液壓系統(tǒng)原理圖的識(shí)別與分析

劉長(zhǎng)志

（遼寧輕工職業(yè)學(xué)院 ，遼寧 大連 116100）

隨著現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品更多的是機(jī)電液一體化的產(chǎn)品，這就要求機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)人員、安裝人員、管理人員、銷售人員以及售后維修人員除了掌握機(jī)械和電器的知識(shí)外，還要掌握液壓方面的技術(shù)，以便能夠更好地進(jìn)行機(jī)電液一體化設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、管理、銷售和維修工作，更好地服務(wù)客戶。液壓技術(shù)方面能夠快速讀懂液壓系統(tǒng)原理圖作為掌握液壓技術(shù)的第一要素，而液壓系統(tǒng)原理圖是用液壓元件的圖形符號(hào)和連線來(lái)繪制的，符號(hào)多、回路多、較抽象且易混淆，因此，正確快速地識(shí)別液壓系統(tǒng)元件圖形符號(hào)的含義和不同的液壓回路分析，對(duì)于掌握液壓系統(tǒng)尤為重要。

1 液壓系統(tǒng)原理圖

液壓系統(tǒng)原理圖就是用圖形符號(hào)來(lái)表示液壓技術(shù)領(lǐng)域的圖形，就像機(jī)械制圖一樣，目的是便于閱讀、分析、設(shè)計(jì)和繪制，用規(guī)定的元件圖形符號(hào)和線條來(lái)表達(dá)液壓系統(tǒng)工作原理。一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)原理圖由工作介質(zhì)、動(dòng)力部分、執(zhí)行部分、控制部分、輔助部分共五部分組成，工作原理是液壓油在封閉的系統(tǒng)中進(jìn)行了兩次能量轉(zhuǎn)換，靜壓力能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，而轉(zhuǎn)換的過程是由控制元件完成的。具體的原理和組成可以通過液壓千斤頂動(dòng)畫容易理解。

2 閱讀液壓傳動(dòng)原理圖的常用步驟

（1）了解液壓系統(tǒng)的用途，將液壓系統(tǒng)原理圖依次分成執(zhí)行元件、動(dòng)力元件、控制元件三大塊，再根據(jù)主機(jī)要求，掌握?qǐng)?zhí)行元件的動(dòng)作及要求。

（2）弄清楚各種液壓元件的類型，性能，相互間的聯(lián)系和功用。先弄清楚動(dòng)力元件的種類：?jiǎn)伪?，多泵；定量，變量；單供，合流；再閱讀明白液壓缸或液壓馬達(dá)；再次閱讀并了解各種控制裝置及變量機(jī)構(gòu)；最后閱讀和掌握輔助裝置。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工作循環(huán)和工作性能要求分析將系統(tǒng)分為對(duì)應(yīng)數(shù)量的基本回路，并在液壓傳動(dòng)原理圖上逐一地查找出每個(gè)回路。

（3）按照工作循環(huán)表，仔細(xì)分析并依次寫出完成各個(gè)動(dòng)作的相應(yīng)進(jìn)油路油和回頭路液流經(jīng)路線。為了便于分析，在分析之前最好將液壓系統(tǒng)中的每個(gè)液壓原件和各條油路編上號(hào)碼。這樣，對(duì)分析復(fù)雜油路，動(dòng)作較多的系統(tǒng)尤為重要。寫油液流經(jīng)路線時(shí)要分清主油路和控制油路。對(duì)主油路，應(yīng)從液壓泵開始寫，一直寫到執(zhí)行元件，這就構(gòu)成了進(jìn)油路線；然后再?gòu)膱?zhí)行元件回油寫到油箱（閉式系統(tǒng)回到液壓泵）。這樣分析，目標(biāo)明確，不易混亂。

（4）在分析各種狀態(tài)時(shí)，要特別注意系統(tǒng)從一種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種工作狀態(tài)，是由哪些原件發(fā)出的信號(hào)，使哪些控制原件動(dòng)作，從而改變什么通路狀態(tài)，達(dá)到何種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。在閱讀時(shí)還要注意，主油路和控制油路是否有矛盾，是否相互干擾等。在分析各個(gè)動(dòng)作油路的基礎(chǔ)上，列出電磁鐵和其它轉(zhuǎn)換元件動(dòng)作順序表。

3 液壓原理圖的快速識(shí)別方法

比較難掌握的是液壓的圖形符號(hào)，因?yàn)橐簤杭夹g(shù)中各種元器件類型繁多，在機(jī)電一體化的設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛，再加上技術(shù)的飛速發(fā)展，盡管圖形符號(hào)有相關(guān)的國(guó)際與全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，但是標(biāo)準(zhǔn)也是不斷變化的；還有的廠商標(biāo)新立異也使得標(biāo)準(zhǔn)變化，因此現(xiàn)今的液壓系統(tǒng)油路圖上，經(jīng)常出現(xiàn)一些似是而非、莫名其妙、找不到對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的符號(hào)，這就使得識(shí)讀液壓原理圖有時(shí)候很困難。通常的解決辦法有二種，一是從總體上分析其功能，在掌握功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行識(shí)讀；二是從樣本找出標(biāo)新立異的規(guī)律，例如溢流閥的符號(hào)，要像減壓閥那樣從進(jìn)口引一條的線回來(lái)，實(shí)際上表示背壓的影響，不是有什么新花樣，只要掌握原理，對(duì)照樣本就能識(shí)讀。

