液压与气动的现状与发展

液压与气动的现状与发展（共8篇）

液压与气动的现状与发展篇1

液压与气动的现状与发展

液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动技术。近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。它的发展决定了机电产品性能的提高。它不仅能最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件，也是完成重大工程项目、重大技术装备的基本保证，更是机电产品和重大工程项目和装备可靠性的保证。所以说液压传动产品的发展是实现生产过程自动化、尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。现在世界各国都重视发展基础产品。近年来，国外液压技术由于广泛应用了高新技术成果，使基础产品在水平、品种及扩展应用领域方面都有很大提高和发展。

液压与气动技术发展方向可知，在液压气动产品的开发上我们有许多工作可做。任何一个液压气动元件厂，即使其规模不大，只要积极创新，突破一个方面，并保持技术领先，就可以在市场上占一席之地，在激烈的竞争中获得生存和发展。

液压与气动的现状与发展篇2

液压与气动属于机械设备快速发展的一门技术, 被广泛地应用到民用工业、机床、机械工业、汽车船舶等行业中, 也逐渐从单一形式发展成为传动、控制、检测与维修的一体化操作流程, 主要体现在液压与气动的设计、对设备维修技术以及管理应用的开发等。本文着手于培养学生应用的实践能力而开展实践性教学, 并根据液压与气动专业课程的教学方式、所存在的一些困惑以及改革对策而展开分析, 通过对问题的发现, 致力于解决问题。

二、存在的困惑

《液压与气动》课程中最难以理解的有如下三种类别:一是分析液压传动系统的工作原理, 二是根据负载去选择有关元件的调定压力, 三是元件结构的掌握, 尤其是动力元件的结构相对复杂, 学生们不理解便不能掌握。此现象存在的问题主要如下:

(1) 不重视对应用能力的培养。在教学过程中, 教师们经常会犯一种普遍的错误, 就是过多地讲解理论知识, 多讲解不是不好, 只是学生未必能全部吸收。从教学课程安排上分析, 理论性知识的学习课节要占总体的85%, 而对学生识读系统图、安装调试及排除能力的培养却不充分重视, 给实践性教学带来了压力。

(2) 教学方法不科学。教师在设计教学方案时, 如果没有抓住核心, 片面性地进行教学, 会使课程效果不强, 不能充分利用科学技术达到提高学习效率的目的。教师在教学的过程中没有自主创新课堂, 呆板的学习环境培养不出国家的栋梁, 也不会让学生真正地学到真技术, 制约了液压与气动专业型应用型人才的发展。

(3) 实践技术能力不强。教师没有把实践性教学放在首要位置, 没有重视此环节对学生的重要作用, 缺乏对模拟实验的关注, 导致学生的应用能力不强, 学到的只是书本上浅显却复杂的理论, 操作性不强, 也就没有真正做到掌握这门专业技术, 学习效率也降低了许多。

三、解决的对策

(1) 重视应用能力的培养。首先要坚持以理论知识为前提, 充分将所学的理论与实际结合起来, 利用新科技, 不断创新、不断探索, 将应用作为教学内容的主要任务, 主次分明, 分次重点讲解, 着重讲解核心内容。例如液压与气压的传动原理, 执行元件、动力元件、辅助元件及动力元件等各种元件的识别, 液压与气压的基本回路, 大方向要掌握好, 并着重讲解液压与气压的传动系统, 体现工程的实际部分。对于了解液压的工作原理、元件的工作原理、结构与组成部分, 只要扎实掌握以上的基础, 就会促进后面的学习。教师在教学时先要让学生对知识的整体框架有初步的了解, 清楚脉络, 慢慢地渗透实践学习中去。举个列子, 例如在学习液压元件时, 不要单单介绍其工作原理及应用, 要放在操作系统中去学习, 要选择回路作为载体, 可以选择速度控制为动力滑台液压系统, 以压力控制的液压系统, 以方向控制的汽车起重机系统以及综合性能注塑机系统, 充分让学生明白液压系统的地位和作用, 从而养成认真研究其内部组成及工作原理的习惯, 为学会安装、调试以及故障排除打下坚实的基础。其次, 要培养学生的识图能力, 多介绍实例, 把学习融入到生产生活中去。

(2) 创新教学方式。教师要根据课程内容、课程资源以及学生的领会能力, 采用创新的科学的教学方式, 以提高学习效率为目的, 因为《液压与气动》是与生活生产实际相结合的课程, 所以教师要从实例着手, 根据问题的提出解决问题, 培养学生的学习兴趣, 使他们养成良好的学习习惯。比如在学习液压系统所具备的特点时, 列举旋转木马的例子, 根据旋转所需要的能量应选择哪种动力源?如何与设备进行连接?怎样传递能量?让学生自我分析比较, 从而使他们更全面地认识到在应用中学会扬长避短。又如在学习液压系统的组成及工作原理时, 应以磨床工作台液压传动系统为例子, 分析磨床怎样运动的, 怎样实现, 让学生提出解决方案, 系统分析整个液压系统元件, 使他们对具体的学习内容能深刻的认识。此外, 要利用先进的科学技术进行创新教学, 例如用多媒体系统教学, 既可以使学生的知识面得到扩展, 又可以将难以理解的部分通过直观演示, 增强学生的吸收能力, 更好地应用到实际中去。

(3) 实践性教学。理论的学习最终要落实到实践中去, 所以实训课是最重要的环节之一。通过实训能让学生了解液压元件以及实际操作性, 学会简单地设计液压回路, 培养学生解决问题的能力, 真正让他们学到对液压的认识、拆迁、连接以及检测的完整性操作, 使他们初步拥有查找及排除的技能。

四、结论

以上是我对液压与气动专业在实践教学中所存在的困惑与解决的对策进行的分析, 液压与气动是机械工业的核心, 而机械工业是我国发展的核心, 所以为培养我国专业技术性人才, 我们必须要让学生从实践出真知, 真正地掌握核心内容, 把理论应用到实际中来。同时, 我们要充分发挥自己的职能, 利用创新的方法进行授课, 重点着手于实践性教学, 抓住重点, 让学生养成良好的学习习惯, 不断成才, 从而为社会创造更高的价值。

参考文献

[1]陈树海《.液压传动》教学改革的探索与实践[J].液压与气动, 2008 (5) .

[2]曹建东, 龚肖新.液压传动与气动技术[M].北京:北京大学出版社, 2006.

[3]冯艺.项目教学法在《液压与气动技术》教学中的应用[J].网络财富, 2010 (16) .

液压与气动的现状与发展篇3

【关键词】液压与气动；实践教学；新模式

一、基于软硬件结合的实验教学模式的构建

（一）多功能快速拆装式液压与气动实验教学平台的构建

这种实验教学平台的构建是为了更好地培养学生的动手能力，给学生创作一个更真实的操作环境，这个实验平台要包括四个模块的开发，主要是快装式液压传动控制实验回路开发模块、快装式气压传统控制实验回路开发模块、快装式电气气动控制实验回路开发、快装式气动PLC控制实验回路开发，通过这几个模块的开发，学生可以在这个平台上自主地进行实验，可以自主设计实验系统和回路，通过这个操作，学生可以充分享受到自己动手、自己设计的喜悦，可以把自己在实验过程中遇到的问题进行详细的记录，提高他们的实际操作能力。但是这个实验平台的构建并不是完美无缺的，事实上，这种让学生自己动手直接在实验平台上进行操作的实验方式会加速实验平台的损坏，减少实验平台的使用寿命，不利于实验平台的长期使用。因此，必须寻找更科学更具操作性的实验教学模式。

（二）软硬件结合的多功能液压与气动实验教学模式的构建

在这种实验教学模式下，可以在学生进行自己动手，设计液压与启动回路之前，对学生进行模拟训练，在这个训练中让学生严格按照实验原理进行正确的操作。比如可以设计实验模拟软件，把学生分成不同的小组进行模拟训练，待学生操作熟练后，再让学生"真刀真枪"地到实验平台上进行组装，进行快装式液压传动控制实验回路开发、快装式液压控制回路开发和快装式电气气动控制实验回路开发等。这样就避免了学生直接到实验平台操作的盲目性，避免了学生像无头苍蝇一样胡乱进行操作的可能。既可以满足学生进行实训操作的需要，又可以保护实验平台的寿命。

二、实验教学模式中教师要善于给学生设置问题情景，善于适时点拨学生

（一）在学生开始实验之前，教师要抛砖引玉，提出问题，让学生带着问题实验

很多学生都喜欢动手操作，但是他们往往又不明确或是不关心自己所要进行的操作包含了什么原理？实验是为了证明什么结果？是为了解释什么现象？这是实验教学的大忌，实验的目的就是为了让学生自觉地运用理论知识，如果学生为了实验而实验，那么效果可想而知。因此，教师要设疑，要让学生带着“为什么”进行实验。比如在安装叶片泵时，教师可以让学生解答这样几个问题，叶片的机构、叶片根部通油方式、叶片泵阀芯动作的原理等，让学生在操作中寻求答案。教师可以在实验教学开始前，把问题列出来，学生在实验操作完成后对问题进行一一解答，并上交给教师，让教师对学生的解答进行总结、点评。

