任务1 方向控制回路

第12 次课教学整体设计教学过程（教学设计实施步骤及时间分配）步骤1：复习巩固、检查课后搜集的资料（10分钟）一、复习液压系统设计概述二、复习液压系统设计方法和步骤。

三、检查预习情况。

步骤2：本节课学习任务、情境设计（5分钟）本节课主要学习方向控制回路实验，通过学习方向控制回路实验有关方面的知识，了解方向控制回路实验步骤和方法。

步骤3-1：讲授知识（30分钟）实验一方向控制回路一、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、实验设备实验台一台；三位四通电磁换向阀一个；液压缸一个；溢流阀一个；油管若干；四通油路过渡底板；接近开关及其支架；压力表（量程：10MPa）一个；油泵一个。

三、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。

换向阀§6-1 单向阀和液控单向阀一、二、三、一、单向阀二、液控单向阀具有漏油油口的结构三、双向液压锁§6-2 换向阀换向阀的基本作用可归结为对换向阀的主要能要求是下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图形符号符号。

一个换向阀完整的图形符号速应表示出操纵、复位和定位方式等复位和定位方式等。

换向阀图形符号含义如下换向阀图形符号含义如下：：下图是三槽二台肩换向阀的换向原理下图是三槽二台肩换向阀的换向原理。

当换向阀芯处于左位时图a ，P 与A 通,B 与T 通；当阀芯处于右位时图b ，P 与B 通，A 与T 通。

这种阀的长度较短较短，，但回油压力直接作用于阀芯两端但回油压力直接作用于阀芯两端，，对密封装置有较高的要求置有较高的要求。

多位阀处于不同位置时多位阀处于不同位置时，，其各油口连通情况不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制机能机能，，称为滑阀机能。

下图是三位四通阀中位机能。

滑阀式换向中滑阀式换向中，，由于阀芯和阀体孔的几何形状误差和中心线不重和误差和中心线不重和，，进入滑阀配合间隙中的压力油将对阀芯产生不平衡的径向力产生不平衡的径向力，，使阀芯紧贴在孔壁上孔壁上，，产生相当大的摩擦力产生相当大的摩擦力，，使滑阀卡住使滑阀卡住，，这称为液压卡紧现象为液压卡紧现象。

下图表示阀芯上所受径向力的几种情况种情况。

图中图中P P 为高压侧压力为高压侧压力，，P 为低压侧压力为低压侧压力。

开环形槽的效果开有均压槽的部位，四周都有相等或接近相等的压力油，可显著减少液压卡紧力。

阀芯倾斜时开环槽的效果可从下图看出：湿式电磁铁的结构可调式液动换向阀（1）并联（2）串联（3）串并联§6-3 方向控制回路一、二、三、一、启停回路二、换向回路三、锁紧回路结束。

液压部分一、方向控制回路1.实验目的了解基本换向回路的油路连接方式及工作原理，熟悉相关元器件的结构，能够正确连接回路。

2.方向控制回路回路图图1.方向控制回路3.工作原理正向运行：正向运行时1YA通电，三位四通换向阀6左位接入回路中。

进油路：泵3 →节流阀5 →三位四通换向阀6（左位）→液压缸右腔回油路：液压缸左腔→三位四通换向阀6（左位）→油箱反向运行：反向运行时2YA通电，三位四通换向阀6右位接入回路中。

进油路：泵3 →节流阀5 →三位四通换向阀6（左位）→液压缸右腔回油路：液压缸左腔→三位四通换向阀6（左位）→油箱二、互锁回路1.实验目的了解互锁回路的连接方式及原理，熟悉锁紧环节的特点，能够正确连接相应回路。

2.互锁回路回路图图2. 互锁回路2.工作原理互锁回路主要是由两个液控单向阀组成的双向液压锁来实现不同工作方向运行时的动作，H型三位四通手动换向阀可以使泵处于中位卸荷，同时由于液控单向阀的缩紧作用是缸不能浮动，实现锁紧。

