7.4 多缸运动控制回路
在液压与气压传动系统中，用一个能源驱动两个或多个缸（或马达）运动，并按各缸之间运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路，被称为多缸运动回路。多缸运动回路分为顺序运动回路、同步运动回路和互不干扰回路等。
顺序动作
回路
缸严格地按给定顺序运动的回路，称为顺序运动回路。这种回路在机械制造等行业的液压系统中得到了普遍应用。如组合机床回转工作台的抬起和转位，夹紧机构的定位和夹紧等，都必须按固定的顺序运动。
同步回路
同步运动回路是用于保证系统中的两个或多个执行元件在运动中以相同的位移或速度运动，也可以按一定的速比运动。在同步运动回路中影响同步运动精度的因素很多，如外负载，泄漏，摩擦阻力，元件的变形及液体中含有气体等都会使执行元件运动同步不精确。为此，同步运动回路应尽量克服或减少上述因素的影响。同步运动分为位置同步和速度同步两种。
互不干扰回路
在多缸液压系统中，多数情况下各液压缸运动时的负载压力是不等的。这样，在负载压力小的液压缸运动期间，负载压力大的液压缸就
不能运动。例如，在组合机床液压系统中，当某
液压缸快速运动时，因其负载压力小，其它液压
缸就不能工作进给（因为工进时负载压力大）。
这种现象被称为各缸之间运动的相互干扰。
行程开关和电磁换向阀控制的顺序运动回路
在用行程开关和电磁换向阀控制的顺序运动回路中，左电磁换向阀的电磁铁通电后，左液压缸按箭头①的方向右行。当它右行到预定位置时，挡块压下行程开关2，发出信号使右电磁换向阀的电磁铁通电，则右液压缸按箭头②的方向右行。当它运行到预定位置时，挡块压下行程开关4，发出信号使左电磁换向阀的电磁铁断电，则左液压缸按箭头③的方向左行。当它左行到原位时，挡块压下行程开关1，使右电磁换向阀的电磁铁断电，则右液压缸按箭头④的方向左行，当它左行到原位时，挡块压下行程开关3，发出信号表明工作循环结束。
这种用电信号控制转换的顺序运动回路，使用调整方便，便于更改动
作顺序，因此，应用较广泛。回路工作的可靠性取决于电器元件的质量。
目前来讲还可采用PLC（可编程序控制器）利用编程来改变行程控制，这是一个发展趋势。
行程换向阀控制的顺序运动回路
在用行程换向阀（又称机动换向阀）控制的顺序运动回路中，电磁换向阀和行程换向阀处于图示状态时，左液
压缸和右液压缸的活塞都处于左端位置（即原位）。当电磁
换向阀的电磁铁通电后，左液压缸的活塞按箭头①的方向右
行。当液压缸运行到预定的位置时，挡块压下行程换向阀，
使其上位接入系统，则右液压缸的活塞按箭头②的方向右
行。当电磁换向阀的电磁铁断电后，左液压缸的活塞按箭头
③的方向左行。当挡块离开行程换向阀后，右液压缸按箭头
④的方向左行退回原位。
该回路中的运动顺序①与②和③与④之间的转换，是依靠机械挡块、推压行程换向阀的阀心使其位置变换实现
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的，因此，动作可靠。但是，行程换向阀必须安装在液压缸
附近，而且改变运动顺序较困难。
顺序阀控制的顺序运动回路
在使用顺序阀来实现两个液压缸顺序动作的回路中，当三位四通换向阀左位接入回路且顺序阀D的调定压力大于液压缸A 的最大前进工作压力时，压力油先进入液压缸A左腔，实现动作①；液压缸运动至终点后压力上升，压力油打开顺序阀D进入液压缸B的左腔，实现动作②；同样地，当三位四通换向阀右位接入回路且顺序阀C的调定压力大于液压缸B的最大返回工作压力时，两液压缸按③和④的顺序返回。
时间控制的顺序运动回路
在采用延时阀进行时间控制的顺序运动回路中，当一个执行元件开始运动后，经过预先设定的一段时间，另一个执行元件再开始运动。时间控制可利用时间继电器、延时继电器或延时阀等实现。
在采用延时阀进行时间控制的顺序运动回路中，延时阀由单向节流阀和二位三通液动换向阀组成。当电磁铁1YA通电时，右液压缸向右运行。同时，液压油进入延时阀中液动换向阀的左端腔，推动阀心右移，该阀右端腔的液压油经节流阀回油箱，经过一定时间后，延时阀中的二位三通换向阀左位接入系统，压力油经该阀左位进入左液压缸的左腔，使其向右运行。右液压缸与左液压缸向右运行开始的时间间隔可用延时阀中的节流阀调节。当电磁铁2YA通电后，右液压缸与左液压缸一起快速左行返回原位。同时，压力油进入延时阀的右端腔，使延时阀中的二位三通阀阀心左移复位。由于延时阀所设定的时间易受油温的影响，常在一定范围内波动，因此，很少单独使用，往往采用行程—时间复合控制方式。
容积式同步运动回路——同步泵同步回路
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容积式同步运动回路是用相同的液压泵、执行元件（缸或马达）或用机械联结的方法来实现的。
用两个同轴
等排量的液压泵分别
向两液压缸供油，实
现两液压缸同步运动
的回路。
容积式同步运动回路——同步缸同步回路
在用两个尺
寸相同的双杆液压缸
连接的同步液压缸3
来实现液压缸1和液
压缸2同步运动的回
路中，当同步液压缸
的活塞左移时，油腔a
与b中的油液使液压
缸1和液压缸2同步
上升。若液压缸1的
活塞先到终点，则油
腔a
的剩余油液经单
向阀4和安全阀5排
回油箱，油腔b的油
继续进入液压缸2的
下腔，使之到达终点。
同理，若液压缸2的
活塞先到达终点，也
可使液压缸1的活塞
相继到终点。
机械同步回路
在用机械联结来实现的同步运动的回路中，用刚性梁或齿轮齿条等机械零件使两液压缸的活塞杆间建立刚性的运动联结，实现位移同步。
节流式同步运动回路1
