浅谈控制元件与基本回路教学
浅谈控制元件与基本回路教学
摘要：
一、 溢流阀和减压阀中，我们要重点掌握的知识点是：
1、溢流阀的作用、分类、工作原理、和图形符号先导式溢流阀的
远程控制减压阀的作用。
2、减压阀的分类、减压阀的工作原理和图形符号。
二、调压回路和减压回路中要重点掌握的知识点是：
1、调压回路如何实现单级和二级调压。
2、减压回路如何实现单级和二级减压。
在教学过程中，这两部分的知识点，相互牵引为对方起到铺垫作用，若能将两部分的知识点很好的穿插起来进行讲解，教学效果不错。
关键词：
溢流阀 调压回路 减压阀 减压回路 穿插学习。
引言：笔者从事教学工作五年，从事《液压传动》学科的教学也有四个年头。几年的教学中，笔者发现按照传统的方式讲授完控制元件，再讲授基本回路，教学效果差强人意。后来笔者通过平行班比对，尝试把控制元件和基本回路穿插起来讲解，发现教学效果有明显的提高。和同学科的同事交流，他们也尝试笔者的方法，很赞同这样的改变。本文笔者就以溢流阀和调压回路，减压阀和减压回路为例，讲述如何将控制元件和基本回路穿插起来讲解。
正文：
液压传动技术这门课程常规的教学过程是先学习各种元件最后学习液压系统基本回路。从事了几年的液压教学笔者对控制元件和基本回路的教学有一些自己的想法，如何能更好的将控制元件和基本回路知识更快更简单的传递给学生，现就这个问题谈谈自己的想法。
现在笔者就提取控制元件中的溢流阀和基本回路中的调压回路，为例，阐述自己的观点。
一、 溢流阀和减压阀中，我们要重点掌握的知识点是：
1、溢流阀的作用 安全保护 调压 稳压
2、溢流阀的分类 直动式溢流阀图1，先导式溢流阀图2
3、溢流阀的工作原理和图形符号
4、先导式溢流阀的远程控制
5、减压阀的作用 控制出油口的压力
6、减压阀的分类直动式减压阀图14（a），先导式减压阀图14（b）
7、减压阀的工作原理和图形符号
图1直动式溢流阀 图2先导式溢流阀
二、调压回路和减压回路中要重点掌握的知识点是：
单级调压回路图3如何实现单级调压
二级调压回路图4如何实现二级调压
单级减压回路图17如何实现单级减调压
二级减压回路图20如何实现二级减压
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图3单级调压回路 图4 二级调压回路
这两部分的知识点，可以相互融合，相互牵引为对方起到铺垫作用，如果能将两部分的知识点很好的穿插起来进行讲解，学习者会在不知不觉中掌握这两个重要部分的知识。
接下来笔者将详细阐述教学过程。
新课导入：首先给出下图图5提出问题，当泵不断的泵油，液压缸运动到末端，这个时候油液不断的增加，必然导致系统的压力升高，长此以往会导致什么样的后果呢？让学生集体讨论，教师引导，是什么原因导致压力升高的呢，如果能把压力降下来问题是不是就不会出现了呢？通过这样的引导必然有学生会回答，让油液不要增加，教师反问，有什么办法可以让油液不增加？通过这种互动的方式，引出溢流阀这个名词。
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图5 图6 图7
新课讲授：教师开始针对溢流阀的问题展开新课内容：
1、讲解溢流阀的作用，把新课导入中的图补充完整，如图6。
2、根据系统压力需求不同引出溢流阀的分类。
3、分别展示直动式和先导式溢流阀。
4、讲解直动式溢流阀的工作原理和图形符号。
直动式溢流阀结构图图8 直动式溢流阀图形符号图9
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图8 图9
完成直动式溢流阀的学习后，教师这个时候可以发问，图7中的直动式溢流阀可以调节回路的压力，但是无论怎么调节，只能调节几级压力？学生讨论。教师引导，这个回路压力始终受限与直动式溢流阀，所以，这样的回路我们也称之为一级调压回路。通过这样的方式带出我们调压回路中的单级调压回路。
