简单自动往复液压回路的设计

　　液压传动课程的重点是基础理论、元件和系统三部分。实验教学与理论教学相辅相成,共同担负着培养学生智能、提高人才质量的任务,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生进行科学研究和创新的能力。液压系统的回路设计既重要又灵活。

　　利用QCS014装拆式液压试验台设计出简单的自动往复回路,培养学生动手安装元件、联接油管和电线组成实际回路的能力,增强学生对液压元件实物形体内部结构及功用的理解,以提升教学效果。

　　1 方案设计

　　1)执行、动力元件的选择^[1]

　　在QCS014装拆式液压试验台上要求实现直线运动,故选用单活塞杆液压缸作为执行元件,其最大工作压力为3. 9MPa。

　　动力元件液压泵选用YB-4型定量泵,排量为4 mL/r,额定压力为6. 2MPa^[2]。

　　2)油路循环方式及油液类型的选择

　　因在QCS014装拆式液压试验台上有足够的空间,故不需要另设散热装置,油路循环方式选用开式回路。油液经过沉淀、冷却后再进入液压泵的进油口。液压油选用20#液压油。

　　3)控制元件的选择

　　本系统选用两个溢流阀,溢流阀1型号为Y1-10B,接在液压泵出口,以保持系统工作压力的恒定;另一个溢流阀2型号为P-10B,串接在液压缸回油口,用来限制活塞的运动速度,以免液压冲击等造成不必要的损害。溢流阀2的调定压力要低于溢流阀1的调定压力。

　　本回路要求实现自动往复动作,所以,选用M型三位四通电磁换向阀,利用左右电磁铁是否通电来改变液压油的流动方向,从而改变液压缸的运动方向。最后选用两个完好的行程开关1XK、2XK,然后按照所设计的回路和选择的液压元件通过软管和快换接头组合成如图1所示的回路。

　　2 电气联接

　　电气线路的设计利用试验台的“矩阵板”实现。根据自动往复回路的功能要求,编排出如图2左图所示的线路,把小型插头对应插入在矩阵板上插座内(图中x处),同时根据输入信号顺序把行程开关插头线和电磁铁插头线分别插入侧面板输入信号和输出信号插座内,如图2右图所示。

　　3 系统分析验证

　　按照所设计的回路,从QCS014试验台所配元件中选取相应元件组成回路,在矩阵板上相关插孔内插入小型插头,把选择开关置于/手动0位置,在侧面板上"输入信号"插座上插入对应行程开关,拨动顺序手动开关即可实现手动往复动作。把选择开关置于“往复”挡,就可以实现液压缸自动往复动作(按住跳步键,使输出信号与液压缸动作顺序一致)。最终所实现的动作如表1所示。