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两个尺寸相同的液压缸的进油路上，串接分流阀。该分流阀能保证进入两液压缸的流量相等，从而实现速度同步运动。其工作原理如下：分流阀中左右两个固定节流口的尺寸和特点相同。分流阀阀芯可依据液压缸负载变化自由地轴向移动，来调节a、b两处节流口的开度，保证阀芯左端压力
与右端压力
相等。这样，可保持左固定节流
口4两端压力差
（）与右
固定节流口5两
端压力差
（）相
等，从而使进入
两液压缸的流量
相同，来实现两
缸速度同步。例
如：当阀芯处于
某一平衡位置
（）时，
若左液压缸的负
载增大，也会
随之增大。假设
此时的阀芯不
动，由于左固定
节流口4的工作
压差（）
减小，会使进入
液压缸1的流量
减少，造成两缸第 9 页
不同步。但是，在增大时，由于，使阀芯3右移，节流口a变大，b变小，结果使减小，增大，直到
时阀芯停留在新的平衡位置。只要
，左右两固定节流口上的工作压差相等，流过节流阀的流量相等，则保证了两缸的速度同步。两缸反向时，两缸分别通过各自的单向阀回油，不受分流阀控制。
项目二液压系统基本回路 【课题名称】任务4 设计与搭建双缸辊轧机液压控制回路 【课时安排】3学时 【教学目标】 1．了解流量控制阀的基本知识。 2．认识调速回路和同步回路。 3．掌握双缸辊轧机液压控制回路的设计与调试方法。 【教学重点】 1.调速回路和同步回路。 2.掌握双缸辊轧机液压控制回路的设计与调试方法。 【教学难点】调速阀的工作原理。 【关键点】速回路和同步回路应用。 【教学方法】理实一体、讨论法、多媒体展示 【教具资源】实训室、多媒体教学设施 【教学过程】 一、导入新课 教师通过展示双缸辊轧机工作过程，引出本任务学习内容。 二、讲授新课 教学环节1 任务布置及分析 教师活动：通过分析任务要求，引导学生确定本次任务使用的元器件及回路要求。 学生活动：分组讨论确定完成本次任务的回路要求及元器件。 教学环节2 知识链接 教师活动1：通过分析任务要求，利用实物展示及动画视频资料，介绍本任务所需使用的速度控制元件调速阀的结构、工作原理。 学生活动1：通过听讲了解调速阀的结构、工作原理。 知识点1：调速阀的结构、工作原理。 液压传动系统中，执行元件运动速度的大小，由输入执行元件的油液流量的大小来确定。流量控制阀就是依靠改变阀口通流截面面积的大小或通道长短来控制流量的。常用的流量控制阀主要有节流阀和调速阀两种。本次任务采用的流量控制阀是调速阀。 1.调速阀 液压系统中使用的节流阀的工作原理和气动节流阀相似，具体内容参见气动节流阀相关知识。节流阀结构简单但是流量不能稳定控制，在对速度有较高要求的场合采用调速阀。 调速阀如图6-4-2所示，它的基本结构包括节流阀1、定差减压阀2、节流阀阀芯3、减压阀阀芯4和泄露油口5。它实际就是减压阀与节流阀串接而成的。当压力为P1的油液经减压阀后，压力降为P2，并分成两个分路，一路经节流口流向调速阀的出口，另一路作用在减压阀阀芯的右端面。压力P2的油液经节流阀口降低至P3，将P3压力油液引到减压
多缸运动控制回路
7.4多缸运动控制回路 在液压与气压传动系统中，用一个能源驱动两个或多个缸（或马达）运动，并按各缸之间运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路，被称为多缸运动回路。多缸运动回路分为顺序运动回路、同步运动回路和互不干扰回路等。 顺序动作回路 缸严格地按给定顺序运动的回路，称为顺序运动回路。这种回路在机械制造等行业的液压系统中得到了普遍应用。如组合机床回转工作台的抬起和转位，夹紧机构的定位和夹紧等，都必须按固定的顺序运动。 同步回路 同步运动回路是用于保证系统中的两个或多个执行元件在运动中以相同的位移或速度运动，也可以按一定的速比运动。在同步运动回路中影响同步运动精度的因素很多，如外负载，泄漏，摩擦阻力，元件的变形及液体中含有气体等都会使执行元件运动同步不精确。为此，同步运动回路应尽量克服或减少上述因素的影响。同步运动分为位置同步和速度同步两种。 互不干扰回路 在多缸液压系统中，多数情况下各液压缸运动时的负载压力是不等的。这样，在负载压力小的液压缸运动期间，负载压力大的液压缸就不能运动。例如，在组合机床液压系统中，当某液压缸快速运动时，因其负载压力小，其它液压缸就不能工作进给（因为工进时负载压力大）。这种现象被称为各缸之间运动的相互干扰。 行程开关和电磁换向阀控制的顺序运动回路
在用行程开关和电磁换向阀控制的顺序运动回路中，左电磁换向阀的电磁铁通电后，左液压缸按箭头①的方向右行。当它右行到预定位置时，挡块压下行程开关2，发出信号使右电磁换向阀的电磁铁通电，则右液压缸按箭头②的方向右行。当它运行到预定位置时，挡块压下行程开关4，发出信号使左电磁换向阀的电磁铁断电，则左液压缸按箭头③的方向左行。当它左行到原位时，挡块压下行程开关1，使右电磁换向阀的电磁铁断电，则右液压缸按箭头④的方向左行，当它左行到原位时，挡块压下行程开关3，发出信号表明工作循环结束。 这种用电信号控制转换的顺序运动回路，使用调整方便，便于更改动作顺序，因此，应用较广泛。回路工作的可靠性取决于电器元件的质量。目前来讲还可采用PLC（可编程序控制器）利用编程来改变行程控制，这是一个发展趋势。 行程换向阀控制的顺序运动回路
