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项目六 认识液压基本回路
教学目标
1.理解换向回路和锁紧回路的组成和工作原理。
2.掌握组建常用方向回路及故障诊断与维修的方法。
二、课时分配
本章共3个任务，本章安排9课时。
三、教学重点
通过本章的学习，能掌握调压回路的调速原理及分类，了解常见保压回路的保压方式并且了解各类压力阀的优缺点及应用。
教学难点
1.了解流量阀的图形符号。
2.掌握节流调速回路的调速原理及分类。
3.掌握容积调速回路的调速原理及分类。
五、课后作业
完成课后习题。
教学过程和组织
任务一 认识方向控制回路
知识储备
一、换向回路
（一）换向阀组成的换向回路
工作过程：如图所示为利用行程开关控制三位四通电磁换向阀动作的换向回路。
（二）其他方法组成的换向回路
1．由双向变量泵组成的换向回路
如图所示为由双向变量泵组成的换向回路。利用双向变量泵直接改变输油方向，以实现液压缸和液压马达的换向。
2．时间控制制动式换向回路
所示为时间控制制动式换向回路。回路中的主油路只受换向阀3（主阀）的控制。
二、锁紧回路
1．利用三位换向阀的中位机能的锁紧回路
如图所示，利用三位换向阀的中位机能（O形或M形）封闭液压缸左右两腔的进、出油口，使液压缸锁紧。
2．采用用液控单向阀的锁紧回路
如图所示为采用液控单向阀的锁紧回路。当换向阀处于中位时，由于换向阀的中位机能是H形，液压泵卸荷，两个液控单向阀均关闭，液压缸双向锁紧。
任务实施
一、训练场地及设备
（1）场地：液压实训室、实训基地。
（2）设备：各种液压实训台、实验室模拟设备等。
二、训练步骤
（一）平面磨床工作台液压控制回路安装
为了方便了解，将任务中平面磨床工作台的运动分为三种，即：一是工作台向左运动，二是工作台向右运动，三是工作台在任意位置停止。
Step　1
依据任务要求和选定的液压元件，设计出如图所示的平面磨床工作台液压控制回路。
Step　2
回路分析：如图所示，若活塞杆固定，当阀左位接入回路，液压油进入液压缸左腔，使工作台右移；当阀右位接入系统，液压油进入液压缸右腔，使工作台左移；当阀中位接入系统时，液压缸左、右腔均没有液压油流入，且左、右腔不相同，工作台停止运动。在运动过程中，液压油进入左腔和右腔的流量一致，因此工作台的往复运动速度也一致。采用二位四通O形阀，能够对液压系统进行自锁，也就是说，在任意位置，若阀换向到中位，工作台都能锁定不动。
Step　3
回路连接。
在液压实验台上连接平面磨床工作台控制回路
操作要求如下：
（1）能看懂液压回路图，并能正确选用元器件。
（2）安装元器件时要规范，各元器件在工作台上要合理布置。
（3）用油管正确连接元器件的各油口。检查各油口连接情况后，启动液压泵，利用二位四通电磁换向阀来控制执行元件运动。
（二）液压吊车锁紧回路安装
Step　1
根据液压吊车的工作要求，绘制如图所示的液压吊车锁紧回路图。
液压吊车液压系统对执行机构的往复运动过程中停止位置要求较高，其本质就是对执行机构进行锁紧，使之不动，这种起锁紧作用的回路称为锁紧回路。锁紧回路的功用是使液压缸在任意位置上停留，且停留后不会因为外力作用而移动。
Step　2
回路分析：
使用液控单向阀（又称双向液压锁）的锁紧回路，分析进油路和回油路的工作过程。
Step　3
回路的安装与调试要求：
（1）按照回路图的要求，选取所需的液压元件并检查型号是否正确。
（2）按照液压系统要求，搭接液压回路。在连接液压元件时，将各元件安装到插件板的适当位置上，注意查看每个元件各油口的标号，在关闭液压泵及稳压电源下，按回路的要求连接各元件。
（3）选择相关连接导线，按照使用电池换向阀的电磁铁编号，把相应的电磁铁插头插到电磁阀插孔内，调试控制回路。
Step　4
液压系统的调试与安全操作：
（1）启动电源，然后再启动液压泵。
（2）液压泵关闭或拆卸回路之前，需确保液压元件中的压力已释放，只能在压力为0及以下的情况下，才能拔掉液压接头或关闭液压泵电源。
（3）为了安全起见，系统压力控制在6MPa，设置在5MPa换向阀的换向回路功能实现时，可采用手动、电磁、液动换向阀或二位。
任务二 认识压力基本回路
