《液压与气动项目教程》 习题及答案 单淑梅 项目1-6

项目1

任务1.1

【阅读要点】

1）想一想，更换汽车轮胎时，使用液压千斤顶起开设备可以轻松地将轿车举升起

来。

2）帕斯卡原理（静压传递原理）的定义是在密闭容器中的静止液体，当一处受到外

力作用而产牛.压力时，这个压力将通过液体等值传递到液体内部的所有各点。

3）液压传动是在的容积内，以液体为传动介质，利用液体的压力能

来实现运动和动力传递的一种传动方式。

4）由图1-2得出：F=》G,说明液压千斤顶可以省力。

5）想一想，忽略其他因素的影响，不同负载时，液压系统的工作压力不相同（相

同，不相同）；如果负载为零，工作压力」_能建立起来（能，不能），忽略其他阻力，

此时的工作压力是

6）相对压力等于绝时压力•大气压力；真空唐是指相对压力为负值时的情

况，其大小等于大气压力-绝对压力。

7）液压系统的工作压力决定于运动速度与」^^成正比。

【技能要点】

1）对液压千斤顶，负载为零时，压力为零，负载变大时，压力变大，从中得

出的结论为压力决定于负载°

2）如果加大图1-1中手柄的动作频率，流向大活塞缸的液流流量会变大，液压缸

的速度会变大，从中得出的结论为速度与流量成正比。

3）图1-4所示为几组同学设计的液压千斤顶油路，每个油路都不是完全正确的，在图

中将图中错误之处圈出来并标明错误原因：a图吸油单向阀装反了b图缺排油单向

阀_，C图缺截止阀。简要说明每处错误会导致的后果：2图吸不上油，b图

每次吸油时重物都会掉落下来，无法将重物顶至足够高•的位置.，C图无法将顶高的重

物落下来.写出图中如下序号的元件名称：4吸油单向阀，6过滤器，8排

油单向阀，9活塞缸，12截止阀，13油箱。

(a)(b)