如何设计多支路液压同步控制回路？ 在多支路驱动器的应用设计中，处理两个或多个驱动器等速同步驱动时出现问题较多。 为简化问题，用两个油缸的举升平台为例，下列公式和计算方法适应与多数驱动器，马达或油缸。 如果载荷时对两个油缸不对称，油缸速度V1和V2不同，Q1和Q2流量不同，则油缸（1）和油缸（2）举升行程也不相同。 看看下面的例子中油缸伸出速度不同时对平台的水平状态的影响。 图1：两个油缸的举升平台图2：平台的水平倾斜 根据公式计算，速度变化时，平台倾斜角度随之变化，请见上表。可以根据工况来选择不同的设计方案。下面介绍五种常用的设计方案。
方案1：压力补偿分流阀 压力补偿分流阀将一路供油分为两路等量供油，不受输入输出压力的影响。见图3. 当平台负载变化时，滑阀（4）在分流阀（3）中自动滑移，以补偿P1与P2压力的压差。压力通过滑阀内部的钻孔作用于相反一侧滑阀的端面，若P1压力较高，则相反一端的开口减少，其Q2开口流量相应减少,反之皆然。进口压力=高压出口的压力+开口的压降。集流阀的同步精度约为5-10%。 方案2：压力补偿流量阀 压力补偿流量阀可以不受压力波动的影响，通过独立对个阀流量进行调整，满足同步速度的要求。该方案适用等量或不等量同步控制，对两路阀手动微动调整可以满足不同速度的要求。同步精度约为5%。 方案3：同型号液压泵 采用两个同样型号的液压泵也可实现同步控制。但是负载压力波动会影响液压泵的内泄。两泵方案实现调速较困难。控制的精度约为5%，
方案4：双杆等速油缸串联回路 采用双杆等速油缸串联回路的主要优点是容积效 率较高。由于油缸1排出的流量与进入油缸2的 流量相等，所以两油缸的速度相等。该方案等速 同步控制精度约为1%。 缺点是油缸1的压力为负载的2倍，另外双杆油 缸的安装空间较大。 方案5：同步液压齿轮分流器 旋转式分流器是将一路供油分为两路或多路等量或不等量供油，供油不受输入输出压力的影响。 双片分流器是由两个相同排量的马达组成，采用公共轴连接，因此两个马达的速度相同，流量也相同。工作原理同于马达，由于驱动轴几乎不损失动力，所以各马达片间压降极小。在结构可以根据流量速度采用不同数量和不同型号的马达组合，选配灵活，适应范围较广。由于马达内泄较低，同步控制精度约为1%。 该方案在同步控制中精度高，成本低，应用广泛。
安岳县职教中心20XX年上期公开课 教案 学科名称：汽车机械基础 课题名称：液压基本回路之方向控制回路授课教师：安岳县职教中心李晓林授课时间：20XX年04月18日 授课地点：2014春11班
【课题名称】方向控制回路 【教学目标】 掌握方向控制回路的工作原理及应用。 【教学重点】 换向回路和锁紧回路的工作原理。 【教学难点】 分析换向回路和锁紧回路。 【教学教具准备】 电脑多媒体 【课时安排】 1节课 【教学流程设计】 复习巩固→新课引入→新课讲解→课堂总结→课后练习【教学过程设计】 一复习巩固 教师：1、液压系统的四大组成部分？ 学生：动力、执行、控制、辅助部分。 教师：2、画出三位四通换向阀H、O、M型。 学生：
二导入新课 请同学们观察图片，找出图片中哪些地方运用了液压系统知识。然后请同学们思考登车桥支腿、车载升降平台支架和起重机支腿是如何实现升、降及停止的？ 三课程的讲解 方向控制回路 概念:指控制液压油通、断或流动方向的回路统称。 功能：控制执行元件的启动、停止及换向(进、退)。 分类：一般分为换向回路和锁紧回路。 （一）换向回路 二位四通电磁换向阀的换向回路。如图（详） 回路构成：(学生) 核心元件：二位四通电磁换向阀 工作原理（教师分析）：当换向阀电磁铁断电时 换向阀3右位工作 进油路：泵→换向阀右位→液压缸无杆腔，活塞向左移动。 回油路：液压缸有杆腔→换向阀右位→油箱。
当换向阀电磁铁通电时 换向阀3左位工作 进油路：泵→换向阀左位→液压缸有杆腔，活塞向右移动。 回油路：液压缸无杆腔→换向阀左位→油箱 换向回路特点及应用：使用方便，易于实现自动化，但换向时间短，冲击大，一般用于小流量、平稳性要求不高的场合。 （二）锁紧回路 锁紧：是指液压缸活塞两端的压力油被封住不能流动。 作用：使执行元件能停留在任意位置上，且停留后不会因外力作用而移动位置。 锁紧回路如何实现？ 1、最常用的是采用液控单向阀（又称双向液压锁）的锁紧回路。 2、换向阀中位机能为O形或M组成锁紧回路。 1）、采用液控单向阀的锁紧回路。(详)如图: 学生分析：回路构成 教师分析：锁紧回路工作原理
08级液压传动与气动技术双缸控制回路 （一）行程程序的表示方法 学习要点：1. 行程程序的表示方法。 2. 程序框图框图的简化。 重难点分析：程序框图的简化。 学习思路：在教师的指导下，带领学生认识行程框图的表示方法及程序框图的简化。 学法指导：通过教师的的讲解，启发学生主动思考的能力。 导学——检测装置的工作要求是：气缸A伸出—气缸B伸出—气缸A退回—气缸B退回，如要完成这样的工作循环，该如何设计控制回路呢？ 新授： 多缸回路——类似于检测装置这种需要两个（或两个以上）执行（）协调工 作的回路。 一、行程程序的表示方法 1.程序框图 （）是根据生产工艺流程的要求，确定应使用的执行元件数量及完成任务的动作顺序的要求，可用程序框图来表示。 程序框图是用每一个方框表示（）或（）。 检测装置根据位移-步骤图中的分析，其动作次序可以用下图所示的程序框图表示。 2.程序框图的简化 为了简化程序框图，常用（）来表示形成程序。在用文字符号表示程序框图时对气缸，主控阀，行程信号器（行程阀）等作出如下规定： 1）执行元件的表示方法 用大写字母A，B，C。。。表示执行元件，用下标“1”表示（） ，用下标“0”表示气缸活塞杆的缩回状态。例如，A1表示A缸活塞
