最新液压基础知识 液压练习

1、练习：卧式磨床（液压泵排量）练习：卧式磨床（液压泵排量） 卧式磨床上滑台由液压驱动。如果操作人员发现卧式磨床不按所期望速度运动，则这可能是由于液压泵排量减小所造成。为检查这种现象，应绘制液压泵特性曲线，并将其与原始值相比较。作为辅助练习，应准备实验用回路图和元件列表。练习：卧式磨床（液压泵排量）练习：卧式磨床（液压泵排量）液压泵特性曲线描述了液压泵输出流量（q）与工作压力（p）之间关系。由于新液压泵也有内泄漏损失，因此，液压泵的出厂特性曲线也显示出随着工作压力增大，其流量略微减小这种现象。新绘制的液压泵特性曲线可明显表示出这种偏差，即工作压力越高，内泄漏损失就越大，容积效率就越低，这主要是由于

2、液压泵磨损造成的。关于实验用回路图：调节可调单向节流阀1v3，以使压力表显示期望工作压力。溢流阀1v2用于限制系统工作压力，而溢流阀1v1则作为液压泵的安全阀。练习：卧式磨床（液压泵排量）练习：卧式磨床（液压泵排量）在这个练习中，实测值中并不包括电动机特性，因此，可引起一定计算误差。练习：折弯机（直动式溢流阀）练习：折弯机（直动式溢流阀）折弯机用于对薄钢板进行折弯，折弯工具由液压缸驱动。现希望使用折弯机对比以前钢板更厚的钢板进行折弯，这就需要将液压系统压力由原来30 bar 提高至45 bar ，根据出厂原始值，液压泵可在较高工作压力下工作。不过，实验表明折弯过程太慢，这种情况是因管路或换向阀

3、中泄漏损失过大造成的。直动式溢流阀作为安全阀安装在液压系统中，对于直动式溢流阀可使用压力（p）流量（q）特性曲线。压力（p）流量（q）特性曲线用于确定在折弯过程中是否因直动式溢流阀引起速度降低。练习：折弯机（直动式溢流阀）练习：折弯机（直动式溢流阀）x轴为直动式溢流阀开启时的回油流量。压力（p）流量（q）特性曲线表明尽管将直动式溢流阀开启压力设定为50 bar，但其在压力为44 bar就开启，这说明折弯过程中可产生大于44 bar 的工作压力，此时，部分液压泵输出流量可从溢流阀直接流回油箱。即在44 bar 工作压力下，进入液压缸中流量减小，从而使折弯过程变慢。解决措施：如果折弯机用于更高工作

4、压力场合，则直动式溢流阀开启压力应设定为60 bar，此时，只有在54 bar工作压力下，部分液压泵输出流量才通过溢流阀直接流回油箱。练习：折弯机（直动式溢流阀）练习：折弯机（直动式溢流阀）另一种方法是采用具有两种不同工作压力的压力选择回路。练习：辊式运输机（流阻）练习：辊式运输机（流阻）钢块可在辊式运输机上传送。液压传送工位可将钢块从一个轨道传送到另一个轨道。通过液压缸传送钢块时，至少需要30 bar的工作压力。工作油液流过的每个元件都有流阻，从而造成压力损失，问题是溢流阀设定压力为多少。练习：辊式运输机（流阻）练习：辊式运输机（流阻）系统中总流阻为各部分流阻之和。对于液压缸活塞杆伸出和回缩

5、，应分开确定流阻。基于8 l/min流量，二位四通换向阀中压力损失可通过其流量特性曲线确定。计算时，假设换向阀的流阻为油口处，还应假设在差动缸情况下，增压系数为2:1，则计算值如解决方案图所示。在液压缸活塞杆伸出情况下，为确保溢流阀开启压力大于所需工作压力，应将其滞环6 bar 加到计算值42.5 bar上。最后，考虑到一些未知量，如弯头和液压缸中静摩擦力，将溢流阀开启压力设定为50 bar。练习：辊式运输机（流阻）练习：辊式运输机（流阻）为使压力损失最小，建议基于流量特性选择控制阀。最好将控制阀规格选大一点，这样还可以减少因控制阀中气穴现象所造成的磨损。练习：压模机（单作用液压缸练习：压模机

6、（单作用液压缸驱动）驱动）为推出加工完的工件，在压模机上应增加一些液压元件。为此目的，在压模机上可安装单作用液压缸。一种方案是采用带二位二通换向阀的回路，以了解其是否能解决问题；另一种方案采用带二位三通换向阀的回路。准备元件列表，这里二位三通换向阀直接控制单作用液压缸。在液压缸活塞杆伸出和回缩期间，请比较上述两种回路性能。练习：压模机（单作用液压缸练习：压模机（单作用液压缸驱动）驱动）当采用二位二通换向阀直接控制单作用液压缸时，为使液压缸活塞杆回缩，应关闭液压源，且作用在活塞杆上的外负载应大于二位二通换向阀的流阻。由于存在两个液压回路，因此，这种方案并不能使用。如果采用二位三通换向阀，则液压缸

