曹富卿

《液壓與氣動》是江蘇省對口單招考試機電類專業(yè)考試的科目之一，由于專業(yè)理論考試是六門專業(yè)基礎課的大綜合，滿分300分，《液壓與氣動》只占卷面分數(shù)的10％左右。就近幾年試卷情況來看，幾乎都有一道20分左右的大題目——液壓系統(tǒng)分析，所以在《液壓與氣動》的學習與復習過程中，液壓系統(tǒng)分析始終都應該是教與學的重點?，F(xiàn)根據(jù)這些年筆者在教學過程中的思考，談談液壓系統(tǒng)分析的一些學習方法。

液壓系統(tǒng)分析其實是對液壓基礎知識的綜合應用，要熟練地對系統(tǒng)進行分析，首先必須掌握必備的基礎知識，其次還必須要有正確的分析方法。筆者在進行液壓系統(tǒng)分析的教學過程中對系統(tǒng)分析的步驟進行了如下歸納。

一、熟悉液壓系統(tǒng)的組成元件

液壓系統(tǒng)原理圖是用液壓元件的圖形符號表示的。熟悉液壓系統(tǒng)的組成元件就是通過讀液壓系統(tǒng)原理圖的圖形符號，了解液壓系統(tǒng)的組成元件，初步了解液壓元件在系統(tǒng)中的作用。在如圖所示的液壓系統(tǒng)原理圖中，元件1為變量液壓泵，看到這個符號后就知道它是液壓系統(tǒng)中的動力元件，用于大流量系統(tǒng)，構(gòu)成容積調(diào)速回路或容積節(jié)流調(diào)速回路：元件3是背壓閥，其作用是提高系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性：元件6是三位五通電液換向閥，這是一個復合閥，由電磁閥作先導閥控制液動閥的主閥，這樣就達到了控制方便且流量大的性能要求；元件7是調(diào)速閥，也是一個復合閥，它由一個定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成，在調(diào)速的過程中可以使執(zhí)行元件的運動速度不受負載變化的影響，提高系統(tǒng)的速度剛性，同時在本系統(tǒng)中與元件1一起構(gòu)成容積節(jié)流調(diào)速回路；元件10是壓力繼電器，其作用是將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號。通過讀液壓原理圖，可以對液壓系統(tǒng)有一個初步的了解，同時也能對液壓基礎知識起到復習和鞏固的目的。

二、看該液壓系統(tǒng)的動作循環(huán)圖

看動作循環(huán)圖的目的有二首先是明確液壓執(zhí)行元件的進退方向，其次是了解液壓系統(tǒng)能完成哪幾個動作。在本例液壓系統(tǒng)中，液壓缸向左為進、向右為退，能完成快進→工進→停留→快退→原位停止等幾個動作。

三、完成電磁鐵動作順序表的填寫

根據(jù)動作循環(huán)圖，分析每一個動作的進、回油路線，同時完成電磁鐵動作順序表的填寫。在分析進、回油路線時，采用“先反后正”的分析方法，所謂“先反”，即根據(jù)執(zhí)行元件的運動方向，倒推換向閥的工作位置，從而判定換向閥電磁鐵的通電狀態(tài)；“后正”就是在“先反”的基礎上，從液壓泵開始一路分析動作的進油路線和回油路線，同時判定在進油和回油的過程中所涉及電磁鐵的通電或斷電狀態(tài)，完成整個電磁鐵動作順序表的填寫。

以圖示液壓系統(tǒng)快進為例，進油路線為：1→2→6(左位)→5→9(左位)一液壓缸左腔。在這個過程中，電磁鐵YA1通電(用+號表示)，YA2不通電(用一號表示)，閥9的電磁鐵YA3不通電?；赜吐肪€：液壓缸右腔→6(左位)→5→9(左位)→缸左腔，構(gòu)成液壓缸的差動連接，實現(xiàn)快進。在回油過程中，各電磁鐵的通電狀態(tài)與進油時相同，元件4由于系統(tǒng)壓力低不開啟(快進階段負載小，壓力低)，其它動作的分析過程與快進相似。通過分析過程，完成液壓系統(tǒng)電磁鐵動作順序表的填寫。

