實驗一液壓元件結構分析實驗
一、實驗目的
液壓元件是液壓系統的重要組成部分，通過對典型的常用液壓元件的拆裝，了解液壓元件的結構、工作原理、效能、用途，可加深對液壓元件的結構及工作原理的了解。並能對液壓幫浦的加工及裝配工藝有乙個初步的認識。
二、實驗用工具及材料
內六角扳手、固定扳手、螺絲刀、常用的液壓幫浦及液壓元件
三、實驗內容
拆解各類液壓元件，觀察及了解各零件在液壓元件中的作用，了解各種液壓元件的工作原理。
液壓幫浦：cb齒輪幫浦，yb葉片幫浦，ybp限壓式變數幫浦。
液壓閥：先導式溢流閥（管式，板式）、順序閥；節流閥、調速閥；電磁換向閥、液動換向閥、單向閥。
下面簡單介紹其中幾個液壓元件
1．齒輪幫浦
型號：cb---b型齒輪幫浦
結構圖見圖1—1
圖1-1
1）工作原理
在吸油腔，輪齒在嚙合點相互從對方齒谷中退出，密封工作空間的有效容積不斷增大，完成吸油過程。在排油腔，輪齒在嚙合點相互進入對方齒谷中，密封工作空間的有效容積不斷減小，實現排油過程。
2）實驗報告要求
（1）根據實物，畫出齒輪幫浦的工作原理簡圖。
（2）簡要說明齒輪幫浦的結構組成。
3）思考題
（1）齒輪幫浦的密封工作區是指哪一部分？ 由哪幾個零件的表面組成的?
（2）幫浦體兩端面上的銑槽b為何能減少兩端蓋上的螺釘拉力?
（3）齒輪幫浦的困油是如何產生的?困油現象會產生什麼後果?如何減少或消除困油現象?
2．雙作用葉片幫浦
型號：yb---10型葉片幫浦
結構圖見圖1---2
圖1-2
1）工作原理
當軸3帶動轉子4轉動時，裝於轉子葉片槽中的葉片在離心力和葉片底部壓力油的作用下伸出，葉片頂部緊貼與頂子表面，沿著定子曲線滑動。葉片往定子的長軸方向運動時葉片伸出，使得由定子5的內表面、配流盤2、7、轉子和葉片所形成的密閉容腔不斷擴大，通過配流盤上的配流視窗實現吸油。往短軸方向運動時葉片縮排，密閉容腔不斷縮小，通過配流盤上的配流視窗實現排油。
轉子旋轉一周，葉片伸出和縮排兩次。
2）試驗報告要求
（1）根據實物畫出雙作用葉片幫浦的工作原理簡圖。
（2）簡要說明葉片幫浦的結構組成。
3）思考題
（1）雙作用葉片幫浦的定子內表面是由哪幾段曲線組成的？
（2）為什麼雙作用葉片幫浦的葉片槽一般都前傾一定的角度？
（3）配油盤上開三角槽的目的是什麼？
3．溢流閥
型號：y型溢流閥（板式）
結構圖見圖1—3
圖1-3
1）工作原理
溢流閥進口的壓力油除經軸向孔a進入主閥芯的下端a 腔外，還經軸向小孔b進入主閥芯的上腔b，並經錐閥座上的小孔d作用在先導閥錐閥體8上。當作用在先導閥錐閥體上的液壓力小於彈簧的預緊力和錐閥體自重時，錐閥在彈簧力的作用下關閉。因閥體內部無油液流動，主閥芯上下兩腔液壓力相等，主閥芯再主閥彈簧的作用下處於關閉狀態（主閥芯處於最下端），溢流閥不溢流。
2）實驗報告要求
（1）補全溢流閥溢流時的工作原理。
（2）寫出yf型及p型溢流閥與y型溢流閥的區別。
3）思考題
（1）先導閥和主閥分別是由那幾個重要零件組成的？
（2）遙控口的作用是什麼？原程調壓和卸荷是怎樣來實現的？
（3）溢流閥在液壓系統中的主要作用是什麼？
4．減壓閥
型號：j型減壓閥
結構圖見圖1---4
1）工作原理
