液压传动试验指导书.docx
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液压传动试验指导书
液压与气压传动实验指导书
气动部分
实验安全规则
安全
通常情况下，使用气动元件做实验时，不会发生真正的危险。
尽管如此，所有的管路连接工作都应该在切断压力的情况下进行的（关闭压缩空气预处理单元上的球阀）。
做实验时必须注意下列问题：
⏹应确保分配器与快速接头可靠地锁定
⏹当通压缩空气时，塑料软管不能从快速接头上脱掉，以防出现“抽打现象”，注意保护眼睛。
⏹当带压拆卸管路时，用一只手按住快速接头的卡环，另一只手紧紧握住管子末端，然后拔下管子。
⏹当接通压缩空气时，气缸可能会出现不由自主地运动。
⏹不要试图接触任何运动的部件（活塞杆、开关凸轮）。
你的手指可能会在限位开关和开关凸轮之间被夹伤。
完成实验练习
⏹在练习时间内达到最佳的相互协作和卓有成效的学习效果，做每一个实验练习时，应该由两个以上的学生一起做。
⏹所用的元件被列表在实验指导书中。
⏹在实验底板上元件的布置应该按照每个实验练习给出的布置图来做。
⏹用快速安装卡将元件正确地固定在实验底板的槽上。
⏹按照回路图用塑料软管和三通管连接回路。
⏹轻推软管即可将其插入到快速接头内。
拆卸管路时，用一只手按住快速接头的卡环，另一只手拔下管子。
⏹注意：
为了避免塑料软管连接处老化，要经常用切管刀切下管子的端部。
⏹查找错误的最好方法是：
当出现错误时，不要重新连接回路，特别是已经连接好的回路。
可使用系统故障分析方法查找错误并排除故障。
调试
⏹对于每一个实验练习，供气压力为6-8bar，应该使用无润滑油的压缩空气，进气量为50-100Nl/min。
⏹做实验时应将系统压力通过调压阀设置为标准的。
所有的工作管路都不能有压力（关闭压缩空气预处理单元上的球阀）。
⏹在运行过程中，当出现气量不足时，压缩空气会从顶开的快速接头或从塑料软管处泄漏，从而导致压力下降。
！
实验练习1
单作用气缸的直接控制回路（控制活塞杆伸出）
实验目的
练习和操纵气动控制回路的基本技能和技巧。
元件表
位置号
01
02
03
06
21
数量
1
1
1
1
1
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
单作用气缸
按钮式（3/2）二位三通换向阀
压力表
实验任务
■按下按钮（S1）后，单作用气缸（Z1）的活塞杆伸出。
只要按着按钮，活塞杆就保持在伸出的状态。
■作用在气缸活塞杆上的压力显示在压力表上。
■压缩空气经过压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）和分配器向系统供气。
■根据ISO1219和RP68P标准，画出回路图并标出元件的接口代码。
注意事项
■这个简单的练习可以帮助学生熟悉实验练习单元和元件。
■学生会用压缩空气预处理单元调节出合适的工作压力以及练习使用塑料管和快速接头。
■在第一个练习开始前，应该告知学生实验的操作步骤及安全措施。
气动回路图
■按下按钮S1后，单作用气缸Z1的活塞杆伸出。
只要按着按钮，活塞杆就保持在伸出的状态。
■压力表显示出作用在气缸活塞杆上的压力。
实验步骤
■元件在实验底板上安装的位置与示意图安装的位置相一致。
■用空气调节处理元件中的调压阀设置工作压力为pe＝5bar.
