思考題參考答案2.1（1）回路采用單作用缸與雙作用缸選用的主換向閥有何不同。答：單作用缸選用的主換向閥一般為三通閥；雙作用缸選用的主換向閥一般為五通閥。（2）直接控制與間接控制的區別是什么，各適用于什么場合。答：直接控制所用元件少，回路簡單，無法滿足換向條件比較復雜的控制要求；操作力較小，只適用于所需氣流量和控制閥的尺寸相對較小的場合。間接控制主要用于下面兩種場合:（1）控制要求比較復雜的回路。（2）高速或大口徑執行元件的控制。（3）換向閥的位和通路數指的是什么？答：換向閥的表示方法由閥的通口和工作位置決定，閥的切換通口包括供氣口、輸出口和排氣口，閥芯有幾個工作位置的閥就是幾位閥。2.2雙壓閥的工作原理是什么？答：雙壓閥有兩個輸入口1和一個輸出口2。當雙壓閥的一側有輸入氣信號時，工字形閥芯將輸入側通道關閉，只有當兩個輸入口都有輸入信號時，輸出口才有輸出，從而實現了邏輯“與”的功能。雙壓閥與串聯按鈕閥實現邏輯與回路的區別是什么？答：雙壓閥的兩側輸入氣信號可以是獨立信號，而串聯按鈕閥輸入氣信號是單一信號，同時雙壓閥兩側輸入信號壓力不等時，則輸出壓力相對低的一個，因此它還有選擇壓力作用。2.3梭閥的工作原理是什么？答：梭閥具有“邏輯或”的功能。梭閥和有兩個輸入口1和一個輸出口2。當兩個輸入口中任何一個有輸入信號時，輸入側通道打開，輸出口就有輸出，從而實現了邏輯“或門”的功能。為何不能簡單地用按鈕閥并聯以實現邏輯或關系。答：在氣動控制回路不可以簡單地通過輸入信號的并聯如圖2-40c所示實現。因為，如果兩個輸入元件中只有一個有信號，其輸出的壓縮空氣會從另一個輸入元件的排氣口漏出。2.4電容式接近傳感器與電感式接近傳感器的應用區別是什么？答：電容式傳感器能檢測金屬物體，也能檢測非金屬物體；電感式傳感器只能檢測金屬物體。光電式接近傳感器的工作原理是什么？答：光電式傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現檢測的。（3）在全氣動控制方案中，閥1S3為何要設計在控制氣路中，而不控制五通閥主氣路。答：如圖2-54所示閥1S3安裝在氣控閥1V1主氣路上，直接控制氣缸動作，故關閉閥1S3，氣缸氣源即被切斷，氣缸在任意位置即刻停止，不能縮回。故一般情況下，定位開關作為啟動信號不應去控制氣缸的氣源，將1S3安裝在閥1S1對應氣路上，無論何時關閉閥1S3，氣缸都會完成一個循環后再停止。3.1簡述進氣節流和排氣節流的優缺點和應用。答：采用進氣節流進行速度控制，氣缸運動速度穩定性較差，但可以很方便的實現壓力順序控制。采用排氣節流進行速度控制，氣缸運動的穩定性好，使排氣節流成為最常用的調速方式，但利用這一過程來實現壓力控制比較困難且可靠性差，一般不采用。在行程控制多缸順序動作回路中，位置檢測元件的作用是什么？安裝時對布置位置有何要求？答：位置檢測元件發出的信號作為前一步動作完成的標志，用來啟動下一步動作。行程檢測元件的安裝位置必須在氣缸行程上安裝快速排氣閥時，為取得更好的效果，對安裝位置有何要求。答：使用快速排氣閥實際上是對經過換向閥正常排氣的通路上設置一個旁路，方便氣缸排氣腔迅速排氣。因此，為保證其良好的排氣效果，在安裝時應將它盡量靠近執行元件的排氣側。3.2在什么情況下會出現障礙信號？障礙信號的種類有哪些？有哪些方法可以消除障礙信號？答：在大多數具有多個執行元件的行程程序控制回路中，各個控制信號間往往存在一定形式的互相干擾，這些造成干擾的信號稱為障礙信號。在行程程序控制回路中障礙信號主要有Ⅰ型障礙信號和Ⅱ型障礙信號兩種。排除障礙的方法就是縮短信號線的長度，使其不超過其所控制的動作狀態線的長度，障礙信號的消除方法很多，脈沖信號法、邏輯回路法、輔助閥消障法。用單向滾輪閥排除障礙信號時，為什么需要縮短氣缸行程？其對控制精度有何影響？