杆伸出，A0表示A缸活塞杆缩回。 2）行程信号器（行程阀）的表示方法 用带有下标的的小写字母a1,a0,b1,b0等烦别表示由A1，A0，B1，B0等动作触发的相对应的行程信号器（行程阀）及其输出的信号。如a1是A缸活塞杆伸出到终端位置所触发的行程阀及其输出的信号。 3)主控阀的表示方法 主控阀用F表示，其下标为其控制的气缸号。如FA是控制A缸的主控阀。主控阀的输出信号与气缸的动作是一致的，如主控阀FA的输出信号A1有信号，即活塞杆伸出。 气缸与主控阀，行程信号器（行程阀）之间的关系及有关代号见课本146页图11-4所示。 4）行程控制阀的简化表示方法 根据上述的规定，检测装置的程序框图可简化成课本146页图11-5所示的表示方法。 同步练习：授课完毕，学生自行完成上述各填空 学生自我测评：完成课后练习。 小结：初步认识和了解了检测装置回路设计中的行程程序的表示方法和简化方法。
气动教程：电气动回路 1029人阅读| 0条评论发布于：2009-5-15 15:03:00 一、双作用气缸直接控制回路（单电控） 按下按钮开关，气缸的活塞杆向前伸出；松开按钮开关，活塞杆回复到气缸的末端。 二、双作用气缸间接控制回路（双电控） 按下按钮开关，气缸的活塞杆向前伸出；松开按钮开关，活塞杆回复到气缸的末端。 三、双作用气缸逻辑“与”控制回路（直接控制） 按下两个按钮开关，气缸活塞向前伸出；松开一个或两个按钮开关，活塞杆回复到气缸末端
四、双作用气缸逻辑“或”控制回路（间接控制） 任意按下一个按钮开关，气缸活塞向前伸出；松开这个按钮开关，活塞杆回复到气缸末端。 五、双作用气缸自锁回路（断开、导通优先） 按下一个按钮开关，气缸活塞向前伸出；按下另一个按钮开关，则气缸活塞杆回到初始位置。若同时按下两个按钮，气缸的活塞杆不动（断开优先）。若同时按下两个按钮，气缸的活塞杆仍向前伸出（导通优先）。
六、双作用气缸往返运动控制回路（行程开关） 按下控制开关，气缸活塞杆作往返运动；再按一次这个控制开关则停止运行。 七、双作用气缸往返运动控制回路（非接触） 按下一个按钮开关，气缸活塞杆往返运动；按下另一个开关则停止运行。
八、双气缸的顺序控制回路 1.按一下按钮开关S1，气缸1活塞杆向前伸出把盒子往前推至气缸2正下方； 2.当气缸1活塞杆到达1B2时，气缸2的活塞杆向下伸出，在盒子上盖章；同时气缸1回缩复位至1B1； 3.气缸2活塞杆到达2S2盖完章后，自动回缩复位。 九、双缸时间控制回路 1. 静止状态下，气缸1活塞杆回缩在末端，气缸2活塞杆伸出。 2. 按下一个按钮开关，气缸1活塞杆向前伸出，同时气缸2的活塞杆回缩复位；3s后，气缸1的活塞杆回缩复位，同时气缸2活塞杆向前伸出。2s后，气缸1活塞杆再次向前伸出，同时气缸2的活塞杆回缩复位，如此往复。 3. 再次按下按钮开关，气缸运动停止。
理论课课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤 复习回顾： （5`） 提问 新课：1、常见的液压辅助元件有哪些，七对液压系统的性能有何影响？ 2、油箱、过滤器、蓄能器、管接头有何作用？ 第一节压力控制回路 定义： 利用压力控制阀来控制系统整体或局部压力，以使执行元件获得所需的力或转矩、或者保持受力状态的回路。 类型： 一、调压回路二、减压回路三、增压回路四、卸荷回路五、保压回路六、平衡回路 一、调压回路 功能：使液压系统整体或某一部分的压力保持恒定或者不超过某个数值。主要元件：溢流阀 方法:液压泵出油口处并联溢流阀 常用回路: （一）单级调压回路 （二）多级调压回路 （一）单级调压回路 说明：系统压力只有一种 特点： 1、由溢流阀和定量泵组合在一起构成； 2、当系统压力小于溢流阀调整压力时，溢流阀关闭不溢流，系统压力 保持不变。 3、当系统压力大于溢流阀调整压力时， 溢流阀开启溢流，系统压力保持为溢 流阀的调整压力不变。 应用： 如图所示，在液压泵的出口处并联溢流 阀来控制回路的最高压力。在该过程中，由 于系统压力超过溢流阀的调整压力，所以溢 流阀是常开的，液压泵的工作压力保持为溢 流阀的调整压力不变。 （二）多级调压回路 说明：系统压力有两种或两种以上。 应用： 单级调压回路
引导读书 提问 1、两级调压回路 如图所示，在图示状态下，当两位 两通电磁换向阀断电时，液压泵的工作 压力由先导溢流阀1调定为最高压力； 当两位两通电磁换向阀通电后，液压泵 工作压力由远程调压阀2（溢流阀）调 定为较低压力。（其中，远程调压阀2 的调整压力必须小于溢流阀1的调整压 力。） 2、三级调压回路 如图所示，在图示状态，当电磁换 向阀4断电中位工作时，液压泵的工作 压力由先导溢流阀1调定为最高压力； 当电磁换向阀4右边电磁铁通电右位 时，液压泵工作压力由远程调压阀2（溢 流阀）调定为较低压力。当电磁换向阀 4左边电磁铁通电左位时，液压泵工作 压力由远程调压阀3（溢流阀）调定为 较低压力。（其中，远程调压阀2和3 的调整压力必须小于溢流阀1的调整压 力。） 二、减压回路 功能：使液压系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。 应用场合：控制油路、夹紧回路、润滑油路主要元件：定值 减压阀方法:在需要减压的油路前串联一个减压阀常用回路: （一）单向 减压回路 （二）二级减压回路 三、增压回路 功能：使液压系统中的某一部分支路的压力高于系统压力。主要元件： 增压器方法:在需要增压的油路前串联一个增压器常用回路: （一）单作 用增压器的增压回路（二）双作用增压器的增压回路 四、卸荷回路 【设置原因】液压系统在工作循环中短时间间歇时，为减少功率损耗， 降低系统发热，避免因液压泵频繁启停影响液压泵的寿命，需设置卸荷回 路 【液压泵卸荷的概念】指液压泵以很小的输出功率（接近于零）运转。 即液压泵以很低的压力（接近于零）运转或输出很少流量（接近于零）的 压力油。 两级 三级调压回路