（二）教师要适时地对学生的实验步骤，对实验中所涉及到的知识进行巧妙点拨

学生在进行操作实验前，教师要对实验中所用到的材料进行简单讲解，让学生了解材料的基本属性，了解重要元件的构成。同时，在学生的实验操作过程中，教师并不是一个“旁观者”，而应该是一个“引路者”，要及时点出学生操作不当的情况，给学生一定的提示，让学生能够正确操作，然后指引学生理解实验原理，并掌握各元件的使用和维护知识等。

三、对学生的实验训练和教学计划的安排要做到由浅入深，由易到难

液压与气动系统课程教学是比较复杂的，学生需要掌握大量的理论知识和实践操作知识，如果一开始就对学生进行难度较大的教学，那么学生学习极有可能发生“学不好到不想学”的质变，会让学生在学习中感到挫败感，会产生怎么也学不好干脆不学的厌学情绪，一旦学生滋生了这种心理，那么该课程的教学将会陷入“泥潭”，停滞不前。因此教师在教学中要讲究策略。要做到由易到难，一步一个脚印的教学步骤。可以让学生先做一些简单的操作实验，然后一步一步引导学生进行复杂的操作实验，要坚持“易——较难——高难”三步走教学策略。学生在没有进行实验操作以前，对实验大都有好奇心理，要抓住学生的这种好奇心理，带领他们先进行一些简单操作实验，比如做液压回路实验，可以先做一个简单的节流阀调速回路，然后再做相对比较复杂的多缸顺序动作回路等。这样既不会损害学生的实验积极性，又可以逐步提高他们的实验操作能力。

结语

综上所述，液压与气动课程的教学是极为复杂的，其包含了丰富的理论知识和实践知识，要想让学生熟练驾驭这门课程，教师要构建一个科学合理的实践教学模式，要让学生学有所得，学以致用。教师要为学生创造一个真实的实验教学平台，让学生在这个平台上可以自主操作，可以设计液压和回路，通过实践操作学生不仅可以将大量的理论知识和操作实践结合起来，而且能更深刻地理解理论知识，能更熟练地在操作中运用理论知识。当然，该课程实验教学模式的构建并不是随意的，需要考虑多方面的因素，包括实验资金的投入、实验设备的保护等，要积极探索更为科学的实验教学模式。

【参考文献】

[1]孟庆云.液压与气动实验教学改革与实践[J]，液压与气动，2011年03期.

[2]万里瑞.《液压与气动技术》课程教学改革[J]，新校园理论（上旬刊），2011年10期.

[3]张文峰.少课时液压与气动课程教学改革实践研究[J]，科教导刊，2011年36期.

液压与气动技术教案6-1 篇4

Ⅰ、引入新课

复习基本回路的组成、工作原理和功能

Ⅱ、讲授新课

电气-气动控制系统主要是控制电磁阀的换向，其特点是响应快，动作准确，在气动自动化应用中相当广泛。

电气-气动控制回路图包括气动回路和电气回路两部分。气动回路一般指动力部分，电气回路则为控制部分。通常在设计电气回路之前，一定要先设计出气动回路，按照动力系统的要求，选择采用何种形式的电磁阀来控制气动执行件的运动，从而设计电气回路。在设计中气动回路图和电气回路图必须分开绘制。在整个系统设计中，气动回路图按照习惯放置于电气回路图的上方或左侧。本内容主要介绍有关电气控制的基本知识及常用电气回路的设计。

1、常用电气元件基本符号

电气控制回路主要由按钮开关、行程开关、继电器及其触点、电磁铁线圈等组成。通过按钮或行程开关使电磁铁通电或断电，控制触点接通或断开被控制的主回路，这种回路也称为继电器控制回路。电路中的触点有常开触点和常闭触点。

（1）中间继电器

中间继电器由一个线圈、一个铁芯、衔铁、复位弹簧、一组触点及端子组成，如图13-2所示，由线圈产生的磁场来接通或断开触点。当继电器线圈流过电流时，衔铁就会在电磁吸力的作用下克服弹簧压力，使常闭触点断开，常开触点闭合；当继电器线圈无电流时，电磁力消失，衔铁在返回弹簧的作用下复位，使常闭触点闭合，常开触点打开，图13-3为其线圈及触点符号。

继电器线圈消耗电力很小，故用很小的电流通过线圈即可使电磁铁激磁，而其控制的触点，可通过相当大的电压电流，此乃所谓继电器触点的容量放大机能。

（2）时间继电器（Timer）

时间继电器目前在电气控制回路中应用非常广泛。它与中间继电器相同之处是由线圈与触点构成，而不同的是当输入信号时，电路中的触点经过一定时间后才闭合或断开。

按照其输出触点的动作形式分为以下两种： ①延时闭合继电器—（On delay timer）：当继电器线圈流过电流时，经过预置时间延时，继电器触点闭合；当继电器线圈无电流时，继电器触点断开。

②延时断开继电器—（Off delay tmer）：当继电器线圈流过电流时，继电器触点闭合；当继电器线圈无电流时，经过预置时间延时，继电器触点断开。

2、电气回路图绘图原则

电气回路图通常以一种层次分明的梯形法表示，也称梯形图。它是利用电气元件符号进行顺序控制系统设计的最常用的一种方法。梯形图表示法可分为水平梯形回路图及垂直梯形回路图两种。

如图13-5所示为水平型电路图，图形上下两平行线代表控制回路图的电源线，称为母线。

梯形图的绘图原则为：

1、图形上端为火线，下端为接地线。

2、电路图的构成是由左而右进行。为便于读图，接线上要加上线号。

3、控制元件的连接线，接于电源母线之间，且应力求直线。

4、连接线与实际的元件配置无关，其由上而下，依照动作的顺序来决定。

5、连接线所连接的元件均以电气符号表示，且均为未操作时的状态。

6、在连接线上，所有的开关、继电器等的触点位置由水平电路的上侧的电源母线开始连接。

7、一个梯形图网络有多个梯级组成，每个输出元素（继电器线圈等）可构成一个梯级。

8、在连接线上，各种负载、如继电器、电磁线圈、指示灯等的位置通常是输出元素，要放在在水平电路的下侧。

9、在以上的各元件的电气符号旁注上文字符号。

3、基本电气回路

1．是门电路（YES）

是门电路是一种简单的通断电路，能实现是门逻辑电路。图为是门电路，按下按钮PB，电路1导通，继电器线圈K励磁，其常开触点闭合，电路2导通，指示灯亮。若放开按钮，则指示灯熄灭。

2．或门电路（OR）

如图所示的或门电路也称为并联电路。只要按下三个手动按钮中的任何一个开关使其闭合，就能使继电器线圈K通电。例如要求在一条自动生产线上的多个操作点可以进行作业。或门电路的逻辑方程为S=a+b+c。

3．与门电路（AND）

如图所示的与门电路也称为串联电路。只有将按钮a、b、c同时按下，则电流通过继电器线圈K。例如一台设备为防止误操作，保证安全生产，安装了两个启动按钮，只有操作者将两个气动按钮同时按下时，设备才能开始运行。与门电路的逻辑方程为S=a.b.c

4．自保持电路

自保持电路又称为记忆电路，在各种液、气压装置的控制电路中很常用，尤其是使用单电控电磁换向阀控制液、气压缸的运动时，需要自保持回路。

启动与停止信号同时到达时,输出是什么状态:如为启动则为启动优先,反之则为停止优先

5．互锁电路

互锁电路用于防止错误动作的发生，以保护设备、人员安全。如电机的正转与反转，气缸的伸出与缩回，为防止同时输入相互矛盾的动作信号，使电路短路或线圈烧坏，控制电路应加互锁功能。如图所示，按下按钮PB1，继电器线圈K1得电，第2条线上的触点K1闭合，继电器K1形成自保，第3条线上K1的常闭触点断开，此时若再按下按钮PB2，继电器线圈K2一定不会得电。同理，若先按按钮PB2，继电器线圈K2得电，继电器线圈K1也一定不会得电。

6．延时电路

随着自动化设备的功能和工序越来越复杂，各工序之间需要按一定的时间紧密巧妙地配合，要求各工序时间可在一定时间内调节，这需要利用延时电路来加以实现。延时控制分为两种，即延时闭合和延时断开。

如图a为延时闭合电路，当按下开关PB后，延时继电器T开始计时，经过设定的时间后，时间继电器触点闭合，电灯点亮。放开PB后，继电器T立即断开，电灯熄灭。图b为延时断开电路，当按下开关PB后，时间继电器T的触点也同时接通，电灯点亮，当放开PB后，延时断开继电器开始计时，到规定时间后，时间继电器触点T才断开，电灯熄灭。

（a）延时闭合（b）延时断开

延时电路

4、电气—气动程序回路设计

在设计电气—气动程序控制系统时，应将电气控制回路和气动动力回路分开画，两个图上的文字符号应一致，以便对照。

电气控制回路的设计方法有多种，本内容主要介绍直觉法。1．用直觉法（经验法）设计电气回路图

用直觉法设计电气回路图即是应用气动的基本控制方法和自身的经验来设计。是用此方法设计控制电路的优点是：适用于较简单的回路设计，可凭藉设计者本身的积累经验，快速的设计出控制回路。但此方法的缺点是：设计方法较主观，对于较复杂的控制回路不宜设计。在设计电气回路图之前，必须首先设计好气动动力回路，确定与电气回路图有关的主要技术参数。在气动自动化系统中常用的主控阀有单电控两位三通换向阀、单电控两位五通换向阀、双电控两位五通换向阀、双电控三位五通换向阀四种。