图1-4

【液压千斤顶的油路绘制及工作过程分析】

«物；G

参考图

【液压千斤顶的实操训练】

2）在上述操作中，从空载（零负载）开始逐渐加载，观察工作过程，发现压力表的压

力将逐渐增大，从而验证了液压系统的工作压力决定于负载的结论。

任务1.2

【阅读要点】

1）分析图1-6的工作原理，填写表1-2内容。

表1-2

回油路走向：9（右腔）-8-3-11-1运动方向：右移

a图进油路走向：‘2"落】

阀6：调压（溢去多余油液，控阀7：调速（通过调节进入液压阀8：换向（通过改变液流

作用制液压系统压力恒定）缸的流量来调节液压缸速度）的流动方向来控制液卫缸

运动方向）

2）液压系统由哪几部分组成？每部分的作用如何？请结合图1-5填写表1-3内容。

表1-3

组成部分作用图中元件序号及名弥

动力元件把机械能转换成液体压力能的装置，为液压系统提供液压油3：液压泵

执行元件把液体的压力能转换成机械能的装苴，驱动负载做功9：液压缸

控制调节对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节，6：溢流阀7：节流阀

元件从而控制执行元件的推力、速度和运动方向的装苴8：换向阀

1：油箱2：过滤器

辅助元件保证系统正常工作所需的上述三种元件以外的装置

5、11：管件

工作介质传递能量和信息的液体液压油

3）液压系统通常采用国家标准规定的图形符号来绘图,这种图形绘制起来简单明

了，但3S表示元件实际结构。

4）液压系统有传动平稳性」£、反应速度、换向冲击』_等主要优点，可以

满足磨床工作台的工艺要求。

5）为保证液压系统正常运行，日常需要对液压油做如下维护：监控运行情况，及时检

查油箱中油液的温度和油位高度、泄漏及密封可靠性、污染情况并及时更换液压油。

6）液压系统故障的主要原因是液压油的

【技能要点】

1）图1-6中，欲使工作台左移，应操作阀8至b图的阀口与管路连接状态。

2）图1-6中，欲减小工作台移动速度，应调节阀」,使其阀口变小°

3）图1-6中，工作前，调节阀」的旋钮，改变其调压至合适的预紧力；

欲调小压力则需旋」^弹簧，欲调大压力则需旋弹簧。

4）分析图1-5系统，阀/使系统具有过载保护功能。如果漏装了该阀，则液压缸

运动到终端位置阻力持续增加时，油液压力会持续增加,出现过载现象。

【磨床工作台液压系统模拟仿真】

1）利用FluidSIM或其他仿真软件，合理选择元件绘制图1-6所示磨床工作台液压系统

工作原理图，进行仿真操作与调试。

答案：仿真图参考（因受软件版本所限，仿真图上的符号与最新国家标准不同之处，请

以国家标准为准）

【磨床工作台液压系统功能认知及调试实操】

1）按优化后的模拟仿真1）中的方案图，在实训现场正确辨识元件，认知元件功能。

将实训中使用到的各控制阀及执行元件符号对应的名称填写到表1-6中，将编辑完成的

清单页拍照上传到网络课程指定的位置。

表1-6

元件编号符号图元件名称功能元件编号符号图元件名称功能

16—)液压泵供油4换向阀换向

」i]

2溢流阀调压5液压缸驱动负载

拿「।11।j

3节流阀调速6压力表测压

3）对液压系统进行调压、调速和换向的实操演练时，认真观察现象以及动作时的油路

走向，记录对应的压力及速度变化情况，补写表1-7横线上的内容。

表1-7

序号工作内容实训设备操作方法，控制阀操作方法

启动或停止操作顺序须知：先将溢流阀手柄旋松或打开卸荷通道，即将压力油通道p与回

1

液压泵油箱通道T接通；再操作按钮使液压泵在空载状态下启动或停止

调节系统压在液压缸空载运动过程中调节：旋紧溢流阀手柄，观察压力表数值二L变化、

2

力方法1压力较低°（有、无、高、低）

将液压缸停留在一端调节：由松至紧旋转溢流阀手柄，观察压力表数值ZMfE

调节系统压

3直_:由紧至松调节时，压力表数值-不断降低。注：从安全出发，最高

力方法2

压力不应超过5Mpa。（不断升高、不断降低）

4调节缸速操作阀7,阀口开度变小时，速度减小.

5工作台换向操作阀_8_.a图时液压缸」移。

4）表1-7中调压方法2是正确的：调压方法1是错误的，因为此时系统空载运

行，系统压力无法建立。

5）如果将液压缸进汨口也并联一块压力表，用来观察液压缸的工作压力，可观察到因

液压缸运行至终端时的负载比运行时的负载，故运行至终端时的压力比运行时的压力

大；运行时液压缸的压力和液压泵的压力不是一致的（是、不是），液压泵的压力

比液压缸的压力4_，请用实践验证结论。

思考题和习题

一、填空题

1.在液压传动中，液压泵是动力元件,它将输入的机械能转换成波压

能，向系统提供液压油。

2.在液压传动中，液压缸是一执行元件,它将输入的液压能转换成机械

能，驱动负载动作。

3.液压系统的工作压力决定于负载.