实验三双缸顺序动作回路实验 一、实验目的 1．学会使用换向阀、行程开关等液压元件来控制多个液压缸的顺序动作，加深对所学知识的理解与掌握； 2．培养使用各种液压元件进行系统回路的连接、安装和调试的操作能力； 3．进一步理解采用行程开关控制的顺序动作回路的工作原理及应用 二、实验内容 1.通过亲自装拆，了解液压元件及管路的正确连接与安装的方法。 2.了解顺序动作回路组成和性能。 三、实验基本原理 顺序动作回路的功用是使液压系统中的多个执行元件严格地按规定的顺序动作。按控制方式分为压力控制、行程控制和时间控制三类。 行程控制顺序动作回路，液压原理图见图。工作过程见电磁铁动作表，自动循环。
多缸顺序动作回路的工作原理为： 1．启动油泵，CT1通电，左换向阀处于左位，液压缸A中活塞向右运动，实现动作1； 2．缸A前进，活塞杆触头压下行程开关L2后，CT2通电，右换向阀处于左位，液压缸B中活塞向右运动，实现动作2； 3．缸B前进，活塞杆触头压下行程开关L3后，CT1断电，左换向阀恢复右位，液压缸A中活塞向左运动，实现动作3； 4．缸A退回，活塞杆触头压下行程开关L4后，CT2断电，右换向阀恢复右位，液压缸B中活塞向左运动，实现动作4； 5．缸B退回，活塞杆触头压下行程开关L1后，CT1通电，左换向阀处于左位，液压缸A中活塞向右运动，实现动作1； 6．二位二通电磁换向阀CT3通电，系统缸荷，液压缸停止工作。 采用行程开关控制多缸顺序动作回路的工作原理见图。工作过程见电磁铁动作表。 四、实验方法与步骤 1．实验方法： 本实验采用透明可视的液压元件和快速插装式的管路在液压实验台上完成。电气线路与控制按钮均在实验台，操作安全、控制方便。根据已学的液压回路的
方向控制回路教案
安岳县职教中心2015年上期公开课 教案 学科名称：汽车机械基础 课题名称：液压基本回路之方向控制回路授课教师：安岳县职教中心李晓林授课时间：2015年04月18日 授课地点：2014春11班
【课题名称】方向控制回路 【教学目标】 掌握方向控制回路的工作原理及应用。 【教学重点】 换向回路和锁紧回路的工作原理。 【教学难点】 分析换向回路和锁紧回路。 【教学教具准备】 电脑多媒体 【课时安排】 1节课 【教学流程设计】 复习巩固→新课引入→新课讲解→课堂总结→课后练习【教学过程设计】 一复习巩固 教师：1、液压系统的四大组成部分？ 学生：动力、执行、控制、辅助部分。 教师：2、画出三位四通换向阀H、O、M型。 学生：
二导入新课 请同学们观察图片，找出图片中哪些地方运用了液压系统知识。然后请同学们思考登车桥支腿、车载升降平台支架和起重机支腿是如何实现升、降及停止的？ 三课程的讲解 方向控制回路 概念:指控制液压油通、断或流动方向的回路统称。 功能：控制执行元件的启动、停止及换向(进、退)。 分类：一般分为换向回路和锁紧回路。 （一）换向回路 二位四通电磁换向阀的换向回路。如图（详） 回路构成：(学生) 核心元件：二位四通电磁换向阀 工作原理（教师分析）：当换向阀电磁铁断电时 换向阀3右位工作 进油路：泵→换向阀右位→液压缸无杆腔，活塞向左移动。 回油路：液压缸有杆腔→换向阀右位→油箱。
当换向阀电磁铁通电时 换向阀3左位工作 进油路：泵→换向阀左位→液压缸有杆腔，活塞向右移动。 回油路：液压缸无杆腔→换向阀左位→油箱 换向回路特点及应用：使用方便，易于实现自动化，但换向时间短，冲击大，一般用于小流量、平稳性要求不高的场合。 （二）锁紧回路 锁紧：是指液压缸活塞两端的压力油被封住不能流动。 作用：使执行元件能停留在任意位置上，且停留后不会因外力作用而移动位置。 锁紧回路如何实现？ 1、最常用的是采用液控单向阀（又称双向液压锁）的锁紧回路。 2、换向阀中位机能为O形或M组成锁紧回路。 1）、采用液控单向阀的锁紧回路。(详)如图: 学生分析：回路构成 教师分析：锁紧回路工作原理
7.4 多缸运动控制回路 在液压与气压传动系统中，用一个能源驱动两个或多个缸（或马达）运动，并按各缸之间运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路，被称为多缸运动回路。多缸运动回路分为顺序运动回路、同步运动回路和互不干扰回路等。 顺序动作 回路 缸严格地按给定顺序运动的回路，称为顺序运动回路。这种回路在机械制造等行业的液压系统中得到了普遍应用。如组合机床回转工作台的抬起和转位，夹紧机构的定位和夹紧等，都必须按固定的顺序运动。 同步回路 同步运动回路是用于保证系统中的两个或多个执行元件在运动中以相同的位移或速度运动，也可以按一定的速比运动。在同步运动回路中影响同步运动精度的因素很多，如外负载，泄漏，摩擦阻力，元件的变形及液体中含有气体等都会使执行元件运动同步不精确。为此，同步运动回路应尽量克服或减少上述因素的影响。同步运动分为位置同步和速度同步两种。 互不干扰回路 在多缸液压系统中，多数情况下各液压缸运动时的负载压力是不等的。这样，在负载压力小的液压缸运动期间，负载压力大的液压缸就
