畢秋生

(山西工程技術(shù)學(xué)院 機(jī)電系,山西 陽(yáng)泉 045000)

0 引言

根據(jù)國(guó)家《教育規(guī)劃綱要》對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)要求及應(yīng)用型人才的基本特征，指標(biāo)體系要求實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)所、設(shè)施和教師隊(duì)伍應(yīng)基本滿足人才培養(yǎng)的需要，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的課程。任意快插組合式液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置是根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)特點(diǎn)和按照國(guó)家教育規(guī)劃要求制訂的液壓傳動(dòng)課程最新教學(xué)大綱而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái),它采用了工業(yè)中常用的中壓液壓元件和模塊化電氣控制單元，構(gòu)成了插接方便的系統(tǒng)組合，能夠達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作、設(shè)計(jì)及綜合應(yīng)用能力，提高和加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的目的。因此，很多工科院校都購(gòu)置了這種實(shí)驗(yàn)裝置。但是，有些廠家為了降低設(shè)備成本，編制了不合理的原理圖，使配套液壓元件數(shù)目大量減少，而且指導(dǎo)書中內(nèi)容存在多處錯(cuò)誤，尤其出現(xiàn)了一些重大的理論性錯(cuò)誤，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)造成了不良的影響。本文以某廠家的YZ型快插組合式液壓實(shí)驗(yàn)裝置為例進(jìn)行問題剖析，為相關(guān)部門和教師提供借鑒。

1 YZ型快插組合式液壓實(shí)驗(yàn)裝置問題剖析及解決措施

1.1 雙向液壓鎖鎖緊回路問題剖析及解決措施

圖1為廠家提供的雙向液壓鎖鎖緊回路實(shí)驗(yàn)原理圖。

圖1中的液壓實(shí)驗(yàn)原理圖明顯與教材中的鎖緊回路原理圖不同，教材里在液控單向閥組成的雙向液壓鎖鎖緊回路中提到，為了保證液壓鎖的安全可靠閉合，三位四通電磁換向閥的中位機(jī)能應(yīng)該采用“H”型或“Y”型機(jī)能，而不能采用“O”型機(jī)能。如果采用了這種原理圖，液控單向閥和換向閥之間的油路在換向閥處于中位時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)封閉油路，這時(shí)內(nèi)有高壓油的油管(尤其是橡膠軟管)在液動(dòng)力的作用下會(huì)產(chǎn)生收縮和膨脹的振蕩現(xiàn)象，使得液控單向閥不能可靠鎖死，而且容易損壞液控單向閥，這種現(xiàn)象叫做零位漂移現(xiàn)象。因此，這個(gè)液壓原理圖存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤，極易誤導(dǎo)學(xué)生汲取錯(cuò)誤的理論知識(shí)。

解決措施：按教材中原理圖進(jìn)行修改，改正實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中相關(guān)的錯(cuò)誤內(nèi)容，正確的原理圖如圖2所示，采用“H”型(或者“Y”型)中位機(jī)能換向閥，而且應(yīng)該采用最新標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)畫法。

1.2 節(jié)流調(diào)速回路性能實(shí)驗(yàn)問題剖析及解決措施

廠家在許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都存在一些相同的問題，例如原理圖和說明書內(nèi)容有不一致的地方，或者原理圖的畫法不規(guī)范，使用了幾十年前的舊標(biāo)準(zhǔn)。以下以節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路為例進(jìn)行剖析，廠家提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路原理圖如圖3所示。

1.2.1 原理圖不符合標(biāo)準(zhǔn)問題及解決措施

從原理圖中看出：繪圖標(biāo)準(zhǔn)不符合液壓與氣動(dòng)圖形職能符號(hào)新標(biāo)準(zhǔn)，如溢流閥3、減壓閥11、三位四通電磁換向閥5和9，其職能符號(hào)的畫法仍然沿用多年前的舊標(biāo)準(zhǔn)。

解決措施：采用新標(biāo)準(zhǔn)繪制原理圖。目前，GB/T786.1—2009《流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件圖形符號(hào)和回路圖第1部分：用于常規(guī)用途和數(shù)據(jù)處理的圖形符號(hào)》已于2009年11月1日開始實(shí)施，應(yīng)該按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改。

1-電動(dòng)機(jī)；2-液壓泵；3-溢流閥；4，10-壓力表；5-三位四通“O”型機(jī)能電磁換向閥；6-節(jié)流閥；7，8-液壓缸；9-三位四通“M”型機(jī)能電磁換向閥；11-減壓閥

