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1、第 18 次课程教学方案备课时间备课教师教学时间教学地点周次17课时数4教学内容（章、节）模块/单元液压与气动技术模块四、 电气液压系统装调及典型回路分析学习单元一 电气液压系统装调1-1电磁换向阀；1-2简单电气液压控制回路的装调教学目标和要求教学目的：通过学习，学生应掌握常用的电磁换向阀工作原理、职能符号及应用；掌握简单电气液压系统的安装及调试，为后续课程做铺垫。教学要求：1.知识目标（1）掌握电磁换向阀在液压回路中的作用、种类、工作原理及应用；（2）掌握识读电气液压回路的方法。2.技能目标（1）具有识别电气液压元件的能力；（2）能够进行电气液压系统的安装与调试；（3）掌握查找故障的方法。
2、3.情感目标（1）良好的规范的职业意识、职业规范；（2）适用的学习方法及积极的学习态度等。教学重点电磁换向阀及应用；电气液压回路的安装与调试。教学难点故障诊断与排除教学方法头脑风暴、互动、讲授、演示、案例、小组活动等使用媒体资源 纸质材料 多媒体课件 网络资源 其他资源： 使用教具、设备、设施等实验台、彩色图片、工业元件、投影仪、黑板等作业练习见教材本单元的思考与练习课后记教学内容教学步骤、方法时间液压与气动技术模块四、 电气液压系统装调及典型回路分析学习单元一 电气液压系统装调1-1电磁换向阀一、电磁换向阀电磁换向阀最常用，很容易实现自动控制。电磁铁类型主要有交流和直流两大类，对于每一类电磁
3、铁都有干式和湿式。目前，滑阀式方向控制阀主要采用湿式电磁铁。它具有衔铁在油内移动时磨损小、换向柔和，可缓冲衔铁造成的冲击、内部部件不易生锈、散热性好等特点。1.直动式电磁换向阀1）单电控二位四通电磁换向阀结构：1-干式电磁铁；2-推杆；3-密封；4-阀芯；5-复位弹簧；6-阀体工作原理：当电磁铁1不带电时，阀芯4在复位弹簧5的作用下处于阀体6左端，P口与A口相通，B口与T口相通。当电磁铁1带电时，阀芯4在电磁力推动下右移，P口与B口相通，A口与T口相通。密封元件3的作用是防止液压油进入到电磁铁1中。2）双电控三位四通电磁换向阀结构：1-阀芯；2-阀体；3-湿式电磁铁；4-复位弹簧；5-推杆；6
4、-手动应急装置依据实物及应用讲解45min教学内容教学步骤、方法时间工作原理：如上图所示为湿式电磁铁的三位四通电磁换向阀，中位机能为中间封闭型，即O型。当电磁铁a通电时，电磁线圈产生的磁场吸引或推斥衔铁,通过推杆5使阀芯1向右移动，P口与A口相通，B口与T口相通。电磁铁a断电后，对中弹簧4将阀芯1复位回到初始位置，P、A、B、T四个油口互不相通。当电磁铁b通电时，阀芯左移，P口与B口相通，A口与T口相通。2.先导式电磁换向阀（电液换向阀）先导式电磁换向阀又称为电液换向阀。电液换向阀是由小通径的电磁换向阀（先导阀）和大通径的液动换向阀（主阀）组合而成。其中，先导阀用来改变主阀控制油口的液流方向，
5、即使主阀换向。主阀用来实现执行元件的换向。由于主阀芯的结构尺寸较大，主阀允许的通流量就大，因此电液换向阀可以实现大流量的换向。结构：1-主阀（液动换向阀）；2-先导阀（电磁换向阀）；3-主阀芯；4-先导阀阀体；4.1、4.2-复位弹簧；5（X）-外控口；6、7-控制油路；8-主阀阀体；9-先导阀芯；10（Y）-外泄油口工作原理：如上图（a）所示为外控外泄式三位四通电液换向阀，先导阀2为三位四通Y型中位机能的电磁换向阀，主阀1为三位四通O型中位机能的液动换向阀。当先导阀2电磁铁a通电，控制油口X与主阀芯左侧控制油路6接通，主阀芯右侧的控制油路7通过先导阀2与外泄油口Y接通，此时主阀芯在左侧压力油
6、的作用下向右移动，使得P与B接通，A与T接通；当先导阀2电磁铁b通电，主阀芯左移，使得P与A接通，B与T接通；先导阀2的电磁铁a、b均不带电时，主阀芯3的控制油路6、7两侧的油液均通过先导阀2的回油口与外泄口Y接通，主阀芯3在复位弹簧4.1、4.2的作用下回到中位，P、A、B、T各油口封闭。图（b）为电液换向阀的职能符号，图（c）为电液换向阀的简化职能符号。教学内容教学步骤、方法时间1-2简单电气液压控制回路的装调一、电气控制原理图介绍1.绘制电路图说明从下图可以清楚地看出控制情况。然而，它没有表示出单个元件的接线情况，而表示的只是理论过程。实际上接触器K1的触点不是与继电器分开的，而是集成在
7、继电器的壳体内。电路图是由标准的图形符号组合而成。所有应元件都平行摆放、呈纵线分布。这些纵线都带有编号，并且称其为电流线。绘制电路图时，要遵循以下规则。（1）开关和继电器被清晰地标出来并且不考虑元件的机械关系；（2）图示为无电流状态；（3）画出的元件为没有操纵的状态；（4）图形符号的运动方向应该平行于图面并且总是成一体地从左向右动作。2.主电路和控制电路 绘制电路图时主电路和控制电路要区分开来。主电路和控制电路供电既可以分开，也可是连接在一起，视具体的工况要求而定。控制电路：用于控制和需要小功率的场合。主电路上：是通过继电器或接触器控制高功率的耗能元件。教师讲授并结合板书45min教学内容教学