4.压力和流量是液压系统的两个最重要的参数。

5.液压系统中压力的常用单位是Pa,流量的常用单位是l./min。

二、判断题

1.液压系统故障诊断方便、容易。（X）

2.液压传动必须在密闭容器内进行。（J）

3.液压传动适宜于远苑离传动。（X）

4.液压传动可在高温下运行。（X）

5.液压系统的故障绝大部分是因油液污染引起的。（J）

6.液压执行元件的运动速度取决于工作压力，压力越大则速度越快。（X）

三、选择题

1.液压系统的执行元件是（C）。

A.电动机B.液压泵C.液压缸或液压马达D.液压阀

2.针对液压传动的特点，下列描述不正确的是（I））

A.易于实现自动控制B.可在较大速度范围自实现无级变速。

C.换向灵敏D.诊断、维护、保养和排放方便。

项目2

【阅读要点】

1）液压泵是液压系统的动力元件，其作用是为系统提供压力油。

2）根据容积式液压泵的工作原理，泵工作容积增大时实现吸油，减小时实现压

油。

3）液压泵常见的结构类型有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵；按排量是否可

调，液压泵分为定量泵和变量泵。

4）识读并区分液压泵的图形符号，填写表27中各符号的名称。

表2T

符号名称符号名称符号名称符号名称

Q）单向定量泵双向定量泵单向变量泵双向变量泵

嗫啰啼（双向流动）

5）液压泵的额定压力是按试验标准规定的泵长时间运转所允许的最高压力。

6）若单柱塞泵的转速为n,柱塞截面积为。、偏心轮每转一转时柱塞的行程长度为L,

则其排量/为兀。2乙/4；如果用此泵代替千斤顶中的手动泵，输入举升缸的流量"为nF，

重物上升的速度为川力。

7）如果用上述单柱塞泵代替千斤顶中的手动泵，举升重量为G,大活塞缸的工作面积

为4不考虑其他因素的影响，则工作压力为。力；液压千斤顶举升重物至某高处位置

后停止不动处于支持状态时，泵的工作压力且_变化，工作速度等于零.

8）上述结论验证了液压系统的工作压力决定于负载，负载不变则压力不变,

并且压力与速度的关系为无关。

9）单柱塞泵的柱塞外圆柱面与泵体的内孔间应装密封圈，如果此密封圈损坏或缺失，

会出现压力降低或无压力现象。

10）液压泵需满足的工作条件有：内部形成密封的工作容积、密封工作容积有规

律地交替变化、有配流（配油）装置和油箱液面通大气。

11）液压泵最重要的两个参数是一压力和流曷。

12）完成知识阅读后，请填写表2-2。

表2-2

泵的参数意义常用单位

额定压力在正常工作条件下，按试验标准规定，液压泵在连续运转中所允许达到的Mpa

最高工作压力

工作压力液压泵实际工作时输出的油液压力Mpa

排量液压泵每转一转，由其密封容枳几何尺寸变化计算而得的输出液体的体枳mL/r

理论流量在不考虑泄漏的情况下，液压泵单位时间内所排出的液体体积L/min

实际流量液压泵在某•具体工况下工作时，单位时间内实际排出的液体体积L/min

13）齿轮泵内泄漏的途径有轴向间隙、径向间隙和啮合间隙,对泄漏影

响最大的途径是轴向间隙。

14）影响齿轮泵压力提高的主要因素有泄漏多和径向力不平衡o

15）改变单作用叶片泵定子与转子的偏心距大小,可以改变它的排量，当

定子与转子中心重合时，输油量接近.零。

16）双作用叶一泵是定量泵,单作用叶片泵是变量泵。

17）增大斜盘式轴向柱塞泵斜盘倾角的大小可排4.

【技能要点】

1）根据项目描述内容，因装载机工作环境恶劣，为其液压系统匹配的泵应具有一^

可靠、对工作环境的清洁度要求不高、抗油液污染能力强的特点,因此适合

选用齿轮泵:磨床工作台需要运转平稳，液压系统适合选用流量脉动小的

叶片泵,（T作可靠、抗油液污染能力强、平松、对T作环境的清洁度要求不高、流量

脉动小、齿轮泵、叶片泵）

2）熟悉拓展阅读内容，掌握拆装注意事项，在拆装过程中应保持现场清洁，不得用

掉毛的擦布擦拭零件，应避免细小杂物留在泵内；杜绝硬打硬敲等野蛮拆装，操作时应精益

求精，不得碰撞、拉毛及划伤零件,以免配合表面精度被破坏。

3）观察齿轮泵，其密封工作容积由相互啮合的主、从动齿轮、两端盖及泵体隹成。

4）泵标牌上指示的箭头方向含义是从轴端方向看泵的转向，图2-12中泵驱动轴的

转动方向从轴端看为顺时针方向,接驱动电机时，其转动方向不能任意改变。

5）观察图2T3中CB-B型齿轮泵，找出吸、压油口。图中吸、压油口大小坯_相等，

其目的是为了减小径向不平衡力o

6）拆卸后，认真观察及分析齿轮泵结构，图2T3中线条所指处的沟槽名称为」13

槽，作用为将泄漏到泵体和两端盖接触面间的高压油吸回油箱，防止油液外泄漏

的同时.，减小泵体与端盖接触面间的油压作用，使泵的连接螺钉承受的拉力减小。

7）拆卸后，认真观察及分析齿轮泵结构，图2T3中两个被圈起来的凹槽名称为_因

油卸荷槽，作用为消除困油现象。

8）叶片泵的密封工作容积由相邻的叶片、转子的外表面、定子的内表面以及前后两

个配油盘围成,认知各组成零件实物特征。

9）分析工作原理，卜片泵的吸油腔是叶片逐渐伸出的那个腔,压油腔

是叶片逐渐缩入的那个腔。

10）在图2-14中的指示线处标出吸油腔和压油腔（a处为吸油腔，b处为压油腔）。说

明配油盘上吸油窗口有2个,图中标注字母为a、c,压油窗口有2个,图中标注

字母为b、d。

11）认真观察，分析双作用叶片泵结构，工作时，叶片是靠离心力和叶片底部的液

压力始终贴紧在定子内表面而不会脱空.