答：采用單向滾輪行程閥消障是利用活絡擋塊或單向滾輪行程閥使行程閥發出的信號變成脈沖信號。采用這兩種方法時，不能將行程閥安裝在活塞桿行程的末端，而必須保留一段行程以便使擋塊或凸輪通過行程閥。會使行程程序控制中的前一步動作尚未完成即發出后一步的啟動信號，所以縮短氣缸行程。其回路結構雖然簡單，但控制精度降低。3.3通電延時時間繼電器與斷電延時時間繼電器的區別是什么？答：通電延時時間繼電器線圈得電后，觸點延時動作；線圈斷電后，觸點瞬時復位。斷電延時時間繼電器線圈得電后，觸點瞬時動作；線圈斷電后，觸點延時復位。延時閥的工作原理是什么？答：延時閥是氣動系統中的一種時間控制元件，它是通過節流閥調節氣室充氣時壓力上升速率來實現延時的。延時閥有常開型和常閉型兩種。4.1為何壓力順序閥能夠在某些情況下代替行程閥工作？答：某些氣動設備或裝置中因結構限制而無法安裝或難以安裝位置傳感器、行程閥進行位置檢測時，可依據氣壓的大小來控制氣動執行機構的動作，采用安裝位置相對靈活的壓力順序閥來代替位置傳感器。因為在空載或輕載時氣缸工作壓力較低，運動到位活塞停止時壓力上升，使壓力順序閥產生輸出信號，這時它們所起的作用就相當于位置傳感器即行程閥。節流閥在壓力控制回路中的作用是什么？將它設計在回路中的什么位置上比較合理？答：采用壓力控制的動作回路中，應對氣缸動對應動作發訊側采用進氣節流，調節氣缸運動到終點后壓力上升速度，如不節流或采用排氣節流，氣缸壓力上升過快，壓力檢測元件無法可靠動作，壓力檢測元件的控制口應接在氣缸和節流閥之間。壓力控制回路為何采用進氣節流，而不采用排氣節流控制？答：進氣節流當活塞桿碰到阻擋或到達極限位置而停止后，其工作腔由于受到節流壓力是逐漸上升到系統最高壓力，利用這個過程可以很方便的實現壓力順序控制。排氣節流氣缸活塞運動停止后，氣缸進氣腔由于沒有節流，壓力迅速上升；排氣腔壓力在節流作用下逐漸下降到零。利用這一過程來實現壓力控制比較困難且可靠性差，一般不采用。4.2簡述單次循環與連續循環切換回路的工作原理。答：僅按下左側按鈕閥，單氣控三通換向閥輸出口供氣，松開按鈕閥，單氣控三通換向閥在彈簧力作用下復位，實現單次循環；先按下右側按鍵閥，再按下左側按鈕閥，單氣控三通換向閥輸出口氣流通過按鍵閥流通到梭閥右側，鎖定單氣控三通換向閥閥左位工作，實現連續供氣，裝置實現連續循環，當系統供氣中斷，則鎖定消除，供氣恢復后裝置不會自行啟動。簡述本任務中氣缸伸出到位3S后退回是如何實現的。答：為保證壓合質量，壓鐵作用在工件上的作用力和作用時間應調整適當，注意對氣缸活塞伸出進行進氣節流，并通過調節節流閥開度調節無桿腔壓力上升速度，就可以滿足任務要求中提出活塞桿伸出到位3秒后無桿腔壓力增至3ba的要求，而不應用延時閥來實現3秒的延時。為方便壓力檢測和設定壓力順序閥壓力值，應在相應檢測位置安裝壓力表。6.1齒輪泵的密封容積是怎樣形成的？有無配流裝置？它是如何完成吸、壓油分配的？答：在泵體內有一對齒數相同的外嚙合齒輪，齒輪的兩端有端蓋蓋住。泵體、端蓋和齒輪之間形成了密封工作腔，并由兩個齒輪的齒面嚙合線將它們分隔成吸油腔和壓油腔。齒輪泵沒有單獨的配流裝置，齒輪的嚙合線起配流作用。當齒輪旋轉時，吸油腔內的輪齒相繼脫開嚙合，使密封容積增大，形成局部真空，油箱中的油在大氣壓力作用下進入吸油腔，并被旋轉的輪齒帶入壓油腔。壓油腔的輪齒不斷進入嚙合，使密封容積減小，油液被擠出，從壓油口壓到系統中去。單作用葉片泵和雙作用葉片泵在結構上有什么區別？答：1）單作用葉片泵葉片采用后傾安放，雙作用葉片泵葉片采用前傾安放；2）單作用葉片泵葉片改變偏心距e可變量，雙作用葉片泵無偏心不可變量；3）單作用葉片泵轉子上所受的徑向液壓力不平衡，雙作用葉片泵轉子上所受的徑向液壓力平衡；4）單作用葉片泵葉片為奇數采用后傾安放，雙作用葉片泵葉片為偶數；雙作用葉片泵的定子內表面是由哪幾段曲線組成的？