当三位四通手动换向阀处于左位时，右侧液控单向阀进油，同时左侧单向阀液控口通油，左侧单向阀打开，工作台运行；换向阀工作位置切换后，左侧单向阀进油，用时右侧单向阀液控口通油，右侧单向阀打开，工作台反向运行；当换向阀处于中位时，泵卸荷，此时，两单向阀无压力，缸两侧不能排油，缸锁紧。

三、双向调速回路1.实验目的了解单向节流阀的结构及原理，熟悉调速回路的连接及原理，能够正确连接相应回路。

2.双向调速回路回路图图3. 双向调速回路3.工作原理单向节流阀由单向阀及节流阀组成，当换向阀处于左位时，右侧单向流阀通油，液压油从单项阀进入液压缸右腔，进油路压力小；液压缸左腔出油到左侧单向节流阀，此时单向阀不通油，液压油从节流阀流通，为回油节流调速回路。

当换向阀处于右位时，左侧单向节流阀为进油路，此时液压油从单向阀进入液压缸左侧，进油路压力小；液压油由液压缸右腔流经右侧单向节流阀，此时单向阀封闭，节流阀通油，再次构成回油节流调速回路，因此形成双向调速回路。

项目三常用数控机床液压回路的组建任务１数控机床刀架刀盘夹紧和松开回路的组建一、项目介绍通过对典型液压方向阀的拆装，师生共同分析方向控制阀的工作原理、结构，学生能组建基本方向控制回路。

任务要求：认识常用液压方向控制阀的组成；常用液压方向控制阀的拆卸与装配；组建数控车床刀架刀盘夹紧和松开回路。

二、预习项目知识点1、普通单向阀的作用2、换向阀的“位”和“通”三、项目执行记录1、普通单向阀的结构、职能符号：普通单向阀的作用是___________，正向通过时应______，反向通过时应_________。

2、液控单向阀的结构、职能符号：3、画出常用换向阀的结构、职能符号;并说明上述阀属于什么类型。

4、数控车床刀架刀盘夹紧和松开回路连接图所需元件：回路图四、思考题1、换向阀的职能符号的哪些含义？2、按阀芯运动的控制方式不同，换向阀有哪几种类型？项目三常用数控机床液压回路的组建任务2数控机床卡盘夹紧和松开回路的组建一、项目介绍通过对典型压力控制阀的拆装，师生共同分析压力控制阀的结构、工作原理，学生能组建基本压力控制回路。

任务要求：压力控制阀的拆装；压力的检测；数控机床卡盘夹紧和松开回路的组建和工作原理分析。

二、预习项目知识点1、溢流阀的作用2、减压阀的作用3、压力继电器的工作原理三、项目执行记录1、液压系统中常用的溢流阀有_ _ ___和_ ___两种。

前者一般用于__ ___；后者一般用于________。

2、画出压力控制阀的职能符号图。

3、数控机床卡盘夹紧和松开回路接线图所需元件：回路图：4、拓展项目：采用M型中位机能的卸荷回路组建所需元件：接线图四、思考题1、溢流阀的调压原理？2、减压阀的减压原理？项目三常用数控机床液压回路的组建任务3 数控车床刀架转位回路的组建一、项目介绍通过对典型流量阀的拆装，师生共同分析流量控制阀的结构、工作原理，学生能组建基本速度控制回路。