思考题和习题

一、填空题

1.液压泵需满足的工作条件有：内部形成密封的二作容积、密封工作容积有规律

地交替变化、有配流（配油）装置和油箱液面通大气。

2.容枳式液压泵是靠密封工作容积的变化来实现吸排油的。

3.泉的驱动电机旋转方向应按标牌上的指示来接,避免将驱动电机接反。

4.CB型齿轮泵吸、压油口不能互换,大口为吸油口,小口为压型口,

5.对齿轮泵泄漏影响最大的地方在轴向间隙处。

6.分析齿轮泵工作原理，齿轮泵工作时要经历密封容积在封死状态下变化的过程，这种

现象称为困油，为了消除这种现象，通常采用在端盖上开困油卸荷槽的办法。

7.齿轮泵是定量泵，通常用于低压力场合,影响其压力提高的主要因素有

和径向不平衡力。

8.按工作原理分，叶片泵的类型有单作用式和双作用式。

9.单作用式叶片泵是.变量泵,双作用式叶片泵是定量泵。

10.改变定子与转子的偏心距可以改变叶片泵的排量。

11.双作用式叶片泵的排量不可调节。

12.改变轴向柱塞泉斜盘倾角的大小可以变量。

13.柱塞泵是高压泵,按柱塞的排列及运动方向分，有轴向柱塞泵和径向柱塞泵。

二、简述题

1.液压泵常见的结构类型有哪些？

答案：液压泵常见的结构类型有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。

2.简述液压泵的额定压力。

答案：液压泵的额定压力是按试验标准规定的泵长时间运转所允许的最高压力。

3.齿轮泵内泄漏的途咨有哪些？对泄漏影响最大的途径是哪一处？

答案：齿轮泵内泄漏的途径有轴向间隙、径向间隙和啮合间隙，对泄漏影响最大的途

径是轴向间隙。

4.影响齿轮泵压力提高的主要因素有哪些？

答案：影响齿轮泵压力提高的主要因素有泄漏和径向力不平衡。

三、计算题

1.已知某液压泵转速”=1450r/min,额定压力%=2.5Mpa、额定流量qn=16L/min,

泵的总效率。=0.8,试问选配1.1K"的电机是否够用？

答案：输入功率0.82KW,所以选用L1KW的电机够用。

2.已知某液压系统泵的排量为V=10mL/r,驱动电机转速九=1000r/min,泉的工作

压力为p=6MPa,泵的容积效率加=0.92,总效率〃=0.85,求泵的理论流量和实际流量

各为多少？泵的实际驱动功率又为多少？

答案：lOL/miu,9.2L/miii,1.08KW

项目3

【阅读要点】

1）液压缸是液压系统的元件，其作用是输出运动和推力。

2）液压缸常见的结构类型有活塞缸、柱塞扛和摆动缸三种;按作用方

式划分，有单作用和双作用两种。

4）识读并区分液压缸符号，填写表37中各符号的名称及特点。

表3-1

符号名称特点符号名称特点

双作用单杆双向液压驱动，正反单作用单向增压，可间

活塞缸向输出特性不同小*增压缸断供出高压油

双作用双杆双向液压驱动，正反用双作用双向增压，可连

用活塞缸向输出特性相同增压缸续供出高压油

A

单作用单杆单向液压驱动，回程双向往夏摆动，

摆动缸

।।靠弹簧等外力

活塞缸3摆角小于360度

单作用适合长行程，单向液伸缩缸工作行程长，收

尹柱塞缸压驱动，回程靠外力r।（多级缸）缩时占用空间小

5）单杆活塞缸两腔同时接通压力油的连接称为差动连接,其目的是为了在不增

加流展的前提下提高速度。

6）差动液压缸的速度口为流量除以有效工作面积。

7）液压缸差动连接时，速度增加了,推力减小了。

8）输入参数不变的情况下，双杆活塞缸正反向的输出推力及速度相等。

9）活塞式液压缸的结构组成有：缸体组件、活塞组件、缓冲装置、排

气装置、密封装置.

