《氣動與液壓系統(tǒng)安裝與調(diào)試》 課件 工作任務(wù) C-3　液壓方向控制回路的識讀與搭建

職業(yè)能力C-3-1能識讀與搭建液壓換向回路一、核心概念1）方向控制閥：通過控制液壓系統(tǒng)中液流的通斷和流動方向，來控制執(zhí)行元件的起動、停止及運動方向。它可以分為單向閥和換向閥兩種。2）方向控制回路：在液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的起動、停止或運動方向的改變等都是通過控制進入執(zhí)行元件的液流的通、斷及變向來實現(xiàn)，而實現(xiàn)這些控制的回路稱為方向控制回路。1）能描述基本液壓換向閥的工作原理、結(jié)構(gòu)及用途。2）能辨別常用換向閥的實物與圖形符號。3）能識讀并分析基本換向回路的工作原理圖。4）能合理選用液壓元件及工具進行基本換向回路的搭建。5）能進行液壓換向回路常見簡單故障的分析及排除。6）養(yǎng)成規(guī)范意識、崗位意識及責(zé)任意識。

學(xué)習(xí)目標二、學(xué)習(xí)目標

圖C3-1-1所示為鍋爐門工作示意圖。鍋爐在工作時，打開鍋爐門，給鍋爐添加燃料，關(guān)閉鍋爐門后，燃料在鍋爐中燃燒開始正常工作。鍋爐門開和關(guān)的動作可以采用液壓系統(tǒng)來完成。圖C3-1-2所示為鍋爐門啟閉裝置控制回路圖。請完成鍋爐門啟閉控制回路的識讀，運用仿真軟件抄畫該回路圖，并在實訓(xùn)設(shè)備上完成該回路的搭建。三、工作情境四、基本知識在液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的起動、停止或運動方向的改變等都是通過控制進入執(zhí)行元件的液流的通、斷及變向來實現(xiàn)，而實現(xiàn)這些控制的回路稱為方向控制回路。方向控制回路有換向回路和鎖緊回路。方向控制回路主要通過方向控制閥來實現(xiàn)。方向控制閥主要通過控制液壓系統(tǒng)中液流的通斷和流動方向，來控制執(zhí)行元件的起動、停止及運動方向。它可以分為單向閥和換向閥兩種。1.單向閥單向閥是控制油液單方向流動的方向控制閥。常用的方向閥有普通單向閥和液控單向閥（詳見鎖緊回路）。（1）普通單向閥實物及圖形符號圖C3-1-3所示為普通單向閥實物及圖形符號。四、基本知識1.單向閥（2）普通單向閥結(jié)構(gòu)及工作過程圖C3-1-4所示為普通單向閥結(jié)構(gòu)原理圖，由閥體、閥芯及彈簧組成。普通單向閥允許油液沿著一個方向流動，反向被截止。四、基本知識1.單向閥如圖C3-1-5所示，當(dāng)油液從進油口P1流入時，克服彈簧力推動閥芯移動，使通道連通，油液從P2流出；當(dāng)油液反向從P2口流入時，在液壓力和彈簧力共同作用下，閥芯壓緊在閥座上，閥口關(guān)閉，油液不能通過，從而實現(xiàn)反向截止。四、基本知識2.換向閥換向閥是通過改變閥芯在閥體內(nèi)的相對工作位置，使閥體各油口連通或斷開，改變油液的流向，從而控制執(zhí)行元件的換向或起停。（1）換向閥的分類按閥芯相對閥體運動方式分為滑閥式換向閥（常用）和轉(zhuǎn)閥式換向閥，如圖C3-1-6所示。四、基本知識2.換向閥（1）換向閥的分類滑閥式換向閥按換向方式分為手動換向閥、機動換向閥、電磁換向閥、液動換向閥和電液換向閥，如圖C3-1-7所示。四、基本知識2.換向閥（2）液壓換向閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號液壓換向閥的結(jié)構(gòu)原理圖和圖形符號見表C3-1-1。四、基本知識2.換向閥（2）液壓換向閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號圖形符號的含義如下：1）工作位置。用方框表示，幾個方框即表示有幾個工作位置。2）通斷情況。通用“↑”表示，不通用“┴”“┬”表示。3）油口命名。P、A、B、T有固定方位，P表示進油口，T表示回油口；A和B表示與執(zhí)行元件連接的工作油口。4）彈簧。畫在方格兩側(cè)。5）常態(tài)位置。閥未操縱時的連通方式（原理圖中，油路應(yīng)該連接在常態(tài)位置）。四、基本知識2.換向閥（3）二位四通電磁閥應(yīng)用電磁換向閥是利用電磁線圈的吸力來推動閥芯移動，從而改變閥芯位置的換向閥。它的工作位置一般有二位和三位，通道數(shù)有二通、三通和四通。圖C3-1-8所示為二位四通電磁閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號。四、基本知識2.換向閥（3）二位四通電磁閥應(yīng)用二位四通電磁閥控制回路圖如圖C3-1-9所示。工作過程描述：初始狀態(tài)，1YA不得電，換向閥右位工作，油口P和B連通，液壓缸活塞桿處于縮回狀態(tài)；按下SB1，1YA得電，換向閥左位工作，油口P和A連通，液壓缸活塞桿伸出。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練在操作前應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求制定操作計劃，并參照表C3-1-2準備相應(yīng)的設(shè)備和工具。1.元件準備

