丁響林　李欽生　闞玉錦

摘要：本文在YCS-A型液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)液壓差動(dòng)連接回路的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟等方面詳細(xì)介紹其實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟，并要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及操作演示來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)回路的連接，并通過(guò)PCAUTO 3.62仿真軟件進(jìn)行仿真，從而真正掌握液壓差動(dòng)連接回路的工作原理。

關(guān)鍵詞：差動(dòng)回路;操作步驟;工作原理

引言

液壓回路實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證、鞏固和補(bǔ)充課堂講授理論知識(shí)的必要環(huán)節(jié)，通過(guò)液壓基本回路的連接并完成各種基本控制回路的實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)液壓基本回路理論知識(shí)的理解。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讓學(xué)生進(jìn)行自行連接，進(jìn)一步掌握液壓差動(dòng)回路的工作原理，為后續(xù)理論課程的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（1）液壓差動(dòng)連接回路工作原理分析;（2）液壓差動(dòng)回路組成元件的認(rèn)知;（3）液壓差動(dòng)回路連接操作演示。

2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)對(duì)液壓差動(dòng)連接回路實(shí)驗(yàn)工作原理的分析、回路的演示操作等，使其學(xué)生了解液壓差動(dòng)連接回路的工作原理、液壓回路的組成及各組成元件的特點(diǎn)、掌握液壓差動(dòng)回路的連接操作及YCS-A型液壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基本操作。

3 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：YCS-A型多功能液壓實(shí)訓(xùn)臺(tái)（如圖1所示）、液壓泵站原理圖（如圖2所示）、液壓回路所需元件（如圖3所示）。

該實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一種多功能液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)如圖1所示，是根據(jù)《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程教材設(shè)計(jì)而成，集可編程控制器和液壓元件模塊為一體，除可在上面做多種液壓回路實(shí)驗(yàn)、性能實(shí)驗(yàn)外，還可進(jìn)行液壓組合實(shí)驗(yàn)及液壓技術(shù)課程設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的底部，有液壓泵及溢流閥、電磁換向閥等組成的基本回路供做各類(lèi)實(shí)驗(yàn)，其泵站基本回路原理圖如圖2所示。實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用PLC控制方式和繼電器控制兩種方式，使學(xué)生在掌握傳統(tǒng)的繼電器控制之外，學(xué)習(xí)PLC編程控制，并具備PLC控制與計(jì)算機(jī)通訊以及在線(xiàn)調(diào)試等實(shí)驗(yàn)功能，其完美結(jié)合了液壓技術(shù)和電氣PLC控制技術(shù)，適用于機(jī)類(lèi)、近機(jī)類(lèi)等專(zhuān)業(yè)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)具體功能如下：

⑴、實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用立式結(jié)構(gòu)，便于多名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的安裝與測(cè)試;

⑵、操作平臺(tái)面積大，可集成多個(gè)子系統(tǒng);

⑶、操作平臺(tái)采用T型鋁合金型材制成，管路連接采用了快速街頭，元器件安裝采用了彈簧式模塊;

⑷、 演示部件采用了金屬線(xiàn)，耐壓膠管，壓力可達(dá)6.3MPa;

⑸、測(cè)試方法簡(jiǎn)單、實(shí)用、可靠。

此實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置由實(shí)驗(yàn)臺(tái)架、液壓泵站、常用液壓元件、電氣控制單元等幾部分組成。其結(jié)構(gòu)圖如（圖2-2）所示;實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)

實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)由實(shí)驗(yàn)安裝面板（鋁合金型材）、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等構(gòu)成。安裝面板為“T”型溝槽式的鋁合金型材結(jié)構(gòu)，可以方便隨意地安裝液壓元件，搭接實(shí)驗(yàn)回路。泵站組成元件型號(hào)規(guī)格參數(shù)為，電機(jī)：M3P4H523;功率：2.2KW ;轉(zhuǎn)速：1420r/min;

定量泵型號(hào)：FA1-08F-FR;? ?額定壓力：7MPa ;? 額定排量：8ml/r;油箱：公稱(chēng)容積40L;附有熱電偶、液位、油溫指示計(jì)，濾油器，安全閥等。

