液壓系統原理圖的識別與分析

劉長志

（遼寧輕工職業學院 ，遼寧 大連 116100）

隨著現代工程機械技術的發展，機械產品更多的是機電液一體化的產品，這就要求機械設備設計人員、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械和電器的知識外，還要掌握液壓方面的技術，以便能夠更好地進行機電液一體化設備的設計、安裝、管理、銷售和維修工作，更好地服務客戶。液壓技術方面能夠快速讀懂液壓系統原理圖作為掌握液壓技術的第一要素，而液壓系統原理圖是用液壓元件的圖形符號和連線來繪制的，符號多、回路多、較抽象且易混淆，因此，正確快速地識別液壓系統元件圖形符號的含義和不同的液壓回路分析，對于掌握液壓系統尤為重要。

1 液壓系統原理圖

液壓系統原理圖就是用圖形符號來表示液壓技術領域的圖形，就像機械制圖一樣，目的是便于閱讀、分析、設計和繪制，用規定的元件圖形符號和線條來表達液壓系統工作原理。一個完整的液壓系統原理圖由工作介質、動力部分、執行部分、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中進行了兩次能量轉換，靜壓力能和機械能的轉換，而轉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畫容易理解。

2 閱讀液壓傳動原理圖的常用步驟

（1）了解液壓系統的用途，將液壓系統原理圖依次分成執行元件、動力元件、控制元件三大塊，再根據主機要求，掌握執行元件的動作及要求。

（2）弄清楚各種液壓元件的類型，性能，相互間的聯系和功用。先弄清楚動力元件的種類：單泵，多泵；定量，變量；單供，合流；再閱讀明白液壓缸或液壓馬達；再次閱讀并了解各種控制裝置及變量機構；最后閱讀和掌握輔助裝置。在此基礎上，根據工作循環和工作性能要求分析將系統分為對應數量的基本回路，并在液壓傳動原理圖上逐一地查找出每個回路。

（3）按照工作循環表，仔細分析并依次寫出完成各個動作的相應進油路油和回頭路液流經路線。為了便于分析，在分析之前最好將液壓系統中的每個液壓原件和各條油路編上號碼。這樣，對分析復雜油路，動作較多的系統尤為重要。寫油液流經路線時要分清主油路和控制油路。對主油路，應從液壓泵開始寫，一直寫到執行元件，這就構成了進油路線；然后再從執行元件回油寫到油箱（閉式系統回到液壓泵）。這樣分析，目標明確，不易混亂。

（4）在分析各種狀態時，要特別注意系統從一種工作狀態轉換到另一種工作狀態，是由哪些原件發出的信號，使哪些控制原件動作，從而改變什么通路狀態，達到何種狀態的轉換。在閱讀時還要注意，主油路和控制油路是否有矛盾，是否相互干擾等。在分析各個動作油路的基礎上，列出電磁鐵和其它轉換元件動作順序表。

3 液壓原理圖的快速識別方法

比較難掌握的是液壓的圖形符號，因為液壓技術中各種元器件類型繁多，在機電一體化的設備應用領域也非常廣泛，再加上技術的飛速發展，盡管圖形符號有相關的國際與全國標準，但是標準也是不斷變化的；還有的廠商標新立異也使得標準變化，因此現今的液壓系統油路圖上，經常出現一些似是而非、莫名其妙、找不到對應標準的符號，這就使得識讀液壓原理圖有時候很困難。通常的解決辦法有二種，一是從總體上分析其功能，在掌握功能的基礎上進行識讀；二是從樣本找出標新立異的規律，例如溢流閥的符號，要像減壓閥那樣從進口引一條的線回來，實際上表示背壓的影響，不是有什么新花樣，只要掌握原理，對照樣本就能識讀。

控制元件包括方向控制元件、流量控制元件、壓力控制元件。在學習的過程中要注重對比利用圖形符號的異同點進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。溢流閥圖形符號特征：方框內箭頭與表示進出油口的線段錯開（意為初始狀態下進出油口不通），虛線從箭頭的起始位置引出（意為控制油液從進油口引出），無虛線引出油箱（意為采用內泄式），出口一般通油箱。順序閥圖形符號特征：方框內箭頭與表示進出油口的線段錯開（意為初始狀態下進出油口不通），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。減壓閥圖形符號特征：方框內箭頭連接表示進出油口的線段（意為初始狀態下進出油口連通），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轉換成電信號的電液控制元件，圖形符號特征：方框一邊為液控符號，相對的一邊為復位彈簧，方框內有倒三角布置的三點，下方和靠近液控符號的兩點由線段相連。

4 利用FluidSIM軟件進行回路的模擬分析

FluidSIM軟件是由德國Festo公司開發，有液壓與氣動兩個軟件，Windows XP操作系統既可以運行，軟件包括三個主要模塊:繪圖功能模塊、系統模擬仿真功能模塊及綜合演示功能模塊。可以通過FluidSIM軟件提供元件職能符號，進行方向、壓力、流量元件符號的學習與掌握，通過拖拽液壓元器件到繪圖區可以進行基本回路圖和輔助液壓系統的繪制并進行具有運動形式的模擬，使繪制液壓和氣動原理圖由繁瑣變得簡單，理解液壓系統中回路的運動由難變易。繪圖功能模塊中的電氣、液壓和氣動元件庫，可以使設計者很方便地實現回路設計。

在FluidSIM軟件中進行液壓回路的繪制模擬后，就可以對所研究的回路進行分析。例如通常模擬的液壓鎖回路，用了兩個液控的單向閥，如果將液控線的入口接到低壓管路上，整個回路在模擬時將不能進行，而且模擬時管路會出現不同的顏色，設置不同的參數，設計不同的回路，不但方便而且也節省了直接在實際設備中直接運行容易出現的錯誤和經費問題。模擬正確后，可以在實際的設備中進行連接、運行、調試操作。在軟件若要進行“快進——一工進——二工進——停止——快退”這樣運動要求的回路設計，就可以在軟件上進行多次模擬修改，并進行模擬運行非常方便，多個回路組成的系統也可以使用軟件進行分析，分析其中回路的特點，更快地掌握液壓系統起著很好的作用。

綜上所述，快速的進行液壓系統原理圖的識讀和分析，首要學習液壓技術理論知識，其次通過圖形符號的特征來理解掌握液壓中的各種元器件，再通過FluidSIM軟件進行回路以及系統的模擬與分析會取得較快的效果。

［1］ 王鳳娟.利用圖形符號特征快速識別液壓系統原理圖中三大類控制元件［J］.三門峽職業技術學院學報，2011，（3）.

［2］ 趙艷平，馬利平.FluidSIM在液壓與氣動技術課程改革中的應用研究［J］.漯河職業技術學院學報，2014，（3）.