8、步骤、方法时间3.典型电路1）自锁电路下图（a）和（b）是信号存储电路，也称为自锁电路。通过继电器的常开触点和常闭触点的不同配置来实现。在中断优先电路中（如图a所示），当同时按下两个按钮S1和S2时，继电器K1不带电；在接通优先电路中（如图b所示），当同时按下两个按钮S1和S2时，继电器K1带电。出于安全原因的考虑，绝大多数电路采用中断优先。自锁电路在断电后，当重新通电时，没有操作开关S1继电器不会自动带电。因此，可实现断电后的保护。中断优先电路图 接通优先电路2)通过按钮开关触点的机械互锁通过互锁回路可以防止电流线路相互接通。例如，互锁抑制两个或更多的继电器同时接通或者开关过程的短时重叠。如
9、下图所示，描述了使用按钮触点进行互锁的情况。当同时按动两个按钮时，继电器线圈不会带电。 按钮开关触点的机械互锁 继电器触点的电气互锁3）通过继电器触点的电气互锁通过在继电器线圈前面直接连接相对应的常闭触点可以实现继电器的电气互锁。当主电流线路断开时，得到的是断开优先即继电器被可靠地断开，如上图所示。教学内容教学步骤、方法时间二、电气液压回路装调练习：用两位四通电磁换向阀实现对双作用液压缸的单循环和连续循环的控制回路。实验要求：利用一个两位四通电磁换向阀，在30bar 工作压力下，控制一个伸出速度可调的液压缸，并选择其它必须的液压元件，构成液压回路和相关的电气控制回路，分别实现： 单循环：按下按
10、钮开关后，液压缸伸出，到N2位置后自动退回； 连续循环：按下按钮，液压缸自动完成多循环伸出和退回，直至按下停止按钮。1理论分析步骤：（1）分析液压原理图：单循环电路图：依据练习要求教师引导学生分析讲解30min教学内容教学步骤、方法时间电气控制回路分析：a. 在第1路中，当按下按钮开关S1时，此时液压缸不在N2位置，接触器K2线圈没得电，其常闭触点K2是接通的，接触器K1线圈吸合。b. 接触器K1线圈吸合，在第1、5路上的开触点K1闭合，形成自锁回路，即接触器K1线圈始终吸合。且4/2换向阀的电磁铁Y1得电，液压缸伸出。c. 当液压缸伸出至N2位置时，传感器输出电信号，使接触器K2线圈吸合，在
11、第1路上的常闭触点K2断开，使得接触器K1线圈断电，常开触点K1断开，电磁铁Y1失电，液压缸退回，完成一个工作循环。连续循环电路图：依据练习要求教师引导学生分析讲解依据练习要求教师引导学生分析讲解30min教学内容教学步骤、方法时间电气控制回路分析：a. 当液压缸处于N1位置时，此时，按下按钮开关S1，停止开关S0是闭合的，接触器K线圈吸合并形成自锁回路，使接触器K始终吸合。b. 液压缸不在N2位置，接触器K2线圈没得电，其常闭触点K2是接通的，接触器K3线圈吸合并形成自锁回路。且4/2换向阀的电磁铁Y1得电，液压缸伸出。c. 当液压缸伸出至N2位置时，传感器输出电信号，使接触器K2线圈吸合，
12、在第4路上的常闭触点K2断开，使得接触器K3线圈断电，常开触点K3断开，电磁铁Y1失电，液压缸退回至N1位置，接触器K3线圈又重新吸合，液压缸再次伸出，实现连续循环。d. 当按下停止按钮S0后，液压缸完成一次工作循环，回至初始位置。e. 当按下急停开关NA后，液压缸立刻回至初始位置。f. 按下按钮开关S2，可以实现单循环。（2） 总结： 掌握电路中的自锁回路的应用； 掌握绘制电气控制原理图的方法； 掌握停止、和急停的作用及区别； 注意所使用的不同电磁换向阀所需的电信号的区别。2.实践步骤(1)实验步骤： 根据原理图准备系统所需的液压件、电气件； 在实验台上搭接液压系统； 在实验台上连接电气回路
13、； 上电，启动液压泵进行试运行； 如不能按要求运行，查找故障原因并排除； 完成试验后整理试验台。教师归纳总结学生3-4人一组分组实验，教师强调实践步骤10min60min教学内容教学步骤、方法时间练习2：电磁换向阀控制的速度切换回路 实验要求： 模拟组合机床液压滑台动作，选用电磁换向阀控制液压缸的速度切换； 要求液压缸快速伸出至指定点N1（快进），然后以工作进给速度至N2，工进速度可调，然后快速返回； 要求液压缸运动到任何位置，按动停止开关，即可停在当前位置。1.分析：n 液压回路图n 电气原理图依据练习要求教师引导学生分析讲解25min教学内容教学步骤、方法时间2.实验n 实验总结： 快速移动回路一般应用在节约时间的工况，单向节流阀也可用调速阀替代； 如果N1被去掉，会出现什么情况？ 还有什么阀可以替代2/2阀？练习3：延时继电器控制回路实验要求： 设计一液压回路，伸出速度可调； 要求液压缸伸出至N1点后，停留指定时间(30S)； 然后继续伸出至N2点，并自动返回； 设计相应的控制电路图。1.分析：n 液压回路图学生3-4人一组分组实验，教师强调实践步骤依据练习要求教师引导学生分析讲解45min20min教学内容教学步骤、方法时间n 电气原理图 2.实验课程总结作业：完成课后思考和练习学生3-4人一组分组实验，教师强调实践步骤教师引导学生45min5min