液压系统键合图分析法

液压系统原理图分析技巧作者：李松晶//丛大成//姜洪洲出版社：化学工业出版社内容简介本书可以手把手地教会你：如何分析液压系统原理图？如何将一个油路连接关系复杂、分支众多的液压系统原理图逐步分解、整理和简化？如何以便于阅读的方式绘制液压系统原理图？全书通过精心挑选出来的六个具有代表性的液压系统实例(包含多种基本回路并涵盖液压传动及控制系统的各种应用领域)，采取模块化的编排形式，详细地介绍了液压系统原理图的分析技巧及步骤，包括了解系统，初步分析、整理和简化原理图，划分子系统，子系统分析等内容。

通过阅读此书，可以使你更好地掌握和运用液压这门神奇的技术。

本书适合液压技术初学者以及对液压系统原理图不太熟悉的业内读者使用，也可作为液压技术的培训用书以及广大液压技术爱好者的自学读物。

在液压技术的学习、交流及使用过程中，都离不开液压系统的原理图，因此能够正确而迅速的阅读液压系统原理图，无论对于液压设备的设计、分析及研究，还是液压装置的使用、维护及调整都是十分重要的。

采取正确的阅读方法以及必要的阅读步骤是正确而迅速阅读液压系统原理图的关键，而计算机和网络等先进技术的使用和配合，为液压系统原理图的阅读提供了更有利的保障。

本章着重介绍阅读液压系统原理图的基本方法及步骤，在后续章节中，结合本章的基本阅读方法及步骤，对几个典型的液压系统原理图进行具体的分析和研究。

1.1概述液压系统原理图是使用连线把液压元件的图形符号连接起来的一张简图，用来描述液压系统的组成及工作原理。

要做到正确而又迅速的阅读液压系统原理图，首先要很好地掌握液压技术的基本知识，熟悉各种液压元件（特别是各种液压阀和各种变量机构）的工作原理、功能和特性；熟悉各种液压系统各种基本回路的组成、工作原理及基本性质；熟悉液压系统的各种控制方式；由于液压系统原理图是由液压元件的图形符号组成的，因此还要熟悉液压元件的标准图形符号。

其次要在实际工作中联系实际，多读多练，通过各种典型的液压系统，了解不同场合下各种液压系统的组成及工作特点，以此为基础阅读新的液压系统原理图。

《机电系统动力学》一、 键合图理论系统依据能量守恒的基本原则，由一些基本元件以一定的连接方式用规定的符号来表示，称为键合图。

键合图是系统动态性能统一的直观图来表示。

构成它的基本元件称为键合图元，键合图元间的连线代表功率的流动，称为键。

1、一通口元件一通口元件是指一个单独的功率通口，其通口处只存在一对势和流变量。

（1） 阻性元件R势变量)(t e 和流变量)(t f 之间存在某种静态关系的键合图元定义为阻性元件。

一通口阻性元件的符号如图1-1所示。

图1-1阻性元件是耗能键合图元。

电路中的电阻、机械系统中的阻尼器、流体管道中的多孔赛等都可以用阻性元件表示。

线性阻性元件的特性方程是)()(0t f R t e =，其中，0R 是线性阻抗，由于线性元件的势与流成正比，故0R 为常数。

非线性阻性元的特性方程可写成()f e R ϕ=，式中R 表示联系阻性元件的势和流的一个非线性函数。

非线性阻性元件的势不能和流成比例关系，它的阻抗将随它的势或流变化而变化。

（2）容性元件C势变量)(t e 与广义位移)(t q 之间存在某种静态关系的键合图元，定义为容性元件。

一通口容性元件的符号如图1-2所示。

图1-2容性元件为无源键合图元，电路中的电容器、机械系统中的弹簧以及流体动力系统中的蓄能器都可以用容性元件来表示。

线性容性元件的特性方程是)(1)(0t q C t e =，其中0C 为线性容度参数，为常数。

非线性容性元件的特性方程是)(q e c ϕ=。

容性元件是一种储能元件。

（3）惯性元件I流变量)(t f 与广义动量)(t p 之间存在的某种静态关系的键合图元定义为惯性元件。

一通口惯性元件的符号如图1-3所示。

CeqRef图1-3惯性元件与容性元件都是能量守恒的键合图元件，在储能与释能的过程中没有任何能量损失。

线性惯性元件的特性方程是)(1)(0t p I t f =，非线性惯性元件的特性方程是)(p f t ϕ=，惯性元件是一种储能元件。

数控机床液压系统原理图的识读方法分析摘要:本文提出了“浏览—分解—倒推—整合”的数控机床液压系统图识读方法。

该方法根据执行元件数目将系统分解为若干子系统, 用油液倒推法将每个子系统划分成若干个分支回路, 在分支回路原理分析的基础上整合出子系统原理, 进而整合出系统原理。

