实验报告1：观察并分析液压传动系统的组成
一、实验描述
通过观察一种驱动工作台的液压传动系统，分析液压传动系统的组成，理解液压系统的工作原理，增强对液压元件的认识。
二、实验目标
（1）观察驱动工作台的液压传动系统的工作过程；
（2）分析液压传动系统的组成，指出各液压元件的名称；
（3）能够说明动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件在机构中的作用。
三、实验分析
下图为驱动工作台的液压传动系统，通过转换换向阀手柄，改变油路的方向，实现液压缸活塞杆驱动的工作台运动的方向。它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、压力计、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。
图 机床工作台液压系统图
1—驱动工作台的液压缸 2—换向阀 3—压力表 4—溢流阀 5—液压泵 6—滤油器 7—油箱
四、实验实施
建议你去“首页”本章内的“实验实施”环节进行如下图所示的实验练习。
注：此环节需使用电脑PC端完成。
五、实验总结
从机床工作台液压系统的工作过程可以看出，一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四个主要部分来组成，此外还需要传动介质——液压油。
实验报告2：齿轮泵的拆装实验
一、实验描述
通过齿轮泵结构拆装实验，了解外啮合齿轮泵的结构，增强对液压元件的感性认识，并培养学生的计算机操作能力，建立空间的概念。
二、实验目标
（1）正确选取拆装工具；
（2）齿轮泵主要零件分析；
（3）掌握齿轮泵的拆卸步骤；
（4）掌握齿轮泵的组装步骤。
三、实验分析
掌握外啮合齿轮泵的结构和工作原理，进而正确地进行实验操作。
四、实验实施
1.按次序选择不同的元件，拆卸齿轮泵。
（1）切断电动机电源，并在电气控制箱上打好“设备检修，严禁合闸”的警告牌。
（2）旋开排出口上的螺塞，将管系及泵内的油液放出，然后拆下吸、排管路。
（3）用内六角扳手将输出轴侧的端盖螺丝拧松，并取出螺丝。
（4）沿端盖与本体的结合面处将端盖撬松，将端盖板拆下。
（5）将主、从动齿轮取出。
2.按次序选择不同的元件，组装齿轮泵。
（1）将啮合良好的主、从动齿轮两轴装入左侧（非输出轴侧）端盖的轴承中，切不可装反。
（2）上右侧端盖，上紧螺丝，拧紧时应边拧边转动主动轴，并对称拧紧,以保证端面间隙均匀一致。
（3）装复联轴节,将电动机装好,对好联轴节,调整同轴度,保证转动灵活。
（4）泵与吸排管系接妥。
五、实验总结
1.齿轮泵的拆装注意事项：
（1）掌握齿轮泵的工作原理和结构后再实施拆装。拆装时对应图纸拆卸。
（2）尽可能地将拆装下来的零件按拆装顺序摆放，以防弄乱和丢失。
2.实验室实验中齿轮泵拆装不同于虚拟实验的地方如下：
（1）实际拆装中要注意液压元件的防止污染。液压元件一旦被污染，将会带来一系列故障隐患。零件污染后，应用煤油清洗或绸子擦拭，切勿用棉纱擦拭。
（2）拆卸弹簧部件，注意防止弹簧部件的蹦丢；拆卸油封部件，注意使其不受损伤。
最后提醒同学们：学习完本次实验，请下载实验报告，并提交。（15分） （本次实验报告是5个实验报告中的第1个，你需要根据自身情况从5个实验中完成4次报告才能获得成绩。）
实验报告3：活塞缸拆装分析
一、实验描述
通过拆装活塞缸（以HSGL型单杆双作用活塞缸为例），对活塞缸的工作原理和基本结构有一定的认知。建议也可结合工程实际或生活实际，对其他型号的活塞缸进行认知和分析，了解其在生产和生活中的应用。
二、实验目标
（1）正确选取拆装工具；
（2）活塞式液压缸主要零件分析；
（3）掌握液压缸的拆卸和装配步骤；
（4）通过对活塞式液压缸结构的认知，进一步理解其工作原理。