在講授新課的時候可以用多媒體演示換向閥的換向動作，溢流閥和順序閥的啟、閉情況。最好用紅色動畫線條顯示油液的進油路線，用藍色動畫線條顯示油液的回油路線，以加深學生的感性認識，強化學生對液壓系統(tǒng)工作原理的理解。

四、分析液壓系統(tǒng)所包含的液壓基本回路

任何復雜的液壓系統(tǒng)都是由液壓基本回路組合而成的，而液壓基本回路簡單說就是液壓控制元件在回路中具有的功能。所以要分析液壓基本回路，只要分析出控制元件在系統(tǒng)中所起的作用(液壓控制元件在液壓基本回路中起核心元件的作用)即可。文中所舉液壓系統(tǒng)中所包含的基本回路有：換向鎖緊回路(核心元件元件6)：卸荷回路(核心元件：元件6)，液壓缸差動連接的快速運動回路(核心元件：元件4、5)，容積節(jié)流調(diào)速回路(核心元件：元件1、7)；快慢速換接回路(核心元件：元件9)。由此可見，在分析液壓基本回路的時候，如果找不到列出的液壓基本回路的核心元件，就說明所列的基本回路就有問題，或者說是不存在的。

五、分析特殊元件的功能

在液壓系統(tǒng)中，有些元件的功能與一般所具有的功能不盡相同。如液壓系統(tǒng)中的元件②、⑤、⑧都是單向閥，單向閥的功能是控制油液只能向一個方向流動，但這三個單向閥在系統(tǒng)里的功能卻不相同：元件②的作用是防止油液倒流，防止空氣進入液壓泵，起保護液壓泵的作用；元件⑤是構(gòu)成液壓缸的差動連接，實現(xiàn)快進：而元件⑧的作用則是確?？焱藭r回油路暢通。所以元件在系統(tǒng)中的作用要由其所在液壓系統(tǒng)及所在系統(tǒng)的位置而定，要具體情況具體分析。本系統(tǒng)中的元件⑩是壓力繼電器，其功能是將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號，具體來說元件⑩在本系統(tǒng)中的作用是在工進結(jié)束，停留階段控制電磁鐵YA1斷電而電磁鐵YA2通電，實現(xiàn)快退。

六、液壓系統(tǒng)特點歸納

通過以上的基本分析以后，我們可以對液壓系統(tǒng)的性能特點做一些歸納和總結(jié)。例本液壓就有如下特點

一是系統(tǒng)采用變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路，且在回油路上設置了背壓閥，能獲得較好的速度剛性和運動平穩(wěn)性，并可以減少系統(tǒng)的發(fā)熱。

二是采用電液換向閥的換向回路，發(fā)揮了電液聯(lián)合控制的優(yōu)點，主油路換向平穩(wěn)、無沖擊。

三是采用液壓缸差動連接實現(xiàn)快進，回路簡單可靠，能源利用合理。

四是采用電磁閥和液控順序閥實現(xiàn)快進與工進速度的轉(zhuǎn)換，控制方便、可靠。

五是采用壓力繼電器發(fā)信號，控制執(zhí)行元件反向退回，方便可靠。

在教學過程中，筆者通過以上幾個步驟的分析，對簡單液壓系統(tǒng)的工作原理、性能特點，及液壓系統(tǒng)中所體現(xiàn)的知識點都能明了地展現(xiàn)出來。在學習和復習這一部分知識時，按照這一分析步驟，通過對不同的液壓系統(tǒng)加以分析，強化學生對這部分知識的掌握。同時鞏固對前面所講液壓基礎知識的理解、記憶，對液壓元件的功能、應用的掌握也起到了很好的推動作用，取得了較好的教學效果。