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練在操作前應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求制定操作計劃，并參照表C3-1-2準備相應(yīng)的設(shè)備和工具。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運行驗證準備參照表C3-1-3，在液壓仿真軟件中抄繪鍋爐門啟閉裝置控制回路，仿真運行，熟悉回路運行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運行驗證準備參照表C3-1-3，在液壓仿真軟件中抄繪鍋爐門啟閉裝置控制回路，仿真運行，熟悉回路運行原理。

（二）安全及注意事項五、能力訓(xùn)練1）液壓缸安裝牢靠，且活塞桿伸出時保持安全距離。2）元件安裝距離合理，油管處于自然放松狀態(tài)，不緊繃、不扭曲。3）齒輪泵壓力設(shè)置在合理范圍，一般為2～4MPa，同時注意零壓起動。4）打開液壓泵，注意觀察，以防管路未連接牢固而崩開。5）觀察、記錄回路運行情況，對設(shè)備使用中出現(xiàn)的問題進行分析和解決。6）完成后卸壓、關(guān)閉齒輪泵，拆下元件和管路放回原位，對破損老化元件及時維護或更換。

（三）操作過程五、能力訓(xùn)練操作步驟及要求鍋爐門啟閉控裝置控制回路安裝與調(diào)試

（三）操作過程五、能力訓(xùn)練問題情境一如圖C3-1-10所示，當(dāng)液壓缸在常態(tài)位置時，其處于什么狀態(tài)？

（三）操作過程五、能力訓(xùn)練問題情境二分析圖C3-1-11中的單向閥起何種作用。

（四）學(xué)習(xí)結(jié)果評價五、能力訓(xùn)練

（四）學(xué)習(xí)結(jié)果評價五、能力訓(xùn)練拓展知識雙向變量泵的換向回路及復(fù)雜方向控制回路1.雙向變量泵的換向回路

在閉式回路中，可用雙向變量泵變更供油方向來實現(xiàn)執(zhí)行元件換向。這種回路適用于壓力較高、流量較大的場合。圖C3-1-12所示為采用雙向變量泵的換向回路，此回路由雙向變量泵、輔助泵、二位二通液控換向閥、單向閥、溢流閥和單桿雙作用液壓缸組成。拓展知識雙向變量泵的換向回路及復(fù)雜方向控制回路2.復(fù)雜方向控制回路

復(fù)雜方向控制回路是指執(zhí)行機構(gòu)需要頻繁連續(xù)地做往復(fù)運動或在換向過程上有許多附加要求時采用的換向回路。如，在機動換向過程中因速度過慢而出現(xiàn)的換向死點問題，因換向速度太快而出現(xiàn)的換向沖擊問題等。復(fù)雜方向控制回路有時間控制式控制回路和行程控制式控制回路兩種。（1）時間控制式換向回路拓展知識雙向變量泵的換向回路及復(fù)雜方向控制回路2.復(fù)雜方向控制回路

