节流调速回路？ 2. 什么节流