液压基本回路综合实验实验指导书

1、液 压 基 本 回 路 综 合 实 验实验指导书济南大学机械工程学院液压传动课程组2010年3月前 言液压传动课程是基础理论、液压元件、液压系统三部分组成,而液压系统回路设计既重要又灵活。学生在学了液压元件有关知识后,通过液压元件的装拆实验,在加深对液压元件实物形体、内部结构及功用理解的基础上,使用QCS014液压系统拼装实验台,根据在书本中学到的知识,参照本实验指导书选做(或由教师指定)若干个实验回路:自己拟定实验方案进行液压回路设计即元件及液压附件的选用,然后亲自动手安装元件、接油管、联导线、组成电液实际系统。实验台所备有的插接式液压元件有：溢流阀（3个，1个带遥控口）、减压阀（2个）、单

2、向减压阀（1个）、单向顺序阀（1个）、压力继电器（1个）、节流阀（2个）、单向节流阀（1个）、调速阀（1个）、单向调速阀（1个）、单向阀（1个）、液控单向阀（2个）、二位二通电磁换向阀（1个）、二位三通电磁换向阀（2个）、二位四通电磁换向阀（2个）、三位四通电磁换向阀（2个）、三位四通电液换向阀（1个）、行程开关（4个）、蓄能器（1个）、液压缸（2个）、(21)流量计（1台）、(22)叶片泵（2个）。为了使液压回路拆装方便迅速,安全可靠,故实验台油路的连接采用了快速接头,电路电源及信号采用了24V驱动联接。本实验指导书的编写,考虑到实验台的灵活性和可创造性,所以没对实验内容、步骤、方法等作硬性

3、规定,只按液压传动系统课程要求,给出了一些基本的实验内容,并通过详细举例,使操作者懂得如何使用实验台。学生在受到启发后, 能准确地选用元件和进行设计,能够分析和解释使用中既定的规划和出现的问题, 并进一步探索解决问题的途径。故本实验指导书中所列实验项目及实验步骤,甚至液压回路,均仅供参考。目 录一、实验准备及注意事项.3二、实验回路举例.4三、实验内容(仅供参考)实验(一)调速回路. 5实验(二)增速回路 7实验(三)速度换接回路.9实验(四)调压回路.10实验(五)保压泵卸荷回路 12实验(六)减压回路 13实验(七)多缸顺序控制回路.15实验(八)节流阀特性实验.17一、 实验注意事项1、

4、预习是做好实验的前提。在实验之前,应仔细阅读实验指导书,了解实验回路的目的、要求,掌握基本原理和主要实验步骤,视条件可在此实验前先做元件拆装实验。2、必须熟悉所用液压元件的拼装方法和使用场合,随之安置在实验台面板合适位置,进行液压元件和电气线路连接,经实验指导教师审定通过,方可进行操作。在操作过程中仔细的观察,如实而有条理地记录,并且不放过可能出现的一些反常现象。操作要胆大心细,培养独立工作能力,克服一有问题就问教师的依赖思想。3、实验完毕,把所用的液压元件放回原处,经指导教师同意后,方可离开实验台。4、实验后应进行数据处理,结果分析(包括思考题),写好实验报告。二、 实验回路举例1 差动回路

5、示例a.按照差动回路,取出所用的液压元件,检查型号是否正确。b.将液压元件安装在试验台安装面合理位置,通过软管和快换接头按回路图连接。c.把所用电磁换向阀电磁铁和行程开关任意编号(图示lCT、2CT、3CT、1XK、2XK、3XK)和(lCT、2CT、3CT、lXK、2XK、3XK)对应编上,以免搞错。d.把电磁铁lCT、2CT、3CT插头线对应插入在面板"输入磁铁”插座内。e.根据差动回路的系统电器控制逻辑表输入信号顺序(工况表示2XK、 3XK、lXK),把行程开关插头线对应插入面板“行程输入”插座内。f. 根据电磁铁动作表输入框选择要求，确定控制的逻辑联接“通”或“断”。g.拧

6、开溢流阀,启动YB-6泵,调节溢流阀压力为2Mpa,调节单向调速阀(调至较小开口)。h.按选择好的系统动作要求点动系统运行开始,即可实现动作。三 实验内容仅供参考实验一调速回路§1 实验目的速度调节回路是液压传动系统的重要组成部分,依靠它来控制工作机构的 运动速度,例如在机床中我们经常需要调节工作台(或刀架)的移动速度,以适应加工工艺要求。液压传动的优点之一就是能够很方便地实现无级调速。液压传动系统速度的调节,一般有三种,即节流调速,容积调速,节流容积调速。通过实验要求达到以下目的:1、通过亲自拼装实验系统,了解进口节流调速回路的组成及性能,绘制速度负载特性曲线,并与其它节流调速进行