（2）行程控制式換向回路Thankyou職業(yè)能力C-3-2能識讀與搭建液壓鎖緊回路一、核心概念液壓鎖緊：

所謂“鎖緊”就是防止液壓缸“漂移”，即在液壓缸不工作時，工作部件能在任意位置上停留，以及在停止工作時防止其在外力作用下發(fā)生移動。1）能描述鎖緊的概念，了解鎖緊回路的應(yīng)用場合。2）能認識液控單向閥和雙向液壓鎖，能描述元件結(jié)構(gòu)及工作原理，并繪制圖形符號。3）能掌握三位四通換向閥中位機能的特點和應(yīng)用。4）能識讀并分析基本鎖緊回路的工作原理圖。5）能合理選用液壓元件及工具進行鎖緊回路的搭建。6）能在自主學(xué)習(xí)中培養(yǎng)搜集信息、處理信息的能力。

學(xué)習(xí)目標二、學(xué)習(xí)目標

液壓叉車如圖C3-2-1所示，叉車在工作時，起升機構(gòu)可以完成上升和下降的運動轉(zhuǎn)換，并根據(jù)高度要求，能在行程范圍內(nèi)的任意位置停止并保持鎖緊。起升機構(gòu)的上升、鎖緊、下降可以采用液壓系統(tǒng)來完成，如圖C3-2-2所示。三、工作情境四、基本知識所謂鎖緊，就是防止液壓缸“漂移”，即在液壓缸不工作時，工作部件能在任意位置上停留，以及在停止工作時防止其在外力作用下發(fā)生移動。常用的鎖緊回路有換向閥鎖緊回路、液控單向閥單向鎖緊回路和液控單向閥雙向鎖緊回路，廣泛應(yīng)用于工程機械、起重運輸機械等有較高鎖緊要求的場合。（一）液控單向閥1.實物及圖形符號液控單向閥具有良好的單向密封性，常用于執(zhí)行元件需要長時間保壓、鎖定的場合，也可以防止液壓缸停止運動時因自重而下滑，也稱為液壓鎖。液控單向閥實物及圖形符號如圖C3-2-3所示。四、基本知識（一）液控單向閥2.結(jié)構(gòu)與工作過程圖C3-2-4所示為液控單向閥結(jié)構(gòu)原理圖。液控單向閥主要由活塞、頂桿、閥芯、閥體等組成。四、基本知識（一）液控單向閥2.結(jié)構(gòu)與工作過程圖C3-2-4所示為液控單向閥結(jié)構(gòu)原理圖。液控單向閥主要由活塞、頂桿、閥芯、閥體等組成。工作過程：如圖C3-2-5a所示，當(dāng)控制口K處無液壓油通入時，其功能與普通單向閥一樣，油液只能由進油口A流向出油口B，不能反向流動（圖中未畫出）；如圖C3-2-5b所示，當(dāng)控制口K處有液壓油通入時，活塞右側(cè)的油腔通泄油口，活塞在液壓力的作用下向右移動，推動頂桿，頂開閥芯，使油口A和B接通，油液就可以從B口流向A口。由于活塞有較大的作用面積，所以K口的控制壓力可以小于主油路壓力。四、基本知識（二）雙液控單向閥1.實物及圖形符號將兩個液控單向閥組合起來，共用一個控制活塞和閥體，就成了雙液控單向閥。雙液控單向閥的功能是實現(xiàn)雙油路的鎖緊，使液動機在所需位置上鎖緊。四、基本知識（二）雙液控單向閥2.結(jié)構(gòu)及工作過程圖C3-2-7所示為雙液控單向閥結(jié)構(gòu)原理圖，由閥體、頂桿、端蓋、彈簧和閥芯球等組成。工作過程：如圖C3-2-8a所示，當(dāng)液壓油從A口流入時，油液頂開左球，從A口向A1口正向流通，同時油液推動頂桿頂開右球，使B1口向B口反向接通；如圖C3-2-8b所示，當(dāng)液壓油從B口流入時，油液頂開右球，從B口向B1口正向流通，同時油液推動頂桿頂開左球，使A1口向A口反向接通；如圖C3-2-8c所示，當(dāng)A、B口均無液壓油時，兩個單向閥的閥芯球壓緊在閥體上，將油口封閉。四、基本知識（三）三位四通換向閥中位機能三位四通換向閥的閥芯處于閥體中間位置（常態(tài)位置）時，閥內(nèi)各油口的連通方式稱為中位機能。