答：定子內表面由2段長半徑圓弧、2段短半徑圓弧和4段過渡曲線組成，近似橢圓柱形。柱塞泵是如何實現配流的？答：柱塞在轉角0～π范圍內逐漸向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容積增大，通過配油盤的吸油窗口吸油；在～2π范圍內，柱塞被斜盤逐漸推入缸體，使柱塞底部缸孔容積減小，通過配油盤的壓油窗口壓油。柱塞泵采用中心彈簧機構有何優點？答：如圖6-9a）所示，內套筒4在定心彈簧6即中心彈簧的作用下，通過壓盤3使柱塞頭部的滑履2和斜盤靠牢，同時外套筒8使缸體7和配油盤10緊密接觸，起密封作用。當缸體轉動時，由于斜盤和壓盤的作用，迫使柱塞在缸體內作往復運動。中心彈簧機構保證了柱塞工作的穩定性，同時相比在每個柱塞后面安裝一根彈簧，不需要頻繁伸縮，結構緊湊，使用壽命長。6.2活塞式液壓缸有哪幾種形式？它們各有什么特點？分別用在什么場合？答：單活塞桿液壓缸和雙活塞桿液壓缸兩大類。單活塞桿液壓缸適用于要求往復運動速度和輸出力不相同的工況，組合機床的液壓動力滑臺和其他機械設備。雙活塞桿液壓缸適用于要求往復運動速度和輸出力相同的工況，如磨床液壓系統。以單桿活塞式液壓缸為例，說明液壓缸的一般結構形式。答：液壓缸主要由缸體組件(缸筒、端蓋等)、活塞組件(活塞、活塞桿等)、密封件等基本部分組成。此外，一般液壓缸還設有緩沖裝置和排氣裝置。試分析液壓缸緩沖裝置的工作原理。答：當活塞快速運動到接近缸蓋時，增大排油阻力，使液壓缸的排油腔產生足夠的緩沖壓力，使活塞減速，從而避免與缸蓋快速相撞。試說明液壓缸哪些部位裝有密封圈，并說明其功用。答：液壓缸的密封主要有：防止液壓缸兩腔之間相互內漏或者竄漏，例如：活塞密封。防止液壓油漏往缸外或者外泄漏，例如：活塞桿密封，缸蓋密封。防止外界灰塵等進入缸內，例如：活塞桿上的防塵密封。7.1什么是三位換向閥的中位機能？答：換向閥各閥口的連通方式稱為閥的機能，不同的機能可滿足系統的不同要求，對于三位閥，閥芯處于中間位置時(即常態位)各油口的連通形式稱為中位機能。液動換向閥的先導閥為何選用H型中位機能？是否可以改用其他型中位機能？答：當液動閥的先導閥復位后，液動閥隨之復位，液動閥彈簧腔油液需通過先導閥流回油箱，故采用H型中位機能，還可以采用Y型中位機能。二位四通電磁閥能否作為二位三通或二位二通閥使用？具體接法如何？答：可以。將下圖B、T口堵住即為二位二通閥，將B口堵住即為二位三通閥。什么是換向閥的常態位？答：換向閥中的常態位是:指在沒有任何外力(包括:手動力、電磁力、液壓壓力、行程開關等)的作用時的狀態。7.2說明液壓鎖對執行元件的雙向鎖緊作用，分析為何在對應鎖緊回路中三位換向閥采H用型或Y型中位機能。答：當三位四通電磁換向閥處于中位時，兩個液控單向閥進油及控制油口都與油箱相通，使兩個液控單向閥迅速關閉，可實現對液壓缸的雙向鎖緊。配合液壓鎖最好采用H形或Y形中位機能的換向閥，這種換向閥一旦回到中位，液控單向閥的控制壓力立即卸掉，因而液控單向閥馬上關閉。單向閥和液控單向閥的區別是什么？有什么具體應用？答：液控單向閥與普通單向閥相比，在結構上增加了一個控制活塞1和控制油口Κ。除了可以實現普通單向閥的功能外，還可以根據需要由外部油壓來控制，以實現逆向流動。具體應用：1)保持壓力2)實現液壓缸鎖緊3)液壓缸的“支承”4）大流量排油什么是鎖緊回路？雙液控單向閥如何實現系統的鎖緊？答：鎖緊回路的作用是在執行元件不工作時，準確地停留在原來的位置上，不能因泄漏或外界因素而改變位置。當三位四通電磁換向閥處于中位時，兩個液控單向閥進油及控制油口都與油箱相通，使兩個液控單向閥迅速關閉，可實現對液壓缸的雙向鎖緊。液控單向閥具有良好的錐面密封性，油缸可以長時間地被鎖緊。8.1簡述內控式順序閥和外控式順序閥的區別。