有效解决了识图中分支油路多的困难,并以实例说明该方法的实用性和有效性。

关键词:液压系统图;分解;倒推;整合;识读方法一、引言现代数控机床的全自动化控制需借助液压传动辅助机床实现整机的自动运行, 如自动换刀、制动、工作台自动交换等。

但液压传动在密闭管道内进行,难以观察和测量,故障诊断比较困难。

目前较普遍的方法是根据液压系统原理图进行故障诊断, 所以本文着重分析数控机床液压系统原理图的识读方法。

二、“浏览—分解—倒推—整合”数控机床液压系统原理图读图法1. “浏览—分解—倒推—整合”读图法基本原理。

液压系统一般是一个主动力源同时为多个执行元件供油。

按一般读系统图的方法, 从动力源开始, 到执行元件结束。

将遇到多个分支油路,若逆向考虑:油液从执行元件开始流动,到液压泵结束,则能避免这个难题。

因此,“浏览—分割—倒推—整合”读图法基本原理为:①浏览:快速浏览系统图, 了解系统动作循环、执行元件的功能、执行元件数目等,大概把握系统图的复杂程度。

②分解:以执行元件为中心,将系统进行分解,分解为若干个分支油路。

③倒推:假定起点是执行元件, 终点是液压泵, 所有液压元件处于连通状态, 分析油液流经的液压元件。

然后按油液实际流向,详细分析该回路。

④整合:根据数控机床液压系统的动作要求,以信号为纽带,整合所有分支油路,归纳出整个液压系统的工作原理和特点。

2. “浏览—分解—倒推—整合”读图法基本步骤。

①了解:了解数控机床及其液压系统的功能以及对液压系统的要求。

②浏览:了解液压系统的动作循环、执行元件数目与功能、液压泵数目等。

③系统分解:按执行元件数目将系统分解为若干个子系统。

液压系统图的识图技巧液压面授课：10月26-29日天津11月24-27日苏州西门子PLC和设备管理课程也在广州和上海等地开课。

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机械设备的液压系统是根据该设备的工作要求，采用各种不同功能的基本回路构成的。

液压系统图表示了系统内所有各类液压元件的连接和控制情况，以及执行元件实现各种运动的工作原理。

本章通过对几个典型液压系统的分析，进一步说明各种液压元件和回路的综合应用，为液压系统的调整、维护、使用打下基础。

阅读和分析一个较复杂的液压系统图，一般可按以下步骤进行。

(1)了解液压设备的功用及其对液压系统的动作要求，了解在工作循环中的各个工艺对力、速度和方向这三个参数的质与量的要求。

(2)初步浏览整个液压系统图，了解系统中包含哪些元件，并以各个执行元件为中心，分清主油路与控制回路，将系统分解为若干个子系统。

(3)先分析每一个子系统，了解其执行元件与相应的阀、泵之间的关系，弄清系统所含的基本回路。

参照电磁铁动作表和执行元件的动作要求，写出每个子系统的液流路线。

(4)根据系统中对各执行元件间的互锁、同步、顺序动作或防干扰等要求，分析各子系统之间的联系以及如何实现这些要求。

(5)在全面读懂液压系统的基础上，根据系统所使用的基本回路的性能，对系统作全面分析，归纳总结整个液压系统的特点，以加深对系统的理解。

了解系统在对给定的液压系统原理图进行分析之前，对被分析系统的基本情况进行了解是十分必要的，例如了解系统要完成的工作任务、要达到的工作要求以及要实现的动作循环。

了解系统的动作情况后，就能够按照系统的工作要求和动作循环，根据液压系统原理图去分析液压系统在工作原理上是如何满足液压设备的工作任务和动作循环的，从而分析清楚液压系统的工作原理。

如果阅读液压系统原理图时，只有原理图，而没有其他的技术资料或说明文件，则需要查找参考书、液压技术手册、期刊文献或其他同类液压设备的技术资料，也可以向有关专家寻求帮助。

收稿日期:2009-11-06;修订日期:2010-01-03基金项目:陕西省自然科学基金项目(2007E 218);陕西省教育厅自然科学专项(09J K559).作者简介:王丹(1984-),女,西安建筑科技大学硕士研究生。

基于键合图及S imu link 的换管机回转液压系统动态仿真分析王 丹1,原思聪1,王晓瑜1,李志远2(1 西安建筑科技大学机电工程学院,陕西 西安 710055;2 重庆宜康实业有限公司,重庆 401147)摘 要:采用功率键合图法,建立了地下管线液压换管机回转液压系统的数学模型;依据数学模型,运用动态仿真工具S i m u link 建立液压系统的仿真模型。

仿真结果反映了液压马达入口压力和输入流量随时间的变化情况,为分析系统的动态特性提供了依据。

关键词:功率键合图;液压系统;数学模型;S i m u li nk中图分类号:TH 137,T P391 9 文献标识码:A 文章编号:1001-196X (2010)01-0015-03Dyna m ic si m ulation analysis of the sle w ing hydraulic syste m ofpipeline replace m entm achines based on bond graph and Si m ulinkWANG D an 1,YUAN S -i cong 1,WANG X iao -yu 1,L I Zh-i yuan2(1 Schoo l o fM echanical and E lectr i ca l Eng i neer i ng ,X i an U ni v ers it y o f A rch itecture and T echnology ,X i an 710055,Ch i na ;2 Chongq i ng Y ikang Indutr ial Co .,L td .,Chongqi ng 401147,Ch i na)Ab stract :The m at hema ti ca l model of t he sle w i ng hydrau lic syste m of pipe line replacem ent machines tha t i s used to rep l ace underg round p i peli nes has been establi shed w ith the pow er bond graph me t hod ,and the si m u l a -ti on model of the hydrau lic syste m by usi ng the dyna m i c si m ulati on tool S i m u li nk has been bu ilt based on m athe -m ati ca lm ode ls .Si m ulati on results refl ec ted the change o f t he i nlet pressure and input flow o f t he hydrauli c mo -t o r w it h ti m e ,and prov ided a favorab l e basis f o r the analysis o f the dynam ic character istics o f the syste m.K ey words :po w er bond g raph ;hydraulic syste m;m a t he m atical mode;l s i m u li nk1 引言研究液压系统的动态特性需要考虑其非线性因素。