用直觉法设计控制电路，必须从以下几方面考虑：（1）分清电磁换向阀的结构差异。（2）注意动作模式。

（3）对行程开关（或按钮开关）是常开触点还是常闭触点的判别。

（1）用两位五通单电控电磁换向阀控制单气缸运动

例1单气缸自动单往复回路：利用手动按钮控制单电控两位五通电磁阀来操纵单气缸实现单个循环。动力回路如图1（a），动作流程如下方框图表示，依照设计步骤完成1（b）所示电气回路图。

利用手动按钮控制单电控两位五通电磁阀来操纵单气缸实现单个循环。动力回路如图（a），动作流程如下方框图表示，依照设计步骤完成（b）所示电气回路图。

图 1 单气缸自动单往复回路 ①设计步骤

a．将启动按钮PB1及继电器K置于1号线上，继电器的常开触点K及电磁阀线圈YA置于3号线上。这样当PB1一按下，电磁阀线圈YA通电，电磁阀换向，活塞前进，完成方框1，2的要求。如图1（b）的1和3号线。

b．由于PB1为一点动按钮，手一放开，电磁阀线圈YA就会断电，则活塞后退。为使活塞保持前进状态，必须将继电器K所控制的常开触点接于2号线上，形成一自保电路，完成方框3的要求。如图1（b）的2号线。

c．将行程开关a1的常闭触点接于1号线上，当活塞杆压下a1，切断自保电路，电磁阀线圈YA断电，电磁阀复位，活塞退回，完成方框5的要求。图1（b）中的PB2为停止按钮。

②动作说明

a．将启动按钮PB1按下，继电器线圈K通电，控制2和3号线上所控制得常开触点闭合，继电器K自保，同时3号线接通，电磁阀线圈YA通电，活塞前进。

活塞杆压下行程开关a1，切断自保电路，1和2号线断路，继电器线圈K断电，K所控制的触点恢复原位。同时3号线断路，电磁阀线圈YA断电，活塞后退。例2 单气缸自动连续往复回路

动力回路如图2（a），动作流程如下方框图表示。依照设计步骤完成2（b）所示电气回路图。用直觉法（经验法）设计电气回路图

图 2 单气缸自动连续往复回路

①设计步骤

a．将启动按钮PB1及继电器K1置于1号线上，继电器的常开触点K1置于2号线上并与PB1并联和1号线形成一自保电路。在火线上加一继电器K1的常开触点。这样当PB1一按下，继电器K1线圈所控制的常开触点K1闭合，3、4和5号线上才接通电源。

b．为得到下一次循环的开始，必须多加一个行程开关，使活塞杆退回压到a0再次使电磁阀通电。为完成这一功能，a0以常开触点形式接于3号线上，系统在未起动之前活塞杆压在a0上，故a0的起始位置是接通的。

c.由图1 b稍加修改，即可得到电气回路图2（b）。②动作说明

a．启动按钮PB1按下，继电器线圈K1通电，2号线和火线上的K1所控制得常开触点闭合，继电器K1形成自保。

b．3号线接通，继电器K2通电，4和5号线上的继电器K2的常开触点闭合，继电器K2形成自保。

c．5号线接通，电磁阀线圈YA通电，活塞前进。d．当活塞杆压下a1时，继电器线圈K2断电，K2所控制的常开触点恢复原位，继电器K2的自保电路断开，4和5号线断路，电磁阀线圈YA断电，活塞后退。

e．活塞退回压下a0时，继电器线圈K2又通电，电路动作由b开始。

f．如按下PB2，则继电器线圈K1和K2断电，活塞后退。PB2为急停或后退按钮。

例3单气缸延时单往复运动回路

动力回路如图3（a），位移—步骤图如图3（b），用直觉法（经验法）设计电气回路图动作流程如下方框图表示，依照设计步骤完成3（c）所示电气回路图。

图 3单气缸延时单往复运动回路 ①设计步骤

a．将启动按钮PB1及继电器K置于1号线上，继电器的常开触点K及电磁阀线圈YA置于4号线上，这样当PB1一按下，电磁阀线圈通电，完成方框1和2 的要求。

b．当PB1松开，电磁阀线圈YA断电，活塞后退。为使活塞保持前进，必须将继电器K的常开触点接于2号线上，且和PB1并联，和1号线构成一自保电路，从而完成方框3的要求。

c．将行程开关a1的常开触点和定时器线圈T连接于3号线上。当活塞杆前进压下a1时，定时器动作，计时开始，如此完成方框4的要求。d．定时器T的常闭触点接于1号线上。当定时器动作，计时终止，定时器的触点T断开，电磁阀线圈YA断电，活塞后退，从而完成方框5、6和7的要求。如图3（c）所示。②动作说明

a．按下按钮PB1，继电器线圈K通电，2和4号线上K所控制的常开触点闭合，继电器K形成自保。且4号通路，电磁铁线圈YA通电，活塞前进。

b．活塞杆压下a1，定时器动作，经过设定时间T，定时器所控制的常闭触点断开，继电器K断电，继电器所控制的触点复位。

c.4号线开路，电磁铁线圈YA断电，活塞后退。

d.活塞杆一离开a1，定时器线圈T断电，其所控制的常闭触点复位。

总结：

用两位五通双电控电磁换向阀控制单气缸运动

用直觉法（经验法）设计电气回路图

由上所述，使用单电控电磁阀控制气缸运动，由于电磁阀的特性，控制电路上必须有自保电路。而两位五通双电控电磁阀有记忆功能，且阀芯的切换只要一个脉冲信号即可，控制电路上不必考虑自保，电气回路的设计简单。

四、问题探究

双缸往复回路的实现

Ⅲ.本课小结

Ⅳ.布置作业

项目八电气-气动程序控制回路的设计

Ⅰ、引入新课

复习电气回路的基本组成及搭建方法。

Ⅱ、讲授新课

（2）用两位五通双电控电磁换向阀控制单气缸运动例-4 单气缸自动单往复回路

利用手动按钮使气缸前进，到达预定位置自动后退。动力回路如图4a，动作流程如下方框图表示，依照设计步骤完成4b所示电气回路图。

①设计步骤图 4单气缸自动单往复回路 a．将启动按钮PB1和电磁阀线圈YA1置于1号线上。当PB1一按下立即放开，线圈YA1通电，电磁阀换项，活塞前进，达到方框1、2和3的要求。

ｂ．将行程开关a1以常开触点的形式和线圈YA0置于2号线上。当活塞前进压下a1时，YA0通电，电磁阀复位，活塞后退，完成方框和5的要求。电路如图4（b）所示。

①设计步骤

a．将启动按钮PB1和继电器线圈K置于1号线上，K所控制的常开触点接与2号线上。当按下PB1后立即放开，2号线上K的常开触点闭合，继电器K自保，则3和4号线有电。

b．电磁铁线圈YA1置于3号线上。当按下PB1，线圈YA1通电，电磁阀换项，活塞前进，完成方框1、2和3的要求。用直觉法（经验法）设计电气回路图例5 单气缸自动连续往复回路

图 5单气缸自动连续往复回路

c．行程开关a1以常开触点的形式和电磁铁线圈YA0接于4号线上。当活塞杆前进压下a1时，线圈YA0通电，电磁阀复位，气缸活塞后退，完成方框4的要求。

d．为得到下一次循环，必须加一个起始行程开关a0，使活塞杆后退，压下a0时，将信号传给线圈YA1，使YA1再通电。为完成此项工作，a0以常开触电的形式接与3号线上。系统在未启动之前，活塞在起始点位置，a0被活塞杆压住，故其起始状态为接通状态。PB2为停止按钮。电路如图5（b）所示。

四、问题探究

双缸往复回路的实现 Ⅲ.本课小结

液压与气动复习试题库及参考答案篇5

六、问答题

1．是门元件与非门元件结构相似，是门元件中阀芯底部有一弹簧，非门元件中却没有，说明是门元件中弹簧的作用，去掉该弹簧是门元件能否正常工作，为什么？

答：当“是门”元件正常工作时，气流由气源流向输出口S，若由于某种原因使气源压力p为零而输出仍保持压力，则输出口S气流会回流到气源口，输出口S的污秽会进入是门元件甚至是门元件前的其它控制阀。这种情况应该避免。故采用弹簧使是门元件阀芯复位，防止输出口S气流回流。此中情况下非门元件输出口S回流气流正好使阀芯关断，故不需弹簧。2．简述压缩空气净化设备及其主要作用。