7、比较。2、通过该回路实验,加深理解q=CATPm关系,式中AT、Pm分别由什么决定,如何保证q=const。3、利用现有液压元件拟定其它方案,进行比较。§2 单向调速阀或单向节流阀进油路调速回路图(见图)。§3 实验步骤1、按照实验回路图的要求,取出所要用的液压元件,检查型号是否正确。2、将检查完毕性能完好的液压元件安装在实验台面板合理位置。通过快换接头和液压软管按回路要求连接。3、根据电磁铁动作表输入框选择要求，确定控制的逻辑联接“通”或“断”。4、安装完毕,定出两只行程开关之间距离,拧开溢流阀(I)(II),启动YBX-16,YB-6泵，调节溢流阀（）压力为3Mpa,溢

8、流阀（）压力为0.5Mpa,调节单向调速阀或单向节流阀开口。5、按电磁铁动作表输入框的选定、启动系统,使两个液压缸动作。在运行中记录单向调速阀或单向节流阀进出口和负载缸进口压力,以及液压缸的运行时间。6、根据回路记录表,调节溢流阀门I压力(即调节负载压力),记录相应时间和压力,填入表中,绘制V-F曲线。§4 思考题1、该回路是否可使用不带单向阀的调速阀(节流阀),在出口或旁路中是否可行,为什么?2、单向调速阀进口调速为什么能保证工作液压缸速度基本不变?3、由实验可知,当负载压力上升到接近于系统压力时,为什么液压缸速度开始变慢?4、列出三种节流阀的节流调速方案性能表(调速方法,V-F特

9、性,承载能力,调速范围,功率消耗等)。 动作工况1DT2DT3DT4DT输入信号负载缸进-+工作缸进+-+1XK工作缸退-+-+2XK负载缸退-+- 实验二增速回路§l 实验目的有些机构中需要二种运动速度,快速时负载小,要求流量大,压力低;慢速时负载大,要求流量小,压力高。因此,在单泵供油系统中,如不采用差动回路,则慢速运动时,势必有大量流量从溢流阀流回油箱,造成很大功率损耗,并使油温升高。因此,采用增速回路时,要满足快速运动要求,又要使系统在合理的功率损耗下工作。通过实验要求达到以下目的:1、通过亲自拼装实验系统,了解增速回路(差动回路)的组成和性能。2、利用现有液压元件,拟定其它

10、方案,进行比较。§2 增速回路图(见图)。§3 实验步骤参阅本指导书中示例。§4 思考题1、在差动快速回路中,两腔是否因同时进油而造成“顶牛”现象?2、差动连接与非差动连接,输出推力哪一个大,为什么?3、慢进时为什么液压缸左腔压力比快进时大,根据回路进行分析。4、如该回路中液压缸,改为双杆液压缸,在回路不变情况下,是否能实现增速,为什么?5、该回路中,如把二位三通阀两个出口对换,是否能实现上述工况,可能会出现什么问题由实验现象进行分析?6、该回路如要求记录工进时间,工况表如何编排? 实验三速度换接回路§l 实验目的机床工作部件在实现自动工作循环过程中,往

11、往需要不同速度(快进一第一工进一第二工进一快退一卸荷),如自动刀架先带刀具快速接近工件,后以I工进速度(有时慢速有二档速度)对工件进行加工,加工完迅速返回原处,在泵不停转情况下,要求泵处于卸荷状态。这种工作循环,是机床中最重要的基本循环。因此在液压系统中,需用速度换接回路来实现这些要求,通过实验达到以下目的:1、通过亲自拼装实验系统,了解速度换接回路组成和性能。2、利用现有液压元件,拟定其他方案进行比较。§2 速度换接回路图(见图)。§3 实验步骤步骤l与实验(一)中实验步骤13相同1、 装完毕,拧开溢流阀,启动YBX-6泵,调节溢流阀压力为3Mpa,分别调节单向调速阀的开

12、口(QI(I)开口大于QI（II）开口)。2、根据电磁铁动作表输入框选择要求，确定控制的逻辑联接“通”或“断”，即可实现动作。§4 思考题1、在该回路中,为什么选用带有单向阀的调速阀,如用不带单向阀的调速阀,该回路是否能工作,为什么?2、如使用单向节流阀和调速阀串联,在实际工况中与使用二只单向调速阀串联,哪一种方案好,为什么?3、单向调速阀(I)开口是否可以小于单向调速阀()开口,为什么?实验四调压回路§l 实验目的采用液压传动的装置,液压系统必须提供与负载相适应的油压,这样可以节约动力消耗,减少油液发热,增加运动平稳性,因此必须采用调压回路。调压回路是由定量泵、压力控制阀

13、、方向控制阀和测压元件等组成,通过压力控制阀调节或限制系统或其局部的压力,使之保持恒定,或限制其最高峰值。通过实验达到以下目的:1、通过亲自拼装,了解调压回路组成和性能。2、通过三个不同调定压力的溢流阀,加深对溢流阀遥控口的作用理解。3、利用现有液压元件,拟定其它调压回路。§2 调压回路图(见图)。§3 实验步骤步骤l3与实验(一)中实验步骤l3相同。1、拧开溢流阀() (II) (III)，启动YB-6泵，调节溢流阀()压力为4Mpa。2、根据电磁铁动作表输入框选择要求，使电磁铁lCT处于通电状态,调节溢流阀(II),压力为3Mpa,调整完毕使lCT至断开的状态。3、按所