不能运动。例如，在组合机床液压系统中，当某 液压缸快速运动时，因其负载压力小，其它液压 缸就不能工作进给（因为工进时负载压力大）。 这种现象被称为各缸之间运动的相互干扰。 行程开关和电磁换向阀控制的顺序运动回路 在用行程开关和电磁换向阀控制的顺序运动回路中，左电磁换向阀的电磁铁通电后，左液压缸按箭头①的方向右行。当它右行到预定位置时，挡块压下行程开关2，发出信号使右电磁换向阀的电磁铁通电，则右液压缸按箭头②的方向右行。当它运行到预定位置时，挡块压下行程开关4，发出信号使左电磁换向阀的电磁铁断电，则左液压缸按箭头③的方向左行。当它左行到原位时，挡块压下行程开关1，使右电磁换向阀的电磁铁断电，则右液压缸按箭头④的方向左行，当它左行到原位时，挡块压下行程开关3，发出信号表明工作循环结束。 这种用电信号控制转换的顺序运动回路，使用调整方便，便于更改动
设计方向控制回路实验报告 实验时间：班级：姓名： 利用各种方向阀来控制液压系统中液流 的通断和改变液流方向，以使执行元件进行 工作启动、停止（包括锁紧）、换向，实现 能量分配的回路。这种回路主要由各种方向 阀组成，如：单向阀、手动换向阀、机动换 向阀、电动换向阀、液动换向阀、电液动换 向阀等，或由几种换向阀联合控制，组成换 向回路，也可用变量泵或变量马达来组成回路。 方向控制回路一般包括启停回路（避免油泵电机的频繁启停，在液压系统中常常设置启停回路）、锁紧回路和换向回路等。下面以液控单向阀的双向锁紧作为本次实验的对象。 为了防止液压缸在停止运动时因负载自重或外界影响而发生下落、窜动，常常在系统中设置锁紧回路，在执行元件不工作时，切断其进、出油路，使它能够准确地停止在预定的位置上。锁紧回路可以采用单向阀、液控单向阀、顺序阀或O型、M型换向阀等来实现，按照所采用锁紧元件不同可以分为单向阀锁紧回路、液控单向阀锁紧回路和换向阀锁紧回路等。本实验的双向锁紧回路中采用2个液控单向阀和1个三位四通电磁换向阀组成。 一、实验目的： 1．加深认识液控单向阀的工作原理、基本结构、使用方法和在回路中的作用。 2．学会利用液控单向阀的结构特点设计液压双向锁紧回路。 3．通过实验加深对锁紧回路性能的理解。 4．培养安装、联接和调试液压系统回路的实践能力。 二、实验内容： 根据已学液压传动知识利用液控单向阀的工作原理和基本性能设计双向锁紧回路，并在
液压实验台上进行安装、联接、调试和运行。观察分析用液控单向阀的闭锁回路在工作过程中液压缸的锁紧精度及其可靠性。 三、实验原理（根据自己所设计的回路，编写该回路的实验原理） 实验回路如下图所示，当有压力油进入时， 回油路的单向阀被打开，压力油进入工作液压 缸。但当三位四通电磁换向阀（Y型）处于中 位或液压泵停止供油时，两个液控单向阀把工 作液压缸内的油液密封在里面，使液压缸停止 在该位置上被锁住。（如果工作液压缸和液控 单向阀都具有良好的密封性能，即使在外力作 用下，回路也能使执行元件保持长期锁紧状 态）。本实验在图示位置时，由于Y型三 位四通电磁换向阀处于中位，A、B、T口连通， P口不向工作液压缸供油，保持压力，缸两腔连通。此时，液压泵输出油液经溢流阀流回油箱，因无控制油液作用，液控单向阀A，B关闭，液压缸两腔均不能进排油，于是，活塞被双向锁紧。要使活塞向右运动，则需使换向阀1DT通电，左位接入系统，压力油经液控单向阀A进入液压缸，同时也进入液控单向阀B的控制油口K，打开阀B，使液压缸右腔回油经阀B及换向阀流回油箱，同时工作液压缸活塞向右运动。当换向阀右位接通，液控单向阀B开启，压力油打开阀A的控制口K，工作液压缸向左行，回油经阀A和换向阀T口流回油箱。 四、实验方法与步骤： 1．实验方法 本实验使用了一个Y型三位四通电磁换向阀和两个液控单向阀所组成的液压双向锁紧回路，在工作液压缸的进、出油路上接入液控单向阀A和B，通过三位四通电磁换向阀对液控单向阀的换向控制，可以在行程的任何位置将液压缸活塞锁紧。其锁紧精度仅受液压缸少量内泄漏的影响。
实验一方向控制回路 利用各种方向阀来控制液压系统中液流的通断和改变液流方向，以使执行元件进行工作启动、停止（包括锁紧）、换向，实现能量分配的回路。这种回路主要由各种方向阀组成，如：单向阀、手动换向阀、机动换向阀、电动换向阀、液动换向阀、电液动换向阀等，或由几种换向阀联合控制，组成换向回路，也可用变量泵或变量马达来组成回路。 一、液控单向阀的双向锁紧回路 为了防止液压缸在停止运动时因负载自重或外界影响而发生下落、窜动，常常在系统中设置锁紧回路，在执行元件不工作时，切断其进、出油路，使它能够准确地停止在预定的位置上。本实验的双向锁紧回路中采用2个液控单向阀和1个三位四通电磁换向阀组成。 1.实验目的 1)加深认识液控单向阀的工作原理、基本结构、使用方法和在回路中的作用。 2)学会利用液控单向阀的结构特点设计液压双向锁紧回路。 3)通过实验加深对锁紧回路性能的理解。 4)培养安装、联接和调试液压系统回路的实践能力。 2.实验原理 根据已学液压传动知识利用液控单向阀的工作原理和基本性能设计双向锁紧回路，并在液压实验台上进行安装、联接、调试和运行。观察分析用液控单向阀的闭锁回路在工作过程中液压缸的锁紧精度及其可靠性。 实验回路如下图所示，当有压力油进入 时，回油路的单向阀被打开，压力油进入工 作液压缸。但当三位四通电磁换向阀（Y型） 处于中位或液压泵停止供油时，两个液控单 向阀把工作液压缸内的油液密封在里面，使 液压缸停止在该位置上被锁住。（如果工作 液压缸和液控单向阀都具有良好的密封性 能，即使在外力作用下，回路也能使执行元 件保持长期锁紧状态）。 本实验在图示位置时，由于Y型三位四 通电磁换向阀处于中位，A、B、T口连通，P