答：压缩空气净化设备一般包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。后冷却器安装在空气压缩机出口管道上，它将压缩空气中油雾和水汽达到饱和使其大部分凝结成滴而析出。油水分离器安装在后冷却器后的管道上，作用是分离压缩空气中所含的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。贮气罐的主要作用是贮存一定数量的压缩空气，减少气源输出气流脉动，增加气流连续性，进一步分离压缩空气中的水分和油分。干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥。3．试比较截止式气动逻辑元件和膜片式气动逻辑元件的特点。

答：（1）在工作原理上：高压截止式逻辑元件的动作是依靠气压信号推动阀芯或通过膜片变形推动阀芯动作，改变气流的通路以实现一定的逻辑功能；高压膜片式逻辑元件由带阀口的气室和能够摆动的膜片构成，它通过膜片两侧造成压力差使膜片向一侧摆动，从而开关相应的阀口，使气流的流向、流路切换，以实现各种逻辑控制功能。

（2）在性能上各有长处：高压截止式逻辑元件的阀芯是自由圆片或圆柱体，检查、维修、安装方便，行程短，流量大。高压膜片式逻辑元件结构简单，内部可动部件摩擦小，寿命长，密封性好。

4．简述冲击气缸的工作过程及工作原理。

答：它的工作过程可简单地分为三个阶段。第一段，气源由孔A供气，孔B排气，活塞上升并用密封垫封住喷嘴，气缸上腔成为密封的储气腔。第二段，气源改由孔A排气，孔B进气。由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，而下腔作用面积较大，可使上腔贮存很高的能量。第三段，上腔压力增大，下腔压力继续降低，上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔的气体迅速充入到活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动，气体的压力能转换为活塞的动能，利用这个能量对工件冲击做工，产生很大的冲击力。5．使用气动马达和气缸时应注意那些事项？

答：气动马达在使用中必须得到良好的润滑。一般在整个气动系统回路中，在气动马达控制阀前设置油雾器，并按期补油，使油雾混入空气后进入气动马达，从而达到充分润滑。

气缸在使用时应注意环境温度为-35~+80℃；安装前应在1.5倍工作压力下进行试验，不应漏气；装配时所有工作表面应涂以润滑脂；安装的气源进口处必须设置油雾器，并在灰大的场合安装防尘罩；安装时应尽可能让活塞杆承受轴线上的拉力载荷；在行程中若载荷有变化，应该使用输出力充裕的气缸，并附设缓冲装置；多数情况下不使用满行程。6．简述气压传动系统对其工作介质—压缩空气的主要要求。

答：气动系统要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量，具有一定的净化程度，所含杂质（油、水及灰尘等）粒径一般不超过以下数值：气缸、膜片式和截止式气动元件--不大于50μm，气动马达、硬配滑阀--不大于25μm，射流元件--10μm左右。7．液压传动中常用的液压泵分为哪些类型？答：1）按液压泵输出的流量能否调节分类有定量泵和变量泵。定量泵：液压泵输出流量不能调节，即单位时间内输出的油液体积是一定的。变量泵：液压泵输出流量可以调节，即根据系统的需要，泵输出不同的流量。

2）按液压泵的结构型式不同分类有齿轮泵（外啮合式、内啮合式）、叶片泵（单作用式、双作用式）、柱塞泵（轴向式、径向式）螺杆泵。

8．如果与液压泵吸油口相通的油箱是完全封闭的，不与大气相通，液压泵能否正常工作？答：液压泵是依靠密闭工作容积的变化，将机械能转化成压力能的泵，常称为容积式泵。液压泵在机构的作用下，密闭工作容积增大时，形成局部真空，具备了吸油条件；又由于油箱与大气相通，在大气压力作用下油箱里的油液被压入其内，这样才能完成液压泵的吸油过程。如果将油箱完全封闭，不与大气相通，于是就失去利用大气压力将油箱的油液强行压入泵内的条件，从而无法完成吸油过程，液压泵便不能工作了。

9．什么叫液压泵的工作压力，最高压力和额定压力？三者有何关系？答：液压泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力，即油液克服阻力而建立起来的压力。液压泵的工作压力与外负载有关，若外负载增加，液压泵的工作压力也随之升高。液压泵的最高工作压力是指液压泵的工作压力随外载的增加而增加，当工作压力增加到液压泵本身零件的强度允许值和允许的最大泄漏量时，液压泵的工作压力就不再增加了，这时液压泵的工作压力为最高工作压力。

液压泵的额定压力是指液压泵在工作中允许达到的最高工作压力，即在液压泵铭牌或产品样本上标出的压力。

考虑液压泵在工作中应有一定的压力储备，并有一定的使用寿命和容积效率，通常它的工作压力应低于额定压力。在液压系统中，定量泵的工作压力由溢流阀调定，并加以稳定；变量泵的工作压力可通过泵本身的调节装置来调整。应当指出，千万不要误解液压泵的输出压力就是额定压力，而是工作压力。

10．什么叫液压泵的排量，流量，理论流量，实际流量和额定流量？他们之间有什么关系？答：液压泵的排量是指泵轴转一转所排出油液的体积，常用V表示，单位为ml/r。液压泵的排量取决于液压泵密封腔的几何尺寸，不同的泵，因参数不同，所以排量也不一样。

液压泵的流量是指液压泵在单位时间内输出油液的体积，又分理论流量和实际流量。

理论流量是指不考虑液压泵泄漏损失情况下，液压泵在单位时间内输出油液的体积，常用qt表示，单位为l/min（升/分）。排量和理论流量之间的关系是：式中n——液压泵的转速（r/min）；q——液压泵的排量（ml/r）

实际流量q是指考虑液压泵泄漏损失时，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积。由于液压泵在工作中存在泄漏损失，所以液压泵的实际输出流量小于理论流量。

额定流量qs是指泵在额定转速和额定压力下工作时，实际输出的流量。泵的产品样本或铭牌上标出的流量为泵的额定流量。

11．什么叫液压泵的流量脉动？对工作部件有何影响？哪种液压泵流量脉动最小？

答：液压泵在排油过程中，瞬时流量是不均匀的，随时间而变化。但是，在液压泵连续转动时，每转中各瞬时的流量却按同一规律重复变化，这种现象称为液压泵的流量脉动。液压泵的流量脉动会引起压力脉动，从而使管道，阀等元件产生振动和噪声。而且，由于流量脉动致使泵的输出流量不稳定，影响工作部件的运动平稳性，尤其是对精密的液压传动系统更为不利。通常，螺杆泵的流量脉动最小，双作用叶片泵次之，齿轮泵和柱塞泵的流量脉动最大。12．齿轮泵的径向力不平衡是怎样产生的?会带来什么后果?消除径向力不平衡的措施有哪些?

答：齿轮泵产生径向力不平衡的原因有三个方面：一是液体压力产生的径向力。这是由于齿轮泵工作时，压油腔的压力高于吸油腔的压力，并且齿顶圆与泵体内表面存在径向间隙，油液会通过间隙泄漏，因此从压油腔起沿齿轮外缘至吸油腔的每一个齿间内的油压是不同的，压力逐渐递减。二是齿轮传递力矩时产生的径向力。这一点可以从被动轴承早期磨损得到证明，径向力的方向通过齿轮的啮合线，使主动齿轮所受合力减小，使被动齿轮所受合力增加。三是困油现象产生的径向力，致使齿轮泵径向力不平衡现象加剧。

齿轮泵由于径向力不平衡，把齿轮压向一侧，使齿轮轴受到弯曲作用，影响轴承寿命，同时还会使吸油腔的齿轮径向间隙变小，从而使齿轮与泵体内产生摩擦或卡死，影响泵的正常工作。

消除径向力不平衡的措施： 1）缩小压油口的直径，使高压仅作用在一个齿到两个齿的范围，这样压力油作用在齿轮上的面积缩小了，因此径向力也相应减小。有些齿轮泵，采用开压力平衡槽的办法来解决径向力不平衡的问题。如此有关零件（通常在轴承座圈）上开出四个接通齿间压力平衡槽，并使其中两个与压油腔相通，另两个与吸油腔相通。这种办法可使作用在齿轮上的径向力大体上获得平衡，但会使泵的高低压区更加接近，增加泄漏和降低容积效率。

13．为什么称单作用叶片泵为非卸荷式叶片泵，称双作用叶片泵为卸荷式叶片泵？

答：由于单作用式叶片泵的吸油腔和排油腔各占一侧，转子受到压油腔油液的作用力，致使转子所受的径向力不平衡，使得轴承受到的较大载荷作用，这种结构类型的液压泵被称作非卸荷式叶片泵。因为单作用式叶片泵存在径向力不平衡问题，压油腔压力不能过高，所以一般不宜用在高压系统中。双作用叶片泵有两个吸油腔和两个压油腔，并且对称于转轴分布，压力油作用于轴承上的径向力是平衡的，故又称为卸荷式叶片泵。

14．双作用叶片泵如果要反转，而保持其泵体上原来的进出油口位置不变，应怎样安装才行？答：要使一个向前倾斜的双作用叶片泵反转，而反转时仍保持叶片前倾状态，须将泵拆开后，把转子及其上的叶片，定子和配流盘一块翻转180°（即翻转过去），这样便可保持其转子叶片仍处于前倾状态。但也由于是反转了，吸油口便成了压油口，而压油口又变成了吸油口。为了保持其泵体上原有的进出油口不变，在翻转180°的基础上，再将它们绕转子的轴线转90°，然后再用定位销将定子，配流盘在泵体上相对应的孔中穿起来，将泵装好即可。15．限压式变量叶片泵适用于什么场合?有何优缺点?