10）液压马达每转一转时由其几何尺寸计算所需要输入的液体体积是液压马达的

量。

11）齿轮马达和叶片马达是高速小转矩马达,径向柱塞马达是低速大

转矩马达。

12）常用的液压辅助元件有蓄能器、过滤器、油箱等。

【技能要点】

1）根据项目描述内容，因磨床工作台往复运动工况相同，所以为其选择的液压缸应为

双杆双作用活塞缸，用于钻床液压系统中驱动刀具做快进一一工进一一快退动作的液压缸

应为单杆双作用活塞缸。

2）拆装液压缸时，避免或不能损伤活塞杆顶端的螺纹、缸口螺纹和活塞杆表面，

不能硬性地将活塞从缸筒中打出,要用专用工具安装密封圈,安装时注意防止密封

圈扭曲和装反，同时注意避免毛刺、台肩等锐用划伤密封圈造成液压缸的内、

外泄漏等。

3）观察所拆装的液压缸，它的组成部分有缸体组件、活塞组件、密封装置，有的

液压缸还有缓冲装置和排气装置.

4）拆卸后，认真观察及分析液压缸结构，指出缸体组衅的连接方式是法兰式连接等。

活塞组件采用的密封装置是。型密封圈（或Y型密封圈）。

5）识别辅助元件，填写表3-7中辅助元件符号对应的名称。

发3-7常用液压辅助元件符号

名称蓄能器过滤器油箱压力表冷却器加热器

符号011

（气囊式）丫令

思考题和习题

一、填空题

1.液压马达和液压缸是液压系统的执行元件,作用是将液压能转化为机械

能。其中，液压缸输出直线运动,液压马达输出回转。

2.差动液压缸的活塞面积为活塞杆面积的2倍时，往返速度相等。

3.当工作行程较长时，采用一柱塞缸较合适。

4.在大型液压缸中，为了减少活塞在终端的冲击，应采取缓冲措施。

5.双杆活塞缸常用于正反两个方向工况回—的场合。

6.单杆缸常用于设备有快进、工进和快退的场合。

7.工作时，液压缸输入流量增加，则活塞运动速度增加.

