液压与气压传动实验指导书马恩李东如姜萌南阳理工学院机械与汽车工程学院目录一、液压元件拆装实验┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1二、液压增速回路实验┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 19三、顺序动作回路实验┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 23四、同步动作回路实验┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 27实验一液压元件拆装实验指导书实验注意事项预习是做好实验的前提。
在实验之前,应仔细阅读实验讲义《液压与气压传动实验指导书》、教材《液压与气压传动》,为了能充分地发挥学生创新能力,动手参与综合性、设计性实验,必须了解实验的目的和要求,掌握基本原理和主要实验步骤,视条件可在此实验前先拟定好方案,写好预习报告。
必须熟悉所用液压元件正确的装拆顺序、方法和使用场合,因为液压元件都是金属制成的,元件本身又有液压油,所以要求同学们两只手去拿液压元件,较轻液压元件的一个人两只手拿住,较重的需要两个人四只手同时拿牢,一定要注意安全,既不能伤着自己,又不能伤着别人。
拆零件时如有疑问就先看教材,同学们之间进行讨论,之后再问老师。
在操作过程中仔细的观察,如实而有条理地记录,并且不放过可能出现的一些反常现象。
操作要胆大心细,培养独立工作能力,克服一有问题就问教师的依赖思想。
实验完毕,把所用的液压元件、工具等放回原处,关好电气开关,经指导教师同意后,方可离开实验室。
一、实验预习⒈复习齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的结构和原理。
⒉复习液压马达、液压缸的构造。
⒊复习方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀的结构原理性能及特点。
二、实验目的⒈了解液压元件的内部结构,组成,配合关系。
⒉通过元件拆装实验,加深对各元件基本原理的理解三、实验用液压元件、工具及辅料⒈实验用液压泵:齿轮泵2 台、叶片泵2 台、轴向柱塞泵 2 台、液压马达2 台、液压缸1个。
⒉实验用液压阀:方向控制阀5个、先导式溢流阀5个、减压阀5个、顺序阀5个、节流阀5个。
⒊工具:内六方扳手5套、固定扳手、螺丝刀、卡簧钳等。
⒋辅料:铜棒、棉纱、煤油等。
实验用液压元件及工具四、实验要求⒈实验前认真预习,搞清楚相关液压泵、液压元件的工作原理,对其结构组成有一个基本的认识。
⒉针对不同的液压元件,利用相应工具,严格按照其拆卸、装配步骤进行,严禁违反操作规程进行私自拆卸、装配。
⒊要求2位同学合拆一个液压缸,一个齿轮泵,叶片泵,柱塞泵,液压马达;每位同学各拆装一个方向控制阀,先导式溢流阀,减压阀,节流阀。
⒋要求画一个液压元件的装配示意图(可以不按尺寸),各零件部件的相对位置应与实际相符。
五、实验内容在实习老师的指导下,拆解各类液压泵、液压阀、液压马达、液压缸,观察、了解各零件在液压泵中的作用,了解各种液压泵、液压阀、液压马达、液压缸的工作原理,按照规定的步骤装配各类液压元件。
六、实验步骤⒈齿轮泵型号:CB-B 型齿轮泵。
结构:泵结构见图1-1 及图1-2。
实物:见图1-3。
①工作原理在吸油腔,轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出,密封工作空间的有效容积不断增大,完成吸油过程。
在排油腔,轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中,密封工作空间的有效容积不断减小,实现排油过程。