■根据回路图，用塑料管和附件将元件连接起来。
■转动球阀接通压缩空气i。
■开始实验练习并检查功能是否正确。
实验结论
■用二位三通换向阀可以对单作用气缸进行基本的控制。
■单作用气缸的初始位置（活塞杆退回）应与所安装的二位三通换向阀的初始位置（常断）相对应。
实验练习2
单作用气缸的直接控制回路（控制活塞杆返回）
实验目的
使用一个具有双向流动功能，初始位置常通的（3/2）二位三通换向阀控制一个单作用气缸在发出于初始位置时伸出。
元件表
位置号
01
02
03
07
数量
1
1
1
1
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
单作用气缸
按钮式（3/2）二位三通换向阀
实验任务
■接通压缩空气后，单作用气缸（Z1）的活塞杆的初始位置是伸出的。
■按下按钮（S1）后，单作用气缸的活塞杆应该返回并且只要按下按钮，活塞杆就保持在缩回的状态。
■压缩空气经过压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）和分配器向系统供气。
■根据ISO1219和RP68P标准，画出回路图并标出元件的接口代码。
气动回路图
■通过操作球阀式（3/2）二位三通换向阀即通压缩空气后，单作用气缸的活塞杆伸出。
■按下按钮（二位三通换向阀）后，单作用气缸的活塞杆返回，只要按着按钮，活塞杆就保持在缩回的状态。
注意事项
■（3/2）二位三通换向阀吃了由初始位置长短或畅通两种座阀式结构之外，还有滑阀式结构。
滑阀式结构的优点是允许压缩空气双向“流动”。
因此，这种类型的阀既可以用于初始状态常通，也可以用于初始状态常断。
参考元件的技术说明：
具有双向流动的滑阀的接口代码名称常常有不同的表达方式：
在有些情况下，符号仅表示设计结构，但是，接口常用1/3获3/1，或1（3）获3
（1）表示。
■对于伺服阀来讲，除了改变两个借口1和3外，还经常需要进行机械改变（例如转动伺服头）。
■在回路图中采用手动操作的初始位置常通的（3/2）二位三通换向阀的解决方案是正确的。
■如果实验室没有配置初始位置常通的（3/2）二位三通换向阀，则可用初始位置常通的（5/2）二位五通换向阀代替。
实验步骤
■元件在实验底板上安装的位置与示意图安装的位置相一致。
■用空气调节处理元件中的调压阀设置工作压力为pe＝5bar.
■根据回路图，用塑料管和附件将元件连接起来。
■转动球阀接通压缩空气。
■开始实验练习并检查功能是否正确。
实验结论
二位三通换向阀除了具有初始位置常断的之外，也有初始位置常通的。
当气动回路图画成“无压力”状态（球阀式（3/2）二位三通换向阀为“关断”状态）时，气缸也必须画成不受压力的状态，也就是活塞杆处于缩回的状态。
实验练习3
单作用气缸的间接控制回路
实验目的
该实验以一个单作用气缸和一个单气控（3/2）二位三通换向阀为例来练习间接地控制单作用气缸。
元件表
位置号
01
02
03
06
09
数量
1
1
1
1
1
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
单作用气缸
按钮式（3/2）二位三通换向阀
单气控（3/2）二位三通换向阀
实验任务
■单作用气缸（Z1）的活塞杆的初始位置为缩回状态。
在按动按钮（S1）后，活塞杆应伸出。
■注意：
控制一个大尺寸的气缸（活塞的直径大）需要一个相应大通径的换向阀。
■气缸可以被安装在距离按钮式开关（S1）有一定距离的地方。
■在松开手动按钮式开关（S1）后，气缸的活塞应自动返回到它的初始位置。
■根据ISO1219和RP68P标准，画出回路图并标出元件的接口代码。
气动回路图
■一个手动操作的初始位置常断的（3/2）二位三通换向阀（启动按钮S1）控制压缩空气作用到单气控（3/2）二位三通换向阀的控制口上。
■通过一个单气控（3/2）二位三通换向阀可以控制一个大尺寸单作用气缸的活塞杆伸出。
注意事项
■了解气动元件规格方面的基础知识是理解这个练习的前提。
■应该指出的是：
在实验练习中应该使用不同尺寸和颜色的塑料软管。
■回路图：
控制管路是指在信号元件的输出端（例如：
按钮S1）和主控元件的控制端（例如：
单气控（3/2）二位三通换向阀，接口12）之间的连接管路，该连接线用虚线表示。
■到信号元件的压力管路也经常画成虚线。
■注意：
对学员尤为重要的是要弄清“伺服阀”和“气缸的间接控制，两者不能混淆。
■在气动中采用间接控制的主要原因是：
用一个小通径的换向阀可以控制一个大尺寸的单作用气缸以适宜的工作速度运动。
此外，按钮也可以安装到距离气缸更远的地方（例如：
将按钮式开关安装在控制面板上）。
实验步骤
■元件在实验底板上安装的位置与示意图安装的位置相一致。
■用空气调节处理元件中的调压阀设置工作压力为pe＝5bar.