知识储备
一、调压回路
当液压泵一直工作在系统的调定压力时，就要通过溢流阀调节并稳定液压泵的工作压力。在变量泵系统中或旁路节流调速系统中用溢流阀（当安全阀用）限制系统的最高安全压力。当系统在不同的工作时间内需要有不同的工作压力时，可采用二级或多级调压回路。
单级调压回路是指系统压力只有一种。如图所示，在液压泵的出口处并联溢流阀来控制回路的最高压力。
特点如下：
（1）由溢流阀和定量泵组合在一起构成。
（2）当系统压力小于溢流阀调整压力时，溢流阀关闭不溢流，系统压力保持不变。
（3）当系统压力大于溢流阀调整压力时，溢流阀开启溢流，系统压力保持为溢流阀的调整压力不变。
（二）多级调压回路
多级调压回路是指系统压力有两种或两种以上。
1．两级调压回路
如图所示，在图示状态下，当二位二通电磁换向阀断电时，液压泵的工作压力由先导溢流阀1调定为最高压力；当二位二通电磁换向阀通电后，液压泵工作压力由远程调压阀2（溢流阀）调定为较低压力，其中，远程调压阀2的调整压力必须小于溢流阀1的调整压力。
2．三级调压回路
如图所示，在图示状态下，当电磁换向阀4断电中位工作时，液压泵的工作压力由先导溢流阀1调定为最高压力；当电磁换向阀4右边电磁铁通电右位时，液压泵工作压力由远程调压阀2（溢流阀）调定为较低压力。
二、减压回路
（一）单向减压回路
如图所示为用于夹紧系统的单向减压回路。单向减压阀5安装在液压缸6与电磁换向阀4之间。
当1YA通电时，电磁换向阀4左位工作，液压泵输出的压力油通过单向阀3、换向阀4、单向减压阀5减压后输入液压缸6的左腔，推动活塞向右运动，夹紧工件，液压缸6的右腔的油液经换向阀4流回油箱。液压缸6的工作压力由单向减压阀5调定。
单向减压阀5的调整压力应低于溢流阀2的调整压力。
（二）二级减压回路
如图所示为由减压阀和远程调压阀组成的二级减压回路。
在图示状态下，当先导减压阀1上外控口连接的二位二通电磁换向阀断电时，夹紧压力由先导减压阀1调定；当先导减压阀1上外控口连接的二位二通电磁换向阀通电时，夹紧压力由远程调压阀2调定。远程调压阀2的调整压力必须低于先导溢流阀1的调整压力。
三、增压回路
如图所示为单作用增压器组成的只能断续提供高压油的单向增压回路。
如图所示为双作用增压器组成的可连续提供高压油的增压回路。双作用增压缸中有大活塞1个，小活塞2个，并由一根活塞杆连接在一起。
四、卸荷回路
1．利用换向卸荷回路
利用诸如M形、H形、K形的三位四通换向阀，处于中位时泵卸荷。如图所示，在图示状态，当M形三位四通电磁换向阀断电中位工作时，使液压泵输出的液压油经换向阀的进油口P和回油口T直接流回油箱而卸荷。
2．利用先导型溢流阀远程控制口的卸荷回路
如图所示为利用先导型溢流阀远程控制口的卸荷回路，使先导型溢流阀远程控制口直接与二位二通电磁换向阀相连，便构成先导型溢流阀的卸荷回路，这种卸荷回路卸荷压力小，切换时冲击小。
五、保压回路
1．液压泵卸荷的保压回路
如图所示，当液压缸运动到位，进油路压力升高至压力继电器的调定值时，压力继电器发出信号使二位二通电磁阀通电，液压泵即卸荷，单向阀自动关闭，液压缸则由蓄能器保压。缸压不足时，压力继电器复位使泵重新工作。
2．液压泵的保压回路
如图所示，液压泵1的压力油一部分进入进给缸，另一部分经单向阀3进入夹紧缸，同时驱动进给缸和夹紧缸工作。
六、平衡回路
平衡回路的功能是防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件，在上位停止时因自重而自行下落或在下行运动中超速而使运动不平稳。
图为采用单向顺序阀的平衡回路，回路中的单向顺序阀（也称平衡阀）设置在液压缸下腔和换向阀之间。
任务实施
一、训练场地及设备
（1）场地：液压实训室、实训基地。
（2）设备：各种液压实训台、模拟仿真软件、实验室模拟设备等。
二、训练步骤
Step　1
溢流阀的调压回路的安装与调试。
（1）用亚龙YL381C型安装溢流阀调压回路，并调试。
（2）按照电磁换向阀的控制要求，选择相关连接导线，调试控制回路。液压系统调试安全操作。
Step　2
溢流阀多级调压回路的安装与调试。
用亚龙YL381C型搭建三级溢流阀调压回路：
