液壓差動連接回路實驗綜述報告

丁響林　李欽生　闞玉錦

摘要：本文在YCS-A型液壓綜合實驗臺的基礎上，根據液壓差動連接回路的實驗目的、實驗原理和實驗步驟等方面詳細介紹其實驗原理及操作步驟，并要求學生根據實驗原理及操作演示來進行實驗回路的連接，并通過PCAUTO 3.62仿真軟件進行仿真，從而真正掌握液壓差動連接回路的工作原理。

關鍵詞：差動回路;操作步驟;工作原理

引言

液壓回路實驗是驗證、鞏固和補充課堂講授理論知識的必要環節，通過液壓基本回路的連接并完成各種基本控制回路的實驗，增強了學生對液壓基本回路理論知識的理解。在實驗過程中讓學生進行自行連接，進一步掌握液壓差動回路的工作原理，為后續理論課程的學習打下一定的基礎。

1 實驗項目

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

2 實驗目的

通過對液壓差動連接回路實驗工作原理的分析、回路的演示操作等，使其學生了解液壓差動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、掌握液壓差動回路的連接操作及YCS-A型液壓綜合實驗臺的基本操作。

3 實驗條件

實驗設備：YCS-A型多功能液壓實訓臺（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）。

該實驗臺是一種多功能液壓實驗臺如圖1所示，是根據《液壓與氣壓傳動》課程教材設計而成，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驗、性能實驗外，還可進行液壓組合實驗及液壓技術課程設計，在實驗臺架的底部，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實驗，其泵站基本回路原理圖如圖2所示。實驗臺采用PLC控制方式和繼電器控制兩種方式，使學生在掌握傳統的繼電器控制之外，學習PLC編程控制，并具備PLC控制與計算機通訊以及在線調試等實驗功能，其完美結合了液壓技術和電氣PLC控制技術，適用于機類、近機類等專業。實驗臺具體功能如下：

⑴、實驗臺采用立式結構，便于多名學生進行實驗實訓的安裝與測試;

⑵、操作平臺面積大，可集成多個子系統;

⑶、操作平臺采用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，耐壓膠管，壓力可達6.3MPa;

⑸、測試方法簡單、實用、可靠。

此實驗臺裝置由實驗臺架、液壓泵站、常用液壓元件、電氣控制單元等幾部分組成。其結構圖如（圖2-2）所示;實驗工作臺

實驗工作臺由實驗安裝面板（鋁合金型材）、實驗操作臺等構成。安裝面板為“T”型溝槽式的鋁合金型材結構，可以方便隨意地安裝液壓元件，搭接實驗回路。泵站組成元件型號規格參數為，電機：M3P4H523;功率：2.2KW ;轉速：1420r/min;

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

4 實驗原理

差動連接回路是從無桿腔進油，使有桿腔的油回到無桿腔。在同一壓力P下，利用無桿腔和有桿腔的面積差，產生壓力F差，從而驅動液壓缸伸出。因為有桿腔的油液通過差動連接回路流回到了無桿腔，使其無桿腔的流量q增大，從而液壓缸能以較快速度前進，實現小流量高速度的動作（原理圖如4所示）。為了提高執行元件的運行的平穩性，回路中采用單向調速閥，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，油液進入液壓缸左腔，液壓缸實現工進動作，向右前進;右腔油液從節流閥5回到閥3左位流回油箱，完成第一個動作工進。當二位二通電磁換向閥4得電時，閥3 DT1電磁鐵得電左位工作，液壓缸向右前進，右腔的回油液從閥4流回液壓缸左腔，使左腔的流量增大，前進速度增快，實現差動前進，完成第二個動作差動前進。當閥3右位工作時，油液從單向閥進入右腔，推著活塞向左退回，左腔油液從閥3右位流回油箱，實現液壓缸快退動作。

5 實驗步驟及注意事項

1）實驗步驟

（1）熟悉差動連接回路的工作原理;（2）根據原理圖（如上圖4所示）準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回路;（4）進行回路動作的調試;（5）用PCAUTO 3.62仿真軟件進行差動回路運動仿真（如下圖5所示）。

2）注意事項

（1）在實驗回路連接好后，確保油路連接無誤后再通電，啟動油泵電機。

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

（3）實驗面板為“T”型槽結構，液壓元件均配有可方便安裝的過渡板，實驗時只需將元件掛在“T”型槽中并鎖緊即可。

4、實驗油路連接均采用開閉式快換接頭，實驗時應確保接頭連接到位、可靠。

5、實驗臺的電器控制部分，分為繼電器控制部分和PLC控制部分，可通過轉換開關方便轉換。

6、因實驗元器件結構和用材的特殊性;在實驗的過程中務必注意輕拿輕放防止碰撞;在做回路實驗過程中確認安裝無誤后才能進行加壓實驗。

7、做實驗前必須熟悉元器件的工作原理和動作，掌握快速組合的方法，堅決禁止強行拆卸，不要強行旋扭各種元器件的手柄，以免造成人為的損壞。

8、請不要帶負載啟動（將泵站下面的溢流閥螺帽旋松），以免損壞壓力表。

9、在做實驗時不應將壓力調的太高（正常工作壓力為4～6.3MPa）。

10、在使用本系統之前一定要了解液壓實驗準則，了解本實驗系統的操作規程，在實驗老師的指導下進行操作，切勿盲目進行實驗。

11、在實驗過程中，發現回路中任何一處有問題，此時應立即關閉油泵，只有當回路卸壓后才能重新進行實驗。

12、實驗完畢后，要清理好元器件;注意元件的保養與實驗臺的整潔。

13、對于油泵電機的效率：實驗計算時，一般取80%左右。

14、因油路連接采用的是開閉式快換接頭，實驗時管路會有一定的壓降;流量小于7L/min時，每個開閉式接頭的壓降可忽略不計;流量大于7L/min時每個開閉式接頭的壓降約為0.1～0.4 MPa。

6 實驗總結

該實驗是速度控制回路中的一種，利用其回路的工作特點，在不增加液壓泵的能耗的情況下，使執行元件獲得盡可能大的工作速度，以提高生產率或充分利用功率。學生通過動手連接此回路，加深了對液壓差動連接回路工作原理的理解，同時也增強了實際動手能力。

參考文獻：

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