14、选定的电磁换动作要求启动系统,使电磁铁2CT处于通电状态,调节溢流阀(III),压力为2Mpa,调整完毕2CT至断的状态。4、调节完毕,回路就能达到三种不同压力,重复上述循环,观察各压力表数值。§4 思考题1、多溢流阀调压回路中,如果三位四通换向阀的中位改变、为“M”型,则泵启动后回路压力为多大?是否能实现原来的三种压力值。2、该回路中,如溢流阀(II) (III)调整压力都大于溢流阀(I)压力值,将会出现什么问题?3、该回路中,如不采用遥控式溢流阀,三只溢流阀并联于回路中,情况如何?实验五保压、泵卸荷回路§l 实验目的有些装置要求工作过程中保压,即液压缸在工作循环某一阶段

15、,须保持规定的压力值,例如在夹紧装置的液压系统中,当工件夹紧后,活塞就不动,如果液压泵还处于高压状态工作,则全部压力油通过溢流阀流回油箱,使系统发热,降低液压泵使用寿命和效率。因此功率较大,工作部件"停歇"时间较长的液压系统,一般采用保压、泵卸荷回路,以节省功率消耗。所谓液压泵卸荷指的是泵以很小功率运转(N=pqO)。通过实验达到以下目的:1、通过亲自拼装实验系统,了解其工作性能。2、利用现有元件,拟定其它方案,进行比较。§2 保压、泵卸荷回路图(见图)。§3 实验步骤步骤l3与实验(一)中步骤13相同。1、拧开溢流阀,启动YB-6泵,调节溢流阀压力为3

16、Mpa。2、根据电磁铁动作表输入框选择要求，让lCT通电，使系统开始动作。3、当液压缸前进到底时, 使电磁铁2CT处于通电状态,泵在很低压力下工作,并观察液压缸进口压力在一定时间里基本不变。4、每一次循环,按上述的步骤重新操作。§4 思考题1、分析蓄能器、压力继电器和行程开关等液压元件组成的保压、卸荷回路,当泵从卸荷转换成溢流状态时,为什么液压缸的动作会出现滞后现象?2、假设用二位三通换向阀代替二位四通换向阀,是否能实现工况表右序动作的要求,为什么?实验六减压回路§1 实验目的液压系统中,某些支路的压力不宜太高,即要小于系统的工作压力。例如夹紧油路中,当系统压力较高时,会使

17、工件变形。为了降低夹紧油路中的压力,必须使用减压回路(在单泵系统中),减压回路的功能是降低系统中某些支路的压力,使该油路获得一种低于液压泵供油压力的稳定压力,以减少由于主系统动作切换对支路压力的影响。通过实验达到以下目的:1、通过亲自拼装系统,了解减压回路组成和调压方法。2、利用现有液压元件,拟定其他方案。3、加深理解减压阀工作原理及在系统中的应用。§2 减压回路图(见图)。§3 实验步骤步骤l3与实验(一)中步骤l3相同1、拧开溢流阀,启动YB-6泵,调节溢流阀压力为4Mpa。2、按电磁换动作表，使电磁铁lCT处于通电状态,调节减压阀(I)压力为2Mpa。3、lCT仍通电

18、,使3CT通电,调节溢流阀(II)压力为3Mpa。4、断开lCT、3CT, 使2CT通电,液压缸退回。5、切断2CT、3CT,使lCT通电,液压缸至终点,观察液压缸无杆腔处压力是否为2Mpa,当接通3CT,压力是否为3Mpa。§4 思考题1、调压回路与减压回路的重要区别是什么?2、二级减压回路中,用单向减压阀代替减压阀行吗?为什么?3、所用减压阀与调速阀中的减压阀有何区别?4、如果减压阀()调定压力小于减压阀(I)压力,是否能保证上述要求,为什么?实验七多缸顺序控制回路§1 实验目的在机床及其他装置中,往往要求几个工作部件按照一定严格顺序依次动作。如组合机床的工作台复位、夹

19、紧,滑台移动等动作,这些动作间有一定顺序要求。例先夹紧后才能加工,加工完毕先退出刀具才能松开。又例磨床上砂轮的切入运动,一定要周期性在工作台每次换向时进行,因此,采用顺序回路,以实现顺序动作。依控制方式不同可分为压力控制式、行程控制式和时间控制式。通过本实验达到以下目的:1、通过亲自拼装,了解回路组成和性能。2、 利用现有的液压元件,拟定其它方案,并与之比较。§2 多缸顺序控制回路图(见图)。§3实验步骤步骤l3与实验(一)中步骤l3相同。1、拧开溢流阀,启动YBX-16,调节溢流阀压力为2Mpa。2、参照系统的电磁铁动作顺序表，正确连接输入与输出电器元件，实现正确的控制逻辑。3、启动油源、依选择的电磁铁动作要求实现顺序动作。§4 思考题1、为什么行程控制顺序回路中,要完成工况表顺序,使用四只行程开关?2、如果在该回路中要求记录缸1的第一顺序工作时间,如何编排工况表?实验八节流阀特性实验§1 实验目的1、理解节流阀流量、前后压差及开口面积的关系；2、掌握