液压传动实验指导书

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1、液压元件结构分析实验一、实验目的液压元件是液压系统的重要组成部分,通过对典型的常用液压元件的拆装，了解液压元件的结构、 工作原理、性能、用途，可加深对液压元件的结构及工作原理的了解。并能对液压泵的加工及装配工 艺有一个初步的认识。二、实验用工具及材料内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、常用的液压泵及液压元件三、实验内容拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压元件中的作用，了解各种液压元件的工作原理。 液压泵：CB齿轮泵，YB叶片泵，YBP限压式变量泵。液压阀：先导式溢流阀（管式，板式）、顺序阀；节流阀、调速阀；电磁换向阀、液动换向阀、 单向阀。下面简单介绍其中几个液压元件1.齿轮泵型号：CB B型齿

2、轮泵 结构图见图11AAA图1-11）工作原理在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油 过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油 过程。2）实验报告要求（1）根据实物，画出齿轮泵的工作原理简图。（2）简要说明齿轮泵的结构组成。3）思考题（1）齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？由哪几个零件的表面组成的？（2）泵体两端面上的铣槽b为何能减少两端盖上的螺钉拉力？（3）齿轮泵的困油是如何产生的？困油现象会产生什么后果?如何减少或消除困油现象？2 双作用叶片泵型号：YB-10型叶片泵结构图见图12图1-21）工作原

3、理当轴3带动转子4转动时，装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出, 叶片顶部紧贴与顶子表面，沿着定子曲线滑动。叶片往定子的长轴方向运动时叶片伸出，使得由定子 5的内表面、配流盘2、7、转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大，通过配流盘上的配流窗口实现吸 油。往短轴方向运动时叶片缩进，密闭容腔不断缩小，通过配流盘上的配流窗口实现排油。转子旋转 一周，叶片伸出和缩进两次。2）试验报告要求（1）根据实物画出双作用叶片泵的工作原理简图。（2）简要说明叶片泵的结构组成。3）思考题（1）双作用叶片泵的定子内表面是由哪几段曲线组成的？(2) 为什么双作用叶片泵的叶片槽一般都前倾一定的角度?(

4、3) 配油盘上开三角槽的目的是什么？3. 溢流阀型号：Y型溢流阀(板式) 结构图见图13图1-31) 工作原理溢流阀进口的压力油除经轴向孔a进入主阀芯的下端A腔外，还经轴向小孔b进入主阀芯的上 腔B,并经锥阀座上的小孔d作用在先导阀锥阀体8上。当作用在先导阀锥阀体上的液压力小于弹簧 的预紧力和锥阀体自重时，锥阀在弹簧力的作用下关闭。因阀体内部无油液流动，主阀芯上下两腔液 压力相等，主阀芯再主阀弹簧的作用下处于关闭状态(主阀芯处于最下端)，溢流阀不溢流。2) 实验报告要求(1) 补全溢流阀溢流时的工作原理。(2) 写出YF型及P型溢流阀与Y型溢流阀的区别。3) 思考题(1) 先导阀和主阀分别是由

5、那几个重要零件组成的？(2) 遥控口的作用是什么？原程调压和卸荷是怎样来实现的？(3) 溢流阀在液压系统中的主要作用是什么？4. 减压阀型号：J型减压阀结构图见图141) 工作原理进口压力p经减压缝隙减压后，压力变为p经主阀芯的轴向小孔a和b进入主阀芯的底部和上 1 2端（弹簧侧）。再经过阀盖上的孔和先导阀阀座上的小孔C作用在先导阀的锥阀体上。当出口压力低 于调定压力时，先导阀在调压弹簧的作用下关闭阀口，主阀芯上下腔的油压均等于出口压力，主阀芯 在弹簧力的作用下处于最下端位置，滑阀中间凸肩与阀体之间构成的减压阀阀口全开不起减压作用。伍）图1一42）实验报告要求（1）补全减压阀起减压作用时的工作

6、原理。（2）Y型减压阀和Y型溢流阀结构上的相同点与不同点是什么？3）思考题（1 ）静止状态时减压阀与溢流阀的主阀芯分别处于什么状态？（2）泄漏油口如果发生堵塞现象，减压阀能否减压工作？为什么？泄油口为什么要直接单独 接回油箱？5. 换向阀型号：34D25B电磁阀 结构图见图161）工作原理利用阀芯和阀体间相对位置的改变来实现油路的接通或断开，以满足液压回路的各种要求。电磁 换向阀两端的电磁铁通过推杆来控制阀芯在阀体中的位置。回 油 02B(接工作腔)进油P/(接工作腔)J回油034DO-BIOH型三位四通电磁阀图1-52) 实验报告要求(1) 根据实物说出该阀有几种工作位置？(2) 说出液动换