7、活塞杆从伸出到回缩都可由其直接控制，而不需关闭液压源。另一方面，关闭液压源，还可以在遮盖位置使液压缸活塞杆停止不动。练习：压模机（单作用液压缸练习：压模机（单作用液压缸驱动）驱动）在上述两个回路中，单向阀用于防止工作油液倒流入液压泵中。对于液压缸活塞杆处于伸出状态和有外负载作用在活塞杆上，以及关闭液压泵的情况，必须安装单向阀。练习：长柄勺（双作用液压缸练习：长柄勺（双作用液压缸驱动）驱动）将铝水从熔炉舀出，然后经导流槽流入模具中。为达到此目的，应采用长柄勺。使用双作用液压缸操作长柄勺，以完成相应运动。给出采用二位四通换向阀直接控制双作用液压缸的回路图，以了解这种方案是否能解决该问题。当未驱动二

8、位四通换向阀动作时，长柄勺不能浸入到熔炉中。在回路图中，应安装背压阀，以满足长柄勺太重的要求。练习：长柄勺（双作用液压缸练习：长柄勺（双作用液压缸驱动）驱动）此练习首先应满足长柄勺为轻负载的要求。如果长柄勺太重，则在液压缸活塞杆伸出期间，其伸出速度将很大（长柄勺向熔炉运动），这样长柄勺就会很快进入铝水中。为避免此类现象发生，可在二位四通换向阀与双作用液压缸之间的管路上安装背压阀。练习：长柄勺（双作用液压缸练习：长柄勺（双作用液压缸驱动）驱动）当液压设备静止时，应假设液压缸终端位置和换向阀采用弹簧复位方式。这里，为确保意外打开液压源时，液压缸仍保持在期望位置，所以，使用了带弹簧复位的二位四通换向

9、阀。在练习中，作为额外任务，还可以计算缸径和活塞杆回缩速度：见教科书中典型计算。练习：油漆烘干炉（三位四通练习：油漆烘干炉（三位四通换向阀）换向阀）通过皮带运输机将工件连续送入油漆烘干炉。为减少通过炉门的热损失，炉门应根据工件高度进行开启。为达到此目的，应设计一套液压控制系统，以便将炉门长期可靠地保持在期望位置上，而不下落。首先，选择三位四通换向阀作为控制元件；其次，在回路图中应选用液控单向阀作为安全元件，以防止炉门由于三位四通换向阀中油液渗漏，而在自重长期作用下滑落。在该问题中，三位四通换向阀应采用何种中位机能形式。练习：油漆烘干炉（三位四通练习：油漆烘干炉（三位四通换向阀）换向阀）如果采用

10、开关阀式换向阀，则中位机能为o型的三位四通换向阀就可解决上述问题。如果采用滑阀式控制阀，则由于内渗漏，炉门将缓慢下滑。练习：油漆烘干炉（三位四通练习：油漆烘干炉（三位四通换向阀）换向阀）另一种方案就是在液压缸无杆腔与换向阀之间的管路上安装液控单向阀。为确保炉门停止时，液控单向阀立即关闭，应选择中位机能为y型的三位四通换向阀，即此时工作油口a和b与回油口t接通，而进油口p关闭练习：夹紧装置（闭合速度）练习：夹紧装置（闭合速度）工件由液压缸夹紧，为防止损坏工件，应降低闭合速度，不过，应保持开启速度不变。问题是如何在回路图中安装可调单向节流阀。应检查所用方案，以便了解发热现象，并确定作用在元件上的压

11、力负载。练习：夹紧装置（闭合速度）练习：夹紧装置（闭合速度）通过进口或出口节流控制，可使液压缸活塞杆伸出速度变慢。与出口节流相比，进口节流具有无增压现象的优点，不过，此时节流口处热的工作油液将进入液压缸中，从而导致材料膨胀，但这并不是进口节流控制方式的主要不足。如果选择出口节流方案，则应记住，对于面积比为2:1的差动缸，将发生增压现象。当无杆腔压力约增至溢流阀设定压力的两倍时，溢流阀才开启，因此，所用液压缸、可调单向节流阀和各种管接头应适应这种增压现象。练习：夹紧装置（闭合速度）练习：夹紧装置（闭合速度）对于刀具精确驱动情况，由于热的工作油液进入液压缸中，因此，应重点考虑液压缸材料膨胀现象。练