4 實(shí)驗(yàn)原理

差動(dòng)連接回路是從無(wú)桿腔進(jìn)油，使有桿腔的油回到無(wú)桿腔。在同一壓力P下，利用無(wú)桿腔和有桿腔的面積差，產(chǎn)生壓力F差，從而驅(qū)動(dòng)液壓缸伸出。因?yàn)橛袟U腔的油液通過(guò)差動(dòng)連接回路流回到了無(wú)桿腔，使其無(wú)桿腔的流量q增大，從而液壓缸能以較快速度前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)小流量高速度的動(dòng)作（原理圖如4所示）。為了提高執(zhí)行元件的運(yùn)行的平穩(wěn)性，回路中采用單向調(diào)速閥，DT1電磁鐵得電，閥3左位工作，在二位二通電磁換向閥4不得電的情況下，油液進(jìn)入液壓缸左腔，液壓缸實(shí)現(xiàn)工進(jìn)動(dòng)作，向右前進(jìn);右腔油液從節(jié)流閥5回到閥3左位流回油箱，完成第一個(gè)動(dòng)作工進(jìn)。當(dāng)二位二通電磁換向閥4得電時(shí)，閥3 DT1電磁鐵得電左位工作，液壓缸向右前進(jìn)，右腔的回油液從閥4流回液壓缸左腔，使左腔的流量增大，前進(jìn)速度增快，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)前進(jìn)，完成第二個(gè)動(dòng)作差動(dòng)前進(jìn)。當(dāng)閥3右位工作時(shí)，油液從單向閥進(jìn)入右腔，推著活塞向左退回，左腔油液從閥3右位流回油箱，實(shí)現(xiàn)液壓缸快退動(dòng)作。

5 實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)

1）實(shí)驗(yàn)步驟

（1）熟悉差動(dòng)連接回路的工作原理;（2）根據(jù)原理圖（如上圖4所示）準(zhǔn)備所需連接回路的液壓元件（液壓缸7、二位二通電磁換向閥4、單向調(diào)速閥5，6、三位四通電磁換向閥3、溢流閥2、液壓泵1、連接管接頭及液壓油管等）;（3）按照原理圖連接差動(dòng)回路;（4）進(jìn)行回路動(dòng)作的調(diào)試;（5）用PCAUTO 3.62仿真軟件進(jìn)行差動(dòng)回路運(yùn)動(dòng)仿真（如下圖5所示）。

2）注意事項(xiàng)

（1）在實(shí)驗(yàn)回路連接好后，確保油路連接無(wú)誤后再通電，啟動(dòng)油泵電機(jī)。

（2）定量葉片泵所用的溢流閥起安全閥作用，不要隨意調(diào)節(jié)，一般調(diào)節(jié)的壓力不要超過(guò)6.3MPa。

（3）實(shí)驗(yàn)面板為“T”型槽結(jié)構(gòu)，液壓元件均配有可方便安裝的過(guò)渡板，實(shí)驗(yàn)時(shí)只需將元件掛在“T”型槽中并鎖緊即可。

4、實(shí)驗(yàn)油路連接均采用開(kāi)閉式快換接頭，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)確保接頭連接到位、可靠。

5、實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電器控制部分，分為繼電器控制部分和PLC控制部分，可通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)方便轉(zhuǎn)換。

6、因?qū)嶒?yàn)元器件結(jié)構(gòu)和用材的特殊性;在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中務(wù)必注意輕拿輕放防止碰撞;在做回路實(shí)驗(yàn)過(guò)程中確認(rèn)安裝無(wú)誤后才能進(jìn)行加壓實(shí)驗(yàn)。

7、做實(shí)驗(yàn)前必須熟悉元器件的工作原理和動(dòng)作，掌握快速組合的方法，堅(jiān)決禁止強(qiáng)行拆卸，不要強(qiáng)行旋扭各種元器件的手柄，以免造成人為的損壞。

8、請(qǐng)不要帶負(fù)載啟動(dòng)（將泵站下面的溢流閥螺帽旋松），以免損壞壓力表。

9、在做實(shí)驗(yàn)時(shí)不應(yīng)將壓力調(diào)的太高（正常工作壓力為4～6.3MPa）。

10、在使用本系統(tǒng)之前一定要了解液壓實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則，了解本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的操作規(guī)程，在實(shí)驗(yàn)老師的指導(dǎo)下進(jìn)行操作，切勿盲目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

11、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)回路中任何一處有問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉油泵，只有當(dāng)回路卸壓后才能重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

12、實(shí)驗(yàn)完畢后，要清理好元器件;注意元件的保養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的整潔。

13、對(duì)于油泵電機(jī)的效率：實(shí)驗(yàn)計(jì)算時(shí)，一般取80%左右。

14、因油路連接采用的是開(kāi)閉式快換接頭，實(shí)驗(yàn)時(shí)管路會(huì)有一定的壓降;流量小于7L/min時(shí)，每個(gè)開(kāi)閉式接頭的壓降可忽略不計(jì);流量大于7L/min時(shí)每個(gè)開(kāi)閉式接頭的壓降約為0.1～0.4 MPa。

6 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

該實(shí)驗(yàn)是速度控制回路中的一種，利用其回路的工作特點(diǎn)，在不增加液壓泵的能耗的情況下，使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度，以提高生產(chǎn)率或充分利用功率。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手連接此回路，加深了對(duì)液壓差動(dòng)連接回路工作原理的理解，同時(shí)也增強(qiáng)了實(shí)際動(dòng)手能力。

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