（1）按照回路图的要求，选取所需的液压元件，搭接液压回路。
（2）按照电磁换向阀的控制要求，选择相关连接导线，调试控制回路。
Step　3
放松溢流阀1、2、3，启动液压泵，调节溢流阀1的压力为4MPa。
Step　4
将电磁铁开关1YA打开，调节溢流阀2的压力为3MPa，调整完毕将电磁铁开关关闭。
Step　5
将电磁铁开关2YA打开，调节溢流阀3的压力为2MPa，调整完毕将电磁铁开关关闭。
Step　6
调整完毕回路就能达到三种不同的压力，重复上述循环，观察各压力表数值。
Step　7
实验完毕后，首先要旋松回路中的溢流阀手柄，然后将电动机关闭。
任务三 认识速度回路
知识储备
速度控制回路是控制执行元件的运动速度和对速度切换实行控制的回路。速度控制回路包括调速回路和速度换接回路等。
一、调速回路
（一）节流调速回路
1．进油节流调速回路
将节流阀装在执行元件的进油路，其原理如图所示，定量泵输出的流量为一定值，供油压力由溢流阀调定，调节节流阀的开口面积就可以调节进入液压缸的流量，从而调节执行元件的运动速度，多余的油液经溢流阀流回油箱。
2．回油节流调速回路
回油节流调速回路是将节流阀装在执行元件的回油路上，调速原理如图所示。节流阀用以控制液压缸回油腔的流量q2，从而控制进油腔的流量qV1，以改变执行元件的运动速度，供油压力由溢流阀调定。
3．旁油路节流调速回路
将一个流量阀安放在和执行元件并联的旁油路上，即构成旁油路节流调速回路。调速原理如图所示。
（二）容积调速回路
通过改变回路中液压泵或液压马达的排量来实现调速。主要优点是功率损失小且其工作压力随负载变化，效率高、油温低，适用于高速、大功率系统。
容积调速回路类型有开式和闭式。如图所示为变量泵与液压缸组成的开式容积调速回路。
液压缸活塞运动速度：
液压缸活塞推力：
液压泵功率：
适用于各种行走工程机械和牵引车。
（三）节流调速和容积调速回路比较
节流调速回路靠改变流量控制阀的阀芯开度调节流量，存在节流损失和溢流损失，效率低，油液温升大，但低速稳定性好，油路结构简单，成本较低。
（四）容积节流调速（联合调速）回路
调速原理：采用变量泵供油，通过流量控制阀控制流量，改变流量阀节流口大小，以调节进入执行元件的流量，并利用系统的压力反馈来自动控制变量泵的流量，以使输出流量与系统所需流量相适应。
二、速度换接回路
（一）快速运动回路
1．液压缸差动连接的快速运动回路
图为液压缸差动连接的快速运动回路的工作过程：当阀1和阀3在左位工作时，液压缸差动连接，实现快速运动；当阀3通电右位工作时，差动连接即被切除，液压缸回油经过调速阀2，实现工进。当阀1在右位工作时，液压缸快退。
2．双泵供油的快速运动回路
图为双泵供油的快速运动回路的工作过程：液压泵1为低压大流量泵。泵2为高压小流量泵，其工作压力由溢流阀5调定。空载时，液压系统的压力低于液控卸荷阀3的调定压力，阀3关闭，双泵合流，从而实现快速运动。
（二）快速和慢速的换接回路
换速回路是指执行元件实现运动速度的切换。根据换速回路切换前后速度相对快慢的不同，可分为快速—慢速和慢速—慢速切换两大类。
任务实施
一、训练场地及设备
（1）场地：液压实训室、实训基地。
（2）设备：液压实训台、各种类型的液压阀实物，每种3～4台，总数不少于15台。
二、训练步骤
Step　1
搭建如图所示调速阀的串联调速回路。
Step 2
搭建如图所示调速阀的并联调速回路。
分析如图所示，调速阀3和4并联，两种进给速度不会相互影响，但是采用这种回路，在调速阀通过流量较大时，速度换接时造成缸运动的前冲，在实训时观察是否存在现象。前冲原因是什么？如何消除？
Step　3
搭建如图所示差动连接快速运动回路。
如图所示，2YA、3YA均得电，缸右行差动连接。3YA失电、2YA得电，缸右行不差动连接。
分析为什么差动时缸右行速度快？
在测试中，由于管道阻力的影响，差动时速度不一定会快，所以在泵排油管路上加一个节流阀，以减小流量，使差动效果明显。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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