12、习：液压起重机（降速）练习：液压起重机（降速）通过液压起重机可将不同重量压头插入到压模中，双作用液压缸用于抬升和降下负载。在液压起重机工作期间，液压缸活塞杆伸出速度明显过高。为降低该速度，应给出解决方案，这里有两种方案，一种为出口节流控制方式，另一种为采用背压阀方式。请您选择合适方案，并陈述理由。由于第二种方案不能按此形式操作，因此，其应通过修改回路图来进行调整。练习：液压起重机（降速）练习：液压起重机（降速）如果选择出口节流方式，则应记住，液压缸、可调单向节流阀和管接头应适应增压现象。如果选择背压阀方式，则负载由液压缸夹紧。在这种情况下，因通过调节溢流阀可使工作压力与负载相适应，因此，无增压

13、现象发生。当液压缸活塞杆回缩时，为了提供旁通油路，应安装单向阀。练习：液压起重机（降速）练习：液压起重机（降速）进口节流方式不能用于控制拉力负载的情况。由于负载使工作油液从有杆腔流出比工作油液流入无杆腔快，因此，将在无杆腔内产生真空。练习：车床（进给速度控制）练习：车床（进给速度控制）车床进给运动以前靠人工完成，该运动在未来还可通过液压控制系统自动完成。进给运动应可调，且在刀具负载变化时，其也应保持恒定。由于普通节流阀在负载变化时不能保持进给速度恒定，因此，应使用调速阀。基于无负载的回路，在有负载情况下，应加上压力值、压差值和进给速度。修改上述回路图，以确保液压缸活塞杆回缩时，调速阀未动作。最

14、后，研究溢流阀溢流量q与进给速度以及压差p_2与负载流量之间的关系。练习：车床（进给速度控制）练习：车床（进给速度控制）当液压缸活塞杆回缩时，为防止调速阀产生流阻，应在其处安装单向阀，单向阀作为旁通阀。尽管负载影响，但溢流阀处压力仍保持恒定，因此溢流量恒为7 l/min。反过来，恒定溢流量意味着负载流量也恒定，从而进给速度恒定。关于最后问题：不管是否带负载，调速阀的压差p_2都保持不变，这也就是说流量恒定不变。练习：车床（进给速度控制）练习：车床（进给速度控制）关于在旁通油路上安装单向阀的必要性：当工作油液沿反方向流过调速阀时，如果节流口全开，则工作油液通过调速阀流出；如果节流口关闭，则工作油

15、液通过单向阀流出。练习：刨床（差动回路）练习：刨床（差动回路）刨床滑台由液压控制系统驱动，在该液压控制系统中，执行元件由双作用差动缸组成，其差动面积比为2:1。由于有杆腔容积仅为无杆腔的一半，因此，活塞杆回缩速度为伸出速度的两倍。以前只有在活塞杆伸出过程，才完成对工件加工，新设计的系统应在活塞杆双向运动过程中都完成对工件加工。为达到这个目的，必须修改现有液压控制系统，以使活塞杆伸出和回缩具有同样速度，且速度也应可调。在给定回路图基础上，重新设计液压回路，使其具有三个工作位置。请描述新回路操作模式，并比较不同运动速度和输出力。练习：刨床（差动回路）练习：刨床（差动回路）为获得同样的伸出和回缩速度

16、，可采用差动回路，这里差动缸的差动面积比为2:1。图片说明了带二位三通换向阀的差动回路的工作原理。在刨床中，通过使用三位四通换向阀（中位机能为p型），可获得所需的差动回路。在静止位置（活塞杆伸出），活塞运动速度为右边工作位置（活塞杆回缩）的两倍。另一方面，在左边工作位置，活塞杆伸出速度仅为其它两个工作位置的一半，而输出力则为两倍。通过流量阀可调节活塞杆伸出和回缩速度。练习：刨床（差动回路）练习：刨床（差动回路）注意：在静止位置，当活塞杆伸出时，输出力仅为其它工作位置的一半。对于拉力负载情况，这种类型三位四通换向阀的静止位置具有液压夹紧活塞的优点。对于定量泵液压系统，当在同一方向需要不同速度时，

17、差动回路不仅可用作同步回路，而且还可用作快速往返回路。练习：钻床（减压阀）练习：钻床（减压阀）钻床的钻头和夹紧装置采用液压驱动，该液压控制系统含有两个液压缸（夹紧缸1a和进给缸2a）。因工件不同，其所需夹紧力也不同，因此，在夹紧缸1a中，其夹紧压力应可调，为达到此目的，可以使用减压阀，夹紧缸1a应以最大速度回缩。钻头进给速度可调，不过，在可变负载情况下，其进给速度应保持恒定。注意：安装在进给缸（2a）活塞杆上的钻床主轴为拉力负载。进给缸（2a）也以最大速度回缩。根据上述特性，请绘制出液压回路图。练习：钻床（减压阀）练习：钻床（减压阀）减压阀用于降低系统压力，以满足不同液压设备的压力需要。如果对钻床考虑两级压力控制，而不是压力调节，则将会产生下列不良后果。当换向阀1v1动作时，首先以系统压力夹紧工件。如果换向阀2v1动作，则系统压力就降为进给缸的工作压力，对夹紧缸也