不同的中位機能可以滿足液壓系統(tǒng)不同的使用要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇中位機能還可簡化油路、節(jié)省液壓元件。三位四通換向閥的中位機能見表C3-2-1。四、基本知識（三）三位四通換向閥中位機能由表C3-2-1可知，三位四通換向閥中位機能會影響系統(tǒng)是否保壓、是否卸荷，換向平穩(wěn)性和精度，液壓缸是否處于“浮動”狀態(tài)。在分析和選擇三位四通換向閥時，通常應(yīng)該考慮以下幾個問題：1）系統(tǒng)是否需要保壓。中位時A、B口堵塞的換向閥具有一定的保壓作用。2）系統(tǒng)是否需要卸荷。中位時P、T口相互導(dǎo)通的換向閥可以實現(xiàn)系統(tǒng)卸荷。但此時如并聯(lián)有其他工作元件，會使其無法得到足夠壓力，而不能正常動作。3）是否有起動平穩(wěn)要求。在中位時，如液壓缸某腔通過換向閥A口或B口與油箱相通，會造成起動時該腔無足夠的油液進行緩沖，而使起動平穩(wěn)性變差。四、基本知識（三）三位四通換向閥中位機能4）是否有換向平穩(wěn)性與精度要求。中位時A、B口均堵塞的換向閥，換向時油液有突然的變化，易產(chǎn)生液壓沖擊，換向平穩(wěn)性差，但換向精度則相對較高；相反，如果換向閥A、B口均與T口相通，換向時具有一定的過渡作用，換向比較平穩(wěn)，液壓沖擊小，但工作部件的制動效果差，換向精度低。5）是否要求液壓缸“浮動”和能在任意位置停止。如中位時換向閥A、B口相互導(dǎo)通，臥式液壓缸就呈“浮動”狀態(tài)，可以通過其他機械裝置調(diào)整其活塞的位置。如果中位時換向閥A、B口均堵塞，則可以使液壓缸活塞在任意位置停止。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練1.元件準備在操作前應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求制定操作計劃，并參照表C3-2-2準備相應(yīng)的設(shè)備和工具。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運行驗證準備參照表C3-2-3，在液壓仿真軟件中抄繪液壓叉車鎖緊回路，仿真運行，熟悉回路運行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運行驗證準備參照表C3-2-3，在液壓仿真軟件中抄繪液壓叉車鎖緊回路，仿真運行，熟悉回路運行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運行驗證準備參照表C3-2-3，在液壓仿真軟件中抄繪液壓叉車鎖緊回路，仿真運行，熟悉回路運行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運行驗證準備參照表C3-2-3，在液壓仿真軟件中抄繪液壓叉車鎖緊回路，仿真運行，熟悉回路運行原理。

（一）操作條件五、能力訓(xùn)練2.回路運行驗證準備參照表C3-2-3，在液壓仿真軟件中抄繪液壓叉車鎖緊回路，仿真運行，熟悉回路運行原理。

（二）安全及注意事項五、能力訓(xùn)練1）液壓缸安裝牢靠，且活塞桿伸出時保持安全距離。2）元件安裝距離合理，油管處于自然放松狀態(tài)，不緊繃、不扭曲。3）齒輪泵壓力設(shè)置在合理范圍，一般為2～4MPa，同時注意零壓起動。4）打開齒輪泵，注意觀察，以防管路未連接牢固而崩開。5）觀察、記錄回路運行情況，對設(shè)備使用中出現(xiàn)的問題進行分析和解決。6）完成后卸壓、關(guān)閉齒輪泵，拆下的元件和管路放回原位，對破損老化元件及時維護或更換。

（三）操作過程五、能力