三、实验分析
HSGL型单杆双作用活塞缸是一种工程实践中较为常见的双作用活塞缸。图1所示为HSGL型单杆双作用活塞缸的三维装配图，结合图1所示的HSGL型单杆双作用活塞缸的装配图分析其结构组成及工作原理。
图1 HSGL型单杆双作用活塞缸的三维装配图
四、实验实施
1.工具准备
活塞缸拆装实验的主要工具与器件如表1所示。
表1 HSGL型单杆双作用活塞缸拆装实验的主要工具与器件
仪器名称 数量 仪器名称 数量
橡胶锤 一把 密封圈拆装工具 一套
铜棒 一根 汽油 若干
固定扳手和活动扳手 各一把 液压油 若干
2.实验内容
1—耳环；2、9—锁紧螺母；3—缸盖；4—导向套及密封圈；5—活塞杆；6—缸体； 7—活塞及密封圈；8—O型密封圈；10—缸底
（1）活塞缸的拆卸：
① 取下耳环1。
② 用活动扳手取下锁紧螺母2。
③ 取下缸盖3。
④ 用橡胶锤和铜棒使缸体6和缸底10与活塞杆5及其上附件分离。
⑤ 从活塞杆5上取下导向套4，并用密封圈拆装工具从导向套上拆下密封圈。
⑥ 用活动扳手取下锁紧螺母9。
⑦用橡胶锤和铜棒从活塞杆上轻轻敲出活塞7，取出活塞上密封圈等。
⑧用密封圈拆装工具从活塞杆上拆下O型密封圈。
（2）活塞缸结构特点的观察：
① 注意观察导向套、活塞、缸体的相互连接关系。
②注意观察液压缸的各密封部位，观察不同类型的密封圈，了解其密封机理。
（3）活塞缸的组装顺序与拆卸顺序相反，装配时应注意以下事项：
① 用汽油清洗各零部件。
② 装配活塞和活塞杆时，注意各密封圈不得被损伤。
五、实验总结
在实验过程中，注意结合缸体组件（缸筒、端盖等）、活塞组件（活塞、活塞杆等）、密封装置、缓冲装置和排气装置五部分的结构来分析液压缸的工作原理，并重点注意观察缓冲装置和排气装置的位置和原理。
在实验报告中对以下问题进行分析：
1．液压缸的基本组成包括哪些组件？
2．缓冲装置的作用是什么？
实验报告4：溢流阀的拆装
一、实验描述
了解液压阀的基本组成部分：阀体、阀芯和驱动阀芯的装置。进一步掌握先导式溢流阀的结构和工作原理。
二、实验目标
（1）正确选取拆装工具；
（2）先导式溢流阀主要零件分析；
（3）掌握溢流阀的拆卸和装配步骤；
（4）通过对先导式溢流阀结构的认知，进一步理解其工作原理。
三、实验分析
（1）技术资料查阅。包括产品图样或溢流阀的结构示意图。
图1 先导式溢流阀拆装示意图
1、4—阀盖；2—主阀芯；3—主阀弹簧；5—阀座；6—先导阀芯；7—调压弹簧；8—调压杆；9—锁紧螺母；10—调节螺母
（2）结构和工艺分析。按图样将溢流阀分解成几部分，分析各部分的具体结构，找出哪些是可拆的连接，哪些是不可拆的连接。
（3）分析溢流阀中主要零件的精度及装配精度的关系。
（4）密封。密封是液压元件解决泄漏问题最主要的手段。密封不良将产生外泄漏，或者使内泄漏超差，从而引起压力降低，速度减小，容积效率低和场地污染等问题。密封过度虽然防止了泄漏，但会造成密封部分磨损加剧，寿命降低，功耗加大等不良效果。
四、实验实施
1.溢流阀的拆装步骤
（1）拆下调节螺母10。
（2）用扳手拧下4个内六角螺钉,使阀体与阀座5分离，取出弹簧3和7。
（3）用工具将闷盖1和4拧出，取出阀芯2和6。
（4）清洗。在装配过程中，液压元件零部件的清洗对保证装配质量和延长元件的使用寿命均有重要意义。密封件和精密件污染后装配，会引起液压元件的磨损加剧，甚至卡死造成重大事故。为了使元件、辅件发挥令人满意的工作性能，达到预期的使用寿命，在装配前必须进行仔细的清洗。
（5）按拆卸的相反顺序进行装配。
2.溢流阀装配过程需注意的事项：
（1）拆下的零件应按次序摆放，不应落地、划伤、锈蚀等。
（2）拆、装螺栓组时应对角依次拧松或拧紧。
（3）需顶出零件时，应使用铜棒适度击打，切忌用钢铁棒。
（4）装配前必须将全部零件仔细清洗、凉干，切忌用棉纱擦拭。