7、向阀、电液动换向阀的结构及工作原理。3) 思考题(1) 说明实物中的34D10B电磁换向阀的中位机能。(2) 左右电磁铁都不得电时，阀芯靠什么对中？(3) 电磁换向阀的泄油口的作用是什么？6. 单向阀型号：125型结构图见图161) 工作原理压力油从p 口流入，克服作用于阀芯2上的弹簧力开启由p 口流出。反向在压力油及弹簧力 1 2的作用下，阀芯关闭出油口。图1一62）实验报告要求根据实物，画出单向阀的结构简图。3）思考题液控单向阀与普通单向阀有何区别？7节流阀型号：L-10B型节流阀结构图见图1-71）工作原理转动手柄3,通过推杆2使筏芯1作轴向移动，从而调节调节流阀的通流截面积，使流经节流

8、阀 的流量发生变化。2）验报告要求根据实物，叙述节流阀的结构组成及工作原理3）思考题调速阀与节流阀的主要区别是什么？a图5-35 L型节流阀图1-7四、实验要求及注意事项1. 按照指导书的要求，事先预习实验内容。熟悉各液压元件结构图，并看懂其工作原理。2. 实验时，对照实物与结构图，按照要求拆卸元件，弄清拆装过程，了解掌握各个零部件的具体结构和作用。3. 拆装元件时，只能拆一个分析一个，看懂后，将液压元件按原样装配起来，再拆下一个，不 允许将各种元件混拆，不允许丢失零件。4. 在拆卸过程中，遇到液压元件卡住的情况时，不要乱敲硬砸，请实验教师来解决。实验二液压泵的性能测试一、实验目的了解液压泵的

9、主要性能，并学会测试液压泵的压力、流量、容积效率、总效率等性能的方法。二、实验设备、仪器CS003液压实验台、秒表、实验内容（1）液压泵的流量一压力特性Q = f（P）Q=f（P）（2）液压泵的容积效率耳六n宀容 容（3）液压泵的总效率n ,四、实验原理液压泵的主要性能包括：额定压力额定压力、额定流量、容积效率、总效率、功率、转速、扭矩、 压力脉动植、噪声、寿命、吸油性能等。1. 液压泵的流量压力特性油泵的工作压力是由外界载荷的大小决定的，而油泵的流量大小决定于它的结构参数和转速，因 此，从理论上讲，油泵的压力与流量没有直接的联系。但实际上，由于油泵的工作压力增大，油泵的内泄露量厶Q值也增大，

10、这就使泵的实际输出流量降低。所以，泵的泵的实际输出流量是随着压力的 增大而降低的。因此，通过实验，可以得出流量与压力之间的关系曲线。2液压泵的压力容积效率n特性v液压泵的容积效率n是指在一定工作压力下的实际流量与理论流量的比值，即：v耳二 生 X100% = 竺L100%V Q理 Q理丿式中Q有两种方法得到：一种是根据液压泵的几何尺寸来计算，另一种是试验测量。但前一种方法理很难办到，通常是采用试验的方法。即用油泵空载时的试验流量Q代替理论流量来计算，贝U：空耳=实 x100%v Q空空由此可知，不同的工作压力下，可以得到泵不同的容积效率，从而得到泵的压力-容积效率曲线。3.液压泵的压力总效率特

11、性泵输出功率（N丿 总效率=泵输入功率（N入丿式中“出罟曲）p :实际压力（Mpa）q :实际流量（L/min）N = N 耳（KW）入 表电N主：功率表所显示的机电输入功率（KW） 表g:电机效率，取由=80%电电pQ60 n n表电x 100 %由此可见，油泵不同的工作压力，对应于不同的总效率，则可通过实验测得压力一-总效率特性曲线。五、实验原理图及说明如图2所示，油泵18为定量叶片泵，是被试液压泵，额定压力为6.3MP额定排量6mlr，溢a流阀11在此作安全阀用，其压力应调得高于泵额定工作压力，油泵输出油液经节流阀10,流量 计21回油箱。在此，节流阀10作为油泵负载，改变节流阀10开口

12、的大小，可改变油液流动时所 遇到的阻力，即改变油泵的工作压力，这叫节流加载。泵的输出流量由流量计21测定，泵的工作 压力由压力表p显示，电机的输入功率由功率表显示。12-1原理图中油泵18如果改为变量泵，则只需测量其压力-流量特性，原理图就去掉功率表，被试泵为变量泵。溢流阀11不需作安全阀用，其余同定量泵。六、实验步骤与方法1. 松开溢流阀11手柄，关闭节流阀102启动油泵18，运转几分钟，调节溢流阀手柄，使系统压力为6.3MPa。3.将节流阀10调到最大开度，用秒表和流量计测定流量，此时流量可认为是泵的空载流量。(注意：由于节流阀，流量计及管道等有压力损失，不可能使压力表p指示为0)12-1

