液压控制实验报告

桂 林 电 子 科 技 大 学

实 验 报 告

实验名称 液压元件拆装试验

机电工程 学院 微电子制造工程 专业 辅导员意见： 班第

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同作者 辅导员 实验时间 年 月 日 成绩 签名

一、实验目的

1.进一步了解常用液压泵的结构组成和工作原理。 2、掌握正确的拆卸、组装和安装连接方法。 掌握常用液压泵维修的基本方法。

二、实验要求

1.实习前仔细预习，了解相关液压泵的工作原理，对其结构构成有基本了解。

2.对于不同的液压元件，严格按照其拆卸和装配步骤使用相应的工具，严禁违反操作规程进行拆卸和装配。

3.在实践中，找出常用液压泵的结构组成、工作原理以及主要部件和部件的特殊结构。

三、实验内容

在实验教师的指导下，拆卸各种液压泵和液压阀，观察和了解各部件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，并按照规定的步骤组装各种液压泵。

四、实验过程 齿轮泵

工作原理：在吸油腔内，啮合点的轮齿相互退出对方的齿谷，密封工作空间

不断增加有效体积，完成吸油过程。在排油腔中，轮齿在啮合点进入对方的齿谷，密封工作空间的有效体积不断减小，实现排油过程。

1-后泵盖 2-滚针轴承 3-泵体 4-前泵盖 5-传动轴

思考题：

齿轮泵由哪些部件组成？密封腔是如何形成的？

答:(1)齿轮泵由泵盖、平衡区、前支撑座、齿轮、密封圈、后支撑座、进油口、出油口和外壳组成

(2)外啮合齿轮泵壳体中的一对齿轮的各个齿间槽和壳体共同组成了密封工作腔。

2.齿轮泵密封工作区是指哪一部分？

答:吸油区和压油区。

3、图中，a 、b 、c 、d 它的作用是什么？

答：封油槽d 功能:用于防止泵内油从泵体一泵盖接合面泄漏。

4.齿轮泵困油的原因及消除措施。

答：（1）油困现象：在逐步开线齿轮泵运行过程中，部分液压油经常关闭在齿轮啮合和封闭体积区域。由于齿间的封闭体积随时间变化，封闭体积内液体的压力会急剧波动，称为油困现象。 (2)消除措施:侧板开卸料槽

5.齿轮泵有配流装置吗？如何完成吸压油分配？

答:齿轮没有配流装置，齿轮啮合分离时吸油，啮合时排油。

6.齿轮泵有几种可能泄漏的方法？泵采取了什么措施来减少泄漏？

答：（1）三种泄漏方式；泵体内表面与齿顶径向间隙的泄漏，齿面啮合处间隙的泄漏，齿轮端面和前后台的泄漏。

(2)采取措施:减小压油口直径；增加泵体内表面与齿轮顶圆之间的间隙；打开压力平衡槽。

7.齿轮、轴和轴承的径向液压不平衡是如何形成的？如何解决？

答：在齿轮中，从压油腔通过泵体内孔与齿顶圆之间的径向间隙泄漏到吸油腔的油的压力因径向位置而异。可以认为，从压油腔到吸油腔的压力逐渐下降。它的合力相当于给齿轮一个径向力。通过减少压油区域和适当增加径向间隙来解决。