■根据回路图，用塑料管和附件将元件连接起来。
■转动球阀接通压缩空气。
■开始实验练习并检查功能是否正确。
实验结论
大尺寸的气缸不能使用小通径的换向阀进行直接控制，但是，通过安装一定通径的气控（3/2）二位三通换向阀可以实现对这类气缸进行间接控制。
实验练习4
单作用气缸的调速回路
实验目的
使用一个单向节流阀对单作用气缸进行无级地调速。
元件表
位置号
01
02
03
07
15
21
数量
1
1
1
1
1
2
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
单作用气缸
按钮式（3/2）二位三通换向阀
单向节流阀
压力表
实验任务
■单作用气缸（Z1）的活塞杆的初始位置为缩回状态。
活塞杆的伸出速度可以无级地调节。
■活塞杆以正常的速度返回，返回的速度不可以调节。
■用一个手动操作按钮（S1）来控制气缸。
松开按钮后，气缸的活塞杆自动地返回到它的初始位置。
■补充回路图。
■根据ISO5599或RP68P标准，所有的链接都应标注接口代码。
气动回路图
■用一个按钮式（3/2）二位三通换向阀（S1）直接控制一个单作用气缸（Z1）。
■在气缸和控制阀之间的工作管路上安装一个单向节流阀，使活塞杆伸出的速度可以无级地调节并以正常的速度返回（通过弹簧力）。
■单向节流阀应该安装为进气节流的方向。
■两个压力表显示出单向节流阀前后的压力。
注意事项
■如果单向节流阀没有接口代码，那么，阀上的符号方向可以作为单向节流阀的参考方向。
■如果单向节流阀被关闭或堵塞，那么，单作用气缸只能返回，而不能伸出。
实验步骤
■元件在实验底板上安装的位置与示意图安装的位置相一致。
■用空气调节处理元件中的调压阀设置工作压力为pe＝5bar.
■根据回路图，用塑料管和附件将元件连接起来。
■尽可能地拧松（逆时针方向）单项节流阀上的滚花螺钉。
■转动球阀接通压缩空气。
■操作S1观察活塞杆伸出和返回的速度。
■当频繁地改变单向节流阀节流口的大小时，观察活塞杆两个方向（伸出和返回）的速度以及两个压力表的压力。
实验结论
■使用单向节流阀可以对气缸活塞杆的运动进行无级地调速。
■单向节流阀被安装在气缸和换向阀之间的工作管路上。
■进气节流可以控制单作用气缸活塞杆的伸出运动。
实验练习5
单作用气缸的慢速伸出，快速返回回路
实验目的
■调节气缸活塞杆伸出的速度。
■利用快速排气阀使气缸的活塞杆在返回时能够获得尽可能高的速度。
元件表
位置号
01
02
03
07
15
16
数量
1
1
1
1
1
1
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
单作用气缸
按钮式（3/2）二位三通换向阀
单向节流阀
快速排气阀
实验任务
■单作用气缸（Z1）的活塞杆的伸出速度可以调节。
■当换向阀（S1）被安装在距气缸有一段距离的位置时，活塞杆应该以尽可能快的速度返回。
■用一个手动操作按钮（S1）来控制气缸。
松开按钮后，气缸的活塞杆自动地返回到它的初始位置。
■补充回路图。
■根据ISO5599或RP68P标准，所有的链接都应标注接口代码。
气动回路图
■通过安装在工作管路上的单向节流阀可以对活塞杆的伸出速度进行无级地调节。
■通过安装在工作管路上的快速调速发（尽可能地安装在气缸的接口处）是气缸的活塞以尽可能快的速度返回。
注意事项
在实际中，用一个双管接头将快速排气阀直接拧在气缸的接口上（除快速排气阀之外，其余的管径均小于30mm.。