实验四多缸顺序控制回路 （设计型） 一、实验目的 1、熟悉多个执行元件的顺序控制回路设计； 2、熟悉压力顺序阀的作用 3、认识元件及组装回路。 4、掌握基本的顺序动作回路的工作过程及原理。 5、学会使用液压元器件设计液压动作回路，提高学生处理及解决问题的能力。 二、实验设备和仪器 1．液压系统试验台 2. 双作用液压缸、3位4通手动换向阀、压力顺序阀和调速阀 3. 油管若干 三、实验原理 ●行程控制顺序动作回路：是利用某一执行元件运动到预定行程以后，发出电气或机 械控制信号，使另一执行元件运动的一种控制方式。 ●压力控制顺序动作回路：是利用液压回路中压力的差别，如顺序阀、压力继电器等 动作发出控制信号，使执行元件按预定顺序动作。 四、实验内容及要求 1、实验内容： （一）利用行程开关设计液压的顺序动作回路 （1）实验方法 采用电器行程开关的顺序动作回路，各缸顺序由电气元件发出信号，改变油液的流动方向即可改变顺序动作，并可调整行程。 本实验动作过程如下：首先按动电钮，电磁铁1DT接通，左位接入，压力油流入液压缸A的左腔，右腔回油，实现动作，右行到终点时，缸A的挡铁压下行程开关1XK，电磁铁2DT通电，液压供油又进入缸B实现动作2。右行到终点缸B活塞的挡铁压下行程开关2XK，电磁铁1DT断电，换向阀呈图示状态，压力油进入缸A右腔，左回油，活塞返回，缸A实现动作3。左行到终点，缸A活塞的挡铁压下行程开关3CK，电磁铁2DT
断电，压力油又进入缸B的左腔，活塞也返回，缸B实现动作4，完成一个自动循环，活塞均退回原位，为下一循环作好准备。 行程开关的顺序动作回路 采用压力继电器实现顺序动作的回路。此方法为了防止压力继电器发生误动作，其压力调整数值一方面应比先动的液压缸的最高工作压力高0.3-0.5Mpa，另一方面要比溢流阀的调整压力低0.3-0.5Mpa。 接通电源，打开开关，使缸A换向阀的电磁铁ID通电，压力油进入缸A（假定是夹紧缸）左腔，推动活塞向右运动，碰上定位挡铁后（或夹工件后）系统压力升高，安装在缸A进油腔附近的压力继电器发出电信号，使缸B换向的电磁铁2DT通电，于是压力油以进入缸B（假定为钻削加工的进给缸）的左腔，推动活塞向右运动（开始钻削加工），完成了一个完整的动作循环。见图2 压力继电器的顺序动作回路 （2）实验步骤 检查在实验台上搭建的液压回路是否正确。如确定无误，接通电源，启动电气控制面板的开关，把换向阀插座与电磁铁换向阀进行连接，启动液压油泵开关，调节电机调速器使达到预定的压力，按动换向阀1或2达到实验预计的结果。 （二）利用压力继电器的顺序动作回路 检查在实验台上搭建的液压回路是否正确。如确定无误，接通电源，启动电气控制面板的开关，把换向阀插座与电磁铁换向阀进行连接，启动液压油泵开关，调节电机调速器使达到预定的压力，达到实验预计的结果。 四、实验结果分析及实验报告要求： 1、画出所设计的液压回路（画出多种并符合要求的建议评定成绩考虑加分）。
例六双作用气缸连续往复运动控制 按启动按钮双作用气缸连续往复运动，按停止按钮，停止运动。 （一）气控回路 （二）PLC接线 符号地址绝对地址类据类型说明 S0I0.0BOOL启动按钮 S1I0.1BOOL停止按钮 1S1I0.2BOOL位置传感器 1S2I0.3BOOL位置传感器 1Y1Q0.0BOOL换向阀电磁线 圈
1Y2 Q0.1BOOL换向阀电磁线 圈 M0M0.0BOOL启动线圈 （四）梯形图程序 练习：编制电动机点动和连续运转控制程序。 输入端控制触点控制功能输出端执行器件实现功能 I0.0停止按钮 (常开)停止Q0.0KM1控制电动 机电源 I0.1点动按钮 (常开)点动Q0.1保护指示 灯 当保护动 作时闪亮 I0.2连续运转 按钮(常 开) 连续运转启动 I0.3热继电器 触点(常 闭)过载保护动作使得电机停止 （一）定义符号地址（二）LAD程序
练习：编制双控灯控制程序，要求开关K1或K2任意一个开关的开和关的操作均可以控制灯L的亮和灭。完成后可再编制三控灯。 参考程序 程序1： 4. RS触发器
S R Q 00－ 010 101 110 复位置位触发器真值表 R S Q 00－ 011 100 111 在 逻 辑串中，影响右边的逻辑操作结果。 例一控制传送带 一个由电气启动的传送带，在传送带的起点有两个按钮开关：用于START 的 S1和STOP的S2。在传送带的尾部也有两个按钮开关：用于START的S3和STOP的S4。可以从任何一端起动或停止传送带。另外，当传送带上的物件 到达末端时，传感器S5使传送带停机。 （一）PLC接线
一、单回路控制系统 1. 画出图示系统的方框图： 2. 一个简单控制系统总的开环增益（放大系数）应是正值还是负值？仪表行业定义的控制器增益与控制系统中定义的控制器的增益在符号上有什么关系？为什么？ 3. 试确定习题1中控制器的正反作用。若加热变成冷却，且控制阀由气开变为气关，控制器的正反作用是否需要 4. 什么是对象的控制通道和扰动通道？若它们可用一阶加时滞环节来近似，试述K P 、K f 、τp 、τf 对控制系统质量的影响。 5. 已知广义对象的传递函数为1) S (T e K P S τP P +-，若P P T τ的比值一定时，T P 大小对控制质量有什么影响？为什么？ 6. 一个简单控制系统的变送器量程变化后，对控制质量有什么影响？举例说明。 7. 试述控制阀流量特性的选择原则，并举例加以说明。 8. 对图示控制系统采用线性控制阀。当负荷G 增加后，系统的响应趋于 非周期函数，而G 减少时，系统响应震 9. 一个简单控制系统中，控制阀口 径变化后，对系统质量有何影响？ 10. 已知蒸汽加热器如图所示，该系 统热量平衡式为：G 1C 1(θ0-θi )=G 2λ(λ 为蒸汽的冷凝潜热)。 （1）主要扰动为θi 时，选择控制阀的流量特性。 （2）主要扰动为G 1时，量特性。 （3特性。 11.