13、4逐渐关小节流阀，即改变泵的工作负载，使压力分别为1、2、3、4、5、6、6.3MP，每一压力 对应测量一流量，读出功率表功率。a5松开溢流阀11,停泵。七、实验报告根据实验所测的数据，作出油泵的特性曲线，并分析被试泵的性能。八、思考题(1) 实验油路中溢流阀起什么作用？(2) 在实验系统中调节节流阀为什么能对被试泵进行加载？(3) 从液压泵的效率曲线中可得到什么启发？实验数据记录表测试项目测试实测压力(MPa)输出流量(l/min)电机输入功率(KW)泵的输入功率(KW)泵的输出功率(KW)泵的容积效率(%)泵的总效率(%)数据特性曲线(用坐标纸绘)Q-p特性曲线nv -PH-P实验三 溢流

14、阀的静态特性测试一、实验目的深入了解溢流阀稳定工作时的静态特性。学会溢流阀静态特性中的调压范围、压力稳定性、卸荷 压力损失和启闭特性的测试方法。并能对被试溢流阀的静态特性作适当的分析。二、实验原理通过对溢流阀开启、闭合过程的溢流量的测量，了解溢流阀开启和闭合过程的特性并确定开启和 闭合压力。原理见图3-1三、实验仪器QCS003教学实验台、秒表四、实验内容1. 调压范围及压力稳定性1）调压范围：应能达到规定的调压范围（0.56.3MPa）,压力上升与下降时应平稳，不得有尖叫声。2）调压范围最高值时压力振摆：压力振摆应不超过规定值（0.2MPa）。3）调压范围最高值时压力偏离值：三分钟后应不超过

15、规定值（0.2MPa）。2. 卸荷压力及压力损失1）荷压力：被试阀的远程控制口与油箱直通，阀处在卸荷壮态，此时通过被试阀所形成的压力损失称为卸荷压力。卸荷压力应不超过规定值ZMPa）。由压力表Pg测得。2）压力损失：被试阀为全开壮态，此时被试阀进出油口的压力差既为压力损失，其值应不超过规定值（0.4MPa）,由压力表P 测得。12-23启闭特性1）开启压力：调节系统压力逐渐升高，当通过被试阀的溢流量为额定流量1%时的系统压力值称为被试阀的开启压力。2）闭合压力：调节系统压力逐渐逐渐降低，当通过被试阀的溢流量为额定流量1%时的系统压力值称为被试阀的闭合压力。图3-2为启闭特性曲线BDP12-1X

16、I I*II18温度计量筒.流量计15图3-1溢流阀特性实验原理图图3-2溢流阀启闭特性五、实验步骤松开溢流阀11,关闭节流阀10,三位四通电磁换向阀17应处于中位；换向阀13、15、16失电,1. 启闭特性调节溢流阀11,使系统压力达到4.2MPa。二位二通电磁换向阀13得电。调节被试阀14的实验压力为4MPa,并锁紧其调压手柄，用秒表配合流量计测量在试验压力下的全流量。闭合过程：慢慢逐渐松开溢流阀11手柄，观察压力表P12-，使被试阀14的进口压力分别为3.9、 3.8、3.7、3.6、3.5-MPa每一压力对应测一流量值，直到被试阀无流量溢出为止。开启过程：调节溢流阀11,使系统逐渐升压

17、，当被试阀有流量溢出时开始测量压力与流量，过 程与相反，为升压过程，直到被试阀14流量到全流量为止。松开溢流阀11，14手柄，停泵。注意事项1) .调节被试阀进口压力时，开启过程，压力应一直逐渐上升，不允许上升后又下降再向上调；闭合过程，压力应一直逐渐下降，不允许下降后又上升再下降，否则，压力时高时低，实验数 据无法反映启闭特性。2) .应根据流经被试阀14的流量大小，用换向阀15来决定采用流量计或量筒，使用量筒时要注 意控制油面咼度，每测完一个数据后，应立即打开放油开关，以免油液喷出。2 压力稳定性在两位三通电磁换向阀13处于失电状态下，将溢流阀11调至6.5MPa，然后使阀13通电， 将被

18、试阀14的压力调至6.3MPa，由压力表P 测量压力振摆和三分钟后的压力偏移值。12-13 卸荷压力在上述压力偏移值测完后，将二位二通电磁换向阀16通电，被试阀的远程控制口接油箱，用压力表P测量的压力值即为溢流阀14的卸荷压力。12-2注意事项：当被试阀压力调好后，应将压力表P 开关关闭，待电磁阀15通电后，再将压力表12-2开关转至压力接点读出卸荷压力值。这样可以保护压力表不被打坏。六、实验报告1. 根据所得数据，绘制被试阀的启闭特性曲线。2. 根据整理好的静态特性数据及曲线，对被试阀的静态特性作适当分析。七、思考题1. 溢流阀静态实验技术指标中，为何规定的开启压力大于闭合压力？2. 溢流阀