進口壓力經減壓縫隙減壓後，壓力變為經主閥芯的軸向小孔a和b進入主閥芯的底部和上端（彈簧側）。再經過閥蓋上的孔和先導閥閥座上的小孔c作用在先導閥的錐閥體上。當出口壓力低於調定壓力時，先導閥在調壓彈簧的作用下關閉閥口，主閥芯上下腔的油壓均等於出口壓力，主閥芯在彈簧力的作用下處於最下端位置，滑閥中間凸肩與閥體之間構成的減壓閥閥口全開不起減壓作用。
圖1-4
2）實驗報告要求
（1）補全減壓閥起減壓作用時的工作原理。
（2）y型減壓閥和y 型溢流閥結構上的相同點與不同點是什麼？
3）思考題
（1）靜止狀態時減壓閥與溢流閥的主閥芯分別處於什麼狀態？
（2）洩漏油口如果發生堵塞現象，減壓閥能否減壓工作？為什麼？洩油口為什麼要直接單獨接回油箱？
5．換向閥
型號：34d—25b電磁閥
結構圖見圖1—6
1）工作原理
利用閥芯和閥體間相對位置的改變來實現油路的接通或斷開，以滿足液壓迴路的各種要求。電磁換向閥兩端的電磁鐵通過推桿來控制閥芯在閥體中的位置。
圖1-5
2）實驗報告要求
（1）根據實物說出該閥有幾種工作位置？
（2）說出液動換向閥、電液動換向閥的結構及工作原理。
3）思考題
（1）說明實物中的34d—10b電磁換向閥的中位機能。
（2）左右電磁鐵都不得電時，閥芯靠什麼對中？
（3）電磁換向閥的洩油口的作用是什麼？
6．單向閥
型號：i—25型
結構圖見圖1—6
1）工作原理
壓力油從口流入，克服作用於閥芯2上的彈簧力開啟由口流出。反向在壓力油及彈簧力的作用下，閥芯關閉出油口。
圖1-6
2）實驗報告要求
根據實物，畫出單向閥的結構簡圖。
3）思考題
液控單向閥與普通單向閥有何區別？
7．節流閥
型號：l---10b型節流閥
結構圖見圖1-7
1）工作原理
轉動手柄3，通過推桿2使筏芯1作軸向移動，從而調節調節流閥的通流截面積，使流經節流閥的流量發生變化。
2）驗報告要求
根據實物，敘述節流閥的結構組成及工作原理
3）思考題
調速閥與節流閥的主要區別是什麼？
圖1-7
四、實驗要求及注意事項
1．按照指導書的要求，事先預習實驗內容。熟悉各液壓元件結構圖，並看懂其工作原理。
2．實驗時，對照實物與結構圖，按照要求拆卸元件，弄清拆裝過程，了解掌握各個零部件的具體結構和作用。
3． 拆裝元件時，只能拆乙個分析乙個，看懂後，將液壓元件按原樣裝配起來，再拆下乙個，不允許將各種元件混拆，不允許丟失零件。
4． 在拆卸過程中，遇到液壓元件卡住的情況時，不要亂敲硬砸，請實驗教師來解決。
實驗二液壓幫浦的效能測試
一、實驗目的
了解液壓幫浦的主要效能，並學會學會測試液壓幫浦的壓力、流量、容積效率、總效率等效能的方法。
二、實驗裝置、儀器
cs003液壓實驗台、秒錶
圖2 液壓幫浦效能實驗原理圖
三、實驗內容
（1）液壓幫浦的流量—壓力特性q=f(p)
（2）液壓幫浦的容積效率η容
（3）液壓幫浦的總效率η總
四、實驗原理
液壓幫浦的主要效能包括：額定壓力額定壓力、額定流量、容積效率、總效率、功率、轉速、扭矩、壓力脈動植、雜訊、壽命、吸油效能等。
1.液壓幫浦的流量-----壓力特性
油幫浦的工作壓力是由外界載荷的大小決定的，而油幫浦的流量大小決定於它的結構引數和轉速，因此，從理論上講，油幫浦的壓力與流量沒有直接的聯絡。但實際上，由於油幫浦的工作量增大，油幫浦的內洩露量δq值也增大，這就使幫浦的實際輸出流量降低。所以，幫浦的幫浦的實際輸出流量是隨著壓力的增大而降低的。
因此，通過實驗，可以得出流量與壓力之間的關係曲線。