答：限压式变量叶片泵的流量压力特性曲线如图所示。在泵的供油压力小于p限时，流量按AB段变化，泵只是有泄漏损失，当泵的供油压力大于p限时，泵的定子相对于转子的偏心距e减小，流量随压力的增加而急剧下降，按BC曲线变化。由于限压式变量泵有上述压力流量特性，所以多应用于组合机床的进给系统，以实现快进→工进→快退等运动；限压式变量叶片泵也适用于定位、夹紧系统。当快进和快退，需要较大的流量和较低的压力时，泵在AB段工作；当工作进给，需要较小的流量和较高的压力时，则泵在BC段工作。在定位﹑夹紧系统中，当定位、夹紧部件的移动需要低压、大流量时，泵在AB段工作；夹紧结束后，仅需要维持较高的压力和较小的流量（补充泄漏量），则利用C点的特性。总之，限压式变量叶片泵的输出流量可根据系统的压力变化（即外负载的大小），自动地调节流量，也就是压力高时，输出流量小；压力低时，输出流量大。

优缺点：1）限压式变量叶片泵根据负载大小，自动调节输出流量，因此功率损耗较小，可以减少油液发热。2）液压系统中采用变量泵，可节省液压元件的数量，从而简化了油路系统。3）泵本身的结构复杂，泄漏量大，流量脉动较严重，致使执行元件的运动不够平稳。4）存在径向力不平衡问题，影响轴承的寿命，噪音也大。16．什么是双联泵？什么是双级泵？答：双联泵：同一根传动轴带动两个泵的转子旋转，泵的吸油口是公共的，压油口各自分开。泵输出的两股流量可单独使用，也可并联使用。双级泵：同一根传动轴带动两个泵的转子旋转，第一级泵输出的具有一定压力的油液进入第二级泵，第二级泵将油液进一步升压输出。因此双级泵具有单泵两倍的压力。

17．什么是困油现象？外啮合齿轮泵、双作用叶片泵和轴向柱塞泵存在困油现象吗？它们是如何消除困油现象的影响的？

答：液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中，形成了一个闭死容积。如果这个闭死容积的大小发生变化，在闭死容积由大变小时，其中的油液受到挤压，压力急剧升高，使轴承受到周期性的压力冲击，而且导致油液发热；在闭死容积由小变大时，又因无油液补充产生真空，引起气蚀和噪声。这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。困油现象将严重影响泵的使用寿命。原则上液压泵都会产生困油现象。外啮合齿轮泵在啮合过程中，为了使齿轮运转平稳且连续不断吸、压油，齿轮的重合度ε必须大于1，即在前一对轮齿脱开啮合之前，后一对轮齿已进入啮合。在两对轮齿同时啮合时，它们之间就形成了闭死容积。此闭死容积随着齿轮的旋转，先由大变小，后由小变大。因此齿轮泵存在困油现象。为消除困油现象，常在泵的前后盖板或浮动轴套（浮动侧板）上开卸荷槽，使闭死容积限制为最小，容积由大变小时与压油腔相通，容积由小变大时与吸油腔相通。

在双作用叶片泵中，因为定子圆弧部分的夹角>配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角，所以在吸、压油配流窗口之间虽存在闭死容积，但容积大小不变化，所以不会出现困油现象。但由于定子上的圆弧曲线及其中心角都不能做得很准确，因此仍可能出现轻微的困油现象。为克服困油现象的危害，常将配油盘的压油窗口前端开一个三角形截面的三角槽，同时用以减少油腔中的压力突变，降低输出压力的脉动和噪声。此槽称为减振槽。

在轴向柱塞泵中，因吸、压油配流窗口的间距≥缸体柱塞孔底部窗口长度，在离开吸（压）油窗口到达压（吸）油窗口之前，柱塞底部的密闭工作容积大小会发生变化，所以轴向柱塞泵存在困油现象。人们往往利用这一点，使柱塞底部容积实现预压缩（预膨胀），待压力升高（降低）接近或达到压油腔（吸油腔）压力时再与压油腔（吸油腔）连通，这样一来减缓了压力突变，减小了振动、降低了噪声。18．柱塞缸有何特点？

答：1）柱塞端面是承受油压的工作面，动力是通过柱塞本身传递的。

2）柱塞缸只能在压力油作用下作单方向运动，为了得到双向运动，柱塞缸应成对使用，或依靠自重（垂直放置）或其它外力实现。3）由于缸筒内壁和柱塞不直接接触，有一定的间隙，因此缸筒内壁不用加工或只做粗加工，只需保证导向套和密封装置部分内壁的精度，从而给制造者带来了方便。

4）柱塞可以制成空心的，使重量减轻，可防止柱塞水平放置时因自重而下垂。19．液压缸为什么要密封？哪些部位需要密封？常见的密封方法有哪几种？答：液压缸高压腔中的油液向低压腔泄漏称为内泄漏，液压缸中的油液向外部泄漏叫做外泄漏。由于液压缸存在内泄漏和外泄漏，使得液压缸的容积效率降低，从而影响液压缸的工作性能，严重时使系统压力上不去，甚至无法工作；并且外泄漏还会污染环境，因此为了防止泄漏的产生，液压缸中需要密封的地方必须采取相应的密封措施。液压缸中需要密封的部位有：活塞、活塞杆和端盖等处。

常用的密封方法有三种：１）间隙密封这是依靠两运动件配合面间保持一很小的间隙，使其产生液体摩擦阻力来防止泄漏的一种密封方法。用该方法密封，只适于直径较小、压力较低的液压缸与活塞间密封。为了提高间隙密封的效果，在活塞上开几条环形槽,这些环形槽的作用有两方面，一是提高间隙密封的效果，当油液从高压腔向低压腔泄漏时,由于油路截面突然改变，在小槽内形成旋涡而产生阻力，于是使油液的泄漏量减少；另一是阻止活塞轴线的偏移，从而有利于保持配合间隙，保证润滑效果，减少活塞与缸壁的磨损，增加间隙密封性能。2）橡胶密封圈密封按密封圈的结构形式不同有Ｏ型、Ｙ型、Yx型和Ｖ型密封圈，Ｏ形密封圈密封原理是依靠Ｏ形密封圈的预压缩，消除间隙而实现密封。Ｙ型、Yx型和Ｖ型密封圈是依靠密封圈的唇口受液压力作用变形，使唇口贴紧密封面而进行密封，液压力越高，唇边贴得越紧，并具有磨损后自动补偿的能力。3）橡塑组合密封装置由O型密封圈和聚四氟乙烯做成的格来圈或斯特圈组合而成。这种组合密封装置是利用O型密封圈的良好弹性变形性能，通过预压缩所产生的预压力将格来圈或斯特圈紧贴在密封面上起密封作用。O型密封圈不与密封面直接接触，不存在磨损、扭转、啃伤等问题，而与密封面接触的格来圈或斯特圈为聚四氟乙烯塑料，不仅具有极低的摩擦因素（0.02～0.04，仅为橡胶的1/10），而且动、静摩擦因素相当接近。此外因具有自润滑性，与金属组成摩擦付时不易粘着；启动摩擦力小，不存在橡胶密封低速时的爬行现象。此种密封不紧密封可靠、摩擦力低而稳定，而且使用寿命比普通橡胶密封高百倍，应用日益广泛。20．液压缸为什么要设缓冲装置？

答：当运动件的质量较大，运动速度较高时，由于惯性力较大，具有较大的动量。在这种情况下，活塞运动到缸筒的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，严重影响加工精度，甚至引起破坏性事故，所以在大型、高压或高精度的液压设备中，常常设有缓冲装置，其目的是使活塞在接近终端时，增加回油阻力，从而减缓运动部件的运动速度，避免撞击液压缸端盖。

21．液压缸工作时为什么会出现爬行现象？如何解决？答：液压缸工作时出现爬行现象的原因和排除方法如下： 1)缸内有空气侵入。应增设排气装置，或者使液压缸以最大行程快速运动，强迫排除空气。2)液压缸的端盖处密封圈压得太紧或太松。应调整密封圈使之有适当的松紧度，保证活塞杆能用手来回平稳地拉动而无泄漏。

3)活塞与活塞杆同轴度不好。应校正、调整。

4)液压缸安装后与导轨不平行。应进行调整或重新安装。5)活塞杆弯曲。应校直活塞杆。6)活塞杆刚性差。加大活塞杆直径。

7)液压缸运动零件之间间隙过大。应减小配合间隙。

8)液压缸的安装位置偏移。应检查液压缸与导轨的平行度，并校正。9)液压缸内径线性差（鼓形、锥形等）。应修复，重配活塞。10)缸内腐蚀、拉毛。应去掉锈蚀和毛刺，严格时应镗磨。