二、判断题

1.液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度，并同时提高输出推力。（X）

2.差动联接的单出杆活塞液压缸，可使活塞实现快速运动。（J）

3.双作用双杆活塞缸，如进入缸的流量相同，往复运动的速度和推力都相等。（J）

4.单柱塞缸可以靠压力油驱动负载往复运动。（X）

5.过滤器过滤精度和规格应满足系统要求。（V）

6.要实现工作台往复运动速度一致，可采用双出杆活塞式液压缸。（J）

7.液压龙门刨床的工作台运动范围较长，常采用柱塞式液压缸。（V）

8.若使差动液压缸往返速度相等，活塞面积与活塞杆面积的关系应为企倍。（X）

9.活塞面积一定，液压缸运动时的速度取决于输入丸的流量、与输入缸的压力无关。

（V）

三、计算题

1.一单杆活塞缸，内径为100mm,活塞杆直径为50mm,输入液压缸的流量为16L/min,

问活塞杆伸出和返回时的运动速度各为多少？

答案：

伸出速度%=干=3=4X^p°m/min=2.0m/min=0.033m/s

返回速度方=点=沿何=部蕊m/min=2.7m/min=0.045m/s

2.如图3-29所示，差动连接的液压缸,无杆腔有效面积4=40cm2,有杆腔有效面积

2

A2=20cm,输入油液流量q=4L/min,压力p=O.IMPa,分析活塞向哪个方向运动？运动

速度是多少？能克服多大的工作阻力？

图3-29液压缸差动连接

答案：差动连接时，忽略管路等其他阻力，液压缸两腔的压力相等,p=0.lMPa=lX10>ao

活塞向右的推力»=pAx=\X1O'X4OX10'N=400N,活塞向左的推力尸2=p/l2=lX1O'X2OX

10-，N=200No由于%>2，故活塞向右运动。

活塞向右运动能克服的最大阻力F=F2=(400-200)N=200N

=

或F=p(4-/12)20CN

活塞向右运动速如=&=泼%=。.22

3.一单杆活塞缸，活塞直径。=8cm,活塞杆直径d=5cm,工作压力p=2MPa,输入液压

缸的流量q=3.5L/min,回油阻力忽略不计。1)问往复运动速度各为多少?2)如采用差动

连接，运动速度又为多少？3)输出功率为多少？

答案：

43Sxl(

1)vx=—==^?m/min=0.7m/min

1TXD2TT(8X10-2)2/'

q4x3.5x10-3

U2==L14rn/mm

A2482-5与x10-4=

2)丹=黑=-/mm=L787n/Tn讥

3)P=pq=2x106x33x10-3=]]6.7W=0.1167KW

四、简答题

1.活塞式液压缸由哪几部分组成？

答案：缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置、排气装置

2.蓄能器的功能有哪些？

答案：短期大量供油、对系统保压、吸收压力冲击和脉动

3.油箱的用途有哪些？

答案:储存液压系统工作时所需的液压油，散发液压系统工作时产生的热量，控制油温，

逸出油液中产生的气体，沉淀油液中的杂质。

项目4

任务4.1

【阅读要点】

1）换向阀的作।IJ是利用阀芯与阀体相对位置的改变使油路通断或变换运动

方向。

2）换向阀的“，立”数是指阀芯相对于阀体不同的工作位置数，“通”路数是指

换向阀与液压系统油路相连的主油II数。

3）按阀芯运动操纵方式的不同，换向阀可分为手动、机动、电动、液动、

电液动等。

4）常态位是指当换向阀没有操纵力的作用时所处的静止状态,

5）三位阀的中位为常态位,二位阀靠近弹簧的那一位为常态位。

6）手动换向阀■据定位方式不同可以分为弹簧复位式和钢球定位式两种。

7）机动换向阀利用运动部件上的行程挡块或凸轮等外力推动阀芯移动使油路换

向，换向平稳性处，位置精度血，它必须安装在工£都住附近位置。

8）电磁换向阀为电磁铁按所接电源不同，可分为交流电磁铁和直流电磁铁两种:

按衔铁工作腔是否有油液，又可分为干式和湿式两种。

9）对于通流量较大或对换向可靠性要求高、换向冲击要求小的液压系统，应选择

液动换向阀或电液动换向阀。

10）电液动换向阀是由及磁阀_和液动阀组成。前者的作用是先导作用；后

者的作用是控制主汨路换向。

11）三位换向阀的中位机能是阀芯在中间位置时,油口的连通方式。

12）将下列滑阀的操纵方式与其名称连线。

A.手动式B.机动式C.电动D.弹簧驱动E.液动F.电液动

图4-2

13）将下列液压元件与其对应的图形符号连线。

A.二位三通机动阀B.三位四通手动阀C.二位二通电磁阀

D.三位五通电磁阀E.三位四通液控阀F.三位四通电液动阀

rHTT-kgdAl{U'diU

图4-3

A.二位三通机动阀B.三位四通手动阀C.二位二通电磁阀

rrirr\mii|/nx匕ax"u1匕rz^ix而噌ts例\曲/爬

D.三位五通电磁阀E.三位四通液控阀F.三位四通电液动阀

图4-3

【技能要点】

1）在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接通常面在常态位上，三位阀常态位是中

间位置,二位阀常态位是靠近弹簧一侧的位置。

2）为使三位四通换向阀在中位工作时泵能卸荷，应采用〜型阀。（P、Y、M、0）

3）为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，应采用0蛰阀。（0、P、Y、H）；

图4-13（b）是实现液压缸闭锁的，如果欲使图中液压缸活塞杆伸出，应向右扳

动换向阀手柄。

4）三位四通电液换向阀的液动滑阀为液压对中型，其先导电磁换向阀中位是_Y_型机能。（Y、

。、P、H）

5）分析图4-15换向回路，元件1指的是三位四通电磁换向阀,中位机能为。型；元件2

指的是二位二通电磁换向阀,它是常闭型（常开、常闭），如果使阀2通电，则系统压力会

降低至接近于0（升高、降低至接近于0）:如果使阀1左电磁铁通电，其余电磁铁断电，

则液压缸活塞杆」蜘L，如果使阀1右电磁铁通电，其余电磁铁断电，则液压缸活塞杆重

0_。

图4-15

【磨床工作台换向回路的仿真设计与调试】

请与小组成员讨论，利用FluidSIM或其他仿真软件共同完成任务回路的仿真设计与调试。

1）请利用手动换向阀和电磁阀等元件分别设计磨床工作台的液压系统换向回路，来实

现磨床工作台的换向过程，并将仿真回路上传到网络课程指定的位置。

答案：此题请修改为双杆活塞缸

【磨床工作台换向回路的安装与调试实操训练】

请与小组成员讨论，共同在实训台上完成磨床工作台液压系统手动换向的回路组建与调

试。

1）请将实训中使用到的元件填写到表4-4中。

表4-4元件清单

序号元件名称数量备注

1液压泵1定量泵

2三位四通手动换向阀（0型）1定位式、中位闭锁

3双杆、往复输出特

双作用液压缸1

性•致

4节流阀1

6溢流阀1

7油管若干

2）设计油路并在实训台上完成安装调试工作，将安装的油路拍照、操作调试过程录制

视频上传至网络课程指定的位置。

【拓展训练】

根据给出的电磁铁动作顺序表（见表4-5）,将上述实训中手动换向阀更换为电磁换向

阀，设计油路，填写PLC瑜入/输出地址分配表，实施输入/输出端外部接线，编写PLC控制

程序（根据本校所用PLC机型），在实训台上完成回路组建与机电联合调试，将油路及调试

过程录制视频，一并上传至线上作业指定的位置。下面是采用西门子1200机型的PLC输入

输出地址分配表、输入/输出接线图、PLC控制程序，仅供参考。

表4-5电磁铁动作顺序表

工况1YA2YA

液压缸停止—-

液压缸伸出—十

液压缸返回+-

注：“+”表示得电；“-”表示失电。

答案：油路

1）手动循环控制

采用西门子1200机型的PLC输入输出地址见表4-6。

2）自动循环控制如图4-18,输入输出地址分配如表4-7：

表4-6手动循环控制的输入/输出地址分配表表4-7自动循环控制的输入/输出地址分配表

序号器件名称PLC地址序号器件名称PLC地址

1停止按钮SB1（动合触点）10.01停止按钮SB1（动合触点）IC.0

2伸出启动按钮SB2（动合触点）10.12伸出启动按钮SB2（动合触点）10.1

3返回启动按钮SB3（动合触点）10.23行程开关SQ1（动合触点）IC.2

4换向阀返回（1YA）Q0.04换向阀返回（1YA）QO.O

5换向阀伸出（2YA）Q0.15换向阀伸出（2YA）Q0.1

任务4.2

【阅读要点】

1）单向阀的作用是单向导通,正向时阀口打无，反向时阀口关闭。

2）单向阀的阀芯分锥阀芯和球阀芯两种,球阀芯结构简单,但密封性能不如

芯的好。

3）液控单向阀当控制口（X口）通压力油时,液流可以正反向自由流通；液控单向阀关

闭时，反向密封性

4）单向阀的弹簧用来克服阀芯的摩擦阻力和惯性力，需要的弹簧力很小,正向开启压力较

小，中低压系统只需0.03~005MPa。

5）与单向导通作用的单向阀比较，作为背压阀使用的单向阀，其弹簧刚度要大一山，背

压力常为O.2~O.6MPa.