电磁换向阀

工作原理：利用阀芯与阀体之间相对位置的变化，实现油路的连接或断开，以满足要求

液压电路的各种要求。电磁换向阀两端的电磁铁通过推杆控制阀芯在阀体中的位置。

三位四通电磁换向阀

思考题

1、 电磁换向阀由哪些部件组成？

答:电磁换向阀由电枢、线圈、密封圈、推杆、阀芯、弹簧和阀体组成。 2、 如何实现电磁换向阀的换向？

答：电磁换向阀借助电磁铁吸力推动阀芯动作，改变液流流向。 3、 由于阀芯上的结构特性，电磁换向阀的中位功能不同？

答：抬肩结构。

4、 电磁换向阀中的电磁铁电源采用直流或交流

答:分为交流型、直流型和交流型。

单向阀

工作原理：1口克服阀芯2 上弹簧力开启原因p2 出口。在压力油和弹簧力的作用下，阀芯关闭出口。

I —25 单向阀结构示意图

思考题：

1、 单向阀的阀芯结构(钢球或锥芯)有哪些特点？

答:油只能沿一个方向流动，不允许反向流动。 2、 弹簧在单向阀中起什么作用？如何确定弹簧的刚度？

答:(1)克服阀芯的摩擦阻力和惯性力，使单向阀工作灵敏可靠。

(2)当高压油进入无杆腔时，活塞被推动，单向阀有一定的压降，压力值为弹簧刚度。

3、 单向阀的连接方式是什么？

答:单向阀有两种连接方式:直通式和直角式。直通式单向阀的油流方向与阀轴方向相同；直角式单向阀进油口的轴垂直于阀体的轴。

溢流阀

型号：Y 类型先导溢流阀(板式)。

1－调节手柄 2－调压弹簧 3－先导阀芯 4－复位弹簧 5－主阀芯

工作原理

溢流阀进口的压力油除轴向孔外g 进入主阀芯进入主阀芯下腔外e 进入主阀芯上腔，通过锥阀座上的小孔a 作用于先导阀锥阀体3 上。当先导阀锥阀体上的液压小于弹簧的预紧力时，锥阀在弹簧力的作用下关闭。因阀体内部无油液流动，主阀芯上下两腔液压力相等，主阀芯在主阀弹簧的作用下处于关闭状态(主阀芯处于最下端)，溢流阀不溢流。当先导阀锥阀体上的液压大于弹簧的预紧力时，在弹簧力的作用下打开锥阀。由于阀体内有油流，主阀芯上下腔的液压在阻尼孔的作用下不相等。主阀芯在上下腔液压的作用下向上或向下移动，形成溢流口并开始溢流，以调节系统中的压力。 思考题 1、

溢流阀由哪两部分组成？导阀和主阀由哪些重要部件组成？分析各部件的作用。

答：（1）导阀和主阀；（2）导阀由导阀弹簧和导阀芯组成。导阀弹簧主要用于调节阻尼孔的压力，主阀芯主要用于调节导阀弹簧的开启压力；主阀由主阀芯和主阀弹簧组成。主阀弹簧主要用于为主阀的开启提供压力，主阀芯主要用于调节主阀的开启压力。 1.遥控口的功能是什么？如何实现远程调压和卸载？

答：遥控器的作用是远程控制溢流阀的溢流压力；远程压力调节可通过二位二通阀连接油箱。当二位二通阀与油箱连接时，溢流阀的主阀芯移动到最高位置，阀门开口大，实现卸载。

2.溢流阀的静态特性包括哪些部分？

答:包括压力调节范围、开闭特性、卸载压力。

先导减压阀

工作原理

进口压力1 p 减压缝隙减压后，压力变为2 p 轴向孔通过主阀芯a 1和L 进入主阀芯底部和上端(弹簧侧)。在先导阀的锥阀体上，通过阀盖上的孔和先导阀座上的小孔。当出口压力低于调节压力时，先导阀在调节弹簧的作用下关闭阀口。主阀芯上下腔的油压等于出口压力。主阀芯在弹簧力作用下处于最低端，滑动阀中间凸肩与阀体之间的减压阀不能完全打开。思考题

1.组成先导减压阀的主要部件是什么？这些部件在结构上与先导溢流阀的类似部件有什么区别？

答:(1)锥阀、弹簧、螺钉和调节手轮。锥阀、螺杆、弹簧和调节手轮的结构与先导溢流阀中的弹簧相似。 2.减压调压由哪部分完成？

答:减压主要由主阀完成，调压主要由先导阀完成。 排油口的形式是否与溢流阀相同，为什么？

答:不一样。与进油口相比，减压阀的排油口是一个大开口，因为减压阀的作用是将高压油转化为低压油，使出口压力保持在固定值，而溢流阀的排油口大小与进油口几乎相同。溢流阀的作用是保持进口压力在固定值内恒定。

4、控制主阀芯运动的下腔油压和上腔油压来自进油口还是出油口？为什么？ 答:来自出油口。因为当出油口压力增加超过调定压力时，下腔油和上腔油左右是主阀芯向上移动，减少出油口流量，降低出油口压力，从而

五、总结经验

通过本实验，对常用液压元件有了一般的了解，在拆卸过程中，通过自己的操作，不仅巩固了教科书的理论知识，加深了对液压泵、电磁阀、单向阀等元件的结构组成和工作原理的理解，基本掌握了正确的拆卸、组装和安装连接方法，了解了常用液压阀、电磁阀、单向阀故障排除和维护的基本方法。在整个实验中，我收获了很多。通过教师的指导和学生的共同合作，我们不仅成功地解决了实验过程中遇到的问题，而且学会了如何进行团队合作。