11)双出杆活塞缸的活塞杆两端螺帽拧得太紧，使其同心不良。应略松螺帽，使活塞处于自然状态。

22．液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点？

答：液压马达和液压泵的相同点：1）从原理上讲，液压马达和液压泵是可逆的，如果用电机带动时，输出的是液压能（压力和流量），这就是液压泵；若输入压力油，输出的是机械能（转矩和转速），则变成了液压马达。2）从结构上看，二者是相似的。3）从工作原理上看，二者均是利用密封工作容积的变化进行吸油和排油的。对于液压泵，工作容积增大时吸油，工作容积减小时排出高压油。对于液压马达，工作容积增大时进入高压油，工作容积减小时排出低压油。

液压马达和液压泵的不同点：1）液压泵是将电机的机械能转换为液压能的转换装置，输出流量和压力，希望容积效率高；液压马达是将液体的压力能转为机械能的装置，输出转矩和转速，希望机械效率高。因此说，液压泵是能源装置，而液压马达是执行元件。2）液压马达输出轴的转向必须能正转和反转，因此其结构呈对称性；而有的液压泵（如齿轮泵、叶片泵等）转向有明确的规定，只能单向转动，不能随意改变旋转方向。3）液压马达除了进、出油口外，还有单独的泄漏油口；液压泵一般只有进、出油口（轴向柱塞泵除外），其内泄漏油液与进油口相通。4）液压马达的容积效率比液压泵低；通常液压泵的工作转速都比较高，而液压马达输出转速较低。另外，齿轮泵的吸油口大，排油口小，而齿轮液压马达的吸、排油口大小相同；齿轮马达的齿数比齿轮泵的齿数多；叶片泵的叶片须斜置安装，而叶片马达的叶片径向安装；叶片马达的叶片是依靠根部的燕式弹簧，使其压紧在定子表面，而叶片泵的叶片是依靠根部的压力油和离心力作用压紧在定子表面上。23．液压控制阀有哪些共同点？应具备哪些基本要求？答：液压控制阀的共同点：1）结构上，所有的阀都由阀体、阀芯和操纵机构三部分组成。2）原理上，所有的阀都是依靠阀口的开、闭来限制或改变油液的流动和停止的。3）只要有油液流经阀口，都要产生压力降和温度升高等现象，通过阀口的流量满足压力流量方程，式中A为阀口通流面积，Δp为阀口前后压力差。

对液压控制阀的基本要求：1）动作灵敏，工作可靠，冲击和振动尽量小。2）阀口全开时，油液通过阀口时的压力损失要小。3）阀口关闭时密封性能好，不允许有外泄漏。4）所控制的参数（压力或流量）稳定，受外干扰时变化量小。4）结构要简单紧凑、安装调试维护方便、通用性好。

24．使用液控单向阀时应注意哪些问题？

答：1)必须保证有足够的控制压力，否则不能打开液控单向阀。

2)液控单向阀阀芯复位时，控制活塞的控制油腔的油液必须流回油箱。3)防止空气侵入到液控单向阀的控制油路。

4)在采用液控单向阀的闭锁回路中，因温度升高往往引起管路内压力上升。为了防止损坏事故，可设置安全阀。

5)作充液阀使用时，应保证开启压力低、过流面积大。

6)在回路和配管设计时，采用内泄式液控单向阀，必须保证液流出口侧不能产生影响活塞动作的高压，否则控制活塞容易反向误动作。如果不能避免这种高压，则采用外泄式液控单向阀。

25．什么是换向阀的“位”与“通”？各油口在阀体什么位置？答：1）换向阀的“位”：为了改变液流方向，阀芯相对于阀体应有不同的工作位置，这个工作位置数叫做“位”。职能符号中的方格表示工作位置，三个格为三位，两个格为二位。换向阀有几个工作位置就相应的有几个格数，即位数。2）换向阀的“通”：当阀芯相对于阀体运动时，可改变各油口之间的连通情况，从而改变液体的流动方向。通常把换向阀与液压系统油路相连的油口数（主油口）叫做“通”。3）换向阀的各油口在阀体上的位置：通常，进油口P位于阀体中间，与阀孔中间沉割槽相通；回油口O位于P口的侧面，与阀孔最边的沉割槽相通；工作油口A、B位于P口的上面，分别与P两侧的沉割槽相通；泄漏口L位于最边位置。26．选择三位换向阀的中位机能时应考虑哪些问题？

答：1）系统保压当换向阀的P口被堵塞时，系统保压。这时液压泵能用于多执行元件液压系统。

2）系统卸载当油口P和O相通时，整个系统卸载。

3）换向平稳性和换向精度当工作油口A和B各自堵塞时，换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差，但换向精度高。反之，当油口A和B都与油口O相通时，换向过程中机床工作台不易迅速制动，换向精度低，但换向平稳性好，液压冲击也小。

4）启动平稳性换向阀中位，如执行元件某腔接通油箱，则启动时该腔因无油液缓冲而不能保证平稳启动。

5）执行元件在任意位置上停止和浮动当油口A和B接通，卧式液压缸和液压马达处于浮动状态，可以通过手动或机械装置改变执行机构位置；立式液压缸则因自重不能停止在任意位置。

27．电液换向阀有何特点？如何调节它的换向时间？

答：1）电液换向阀的特点：电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀两部分组成，其中电磁换向阀起先导阀作用，而液动换向阀起主阀作用，控制执行元件的主油路。它换向平稳，但换向时间长；允许通过的流量大，是大流量阀。

2）换向时间的调节：电液换向阀的换向时间可由单向阀进行调节。如图，当1DT通电时，液动换向阀的阀芯向右移动的速度（即换向时间）可用改变节流阀4开度的办法进行调节；2DT通电时，液动换向阀向左移动的速度（即换向时间）可用改变节流阀3的开度的办法进行调节。节流阀开度大，则回油速度高，即换向时间短；反之，则低，换向时间长。28．溢流阀在液压系统中有何功用？

答：溢流阀在液压系统中很重要，特别是定量泵系统，没有溢流阀几乎不可能工作。它的主要功能有如下几点： 1）起稳压溢流作用用定量泵供油时，它与节流阀配合，可以调节和平衡液压系统中的流量。在这种场合下，阀口经常随着压力的波动而开启，油液经阀口流回油箱，起稳压溢流作用。2）起安全阀作用避免液压系统和机床因过载而引起事故。在这种场合下，阀门平时是关闭的，只有负载超过规定的极限时才开启，起安全作用。通常，把溢流阀的调定压力比系统最高压力调高10~20%。

3）作卸荷阀用由先导型溢流阀与二位二通电磁阀配合使用，可使系统卸荷。

4）作远程调压阀用用管路将溢流阀的遥控口接至调节方便的远程调节进口处，以实现远控目的。

5）作高低压多级控制用换向阀将溢流阀的遥控口和几个远程调压阀连接，即可实现高低压多级控制。

6）用于产生背压将溢流阀串联在回油路上，可以产生背压，使执行元件运动平稳。此时溢流阀的调定压力低，一般用直动式低压溢流阀即可。29．何谓溢流阀的开启压力和调整压力?

答：当油压对阀芯的作用力大于弹簧预紧力时，阀芯开启，高压油便通过阀口溢流回油箱。将溢流阀开始溢流时打开阀口的压力称为开启压力。溢流阀开始溢流时，阀的开口较小，溢流量较少。随着阀口的溢流量增加，阀芯升高，弹簧进一步被压缩，油压上升。当溢流量达到额定流量时，阀芯上升到一定高度，这时的压力为调整压力。30．使用顺序阀应注意哪些问题？答：1)由于执行元件的启动压力在调定压力以下，系统中压力控制阀又具有压力超调特性，因此控制顺序动作的顺序阀的调定压力不能太低，否则会出现误动作。

2)顺序阀作为卸荷阀使用时，应注意它对执行元件工作压力的影响。由于卸荷阀也可以调整压力，旋紧调整螺钉，压紧弹簧，使卸荷的调定压力升高；旋松调整螺钉，放松弹簧，使卸荷的调定压力降低，这就使系统工作压力产生了差别，应充分注意。

3)顺序阀作为平衡阀使用时，要求它必须具有高度的密封性能，不能产生内部泄漏，使它能长时间保持液压缸所在位置，不因自重而下滑。31．试比较先导型溢流阀和先导型减压阀的异同点。

答：相同点：溢流阀与减压阀同属压力控制阀，都是由液压力与弹簧力进行比较来控制阀口动作；两阀都可以在先导阀的遥控口接远程调压阀实现远控或多级调压。差别：1）溢流阀阀口常闭，进出油口不通；减压阀阀口常开，进出油口相通。2）溢流阀为进口压力控制，阀口开启后保证进口压力稳定；减压阀为出口压力控制，阀口关小后保证出口压力稳定。3）溢流阀出口接油箱，先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口；减压阀出口压力油去工作，压力不为零，先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。32．影响节流阀的流量稳定性的因素有哪些？

答：1)节流阀前后压力差的影响。压力差变化越大，流量q的变化也越大。

2）指数m的影响。m与节流阀口的形状有关，m值大，则对流量的影响也大。节流阀口为细长孔（m=1）时比节流口为薄壁孔（m=0.5）时对流量的影响大。

3)节流口堵塞的影响。节流阀在小开度时，由于油液中的杂质和氧化后析出的胶质、沥青等以及极化分子，容易产生部分堵塞，这样就改变了原来调节好的节流口通流面积，使流量发生变化。一般节流通道越短，通流面积越大，就越不容易堵塞。为了减小节流口堵塞的可能性，节流口应采用薄壁的形式。