6）锁紧同路的作用是使液压缸在任意位置上停留,并可防止其停止后因外界影响而发生修

动。

7）采用中位机能为M型或O型换向阀的换向回路可以封闭液压缸的进、出油口，使液压缸

实现锁紧，但其锁紧精度」!£。

8）在汽车起重机支腿液压系统中，为了保证长时间可靠锁紧，三位换向阀应采用H型或Y

型中位机能。

9）将图4-21中的不同类型的单向阀与其对应的工作原理图和外形图进行连线。

A.管式单向阀

B.板式单向阀

图4-21

【技能要点】

1）识读图4-30中普通单向阀和液控单向阀的图形符号。

图4-30

答案：普通单向阀，液控单向阀：

2）阅读图4-24,总结普通单向阀的用途。

答案：1.安装在泵的出II处，保护液压泵2.分隔油路3.背压阀4.组成复合阀

3）阅读图4-27,按图不顺序总结液控单向阀的用途。分析图4-27（a）,如果将液控单向

阀换成普通单向阀，会出现液压缸向上返回的现象，如果将换向阀换成0型机能

的，则会出现液压缸锁紧可靠的现象，请在实训台上用实验验证。

答案：保持压力、使立式液压缸活塞悬浮、实现液压缸的锁紧状态

4）选择单向阀时应注意，普通单向阀弹簧刚度_±_,开启压力小，无法建立足够的背

压；作为背压阀使用时，弹.簧刚度应较大。

【汽车起重机支腿锁紧回路的仿真设计与调试】

请与小组成员讨论，利用FluidSIM或其他仿真软件共同完成任务回路的仿真设计与调试。

1）请利用两个液控单向阀等元件设计一个含有液压锁的回路，来实现液压支腿在任意位置

的可靠锁紧，并将仿真回路上传到网络课程指定的位置。

答案：

2）请在仿真软件上进行液压支腿的伸出、缩回以及任意位置停止的模拟调试，并将仿真过

程录制成视频，上传到网络课程指定的位置。

【汽车起重机支腿锁紧回路的组建与调试实操训练】

请与小组成员讨论，共同在实训台上完成锁紧回路的组建与调试，以实现汽车起重机支

腿的锁紧。

1）请将实训中使用到的元件填写到表4-9中。

表4-9元件清单

序号元件名称数量备注（答案不唯一）

1液压泵1定量泵

2溢流阀1安全阀

3三位四通手动换向阀（H或Y型）1A、B口接回油箱

4液压缸1单作用活塞缸

5液压油管若干高压橡胶软管

2）设计油路并在实训台上完成安装调试工作，将安装的油路拍照、操作调试过程录制视频

上传至网络课程指定的位置。

思考题和习题

一、选择题

1.常用的电磁换向阀是控制油液的C。

A.流量B.压力C.方向

2.在三位换向阀中，其中位可使液压泵卸荷的有

A.H型B.0型C.U型D.Y型

3.在液压系统图中，与三位阀连接的油路一般应画在换向阀符号的（C）位置上。

A.左格B右格C.中格

4.当运动部件上的挡铁压下阀芯，使原来不通的油路相通，此机动换向阀应为L二位

二通机动换向阀。

A.常闭型B.常开型

5.大流量的系统中，主换向阀应采用』动换向阀。

A.电磁B.电液C.手动

6.工程机械需要频繁换向，且必须山人工操作的场合，应采用A—于动换向脚换向c

A.钢球定位式B.弹簧复位式

7.某三位换向阀的阀芯在中间位置时，压力油与液压缸两腔连通，回油封闭，则此阀的滑阀

机能为(A)。

A.P型B.Y型C.K型D.。型

8.在液压回路中，采用三位四通换向阀使泵卸荷，应选用P中位机能

A.Y型B.P型C.。型D.M型

9.有一液压系统，其主换向阀是一个三位四通电磁换向阀，它的中位机能可使泵保压，使液

压缸呈浮动状态，换向阀的中位机能应是^0

A.H型B.P型C.Y型D.M型

10.以下属于方向控制回路的是A

A.换向和锁紧回路B.调压和卸荷回路C.节流调速回路和速度换接回路

二、判断题

1.中位机能不同，换向阀对系统的控制性能影响不同。

(J)

2.换向阀阀芯处在中间位置时，M型滑阀机能可以使各油口接通。

(X)

3.机动换向阀在控制快慢速切换时，有切换平稳，换接位置精度高的优点。

(V)

4.电液动换向阀换向平稳，换向时间可调，常用大流量场合。

(J)

5.液压系统换向阀的图形符号通常画在“常态”位上。

(J)

6.液控单向阀有良好的反向截止密封性能，常用于系统长时间保压的场合。

(J)

7.采用液控单向阀的闭锁回路比采用换向阀的闭锁回路的锁紧效果好。(V)

8.当液控单向阀的控制口X口处无压力油通入时，它的工作原理和普通单向阀一

样。(J)

9.卸荷回路采用的主要液压元