19、的启闭特性，有何意义？启闭特性的好与坏对溢流阀的使用性能有何影响？实验数据记录测试项目测试值特性曲线试验压力(MPa)(用坐标纸绘)开启压力：MPa闭合压力：MPa压力稳定性压力振摆(MPa)压力偏移(MPa)卸荷压力(MPa)启闭特性闭合特性压力(MPa)流量(L/min)开启特性压力(MPa)流量(L/min)实验四节流调速回路性能实验一、实验目的1. 了解节流调速回路的构成，掌握其回路的特点。2. 通过对节流阀三种调速回路性能的实验，分析它们的速度一负载特性，比较三种节流调速方 法的性能。3. 通过对节流阀和调速阀进口节流调速回路的对比实验，分析比较它们的调速性能。二、实验原理原理图见图

20、4-11. 通过对节流阀的调整，使系统执行机构的速度发生变化。2. 通过改变负载，可观察到负载的变化对执行机构速度的影响。三、实验仪器QCS003教学实验台，秒表图4-1节流调速回路的速度一负载特性实验原理图四、实验内容1 采用节流阀的进口节流调速回路的调速性能。2. 采用节流阀的出口节流调速回路的调速性能。3. 采用调速阀的进口节流调速回路的调速性能。五、实验原理图及说明整个实验系统分为两大部分：实验回路部分和加载回路部分。左边部分为实验回路，油缸19为 工作油缸，通过调节节流阀7、8、9及单向调速阀6的开口大小，可分别构成三种节流调速回路。电 磁换向阀3用于油缸19换向，溢流阀2起限压和溢

21、流作用；右边部分为加载回路，油缸20为负载油 缸（注意：加载时一定要是油缸20无杆腔进油），负载的大小由溢流阀11调节。六、实验步骤（参考实验系统原理图）本实验主要需解决的问题是：各种调速回路如何构成，主油缸运动速度的调节，如何加负载及负 载大小的调节。1.进口节流调速回路1）实验回路的调整a）将调速阀6、节流阀9关闭、节流阀7调到某一开度，回油路节流阀8全开。b）松开溢流阀2,启动液压泵1,调整溢流阀，使系统压力为4MPa。c）操纵电磁换向阀3,使主油缸19往复运动，同时调节节流阀7的开度，使工作缸活塞杆 运动速度适中（使油缸19空载时向右运动全程时间为4S左右）。d）检查系统工作是否正常。

22、退回工作缸活塞。2）加载回路的调整（1）松开溢流阀11,启动油泵18。（2）调节溢流阀11使系统压力为0.5MPa。（3）通过三位四通电磁换向阀17的切换，使加载油缸活塞往复运动35次，排除系统中的 空气，然后使活塞杆处于退回位置。3）节流调速实验数据的采集（1）伸出加载缸活塞杆，顶到工作缸活塞杆头上，通过电磁换向阀3使工作缸19活塞杆推着加载缸20活塞杆一起向右运动。测得工作缸19活塞杆全程运动时间。退回工作缸活塞 杆。（2）通过溢流阀11调节加载缸的工作压力P12 （每次增加0.5MPa，重复步骤（1），逐次记载12-3工作缸活塞杆全程运动时间，直至工作缸活塞杆推不动所加负载为止。（3）操

23、纵换向阀3，11使油缸19，20的活塞杆缩回，松开溢流阀2、11，停油泵1、18。2节流阀的出口节流调速回路将节流阀6、9关死，阀7全开，阀8调到某一开度，其余同方法与步骤同实验13. 调速阀的进油节流调速回路将节流阀7、9关死，阀8全开，阀6调到某一开度，其余同方法与步骤同实验1七、实验报告1.根据实验数椐，画出三种调速回路的速度一负载特性曲线。2分析比较节流阀进油节流调速回路、节流阀出口节流调速回路和调速阀进油节流调速回路的 性能。八、思考题1. 那种调速回路的性能较好？2. 进油路采用调速阀节流调速时，为何速度一负载特性变硬？而在最后速度却下降的很快？指 出实验条件下，调速阀所适应的负载范围(可与节流阀调速时的速度一负载特性曲线比较)。实验数据记录节流方法系统压 力(MPa)进入油缸 的流量(L/min)负载压 力(MPa)负载(N)油缸运 动时间(s)油缸运 动速度 (mm/s)速度-负载曲线节流阀进油 节流(用坐标纸绘)节流阀回油 节流调速阀进油 节流节流阀旁路 节流油缸行程=230mm,油缸无杆腔面积=54.95cm2,油缸有杆腔面积=12.56cm2