1.2.2 原理圖元件選擇不合理問題剖析及解決措施

按照?qǐng)D3選用液壓元件連接成系統(tǒng)后，啟動(dòng)液壓泵，通過溢流閥3調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力時(shí)發(fā)現(xiàn)電磁換向閥都在零位時(shí)，壓力表壓力升不上來，系統(tǒng)的壓力無法調(diào)節(jié)，一旦三位四通換向閥9左位或右位工作，溢流閥3手輪壓力調(diào)至最大，系統(tǒng)最高壓力可達(dá)7 MPa，很容易損壞溢流閥3、壓力表4和10以及產(chǎn)生油缸的意外運(yùn)行。究其原因，加載部分的回路主要使用的是減壓閥11和中位機(jī)能是“M”型的三位四通電磁換向閥9，由于減壓閥是進(jìn)出油口互通的，而“M”型的三位四通電磁換向閥在中位時(shí)壓力油口直接接通油箱，因此，液壓泵出口相當(dāng)于直接與油箱接通，所以建立不起壓力，如果溢流閥3和減壓閥11調(diào)至很高壓力位置，換向閥9左位或右位動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)壓力會(huì)驟然升高，很容易損壞壓力表以及油缸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生意外。

解決問題的措施如下：

(1) 設(shè)計(jì)合理正確的液壓回路，將中位“M”型機(jī)能的三位四通換向閥更換成“Y”型機(jī)能的換向閥，如圖4所示。

(2) 如果暫時(shí)沒有“Y”型機(jī)能的換向閥，做實(shí)驗(yàn)時(shí)：①可以在換向閥9之前加一個(gè)截止閥，調(diào)整好所需壓力后再打開截止閥；②把通向“M”型機(jī)能換向閥9的壓力油P口先斷開，調(diào)節(jié)到實(shí)驗(yàn)所需壓力后再接通該換向閥；③使“M”型機(jī)能換向閥的左位先通電工作，將壓力調(diào)節(jié)好后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.3 其他問題剖析及解決措施

1.3.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有些內(nèi)容太簡(jiǎn)單不全面

例如鎖緊回路項(xiàng)目只有液控單向閥組成的鎖緊回路，保壓回路項(xiàng)目也是只有換向閥組成的保壓回路。

解決措施是：在鎖緊回路項(xiàng)目中，最好增加三位四通“O”型和“M”型機(jī)能的換向閥組成的鎖緊回路，并敘述這種回路的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合；在保壓回路項(xiàng)目中，增加蓄能器組成的保壓回路，并敘述其回路的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合，分別繪制相應(yīng)的液壓原理圖。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中有些參數(shù)有必要修改

在一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)壓力參數(shù)選擇不合理。例如在鎖緊回路項(xiàng)目中，系統(tǒng)壓力規(guī)定調(diào)到小于6 MPa，為了安全并保證實(shí)驗(yàn)的正常完成，實(shí)際壓力應(yīng)該調(diào)到4 MPa就可以，并且還可以節(jié)能。

1-電動(dòng)機(jī)；2-液壓泵；3-溢流閥；4，10-壓力表；5-三位四通“O”型機(jī)能電磁換向閥；6-節(jié)流閥；7，8-液壓缸；9-三位四通“Y”型機(jī)能電磁換向閥；11-減壓閥

在節(jié)流調(diào)速回路性能的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，指導(dǎo)書規(guī)定系統(tǒng)壓力參數(shù)為4 MPa，這個(gè)參數(shù)也不太合理，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)需要兩個(gè)液壓缸，并且還要進(jìn)行對(duì)頂，系統(tǒng)的壓力損失會(huì)增大許多，而且實(shí)驗(yàn)壓力測(cè)試點(diǎn)少，讀取數(shù)值少會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的解決措施是：將固定液壓缸的普通T型螺絲螺母更換為淬火發(fā)黑處理的T型螺絲螺母，使液壓缸固定可靠，系統(tǒng)壓力至少調(diào)到5 MPa，然后可以多取一些測(cè)試點(diǎn)，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 結(jié)語

通過對(duì)這種組合式液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置存在問題的剖析和解決，起到了糾錯(cuò)修正的作用，以及指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教師遇到這種設(shè)備時(shí)如何解決出現(xiàn)的問題，從而保證了實(shí)驗(yàn)的正確進(jìn)行和給學(xué)生灌輸正確的理論知識(shí)。另外注意到，該設(shè)備所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，原理圖在對(duì)三位四通電磁換向閥的使用中，都只采用“O”型和“M”型機(jī)能的換向閥，種類偏少，其他所需液壓閥也有短缺現(xiàn)象，因此，高效相關(guān)部門采購(gòu)時(shí)應(yīng)引以為鑒，避免購(gòu)置后對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)造成不良的影響。