图1-1 外啮合齿轮泵结构示意图图1-2 齿轮泵结构示意图1-后泵盖2-滚针轴承3-泵体4-前泵盖5-传动轴图1-3 齿轮泵实物②拆装步骤⑴拆解齿轮泵时,先用内六方扳手在对称位置松开6个紧固螺栓,之后取掉螺栓,取掉定位销,掀去前泵盖4,观察卸荷槽、吸油腔、压油腔等结构,弄清楚其作用,并分析工作原理。
⑵从泵体中取出主动齿轮及轴、从动齿轮及轴。
⑶分解端盖与轴承、齿轮与轴、端盖与油封。
(此步可以不做)⑷装配步骤与拆卸步骤相反。
③拆装注意事项⑴拆装中应用铜棒敲打零部件,以免损坏零部件和轴承。
⑵拆卸过程中,遇到元件卡住的情况时,不要乱敲硬砸,请指导老师来解决。
⑶装配时,遵循先拆的部件后安装,后拆的零部件先安装的原则,正确合理的安装,脏的零部件应用煤油清洗后才可安装,安装完毕后应使泵转动灵活平稳,没有阻滞、卡死现象。
⑷装配齿轮泵时,先将齿轮、轴装在后泵盖的滚针轴承内,轻轻装上泵体和前泵盖,打紧定位销,拧紧螺栓,注意使其受力均匀。
④主要零件分析轻轻取出泵体,观察卸荷槽、消除困油槽及吸、压油腔等结构,弄清楚其作用。
⑴泵体3泵体的两端面开有封油槽d,此槽与吸油口相通,用来防止泵内油液从泵体与泵盖接合面外泄,泵体与齿顶圆的径向间隙为0.13~0.16mm。
⑵端盖1与4前后端盖内侧开有卸荷槽e(见图中虚线所示),用来消除困油。
端盖1上吸油口大,压油口小,用来减小作用在轴和轴承上的径向不平衡力。
⑶油泵齿轮两个齿轮的齿数和模数都相等,齿轮与端盖间轴向间隙为0.03~0.04mm,轴向间隙不可以调节。
2、单作用式变量叶片泵型号:YBX外反馈限压式变量叶片泵。
结构:泵结构见图1-4。
图1-4 外反馈限压式变量叶片泵的结构1—滚针轴承2—传动轴3—调压螺钉4—调压弹簧5—弹簧座6—定子7—转子8—滑块9—滚针10—调节螺钉11—柱塞①拆卸步骤及注意事项⑴拆下上端盖,取出调压螺钉3、调压弹簧4及弹簧座5等;⑵拆下下端盖,取出调节螺钉10及柱塞11;⑶拆下前端盖,取出滑块;⑷拆下连接前泵体和后泵体的螺栓,拆开前泵体和后泵体;⑸拆下右端盖;⑹取出配油盘、转子和定子。
②观察结构⑴观察叶片的安装位置及运动情况;⑵比较单作用式变量叶片泵定子内孔形状与双作用式定量叶片泵定子内孔形状是否相同;⑶观察定子与转子是否同心;⑷观察配流盘的形状并分析配流盘的作用;⑸操作如何调定泵的限定压力和最大偏心量。
3、双作用叶片泵型号:YB1 型叶片泵。
结构:结构见图1-5。
实物:见图1-6。
图1-5 YB1型叶片泵1、5—配流盘2、8—滚珠轴承3—传动轴4—定子6—后泵体7—前泵体9—骨架式密封圈10—盖板11—叶片12—转子13—长螺钉图1-6 YB1型叶片泵实物①工作原理当传动轴3 带动转子12 转动时,装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出,叶片顶部紧贴于定子表面,沿着定子曲线滑动。
叶片从定子的短半径往定子的长半径方向运动时叶片伸出,使得由定子4 的内表面、配流盘1、5、转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大,通过配流盘上的配流窗口实现吸油。
叶片从定子的长半径往定子的短半径方向运动时叶片缩进,密闭容腔不断缩小,通过配流盘上的配流窗口实现排油。
转子旋转一周,叶片伸出和缩进两次。
配流盘结构如图1-7 所示。
图1-7 配流盘结构示意图②拆装步骤及注意事项⑴拆解叶片泵时,先用内六方扳手对称位置松开后泵体上的螺栓后,再取掉螺栓,用铜棒轻轻敲打使花键轴和前泵体及泵盖部分从轴承上脱下,把叶片分成两部分。
⑵观察后泵体内定子、转子、叶片、配流盘的安装位置,分析其结构、特点,理解工作过程。