）
■当压缩空气从快速排气阀排出时，听到的排气噪声取决于气缸的直径和活塞杆的速度。
使用消音器可以有效地保护在附近工作的人员。
■快速排气阀同样可以被用于需要快速释放压力的场合（例如：
它们可以被安装在气动双手操纵的安全回路中）
实验步骤
■元件在实验底板上安装的位置与示意图安装的位置相一致。
■根据回路图，用塑料管和附件将元件连接起来。
■尽可能地拧松（逆时针方向）单向节流阀上的滚花螺钉。
■转动球阀接通压缩空气。
■操作S1观察活塞杆伸出和返回的速度。
■当频繁地改变单向节流阀节流口的大小时，观察活塞杆两个方向（伸出和返回）的速度以及两个压力表的压力。
实验结论
■在气缸相应的工作管路上，通过安装快速排气阀可以使气缸获得尽可能快的速度。
■气缸内的压缩空气可以直接通过快速排气阀的排气口3排出。
■快速排气阀可以直接安装在气缸的接口上。
实验练习6
用按钮式换向阀直接控制双作用气缸的回路
实验目的
■练习使用手动操作的（5/2）二位五通换向阀直接控制双作用气缸的技能。
■观察双作用气缸的可调节弹性缓冲的效果。
元件表
位置号
01
02
04
08
数量
1
1
1
1
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
双作用气缸，带可调节弹性缓冲装置
按钮式（5/2）二位五通换向阀
实验任务
■按住按钮后，双作用气缸（Z1）的活塞杆伸出。
■松开按钮（S1）后，双作用气缸的活塞应该自动地返回到它的初始位置。
■补充回路图。
■根据ISO5599或RP68P标准，所有的链接都应标注接口代码。
气动回路图
■在初始位置上，气缸的活塞杆为缩回状态。
■利用手动操作的（5/2）二位五通换向阀（序号08）对双作用气缸进行直接控制。
■安装在气缸上的弹性缓冲装置能够调节。
注意事项
■在练习的最后，查阅（4/2）二位四通换向阀并解释这两种阀设计上的区别。
■解释（5/2）二位五通换向阀不同的阀芯设计特点（软密封滑阀，金属滑阀）
■调节弹性缓冲装置的螺钉必须使用小改锥。
实验步骤
■元件在实验底板上安装的位置与示意图安装的位置相一致。
■根据回路图，用塑料管和附件将元件连接起来。
■转动球阀接通压缩空气。
■查看气缸的活塞杆的初始位置是否为缩回状态，有杆腔是否有压力存在。
■按动S1。
■检查动作是否正确。
实验结论
■使用（5/2）二位五通换向阀可以对双作用气缸进行控制。
■（5/2）二位五通换向阀处于初始位置（弹簧端）时，阀口1为压缩空气的“进气口”，阀口2压缩空气的“输出口”，阀口4为“排气口”
实验练习7
双作用气缸的间接控制回路
实验目的
练习使用一个气控（5/2）二位五通换向阀间接控制双作用气缸的技能。
元件表
位置号
01
02
04
10
06
数量
1
1
1
1
1
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
双作用气缸，带可调节弹性缓冲装置
气控（5/2）二位五通换向阀
按钮式（3/2）二位三通换向阀初始位置常断
实验任务
■双作用气缸（Z1）的活塞杆的初始位置为缩回状态。
按下按钮（S1）后，活塞杆应该伸出。
■间接地控制气缸Z1。
■松开按钮（S1）后，双作用气缸的活塞应该自动地返回到它的初始位置。
■补充回路图。
■根据ISO5599或RP68P标准，所有的链接都应标注接口代码。
气动回路图