4)油温的影响。油温升高，油的粘度减小，因此使流量加大。油温对细长孔影响较大，而对薄壁孔的影响较小。

我国液压气动行业发展概况篇6

我国液压气动行业发展概况

一、发展历程

我国液压（含液力，下同）、气动和密封件工业发展历程，大致可分为三个阶段，即：20世纪50年代初到60年代初为起步阶段；60~70年代为专业化生产体系成长阶段；80~90年代为快速发展阶段。

其中，液压工业于50年代初从机床行业生产仿苏的磨床、拉床、仿形车床等液压传动起步，液压元件由机床厂的液压车间生产，自产自用。进入60年代后，液压技术的应用从机床逐渐推广到农业机械和工程机械等领域，原来附属于主机厂的液压车间有的独立出来，成为液压件专业生产厂。到了60年代末、70年代初，随着生产机械化的发展，特别是在为第二汽车制造厂等提供高效、自动化设备的带动下，液压元件制造业出现了迅速发展的局面，一批中小企业也成为液压件专业制造厂。1968年中国液压元件年产量已接近20万件；1973年在机床、农机、工程机械等行业，生产液压件的专业厂已发展到100余家，年产量超过100万件，一个独立的液压件制造业已初步形成。这时，液压件产品已从仿苏产品发展为引进技术与自行设计相结合的产品，压力向中、高压发展，并开发了电液伺服阀及系统，液压应用领域进一步扩大。气动工业的起步比液压稍晚几年，到1967年开始建立气动元件专业厂，气动元件才作为商品生产和销售。含橡塑密封、机械密封和柔性石墨密封的密封件工业，50年代初从生产普通O型圈、油封等挤压橡塑密封和石棉密封制品起步，到60年代初，开始研制生产机械密封和柔性石墨密封等制品。70年代，在原燃化部、一机部、农机部所属系统内，一批专业生产厂相继成立，并正式形成行业，为密封件工业的发展成长奠定了基础。进入80年代，在国家改革开放的方针指引下，随着机械工业的发展，基础件滞后于主机的矛盾日益突出，并引起各有关部门的重视。为此，原一机部于1982年组建了通用基础件工业局，将原有分散在机床、农业机械、工程机械等行业归口的液压、气动和密封件专业厂，统一划归通用基础件局管理，从而使该行业在规划、投资、引进技术和科研开发等方面得到基础件局的指导和支持。从此进入了快速发展期，先后引进了60余项国外先进技术，其中液压40余项、气动7项，经消化吸收和技术改造，现均已批量生产，并成为行业的主导产品。近年来，行业加大了技术改造力度，1991~1998年国家、地方和企业自筹资金总投入共约20多亿元，其中液压16亿多元。经过技术改造和技术攻关，一批主要企业技术水平进一步提高，工艺装备得到很大改善，为形成高起点、专业化、批量生产打下了良好基础。近几年，在国家多种所有制共同发展的方针指引下，不同所有制的中小企业迅猛崛起，呈现出勃勃生机。随着国家进一步开放，三资企业迅速发展，对提高行业水平和扩大出口起着重要作用。目前我国已和美国、日本、德国等国著名厂商合资或由外国厂商独资建立了柱塞泵/马达、行星减速机、转向器、液压控制阀、液压系统、静液压传动装置、液压件铸造、气动控制阀、气缸、气源处理三联件、机械密封、橡塑密封等类产品生产企业50多家，引进外资2亿多美元。

二、目前状况

(1)基本概况经过40多年的努力，我国液压、气动和密封件行业已形成了一个门类比较齐全，有一定生产能力和技术水平的工业体系。据1995年全国第三次工业普查统计，我国液压、气动和密封件工业乡及乡以上年销售收入在100万元以上的国营、村办、私营、合作经营、个体、“三资”等企业共有1300余家，其中液压约700家，气动和密封件各约300余家。按1996年国际同行业统计，我国液压行业总产值23.48亿元，占世界第6位；气动行业总产值4.19亿元，占世界第10位。

(2)当前供需概况通过技术引进，自主开发和技术改造，高压柱塞泵、齿轮泵、叶片泵、通用液压阀门、油缸、无油润滑气动件和各类密封件第一大批产品的技术水平有了明显的提高，并可稳定的批量生产，为各类主机提高产品水平提供了保证。另外，在液压气动元件和系统的CAD、污染控制、比例伺服技术等方面也取得一定成果，并已用于生产。目前，液压、气动和密封件产品总计约有3000个品种、23000多个规格。其中，液压有1200个品种、10000多个规格（含液力产品60个品种、500个规格）；气动有1350个品种、8000多个规格；橡塑密封有350个品种、5000多个规格，已基本能适应各类主机产品的一般需要，为重大成套

装备的品种配套率也可达60%以上，并开始有少量出口。

1998年国产液压件产量480万件，销售额约28亿元（其中机械系统约占70%）；气动件产量360万件，销售额约5.5亿元（其中机械系统约占60%）；密封件产量约8亿件，销售额约10亿元（其中机械系统约占50%）。据中国液压气动密封件工业协会1998年年报统计，液压产品产销率为97.5%（液力为101%），气动为95.9%，密封为98.7%。这充分反映了产销基本衔接。

我国液压、气动和密封工业虽取得了很大的进步，但与主机发展需求，以及和世界先进水平相比，还存在不少差距，主要反映在产品品种、性能和可靠性等方面。以液压产品为例，产品品种只有国外的1/3，寿命为国外的1/2。为了满足重点主机、进口主机以及重大技术装备的需要，每年都有大量的液压、气动和密封产品进口。据海关统计及有关资料分析，1998年液压、气动和密封件产品的进口额约2亿美元，其中液压约1.4亿美元，气动近0.3亿美元，密封约0.3亿美元，比1997年稍有下降。按金额计，目前进口产品的国内市场占有率约为30%。1998年国内市场液压件需求总量约600万件，销售总额近40亿元；气动件需求总量约500万件，销售总额7亿多元；密封件需求总量约11亿件，销售总额约13亿元。

三、今后发展走势

1、影响发展的主要因素

(1)企业产品开发能力不强，技术开发的水平和速度不能完全满足先进主机产品、重大技术装备和进口设备的配套和维修需要；

(2)不少企业的制造工艺、装备水平和管理水平都较落后，加上质量意识不强，导致产品性能水平低、质量不稳定、可靠性差，服务不及时，缺乏使用户满意和信赖的名牌产品；

(3)行业内生产专业化程度低，力量分散，低水平重复严重，地区和企业之间产品趋同，盲目竞争，相互压价，使企业效益下降，资金缺乏、周转困难，产品开发和技术改造投入不足，严重地制约了行业整体水平的提高以及竞争实力的增强；

(4)国内市场国际化程度日益提高，国外公司纷纷进入中国市场参与竞争，加上国内私

营、合作经营、个体、三资等企业的崛起，给国有企业造成愈来愈大的冲击。

2、发展走势

液压与气动的现状与发展篇7

1 项目教学法的涵义

项目教学法是从教学生“学会学习”目标出发, 使教学从注重“教法”转到注重“学法”, 将学生的学习与学生发展密切结合起来[2]。以项目学习任务为载体, 以目标为引导, 以实践为主线, 以能力为核心;融知识学习、技能训练、能力提高于一体的教学模式[2]。

在项目教学中, 教师是项目活动的引导者和组织者。学生拿到项目后就进入了教师预设的情景中, 在学习情境中, 学生通过自主学习、自主探究、小组讨论完成项目任务的学习, 最后再由学生自行完成评价, 反思自己的学习过程。在整个学习中, 教师一直充当的应该是组织引导的角色, 而学生才是真正的主人。项目教学强调的是在学习中充分发挥每个学生的主体作用。

2《液压与气动技术》课程项目设计

《液压与气动技术》课程教学在学校液压实训室和气动实训室进行, 为期两周时间。在课程学习期间, 学生需要学习理论知识, 还要掌握操作技能。

结合课程知识点、实训条件和生产实际等情况, 将课程设计为十个项目, 每个项目围绕一个主要任务展开, 通过项目中知识的学习和训练, 最终完成项目任务。

项目一:液压千斤顶的使用, 目标:学会使用液压千斤顶。液压传动系统的组成、特点和工作原理等相关知识支撑, 建议4课时。

项目二:加工中心液压系统动力元件的选择和拆装, 目标: (1) 会拆装液压泵, 认识泵的结构组成、工作原理、主要零件形状, 增加动手操作能力; (2) 能通过型号识别各种泵及泵的规格。液压泵的作用、分类和性能参数, 常用液压泵的结构和工作原理, 液压泵的选用方法等相关知识支撑, 建议4课时。

项目三:压蜡机执行元件的选择和分析, 目标: (1) 会拆装液压缸, 认识液压缸结构、工作原理、主要零件形状, 增加动手操作能力; (2) 会拆装液压马达, 认识液压马达结构、工作原理、主要零件形状, 增加动手操作能力。液压缸和液压马达的作用、分类和特点, 液压缸的结构和工作原理等相关知识支撑, 建议6课时。