（5）应更换老化的密封。
（6）安装时应参照图或拆装记录,注意定位零件。
（7）主阀芯在阀体内应移动灵活,不得有阻滞现象，配合间隙一般为0.015～0.025mm。
（8）主阀芯、先导阀芯与它们的阀座应密封良好，不得有泄漏。
（9）安装完毕应推动应急按钮，检查阀芯滑动是否顺利。
（10）检查现场有无漏装零件。
（11）装配后要做压力调整实验。
五、实验总结
可拆连接的特点：拆卸相互连接的零件时不损坏任何零件，且拆卸后还能重新装配在一起。常见的可拆连接有螺纹连接、销钉连接和键连接等。液压元件中螺纹连接应用最为普遍。拆装液压元件时，应合理地确定螺栓或紧固的顺序，且要施力均匀，否则将会引起被连接件的变形，降低装配精度，甚至造成元件不正常工作。
不可拆卸连接的特点：被连接的零件在使用过程中是不可拆卸的，如要拆卸，则会损坏某些零件。液压元件中常见的不可拆卸连接有过盈连接和焊接等。
在实验报告中对以下问题进行分析：
1.溢流阀各主要零件的名称。
2.说明溢流阀油口在液压系统中与何种液压元件连接。
实验报告5：节流调速回路的装调
一、实验描述
通过对三种节流调速回路的组装和观察，加深对节流调速回路工作原理的理解，能对三种不同节流调速回路——进油路节流调速回路、回油路节流调速回路、旁油路节流调速回路进行性能比较与分析。
二、实验目标
（1）正确选取液压元件；
（2）准确进行元件的连接、回路的组建；
（3）掌握节流调速回路的工作原理；
（4）能够对三种节流调速回路的性能进行比较和分析。
三、实验分析
（1）进口节流调速回路中，经节流阀发热的油液进入液压缸，增大液压缸泄漏。
图1 进口节流调速回路
（2）回油节流调速回路中，回油路有背压力，活塞运动速度平稳。经节流阀发热的油液排回油箱，对液压缸的泄漏、效率无影响。
图2 回油节流调速回路
（3）旁路节流调速回路中，承载能力随节流口通流面积的增大而减小，低速时承载能力差，调速范围小，速度稳定性受液压泵泄漏的影响，故速度稳定性不如前两种，回路只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率高于前两种。
图3旁路节流调速回路
四、实验实施
（1）组装节流调速回路；
（2）全部打开溢流阀；
（3）旋紧节流阀；
（4）启动液压泵，调节溢流阀的手柄到一定位置，两个电磁换向阀交替通断电，观察液压缸的往返运动速度；
（4）节流阀调到一定位置（大、中、小），两个电磁换向阀交替通电，观察液压缸的往返速度的变化。
五、实验总结
液压基本回路是为了实现特定的功能而把某些液压元件和管道按一定的方式组合起来的油路结构。在实验报告中简述液压基本回路——节流调速回路安装调试的步骤及注意事项。
实验报告6：两缸起重设备液压系统装调
一、实验描述
通过对典型液压系统——两缸起重设备液压系统装调分析实验，学会根据控制要求进行液压系统图的设计，合理选择液压元器件并进行组装，对液压系统进行分析，并通过虚拟实验培养学生的计算机操作能力。
二、实验目标
（1）正确选取液压元器件；
（2）准确进行元件的连接、回路的组建，组装两缸起重设备液压系统；
（3）对两缸起重设备液压系统运行进行分析。
三、实验分析
在两缸起重设备液压系统中，在运动中两个工作液压缸必须保证严格相同的位移量，即组建一个同步回路。可以利用一个分流阀和两个单向阀来设计液压回路，如下图所示：
图1 两缸起重设备液压系统原理图
1—液压泵站 2—二位四通手动换向阀 3，5—单向阀 4—分流阀 6，7—液压缸
分流阀4又称同步阀，其作用是使液压系统中由同一油源向两个以上执行元件供应相同的流量（等量分流），或按一定比例向两个以上执行元件供应相同的流量（比例分流），以实现两个执行元件的速度保持同步或定比关系。