⑶取掉泵盖,取出花键轴,观察所用的密封元件,理解其特点、作用。
⑷拆卸过程中,遇到元件卡住的情况时,不要乱敲硬砸,请指导老师来解决。
⑸装配前,各零件必须仔细清洗干净,不得有切屑磨粒或其它污物。
⑹装配时,遵循先拆的零件后安装,后拆的零部件先安装的原则,正确合理的安装,注意配流盘、定子、转子、叶片应保持正确装配方向,安装完毕后应使泵转动灵活,没有卡死现象。
⑺叶片在转子槽内,配合间隙为0.015~0.025毫米;叶片高度略低于转子的高度,其值为0.005毫米。
③主要零件分析⑴定子和转子定子的内表面是椭圆柱面,转子的外表面是圆柱面。
转子中心固定,定子中心可以左右移动。
转子径向开有13条槽可以安置叶片。
⑵叶片该泵共有13个叶片,流量脉动较偶数小。
叶片后倾角为24º,有利于叶片在惯性力的作用下向外伸出。
⑶配流盘图1-5所示,配流盘上有四个圆弧槽,其中a为压油窗口,c为吸油窗口,b和d是通叶片底部的油槽。
a与b接通,c与d接通。
这样可以保证,压油腔一侧的叶片底部油槽和压油腔相通,吸油腔一侧的叶片底部油槽与吸油腔相通,保持叶片的底部和顶部所受的液压力是平衡的。
4、轴向柱塞泵型号:SCY14-1B 型斜盘式轴向柱塞泵。
结构:结构见图1-8。
实物:见图1-10。
①工作原理当电机带动油泵的传动轴8 旋转时,缸体5 随之旋转,由于装在缸体中的柱塞9 的球头部分上的滑靴12 被回程盘压向斜盘15,因此柱塞9 将随着斜盘的斜面在缸体5 中作往复运动。
从而实现油泵的吸油和排油。
油泵的配油是由配油盘6 实现的。
改变斜盘15 的倾斜角度就可以改变油泵的流量输出。
图1-8 SCY14-1B 型斜盘式轴向柱塞泵1-中间泵体2-内套3-定心弹簧4-镶套5-缸体6-配流盘7-前泵体8-传动轴9-柱塞10-套筒12-滑履13-轴销14-压盘15-斜盘16-变量活塞17-丝杠18-手轮19-螺母20-钢球配流盘结构如图1-9所示。
图1-9 配流盘结构示意图图1-10 SCY14-1B 型斜盘式轴向柱塞泵实物②拆装步骤及注意事项⑴拆解轴向柱塞泵时,先拆下变量机构,取出斜盘、柱塞、压盘、套筒、弹簧、刚球,注意不要损伤,观察、分析其结构特点,搞清各自的作用。
⑵轻轻敲打泵体,取出缸体,取掉螺栓分开泵体为中间泵体和前泵体,注意观察、分析其结构特点,搞清楚各自的作用,尤其注意配流盘的结构、作用。
⑶拆卸过程中,遇到元件卡住的情况时,不要乱敲硬砸,请指导老师来解决。
⑷装配时,先装中间泵体和前泵体,注意装好配流盘,之后装上弹簧、套筒、钢球、压盘、柱塞;在变量机构上装好斜盘,最后用螺栓把泵体和变量机构连接为一体。
⑸装配中,注意不能最后把花键轴装入缸体的花键槽中,更不能猛烈敲打花键轴,避免花键轴推动钢球顶坏压盘。
⑹安装时,遵循先拆的部件后安装,后拆的零部件先安装的原则,安装完毕后应使花键轴带动缸体转动灵活,没有卡死现象。
③主要零部件分析⑴缸体5缸体用铝青铜制成,它上面有七个与柱塞相配合的圆柱孔,其加工精度很高,以保证既能相对滑动,又有良好的密封性能。
缸体中心开有花键孔,与传动轴8相配合。
缸体右端面与配流盘6相配合。
缸体外表面镶有钢套4并装在滚动轴承11上。
⑵柱塞9与滑履12柱塞的球头与滑履铰接。
柱塞在缸体内作往复运动,并随缸体一起转动。
滑履随柱塞做轴向运动,并在斜盘15的作用下绕柱塞球头中心摆动,使滑履平面与斜盘斜面贴合。
柱塞和滑履中心开有直径ø1mm的小孔,缸中的压力油可进入柱塞和滑履、滑履和斜盘间的相对滑动表面,形成油膜,起静压支承作用。
减小这些零件的磨损。
⑶中心弹簧机构中心弹簧3,通过内套2、钢球20和回程盘将滑履压向斜盘,使活塞得到回程运动,从而使泵具有较好的自吸能力。
同时,弹簧3又通过外套10使缸体5紧贴配流盘6,以保证泵启动时基本无泄漏。