■利用一个手动操作的（3/2）二位三通换向阀（信号元件S1）控制一个气控（5/2）二位五通换向阀（主控元件。
）
■双作用气缸的活塞杆（执行元件Z1）伸出。
注意事项
■指出如何按控制顺序把元件分成不同的类型：
信号元件（信号输入）
控制元件（信号处理）
主控元件（信号输出）
执行元件（执行运动）
■指出从信号元件到执行元件的信号流动方向。
■这种分类元件的方法和信号流动方向也应该在气动回路图中加以描述。
实验步骤
■元件在实验底板上安装的位置与示意图安装的位置相一致。
■根据回路图，用塑料管和附件将元件连接起来。
■转动球阀接通压缩空气。
■查看气缸的活塞杆的初始位置是否为缩回状态，有杆腔是否有压力存在。
■按动S1。
■检查动作是否正确。
实验结论
■气控（5/2）二位五通换向阀像所有的气控阀一样，可以用一个（3/2）二位三通换向阀（作为信号元件）进行操作。
■信号元件的功能（3/2）二位三通换向阀）主要采用的是初始位置常断式。
实验练习8
双作用气缸的调速回路
实验目的
练习使用单向节流阀以不同的节流方式对双作用气缸的运动速度进行调节并观察调节效果。
元件表
位置号
01
02
04
08
15
数量
1
1
1
1
2
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
双作用气缸，带可调节弹性缓冲装置
按钮式（5/2）二位五通换向阀
可调单向节流阀
实验任务
■双作用气缸（Z1）的活塞杆的初始位置为缩回状态。
双作用气缸（执行元件Z1）的活塞杆伸出和返回速度可以无级地调节。
■无论活塞杆的伸出运动还是返回运动都不允许出现爬行。
■执行元件（Z1）和主控元件（S1）之间至少相距2—3米。
■用一个手动操纵按钮（主控元件S1）控制气缸的运动。
松开按钮后，气缸的活塞应该自动地返回到它的初始位置。
■补充回路图。
■根据ISO5599或RP68P标准，所有的链接都应标注接口代码。
气动回路图
■回路1：
通过一个安装在与（5/2）二位五通换向阀2口相连的工作管路上的单向节流阀可以使气缸的活塞杆在伸出时实现排气节流调速。
■回路2：
通过一个安装在与（5/2）二位五通换向阀4口相连的工作管路上的单向节流阀可以使气缸的活塞杆在返回时实现排气节流调速。
■回路3：
通过两个安装在与（5/2）二位五通换向阀两个接口相连的工作管路上的单向节流阀可以使气缸的活塞杆在伸出和返回时实现排气节流调速。
■回路4：
通过一个安装在与（5/2）二位五通换向阀4口相连的工作管路上的单向节流阀可以使气缸的活塞杆在伸出时实现排气节流调速。
注意事项
■单向节流阀的“软管连接型”和“螺纹连接型”的区别
■讨论节流阀直接安装在换向阀的排气口上进行调速的优、缺点。
弄清楚在（4/2）两位四通换向阀或（5/2）二位五通换向阀上使用这种节流方式的区别。
■还要弄清楚排气消声节流阀的功能或直接安装在阀上。
实验步骤
■将四个实验练习分别在实验底板上连接出来。
■转动球阀接通压缩空气。
■在所有的四个练习中，调节单向节流阀开口的大小，然后观察并评价活塞的运动以及对速度和无爬行运动的影响。
实验结论
对于双作用气缸来讲，要想在两个方向上进行调速时，通常采用安装在气缸和（5/2）二位五通换向阀（主控元件）之间的工作管路上的两个单向节流阀来进行节流调速。
作为标准，两个单向节流阀均采用排气节流调速。
实验练习9
使用两个手动阀、脉冲阀控制一个双作用气缸
实验目的
练习使用一个气控脉冲阀控制一个双作用气缸。