• 当二位四通手动换向阀2工作于左位时，压力油从分流阀的P口进入阀内，由阀芯保证的分别从A口、B口流出的油液进入液压缸2的无杆腔(缸的底部)，由于流量相同、液压缸结构相同，从使两个液压缸的工作速度相同、位移量相同，直至液压缸升到最上端；
• 当二位四通手动换向阀2工作于右位时，压力油直接进入两个液压缸的有杆腔(缸的上部)，回油分别经过两个单向阀直接回到油箱。
四、实验实施
实验室操作演示
五、实验总结
本次实验的特点主要是利用分流阀保证两个液压缸的同步工作，仔细观察可以发现两个液压缸的上升速度是同步的，但下降速度及位移就不再是同步的。这主要是分流阀特性所保证的，若要求回程也必须同步，则应该使用分流集流阀，希望大家可以自行查阅分流集流阀的相关资料，了解其结构和工作原理。
实验报告7：气源装置的安装与调试
一、实验描述
根据气源装置连接示意图，安装调试各部件。
二、实验目标
通过组装气源装置，熟悉其组成元件的结构、功能及选用，会合理选择和正确联接空气压缩机、冷却器、油水分离器、过滤器、干燥器、储气罐等，并能及时发现故障加以排除。
三、实验分析
下图为驱动工作台的液压传动系统，通过转换换向阀手柄，改变油路的方向，实现液压缸活塞杆驱动的工作台运动的方向。它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、压力计、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。
图 气源装置的连接示意图
1—空气压缩机；2－冷却器；3－油水分离器；4、7－储气罐；5－干燥器；6－过滤器
（1）空气压缩机简称空压机，是将空气压缩成压缩空气，将电动机传出的机械能转化成压缩空气压力能的装置。
（2）后冷却器的作用是将空气压缩机出口的温度冷却。
（3）油水分离器是将经后冷却器降温凝结出的水滴和油滴等杂质从压缩空气中分离出。
（4）储气罐储存的压缩空气可以避免空气压缩机连续工作，也可在空气压缩机故障或停电时维持一定时间的供气，以便保证设备的安全。
（5）干燥器可以进一步去除压缩空气中的水、油和灰尘。
（6）空气过滤器的作用是滤除压缩空气中的杂质微粒，除去压缩空气中的油污、水和粉尘，使压缩空气进一步净化。
四、实验实施
建议你去“首页”本章内的“实验实施”环节进行如下图所示的实验练习。
注：此环节需使用电脑PC端完成。
五、实验总结
讨论：气源装置中各组成元件所起的作用：
（1）空气压缩机在气源装置中的作用。
（2）冷却器在气源装置中的作用。
（3）油水分离器在气源装置中的作用。
（4）储气罐在气源装置中的作用。
（5）干燥器在气源装置中的作用。
（6）过滤器在气源装置中的作用。
（7）辅助元件在气源装置中的作用。
实验报告8：机械手抓取机构气压回路连接与操作实验
一、实验描述
图所示为机械手抓取机构示意图，工作要求为：按下按钮，活塞杆伸出，机械手将工件抓取；松开按钮，活塞杆收回，机械手将工件松开。试根据要求，设计机械手抓取机构的气压控制回路。
二、实验目标
通过对典型气动系统——机械手抓取机构气压回路连接与操作实验，掌握气压元件在气动控制回路中的应用，了解连续往复动作回路的组成及性能。能利用现有气压元件拟订其他方案，并进行比较。
三、实验分析
实验包括两部分，一是元件的选择，二是回路的设计。
四、实验实施
1.元件的选择
（1）气源装置的选择；（2）执行元件的选择；（3）控制元件的选择。
2.回路设计
（1）省去不必要的元件，以简化系统结构。
（2）保证工作循环中的每个动作安全、可靠，无相互干扰。
（3）使系统经济、合理，便于维修与检验。
（4）采用标准元件，以减少自行设计的专用件。
3.夹具气压夹紧系统操作实验
五、实验总结
根据控制要求，合理选择气动元件。
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