2.液壓幫浦的壓力-----容積效率ηv特性
液壓幫浦的容積效率ηv是指在一定工作壓力下的實際流量與理論流量的比值，即：
式中q理有兩種方法得到：一種是根據液壓幫浦的幾何尺寸來計算，另一種是試驗測量。但前一種方法很難辦到，通常是採用試驗的方法。即用油幫浦空載時的試驗流量q空代替理論流量來計算，則：
由此可知，不同的工作壓力下，可以得到幫浦不同的容積效率，從而得到幫浦的壓力---容積效率曲線。
3.液壓幫浦的壓力----總效率特性
總效率式中
：實際壓力(mpa)
：實際流量(l/min)
：功率表所顯示的機電輸入功率
：電機效率，取
則由此可見，油幫浦不同的工作壓力，對應於不同的總效率，則可通過實驗測得壓力---總效率特性曲線。
五、實驗原理圖及說明
如圖2所示，油幫浦18為定量葉片幫浦，是被試液壓幫浦，額定壓力為額定排量，溢流閥11在此作安全閥用，其壓力應調得高於幫浦額定工作壓力，油幫浦輸出油液經節流閥10，流量計21回油箱。在此，節流閥10作為油幫浦負載，改變節流閥10開口的大小，可改變油液流動時所遇到的阻力，即改變油幫浦的工作壓力，這叫節流載入。幫浦的輸出流量由流量計21測定，幫浦的工作壓力由壓力表顯示，電機的輸入功率由功率表顯示。
原理圖中油幫浦18如果改為變數幫浦，則只需測量其壓力---流量特性，原理圖就去掉功率表，被試幫浦為變數幫浦。溢流閥11不需作安全閥用，其餘同定量幫浦。
六、實驗步驟與方法
1． 鬆開溢流閥11手柄，關閉節流閥10
2． 啟動油幫浦18，運轉幾分鐘，調節溢流閥手柄，使系統壓力為。
3． 將節流閥10調到最大開度，用秒錶和流量計測定流量，此時流量可認為是幫浦的空載流量注意：由於節流閥，流量計及管道等有壓力損失，不可能使壓力表指示為0）
4． 逐漸關小節流閥，即改變幫浦的工作負載，使壓力分別為1、2、3、4、5、6、，每一壓力對應測量一流量，讀出功率表功率。
5． 鬆開溢流閥11，停幫浦。
七、實驗報告
根據實驗所測的資料，作出油幫浦的特性曲線，並分析被試幫浦的效能。
八、思考題
（1）實驗油路中溢流閥起什麼作用？
（2）在實驗系統中調節節流閥為什麼能對被試幫浦進行載入？
（3）從液壓幫浦的效率曲線中可得到什麼啟發？
實驗資料記錄表
實驗三溢流閥的靜態特性測試
一、實驗目的
深入了解溢流閥穩定工作時的靜態特性。學會溢流閥靜態特性中的調壓範圍、壓力穩定性卸荷壓力損失和啟閉特性的測試方法。並能對被試溢流閥的靜態特性作適當的分析。
二、實驗原理
通過對溢流閥開啟、閉合過程的溢流量的測量，了解溢流閥開啟和閉合過程的特性並確定開啟和閉合壓力。原理見圖3-1
三、實驗儀器
qcs003教學實驗臺、秒錶
四、實驗內容
1．調壓範圍及壓力穩定性
1）調壓範圍：應能達到規定的調壓範圍（0.5--6.3mpa），壓力上公升與下降時應平穩，不得有尖叫聲。
2）調壓範圍最高值時壓力振擺：壓力振擺應不超過規定值（0.2mpa）。
3）調壓範圍最高值時壓力偏離值：三分鐘後應不超過規定值（0.2mpa）。
2．卸荷壓力及壓力損失
1）荷壓力：被試閥的遠端控制口與油箱直通，閥處在卸荷壯態，此時通過被試閥所形成的壓力損失稱為卸荷壓力。卸荷壓力應不超過規定值（0.2mpa）。由壓力表p12-2測得。
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