项目四:液压钻床液压回路的设计, 目标: (1) 会调节液压控制元件, 组装液压控制回路; (2) 会使用液压仿真软件, 并进行液压回路的设计。认识液压方向、压力、流量控制元件符号、结构和工作原理, 会分析液压控制回路等相关知识支撑, 建议8课时。

项目五:CK6140数控车床的使用、维护及保养, 目标: (1) 能进行液压回路的安装、调试、维护和保养。液压元件的应用, 回路的分析。等相关知识支撑, 建议6课时。

项目六:手动送料装置的设计与调试, 目标: (1) 会识别和选用气动元件; (2) 能绘制简单的气动系统控制回路; (3) 能根据元件的功能设计气动回路, 并进行相关调试运行。气动系统的组成、特点及工作原理等相关知识支撑, 建议4课时。

项目七:气动夹紧装置设计, 目标: (1) 能进行气源装置的日常维护; (2) 能进行系统压力调节; (3) 会选用气缸。气源系统各元件的工作原理、图形符号及功能, 气缸的类型和选用。等相关知识支撑, 建议4课时。

项目八:折边装置气动回路的设计与调试, 目标: (1) 能在仿真软件中设计气动回路; (2) 能构建各种换向回路, 并进行回路调试; (3) 能进行气动回路设计与调试。气动控制元件符号、结构和工作原理, 控制回路分析等相关知识支撑, 建议6课时。

项目九:卧式加工中心气动换刀系统分析, 目标: (1) 能在仿真软件中设计气动回路; (2) 能进行气动回路的安装、调试, 具备回路分析能力。仿真软件的应用, 气动元件的应用, 回路的分析等相关知识支撑, 建议6课时。

项目十:压印装置控制系统的维护, 目标:能分析判断气动系统, 及时排除回路故障。气动元件符号, 气动系统工作原理等相关知识支撑, 建议4课时。

3《液压与气动技术》项目课程实施

项目化课程是以工作项目为核心, 以应用为目的, 以教学任务为载体, 主动寻找知识点和解决问题的方法的一种有效的学习形式[3]。项目教学通常以小组形式进行, 因此在进行课程实施前, 先进行分组并选出组长, 建议每组3~4人为宜。分组时, 教师应综合评价学生的学习基础、自主学习能力等因素, 根据学生特点进行搭配分组, 以充分调动每组学生在学习中的主动性和积极性。

项目课程的实施过程包括:任务分配、学习计划制定、学习实施、成果展示、评价总结。

1) 任务分配:学生以小组为单位, 领取项目任务书, 明确学习任务, 所要达到的目标。

2) 学习计划制定:根据项目任务书描述, 小组讨论制定学习计划, 任务完成步骤, 确定任务实施方案。

3) 学习实施:学生根据小组制定的学习实施计划进行项目实施, 组内成员分工合作完成项目任务。

4) 成果展示:项目完成后, 每组选派一名成员公开讲解展示任务实施情况, 取得的成果, 达到的效果。

5) 评价总结:根据各小组任务完成情况, 形成由小组自评、组组互评、教师评价的三维评价方式, 综合评价学生的参与程度、合作能力、任务完成情况等。

4 小结

总之, 在《液压与气动技术》课程中采用项目教学, 能有有效激发学生的学习兴趣和潜能, 使学生在学习理论知识的同时获得技能的提升, 让学生明白理论学习和实践操作的相辅相依的关系, 而且小组合作的学习方式, 也促进了学生协调合作能力的提高, 全面提升了学生的综合素质, 为今后就业打下良好基础。

摘要：基于高职院校的学习特点和培养目标, 结合《液压与气动技术》课程的实际教学特点, 开展项目化教学, 设计了十个项目教学任务, 并以小组形式组织进行项目教学。

关键词：液压,气动,项目教学,实施

参考文献

[1]罗洪波.基于液压传动的课程创新教学[J].重庆工商大学学报, 2006, 6:56-58.

[2]马春峰.《液压与气动技术》项目教学的尝试[J].辽宁交通高等专科学校学报, 2012, 6:69-71.

[3]黄惠茹, 李金哲.高职液压与气动课程项目化教学整体设计与实践[J].时代教育, 2013, 10:42-43.

[4]耿秀明.基于项目法《液压与气动技术》教学研究[J].教育教学论坛, 2014, 12:180-181.

[5]郝春玲.理实一体化课程设计与实践-以高职液压与气压传动课程为例[J].辽宁高职学报, 2011, 10:70-71.

[6]方良材, 黄卫萍, 梁刚.项目教学法在高职《液压与气动》课程教学中的应用[J].广西轻工业, 2008, 11:122-123.

液压与气动的现状与发展篇8

关键词：创新教学创新思维创新能力

创新是目前使用频率最高的词语之一，无论从工作到生活，从学校到社会都需要有创新意识。一个社会的发展，一个民族的进步都需要不断的创新。

创新教育是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化的过程。教师引领学生学习，不是单纯的把课本知识传授给学生，而是把书上的知识转化、提炼，以引导的方式让学生自己去探究，发现新知识。通过灵活多变的教学方法，全方位的培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。

所谓的创新教育，我认为包含两个方面：（1）创新方法的创新。创新教学是对教师知识能力和应用能力的提高。在教学中采用现代化的教学手段，使枯燥乏味的知识转化为有趣的知识。一般的教育者，他培养的只是一般的人才；高明的教育者，他培养的是英才。（2）教育学生要学会创新。在教学中不是“授之鱼”，而是“授之以渔”，让学生达到融会贯通，举一反三的目的。能把所学的知识应用到实践中，并在实践中得以创新，这才是真正意义上的人才。

现在我以《认识液压技术①》（通过传递和控制压力与流量来传递控制力量与速率）一节为例讲解创新教学。

本节课的教学思路：从生活实践中引入教学案例，如液压千斤顶。以趣味化的现场教学课堂，让学生初步认识液压系统，从而激发学生的好奇心和学习积极性。通过自主探索，教师引导的方式让学生绘制千斤顶的工作简图，使学生成为学习的主体。

一、教学方法：

（1）项目教学法学生在教师的指导下亲自处理一个项目的过程，学生分组完成任务，共同解决项目中遇到的困难，既提高了学生的学习兴趣又充分调动了学生的积极性。

（2）任务驱动法为学生提供体验实践的情景和感悟问题的情境，使学生主动探究、实践、思考、运用和解决问题。结合现场的学、练、做一体化教学方法。

二、教学目标

（1）能力目标认识液压技术，画出简单的液压系统示意图；

（2）知识目标理解液压传动系统的工作原理，理解液压传动系统的优缺点；

（3）创新目标激发学生的想像力，培养学生的创新意识。锻炼学生的创新思维，引导学生自主解决问题。

三、任务实施

（1）千斤顶初体验

每一组桌上摆一个千斤顶，让学生思考它在我们生活中有什么用处？然后播放图片，让学生观看千斤顶在生活中的应用，从而指出它和我们的课程“认识液压技术”有什么联系？然学生感受到学习与生活息息相关。

（2）千斤顶游戏

根据中职学生的心理特点，以游戏的方式引入，可以提高学生的学习兴趣。首先讲解安全注意事项，然后让每一组学生顺时针拧紧油压千斤顶的截止阀，让一位学生单脚站立于千斤顶上面，双手扶墙；另外一个学生上下扳动千斤顶手柄，顶起上面的学生，其余学生观看这一过程，并记录体会。再逆时针打开截止阀，使千斤顶复位，来回反复以上过程。使每一位学生都有体会。

（3）自主探索，发现新知

通过前面的游戏，大部分学生已经对千斤顶有了表层的认识，进而让学生思考、讨论它的内部结构。如何可以用一个杠杆顶起重物？它的原理是什么？

学生分组讨论试着画出千斤顶的结构简图，培养学生的创新思维，鼓励学生大胆地去想像。

根据学生的初步作业情况，教师加以引导，让学生一步步去完善自己的作品。这时学生的思维是发散的，具有自己独特的思维能力，学生的创新精神也可以体现出来。

最后给出千斤顶的内部结构，让学生对照分析，思考这样设计的原因，从而培养了学生的自主研究、自主学习的精神。

（4）真实环境体验

让学生到液压试验台观看液压系统装置，观看液压系统的工作方式。思考它主要由那些部分组成？对照书上的表格找出对应的元件。加深学生对液压系统的认识，课后让学生寻找生活中液压的应用。

四、教学反思：

本节课的教学与以往的教学方式不同。主要采用以学生为主体，教师为引导的原则，把课堂最大范围的交给学生。

让学生自己去探索、去发现、去思考。遇到问题时，在教师的引导下去解决问题。充分调动学生的积极性，培养了学生的创新发散思维，增强了学生的创新意识，锻炼了学生的创新能力。

创新教育应具备的条件有：

（1）营造良好的课堂气氛，激发学生的好奇心，调动学生学习的主动性与积极性。让学生思想活跃，思维涌动，让学生主动接受汲取，形成敢疑、敢问的良好习惯。