液压差动连接回路实验综述报告

2019-09-10丁响林李钦生阚玉锦

中国电气工程学报 2019年20期

丁响林　李钦生　阚玉锦

摘要：本文在YCS-A型液压综合实验台的基础上，根据液压差动连接回路的实验目的、实验原理和实验步骤等方面详细介绍其实验原理及操作步骤，并要求学生根据实验原理及操作演示来进行实验回路的连接，并通过PCAUTO 3.62仿真软件进行仿真，从而真正掌握液压差动连接回路的工作原理。

关键词：差动回路;操作步骤;工作原理

引言

液压回路实验是验证、巩固和补充课堂讲授理论知识的必要环节，通过液压基本回路的连接并完成各种基本控制回路的实验，增强了学生对液压基本回路理论知识的理解。在实验过程中让学生进行自行连接，进一步掌握液压差动回路的工作原理，为后续理论课程的学习打下一定的基础。

1 实验项目

（1）液压差动连接回路工作原理分析;（2）液压差动回路组成元件的认知;（3）液压差动回路连接操作演示。

2 实验目的

通过对液压差动连接回路实验工作原理的分析、回路的演示操作等，使其学生了解液压差动连接回路的工作原理、液压回路的组成及各组成元件的特点、掌握液压差动回路的连接操作及YCS-A型液压综合实验台的基本操作。

3 实验条件

实验设备：YCS-A型多功能液压实训台（如图1所示）、液压泵站原理图（如图2所示）、液压回路所需元件（如图3所示）。

该实验台是一种多功能液压实验台如图1所示，是根据《液压与气压传动》课程教材设计而成，集可编程控制器和液压元件模块为一体，除可在上面做多种液压回路实验、性能实验外，还可进行液压组合实验及液压技术课程设计，在实验台架的底部，有液压泵及溢流阀、电磁换向阀等组成的基本回路供做各类实验，其泵站基本回路原理图如图2所示。实验台采用PLC控制方式和继电器控制两种方式，使学生在掌握传统的继电器控制之外，学习PLC编程控制，并具备PLC控制与计算机通讯以及在线调试等实验功能，其完美结合了液压技术和电气PLC控制技术，适用于机类、近机类等专业。实验台具体功能如下：

⑴、实验台采用立式结构，便于多名学生进行实验实训的安装与测试;

⑵、操作平台面积大，可集成多个子系统;

⑶、操作平台采用T型铝合金型材制成，管路连接采用了快速街头，元器件安装采用了弹簧式模块;

⑷、演示部件采用了金属线，耐压胶管，压力可达6.3MPa;

⑸、测试方法简单、实用、可靠。

此实验台装置由实验台架、液压泵站、常用液压元件、电气控制单元等几部分组成。其结构图如（图2-2）所示;实验工作台

实验工作台由实验安装面板（铝合金型材）、实验操作台等构成。安装面板为“T”型沟槽式的铝合金型材结构，可以方便随意地安装液压元件，搭接实验回路。泵站组成元件型号规格参数为，电机：M3P4H523;功率：2.2KW ;转速：1420r/min;

定量泵型号：FA1-08F-FR; 额定压力：7MPa ; 额定排量：8ml/r;油箱：公称容积40L;附有热电偶、液位、油温指示计，滤油器，安全阀等。

4 实验原理

差动连接回路是从无杆腔进油，使有杆腔的油回到无杆腔。在同一压力P下，利用无杆腔和有杆腔的面积差，产生压力F差，从而驱动液压缸伸出。因为有杆腔的油液通过差动连接回路流回到了无杆腔，使其无杆腔的流量q增大，从而液压缸能以较快速度前进，实现小流量高速度的动作（原理图如4所示）。为了提高执行元件的运行的平稳性，回路中采用单向调速阀，DT1电磁铁得电，阀3左位工作，在二位二通电磁换向阀4不得电的情况下，油液进入液压缸左腔，液压缸实现工进动作，向右前进;右腔油液从节流阀5回到阀3左位流回油箱，完成第一个动作工进。当二位二通电磁换向阀4得电时，阀3 DT1电磁铁得电左位工作，液压缸向右前进，右腔的回油液从阀4流回液压缸左腔，使左腔的流量增大，前进速度增快，实现差动前进，完成第二个动作差动前进。当阀3右位工作时，油液从单向阀进入右腔，推着活塞向左退回，左腔油液从阀3右位流回油箱，实现液压缸快退动作。

5 实验步骤及注意事项

1）实验步骤

（1）熟悉差动连接回路的工作原理;（2）根据原理图（如上图4所示）准备所需连接回路的液压元件（液压缸7、二位二通电磁换向阀4、单向调速阀5，6、三位四通电磁换向阀3、溢流阀2、液压泵1、连接管接头及液压油管等）;（3）按照原理图连接差动回路;（4）进行回路动作的调试;（5）用PCAUTO 3.62仿真软件进行差动回路运动仿真（如下图5所示）。

2）注意事项

（1）在实验回路连接好后，确保油路连接无误后再通电，启动油泵电机。

（2）定量叶片泵所用的溢流阀起安全阀作用，不要随意调节，一般调节的压力不要超过6.3MPa。

（3）实验面板为“T”型槽结构，液压元件均配有可方便安装的过渡板，实验时只需将元件挂在“T”型槽中并锁紧即可。

4、实验油路连接均采用开闭式快换接头，实验时应确保接头连接到位、可靠。

5、实验台的电器控制部分，分为继电器控制部分和PLC控制部分，可通过转换开关方便转换。

6、因实验元器件结构和用材的特殊性;在实验的过程中务必注意轻拿轻放防止碰撞;在做回路实验过程中确认安装无误后才能进行加压实验。

7、做实验前必须熟悉元器件的工作原理和动作，掌握快速组合的方法，坚决禁止强行拆卸，不要强行旋扭各种元器件的手柄，以免造成人为的损坏。

8、请不要带负载启动（将泵站下面的溢流阀螺帽旋松），以免损坏压力表。

9、在做实验时不应将压力调的太高（正常工作压力为4～6.3MPa）。

10、在使用本系统之前一定要了解液压实验准则，了解本实验系统的操作规程，在实验老师的指导下进行操作，切勿盲目进行实验。

11、在实验过程中，发现回路中任何一处有问题，此时应立即关闭油泵，只有当回路卸压后才能重新进行实验。