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实验名称 节流调速性能实验

机电工程 学院 微电子制造工程 专业 辅导员意见： 班第

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同作者 辅导员 实验时间 年 月 日 成绩 签名

一、实验目的：

1.在节流阀的进油节流调速回路中，节流阀具有不同流通面积的速度负载特性；

2.分析比较节流阀进、回、旁三种调速回路的速度负载特性； 3.分析比较节流阀和调速阀的速度性能。 4.比较节流阀和调速阀进出油口的异性。

二、实验要求

实验前预习实验指导书及液压与气动技术课程教材； 仔细观察，全面了解实验系统；

实验中对液压泵的性能参数进行测试，记录测试数据； 深入了解液压泵性能参数的物理意义；

实验结束后，撰写实验报告，分析数据，绘制液压泵性能特性曲线图。

三、实验内容：

1.分别测试节流阀的进、回、旁油路节流调速回路的速度负载特性； 2.测试采用调速阀进油路节流调速回路的速度负载特性。

四、实验步骤：

1、按照实验回路的要求，取出所要用的液压元件，检查型号是否正确；

2.检查后，在试验台面板的合理位置安装性能良好的液压元件。快速更换接头与液压软管按电路要求连接；

3.根据计算机显示界面中电磁铁动作表输入框，选择鼠标点接电气控制的逻辑连接，通过ON ”，为“OFF ”。

4、安装完毕，定出两只行程开关之间距离，拧松溢流阀(Ⅰ)(Ⅱ)，启动YBX-B25N,YB-A25C 泵，调节溢流阀(Ⅰ)压力为3Mpa, 溢流阀(Ⅱ)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、按动“启动”按钮，即可实现动作。在运行中读出显示器界面图表中的显示单向调速阀或单向节流阀进出口和负载缸进口压力，和油缸的运行显示时间。

6、根据回路记录表调节溢流阀压力(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。

五、实验原理图：

六、实验结果分析：

1、分析采用节流阀的三种节流调速回路的性能。

答：流通面积越大，速度调节范围越大。速度负载特性都比较软，变载荷下的

运动平稳性较差。

2、分析比较节流阀和调速阀进口节流调速回路的性能。

答：使用节流阀的节流调速回路，速度负载特性都比较软，变载荷下的运动平稳性较差。为了克服这个缺点，回路中用调速阀来代替。由于调速阀本身能在负载变化的条件下保证节流阀进出口的压差基本不变，因而使用调速阀后，节流调速回路的速度负载特性将得到改善。

七、思考题

1. 实验油路中溢流阀起什么作用？

答：实验油路中溢流阀主要起定压溢流作用、稳压、系统卸荷和安全保护作用。

八、实验总结

通过此次实验，我对液压调速性能有了初步的了解，对液压油路及其工作过程有了大概的认识。在实验过程中，由于之前没有对液压系统进行过了解和实践，在试验中出现了一些困难，但是在老师和同学的共同努力下，最终成功解决了。这让我明白了团队协作的重要性。

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实验名称 气动多种回路实验

机电工程 学院 微电子制造工程 专业 辅导员意见： 班第

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同作者 辅导员 实验时间 年 月 日 成绩 签名 一、实验目的及要求

自行设计气动回路，通过动手联接，掌握设计图联接成气动回路的方法。了解气动回路的操作要求。根据设计图联成的气动回路，要求能够实现动作，采用PLC 控制的，要求能实现自动循环动作。

二、 实验装置 ：

气动装拆实验台：

1、气动元件的装拆板 气动元件可通过香蕉插头快速拆装

2、电路板 快速拆装板 本电路板是个拆装式多功能线路板，它的特点是版面上各元件都是单个独立的，使用者可根据自己所设计的要求，在电路板上通过香蕉插头任意组合各种回路。

由于板面上元件都焊接在电路板上，各元件间通过香蕉插头联结，所以接触可靠、调试及检查都及为方便。节点处与PLC 联结，例：孔X16对应PLC 的X16，孔Y0对应PLC 的Y0。

快速拆装电路板 香蕉插头

三、气动元件：

气缸 1、C D M 2 B 20-50 型 3个 电缸 1个 2、L-C M 2 B 20-50 S 型 1个 双向限流器 2个 3、L-C M 2 H 20-200 型 1个 AS FG系列 汽缸限流器 8个 4、C D U 20-50 D 型(带磁性开关) 1个 磁性开关 4个 5、Z C D U K D 10-20 D 型(带磁性开关)1个 真空吸盘(小) 1个 6、C C T 40-100 型 2个 延时阀VR2110型 3个 减压阀、电磁换向阀、气控换向阀、机械换向阀、手动换向阀、逻辑阀、快速排气阀、节流阀等等。