作用后，对系统质量有什么影响？为了保持同样的衰减比，比例度δ要增加，为什么？ 12. 试写出正微分和反微分单元的传递函数和微分方程；画出它们的阶跃响应，并简述它们的应用场合。 13. 什么叫积分饱和？产生积分饱和的条件是什么？ 14. 采用响应曲线法整定控制器参数，选用单比例控制时，δ=K P τP /T P ×100%,即δ∝K P ，δ∝τP /T P ,为什么？而选择比例积分控制时，δ=1.44K P τP /T P ×100%，即比例度增加，为什么？ 15. 采用临界比例度法整定控制器参数，在单比例控制时，δ=2δK (临界比例度)，为什么？ 16. 在一个简单控制系统中，若对象的传递函数为 ) 1T )(1S 1)(T S (T K W P V P +-+S ，进行控制器参数整定时，应注意什么？ 17. 已知广义对象的传递函数为1) S (T e K P S τP P +-，采用比例控制，当系统达到稳定边缘时，K C =K CK ，临界周期为T K 。问： (1)T K /τP 在什么数值范围内(即上、下界)，τP /T P 增加时，这一比值是上升还是下降？ (2)K CK 在什么数值范围内(即上、下界)，τP /T P 增加时，K CK 是上升还是下降？ 18. 一个过程控制系统的对象有较大的容量滞后，而另一系统由于测量点位置造成纯滞后。若对两个系统均采用微分控制，试问效果如何？ 19. 某一温度控制系统，采用4:1衰减曲线法进行整定，测得系统的衰减比例度 δs=25%，衰减振荡周期Ts=10min ，当控制器采用P 和PI 控制作用时，试求其整定参数值。 20. 有一个过程控制系统(采用DDZ-Ⅲ型仪表)，当广义对象的输入电流（即控制器的输出电流）为14mA 时，其被控温度的测量值为70℃。当输入电流突然从14mA 增至15mA ，并待被控温度达到稳定时，其测量值为74℃。设测温仪表的量程为50-100℃。同时由实验测得广义对象的时间常数T P =3min ，滞后时间τP =1.2min ，试求衰减比为4:1时PI 控制器的整定参数值。 21. 某一个过程控制系统，利用临界比例度法进行控制器的参数整定。当比例度为12%时，系统出现等幅振荡，其临界振荡周期为180s ，试求采用PID 控制器时的整定参数值。 22. 已知控制系统方块图如下： 求：(1)X 作单位跃阶变化时，随动控制系统的余差。
一、 界区的天然气控制： 143－ 174－D 控制原理： 压力变送器PT1041输入一个信号作为控制器PIC1041的测量值PV ，PIC1041给定一个SV 值，当PV 值＜SV 值，PIC1041输出一个信号给PY1041，经PY1041转换后去控制阀门PV1041的动作，要求PV1041打开，直至PV 值＝SV 值，反之亦然。 设置目的： 稳定进入界区的天然气压力，防止系统出现压力波动。 二、108 －DA 的返H 控制： 103－101BCF 控制原理： 从103－J 一段出口抽出的合成气经FV1022，在101－BCF 预热后为108－DA 加氢脱硫提供所需的H2气，流量变送器FT1022输入一个信号作为流量控制器 FIC －1022的测量值，FIC1022给定一个SV 值，当FIC1022的PV 值＜SV 值，FIC1022输出一个信号给FY1022A ，经FY1022A 转换后去控制FV1022的动作，要求FV1022打开，直至FIC1022的PV 值＝SV 值，反之关闭FV1022阀。 设置目的： 提供稳定的合成气，去除天然气中的有机硫，保证后系统催化剂的安全运行，以免形成硫中毒。 三、 102－J 的防喘振控制 －D 102－101BCF 控制原理： 流量变送器FT1015输入一个信号作为流量控制器FIC1015的测量值PV ，FIC1015给定一个SV 值，当PV 值＜SV 值，FIC1015输出一个信号给FY1015，经FY1015转换后去控制FV1015的动作，要求FV1015打开，
直至FIC1015的PV 值＝SV 值，反之关闭FV1015。 设置目的： 防止压缩机喘振。 四、108－DA 的入口温度控制： 102－ 101BCF 108－ 控制原理： 温度变送器TT1305输入一个信号作为温度控制器TIC1305的测量值PV ，TIC1305给定一个SV 值，当PV 值＜SV 值，因TIC1305为反作用控制器，TIC1305输出一个信号给TY1305，经TY1305转换后去控制TV1305的动作，要求TV1305关闭，直至TIC1305的PV 值＝SV 值，反之打开TV1305。 设置目的： 控制108－DA 的入口温度，保护108－DA 的催化剂，及保证108－DA 催化剂床层反应最好。