元件表
位置号
01
02
04
06
15
07
11
数量
1
1
1
1
2
1
1
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
双作用气缸，带可调节弹性缓冲装置
按钮式（3/2）二位三通换向阀
可调单向节流阀
按钮式（3/2）二位三通换向阀，压缩空气可以双向流动。
双气控（5/2）二位五通脉冲式换向阀。
实验任务
■双作用气缸（执行元件Z1）的活塞杆的初始位置为缩回状态。
按下按钮（信号元件S1）后，活塞杆应伸出并且在松开按钮（S1）后，活塞杆仍保持在伸出状态。
■在按下第二个按钮（信号元件S2）后，气缸的活塞杆返回并保持在这个位置上，即使不再按着按钮（S2）。
■气缸活塞杆的速度在两个方向上能够无级地调节。
■补充回路图。
■根据ISO5599或RP68P标准，所有的链接都应标注接口代码。
气动回路图
■通过点动按钮S1可以使双作用气缸的活塞杆伸出到前端终点位置并保持在该位置上。
■只有当点动按钮S2时，活塞干才会返回到它的初始位置。
气缸两个方向上的运动速度可以用两个单向节流阀进行无级地调节。
注意事项
■讨论气动脉冲阀的基本特性和应用场合。
■当脉冲阀的两个控制口同时接收控制信号时，解释其原因和结果。
■在启动控制系统维护和故障检查时，应该注意脉冲阀没有定义的初始位置。
实验步骤
■元件在实验底板上安装的位置与示意图安装的位置相一致。
■根据回路图，用塑料管和附件将元件连接起来。
■转动球阀接通压缩空气。
观察气缸的活塞杆是否停在后端的终点位置上。
■点动S1，气缸的活塞杆伸出。
■点动S2，气缸的活塞杆返回。
■当气缸的活塞位于气缸的后端终点位置时，持续按住S1，然后持续按住S2。
确定其结果。
■重复同样的实验，但是这次气缸的活塞位于气缸的前端终点位置。
首先，持续按住S2，然后，再操纵S1。
实验结论
脉冲阀（例如（5/2）两位五通脉冲式换向阀）能够记忆启动信号并且总是用两个气动信号（（3/2）二位三通换向阀）进行控制。
脉冲阀可以保持在换向的位置上直收到反向控制信号为止（另一端不受压缩空气的作用）。
因此，脉冲阀没有定义的初始位置（相当于双稳元件）。
实验练习10
双作用气缸的位移控制回路
实验目的
利用限位开关控制双作用气缸位移。
元件表
位置号
01
02
04
06
15
13
11
数量
1
1
1
1
2
1
1
说明
带球阀式（3/2）二位三通换向阀的压缩空气预处理单元（分水过滤器、调压阀、截止阀）
六通分配器
双作用气缸，带可调节弹性缓冲装置
按钮式（3/2）二位三通换向阀
可调单向节流阀
带滚轮的（3/2）二位三通换向阀，
双气控（5/2）二位五通脉冲式换向阀。
实验任务
“薄板折弯机”
■在折弯机上使用了一个双作用气缸用于金属板成型。
■当按动按钮（S0）时，气缸（Z1）的活塞杆伸出，直到气缸活塞杆到达前端终点位置并使工件成型为止。
■然后。
气缸的活塞杆自动地返回到它的后端终点位置。
■气缸活塞杆的速度在两个方向上能够无级地调节。
■此外，通常情况下只是点动按钮（S0），如果一直按着的话，气缸仍然能返回到它的后端终点位置。
■画出带主控元件和执行元件的功能图。
■补充回路图。
■根据ISO5599或RP68P标准，所有的链接都应标注接口代码。
气动回路图
■如果
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