三、速度控制回路

1、单作用气缸速度控制回路

如图所示为单作用气缸速度控制回路, 在图a 中, 升、降均通过节流阀调速, 两个相反安装的单向节流阀, 可分别控制活塞杆的伸出及缩回速度。在图b 所示的回路中, 气缸上升时可调速, 下降时则通过快排气阀排气, 使气缸快速返回。

单作用气缸的速度控制回路

思考题：

(1)、 若把回路中单向节流阀拆掉重做一次实验，气缸的活塞运动是否会很平

稳，而且冲击效果是否很明显？回路中用单向节流阀的作用是什么？ 答：不平稳且冲击比较明显。回路中单向阀的作用主要是调节气缸的运动速度平稳，且能防止负载过大时气体倒流。

(2)、 采用三位五通双电磁换向阀是否能实现缸的定位？想一想主要是利用了

三位五通双电磁阀的什么机能？

答：能。利用的是三位五通双电磁阀中位封闭的机能来实现 ② 双作用气缸速度控制回路

1、 单向调速回路

实验原理：双作用缸有节流供气和节流排气两种调速方式。图a 所示为节流供

气调速回路, 在图示位置，当气控换向阀不换向时，进入气缸A 腔的气流流经节流阀，B 腔排出的气体直接经换向阀快排。当节流阀开度较小时，由于进入A 腔的流量较小，压力上升缓慢。当气压达到能克服负载时，活塞前进，此时A 腔容积增大，结果使压缩空气膨胀, 压力下降，使作用于在活塞上的力小于负载。因而活塞就停止前进。待压力再次上升时，活塞才再次前进。这种由于负载及供气的原因使活塞忽走忽停的现象，叫气缸的“爬行”。所以节流供气有不足之处主要表现为:

(1) 当负载方向与活塞运动方向相反时, 活塞运动易出现即”爬行”现象。 (2) 当负载方向与活塞运动方向一致时, 由于排气经换向阀快排, 几乎没有阻尼, 负载易产生”跑空”现象, 使气缸失去控制。

排气节流调速具有下述特点：

(1) 气缸速度随负载变化较小，运动较平稳。 (2) 能承受与活塞运动方向相同的负载(反向负载) 。

以上的讨论，使用于负载变化不大的情况。当负载突然增大时，由于气体的可压缩性，就将迫使缸内的气体压缩，使活塞运动速度减慢; 反之，当负载突然减小时，气缸内被压缩的空气，必然膨胀，使活塞运动速度加快，这称为气缸的“自走”现象。因此在要求气缸具有准确而平稳的速度时(尤其在负载变化较大的场合) ，就要采用气液相结合的调速方式了。

双作用缸单向调速回路

双向调速回路

思考题：

(1)、 若把回路中单向节流阀拆掉重做一次实验，气缸的活塞运动是否会很平稳，而且冲击效果是否很明显？回路中用单向节流阀的作用是什么？

答：不平稳且冲击比较明显。回路中单向阀的作用主要是调节气缸的运动速度平稳，且能防止负载过大时气体倒流。

(2)、 三位五通双电磁换向阀是否能实现缸的定位？想一想主要是利用了三位五通双电磁阀的什么机能？

答：能。利用的是三位五通双电磁阀中位封闭的机能来实现

3、单缸单往复控制回路

实验原理图：

实验原理：二位五通换向阀右端得电，气流从单杆活塞缸的右端进去，推动活塞向

左运动，当活塞到达活塞缸的左端时，二位五通换向阀左端得电，气流从活塞缸的左端进去，推动活塞右移，当活塞缸到达气缸的右端时，重复第一步的动作，以此循环往复，实现活塞缸的往复运动。

4、单缸连续往复控制回路

实验原理图：

实验原理：当三位五通电磁阀的右端得电，气流从单杆活塞缸的右端进去，推动

活塞左移，当活塞到达气缸的左端时，电磁阀的左端得电，气流从气缸的左端进去，推动活塞向右运动，当活塞缸到达气缸的右端时，电磁阀的右端得电，气流从气缸的右端进去，以此重复前面的动作。如电磁阀的两端都没有得电，则气缸中的气体由于单向减压阀的作用，被封锁在气缸中，使活塞在气缸中静止。这样的设计有利于系统不会因为电磁阀的突然损坏而产生大的脉动，保证气压系统的安全。

四、心得体会

通过这次实验，我在老师的指导下，自己设计气动回路，通过亲自动手联接，

学会了如何连接气动元件，如何分析气体的回路等。在实验过程中，虽然遇到了一些问题，如在用PLC 进行控制时，气缸不能回到原来的位置，同过分析得知原来是程序的逻辑性出现了错误。在本次实验中，学会了如何根据错误来分析原因，让我受益匪浅。