控制元件包括方向控制元件、流量控制元件、壓力控制元件。在學(xué)習(xí)的過程中要注重對(duì)比利用圖形符號(hào)的異同點(diǎn)進(jìn)行記憶不失為一種好方法。例如壓力控制元件即壓力閥按照其功能和用途不同可分為溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。溢流閥圖形符號(hào)特征：方框內(nèi)箭頭與表示進(jìn)出油口的線段錯(cuò)開（意為初始狀態(tài)下進(jìn)出油口不通），虛線從箭頭的起始位置引出（意為控制油液從進(jìn)油口引出），無(wú)虛線引出油箱（意為采用內(nèi)泄式），出口一般通油箱。順序閥圖形符號(hào)特征：方框內(nèi)箭頭與表示進(jìn)出油口的線段錯(cuò)開（意為初始狀態(tài)下進(jìn)出油口不通），虛線從箭頭的起始位置引出（意為控制油液從進(jìn)油口引出），有虛線引出油箱（意為采用外泄式），出口連接工作油路。減壓閥圖形符號(hào)特征：方框內(nèi)箭頭連接表示進(jìn)出油口的線段（意為初始狀態(tài)下進(jìn)出油口連通），虛線從箭頭的終止位置引出（意為控制油液從出油口引出），有虛線引出油箱（意為采用外泄式），出口連接工作油路。壓力繼電器是一種將液體壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電液控制元件，圖形符號(hào)特征：方框一邊為液控符號(hào)，相對(duì)的一邊為復(fù)位彈簧，方框內(nèi)有倒三角布置的三點(diǎn)，下方和靠近液控符號(hào)的兩點(diǎn)由線段相連。

4 利用FluidSIM軟件進(jìn)行回路的模擬分析

FluidSIM軟件是由德國(guó)Festo公司開發(fā)，有液壓與氣動(dòng)兩個(gè)軟件，Windows XP操作系統(tǒng)既可以運(yùn)行，軟件包括三個(gè)主要模塊:繪圖功能模塊、系統(tǒng)模擬仿真功能模塊及綜合演示功能模塊?？梢酝ㄟ^FluidSIM軟件提供元件職能符號(hào)，進(jìn)行方向、壓力、流量元件符號(hào)的學(xué)習(xí)與掌握，通過拖拽液壓元器件到繪圖區(qū)可以進(jìn)行基本回路圖和輔助液壓系統(tǒng)的繪制并進(jìn)行具有運(yùn)動(dòng)形式的模擬，使繪制液壓和氣動(dòng)原理圖由繁瑣變得簡(jiǎn)單，理解液壓系統(tǒng)中回路的運(yùn)動(dòng)由難變易。繪圖功能模塊中的電氣、液壓和氣動(dòng)元件庫(kù)，可以使設(shè)計(jì)者很方便地實(shí)現(xiàn)回路設(shè)計(jì)。

在FluidSIM軟件中進(jìn)行液壓回路的繪制模擬后，就可以對(duì)所研究的回路進(jìn)行分析。例如通常模擬的液壓鎖回路，用了兩個(gè)液控的單向閥，如果將液控線的入口接到低壓管路上，整個(gè)回路在模擬時(shí)將不能進(jìn)行，而且模擬時(shí)管路會(huì)出現(xiàn)不同的顏色，設(shè)置不同的參數(shù)，設(shè)計(jì)不同的回路，不但方便而且也節(jié)省了直接在實(shí)際設(shè)備中直接運(yùn)行容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤和經(jīng)費(fèi)問題。模擬正確后，可以在實(shí)際的設(shè)備中進(jìn)行連接、運(yùn)行、調(diào)試操作。在軟件若要進(jìn)行“快進(jìn)——一工進(jìn)——二工進(jìn)——停止——快退”這樣運(yùn)動(dòng)要求的回路設(shè)計(jì)，就可以在軟件上進(jìn)行多次模擬修改，并進(jìn)行模擬運(yùn)行非常方便，多個(gè)回路組成的系統(tǒng)也可以使用軟件進(jìn)行分析，分析其中回路的特點(diǎn)，更快地掌握液壓系統(tǒng)起著很好的作用。

綜上所述，快速的進(jìn)行液壓系統(tǒng)原理圖的識(shí)讀和分析，首要學(xué)習(xí)液壓技術(shù)理論知識(shí)，其次通過圖形符號(hào)的特征來(lái)理解掌握液壓中的各種元器件，再通過FluidSIM軟件進(jìn)行回路以及系統(tǒng)的模擬與分析會(huì)取得較快的效果。

［1］ 王鳳娟.利用圖形符號(hào)特征快速識(shí)別液壓系統(tǒng)原理圖中三大類控制元件［J］.三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（3）.

［2］ 趙艷平，馬利平.FluidSIM在液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程改革中的應(yīng)用研究［J］.漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，（3）.