任务要求：流量阀的拆装；速度控制回路（数控车床刀架转位回路）的组建和工作原理分析。

1 液压传动课程标准1 课程定位《液压传动》是机类学生必修的一门技术基础课。

通过课程学习，学生能从事简单液压回路设计、机床液压系统操作、液压系统故障判断及维护等第一线岗位的工作。

它以数学、物理、工程制图、工程力学、工程材料等课程为基础，在整个课程体系中起到中枢纽带的作用，是实践性很强的基础课程。

2 工作任务和课程目标2.1 工作任务及职业能力工作任务与职业能力分析表2.2 课程目标根据课程面对的工作任务和职业能力要求，本课程的教学目标为：（1）知识目标1）正确理解液压传动技术中的基本概念和术语；2）掌握基本系统原理图的设计方法；3）理解和掌握液压传动的原理及组成部分；4）掌握常用液压元件的工作原理；5）掌握常见基本回路工作原理和典型机床液压系统工作原理；（2）技能目标1）具备分析、阅读简单机床液压系统原理图的能力;2）能够设计功能较简单的机床液压系统；3）能安装、调试简单机床液压系统；4）能正确的设计简单液压回路，选择合理的液压元件，能完成液压回路的组装、调试和测试5）系统故障的诊断和排除能力的培养；（3）态度目标1）培养良好的劳动纪律观念, 遵守工作制度；2）养成积极分析、处理实际问题的良好习惯和细心、认真、严谨的工作态度；养成爱护和正确使用仪器设备的习惯；3）培养认真做事，细心做事的态度。

养成收集、整理资料，总结工作经验，进行工程文件归档等良好的工作习惯；4）培养与别人和谐相处、互帮互助、相互信任和有效沟通等团队协作意识。

3 教学组织根据工作任务与职业能力分析，为使学生会熟练地掌握常见机床液压系统的工作原理，设计与安装测试等技术，并能常见故障进行分析诊断及排除，本课程依据由浅入深、由简单到复杂的原则，设计学习项目和任务，设计了基于工作过程的8个学习项目，在项目的教学实施中，进一步分解成28个学习型工作任务。

教学组织表4 教学内容与能力要求4.1 项目一液压传动工作原理(1) 项目概述通过本项目的学习，使学生熟练掌握液压传动工作原理；液压系统组成部分；液压传动的优缺点；液压传动的应用与发展。

气动控制阀与气动回路及使用与维修气动控制阀主要有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。

方向控制阀可分为单向型控制阀和换向型控制阀，压力控制阀可分为减压阀、溢流阀和顺序阀，流量控制阀可为节流阀、单向节流阀和排气节流阀等。

气动控制阀组合成各类气动回路，气动回路能实现较复杂多变的控制功能。

3.1 方向控制阀与方向控制回路及使用与维修3.1.1 方向控制阀按气流在阀内的流动方向，方向控制阀可分为单向型控制阀和换向型控制阀；按控制方式，方向阀分为手动控制、气动控制、电磁控制、机动控制等。

1．单向型方向控制阀单向型方向控制阀包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀等。

（1）单向阀图3-1 所示为单向阀的典型结构，图a为符号，图b为实物。

图3-1 单向阀（2）或门型梭阀图3-2所示为或门型梭阀结构，它有两个输入口P1、P2，一个输出口A，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。

当P1进气时，阀芯将P2切断，P1与A相通，A有输出。

当P2进气时，阀芯将P1切断，P2与A相通，A也有输出。

如P1和P2都有进气时，阀芯移向低压侧，使高压侧进气口与A相通。

如两侧压力相等，先加入压力一侧与A相通，后加入一侧关闭。

图3-3所示是或门型梭阀应用回路，该回路应用或门型梭阀实现手动和自动换向。

图3－2 或门型梭阀结构图图3－3 或门型梭阀应用回路（3）与门型梭阀与门型梭阀又称双压阀。

图3-4所示为与门型梭阀结构。

它有P1和P2两个输入口和一个输出口A。

只有当P1、P2同时有输入时，A才有输出，否则A无输出；当P1和P2压力不等时，则关闭高压侧，低压侧与A 相通。

图3-5所示是与门型梭阀应用回路。

或门型梭阀和与门型梭阀的区别要从输入和输出关系来判断。

图3－4 与门型梭阀结构图图3－5 与门型梭阀应用回路（4）快速排气阀快速排气阀简称快排阀，是为了使气缸快速排气。

图3-6a所示为快速排气阀的结构。

快速排气阀常安装在气缸排气口。

图3－6 快速排气阀2．换向型方向控制阀（1）气压控制换向阀用气压力来使阀芯移动换向的操作方式称为气压控制。