答：內控式順序閥控制油液直接來自進油口，這種控制方式稱為內控式；外控式順序閥閥口的開啟與閉合與閥的主油路進油口P1壓力無關，而只決定于控制口K引入的控制壓力。簡述順序閥和溢流閥的區別。答：都是利用進口壓力來控制閥芯移動。溢流閥的進口壓力在通流狀態下基本不變，順序閥在通流狀態下其進口壓力由出口壓力而定。調壓彈簧腔回油，溢流閥為內泄式，順序閥需單獨引出泄漏通道，為外泄式。出口溢流閥的必須回油箱，順序閥的出口可接負載。比較圖8-12所示三種常用平衡回路的優缺點。答：圖8-12a所示為采用內控式單向順序閥的平衡回路，回油路上就存在著一定的背壓，活塞就可以平穩地下落。這種回路當活塞向下運動時功率損失大，鎖住時活塞和與之相連的工作部件會因單向順序閥和換向閥的泄漏而緩慢下落。圖8-12b為采用液控順序閥的平衡回路。這種平衡回路的優點是活塞下行時功率損失小；缺點是活塞下行時平穩性較差。圖8-12c為采用采用液控單向閥平衡回路，其閉鎖性能好，能夠保證活塞較長時間停止在某位置處不動。在回油路上串聯單向節流閥，用于保證活塞下行運動的平穩性。在二級調壓回路中，遠程調壓閥的壓力和內置調壓閥的壓力應如何設定。答：遠程調壓閥的壓力應低于內置調壓閥的壓力。8.2在使用單向順序閥的雙缸順序動作回路中，順序閥的調整壓力設置有什么要求？答：回路動作的可靠性取決于順序閥的性能及其壓力調整值，即它的調整壓力應比前一個動作的壓力高出0.8~1.0MPa，以免在系統壓力波動時，發生誤動作。在用壓力繼電器控制的順序動作回路中，壓力繼電器和溢流閥的壓力應如何設置？答：為使動作可靠，壓力繼電器的調整壓力應比液壓缸活塞桿運動過程中進油路壓力高0.8~1MPa，比溢流閥的調整壓力低0.3~0.5MPa。8.3比較溢流閥、減壓閥、順序閥的區別。答：溢流閥、順序閥都是利用進口壓力來控制閥芯移動。溢流閥的進口壓力在通流狀態下基本不變，順序閥在通流狀態下其進口壓力由出口壓力而定。減壓閥利用出口壓力來控制閥芯移動，出口壓力在工作狀態下基本不變。調壓彈簧腔回油，溢流閥為內泄式，順序閥、減壓閥需單獨引出泄漏通道，為外泄式。出口溢流閥的必須回油箱，順序閥、減壓閥的出口可接負載。在兩級減壓回路中，減壓閥和溢流閥壓力的設定關系如何？答：減壓閥設定的壓力應高于溢流閥設定的壓力。分析液壓鉆床夾緊回路中換向閥和減壓閥之間單向閥的作用？答：單向閥為主油路壓力降低(低于減壓閥調整壓力)時防止油液倒流，起短時保壓作用。8.4什么是保壓回路？單向閥在保壓回路中的作用是什么？答：在液壓系統中，常要求液壓執行機構在一定的行程位置上停止運動或在有微小的位移下穩定地維持住一定的壓力，但是閥類元件處的泄漏使得回路的保壓時間不能維持太久，需要要采用保壓回路。單向閥在保壓回路中的作用是隔離高低壓區，防止油液倒流。如何利用蓄能器和壓力繼電器來實現液壓設備長時間自動保壓?答：如圖8-32a所示的回路，當主換向閥在左位工作時，液壓缸向前運動且壓緊工件，進油路壓力升高至調定值，壓力繼電器動作使二通閥通電，泵即卸荷，單向閥自動關閉，液壓缸則由蓄能器保壓。缸壓不足時，壓力繼電器復位使泵重新工作。保壓時間的長短取決于蓄能器容量，調節壓力繼電器的工作區間即可調節缸中壓力的最大值和最小值。9.1在定量泵供油的節流調速液壓系統中，為何要設置溢流閥回路才能正常工作？答：如果調節回路里只有節流閥，則液壓泵輸出的油液全部經節流閥流入液壓缸。改變節流閥節流口的大小，只能改變油液流經節流閥速度的大小，而總的流量不會改變，在這種情況下節流閥不能起調節流量的作用，液壓缸的速度不會改變。在泵口設置溢流閥，定量泵多余的油液通過溢流閥流回油箱，是進油節流調速回路工作的必要條件在進油節流調速回路、回油節流調速回路和旁路節流調速回路中，泵的泄漏對執行元件的運動速度有無影響？液壓缸的泄漏對執行元件的速度有無影響？答：在進油節流調速回路、回油節流調速回路泵的泄漏對執行元件的運動速度無影響