教师继续再续提问，当回路所需要的压力大于直动式溢流阀能够调定的压力的时候，我们又该如何满足回路的需求呢？引出先导式溢流阀。5、讲解先导式溢流阀图10的工作原理和图形符号图11。NCLUDEPICTURE "../../../Application%20Data/Tencent/Users/290301821/QQ/WinTemp/RichOle/I9W3393WRQJ2%25%5bAKNEVMQXM.jpg" \* MERGEFORMAT
图10 图11
在先导阀的工作原理讲解过程中，先导式溢流阀的压力由先导阀弹簧调定。这部分的知识学生很容易理解，但是先导阀有一个远程控制油口K，在讲解远程控制油口K的过程中，笔者发现，相当一部分学生理解起来，有一定的困难。
在这里，我们换个方式引入远程控制口K，学生就比较容易理解了。再回到前面提到的单级调压回路，这时，教师提问，请同学们思考一下，当我们的液压系统回路需要的压力达到两级压力的时候，我们图7的单级调压回路还能不能满足我们的需求呢？经过思考，学生回答 不能，教师问那怎么解决我们现在遇到的问题呢？学生讨论 可以用先导式溢流阀吗？教师提问，使用先导式溢流阀的思路是正确的，但是仅仅使用先导式溢流阀能不能达到我们液压系统回路对压力的两级需求呢？很显然，如果只使用先导式溢流阀只能满足液压系统回路对高压力的需求，还是不能满足我们的二级压力需求，怎么办？学生思考，教师引导，我们可以不可以思考这样的方法，能不能把先导式溢流阀和直动式溢流阀结合起来使用？通过两者的结合能不能满足回路的需求？我们共同尝试一下。
教师在黑板上分别画出先导式溢流阀和直动式溢流阀，教师提问，我们如何把这两个溢流阀连接起来呢？学生思考，教师演示，引出先导式溢流阀的远程控制油口K，用一根油管一头连接控制油口K 另一头连接直动式溢流阀的进油口完成整个液压系统回路如图12。结合液压回路动画或者液压仿真软件向学生讲解整个调压回路是如何运行的。
图12
当学生理解了这个液压回路后，再告诉学生们这就是我们教材中谈到的二级调压回路，通过这样的方式，学生可以轻松的接受二级调压回路的知识。回过头来，教师再提问，我们的远程控制油口K是不是只能连接直动式溢流阀呢？我可以直接接油箱吗？如果接了油箱会是怎么样的结果呢？学生们自己思考这样的问题，教师引导深入学习控制油口K的作用。
经过这样的教学过程，学生可以轻松学习溢流阀和调压回路的知识。我们再以减压阀和减压回路为例，我们接着上一次溢流阀的知识。
向学生提出问题，在图13这样的液压回路中主油路执行元件需要5Mpa压力支油路执行元件需要3Mpa压力，二者对压力是不一样的，那么液压系统如何满足不同的压力供给呢？假如大家作为液压回路的设计人员该如何解决这个问题呢？
图13
此时教师可以例举电路上的知识例如学生们常用的手机充电器的例子，还有变压器的例子，380伏的电压是如何变成日常需要的220伏的呢？变压器，引导学生思考如何实现液压上的压力改变， 如果能把变压器的功能运用在液压上，我们是否可以实现液压系统压力的改变呢？具备这样功能的元件我们称之为减压阀，
图14（a）直动式减压阀 图14（b）先导式减压阀
通过这样的方式，带着学生认识减压阀，简单介绍减压阀的分类，然后给出直动式减压阀元件的结构图。展示图14（a）（b）的减压阀，同时给出减压阀的剖视图图15，为学生讲解减压阀的工作原理并引导学生画出直动式减压阀的图形符号图16。补齐上面给出的液压回路如图17，同时告诉学生图17就是一个简单的单级减压回路。
图15直动式减压阀的剖视图 图16
图17
学习完直动式减压阀，我们继续看看先导式减压阀如何讲解。同样提出问题，当我们液压回路中主油路的执行元件和支油路中的执行元件二者需要的压力值相差很大，如果使用直动式减压阀来减压，就需要直动式减压阀的弹簧很粗，导致整个直动式减压阀很大，这时会带来很多问题，我们如何能达到减压的同时，还不需要那么大的直动式减压阀呢？我们是不是可以学习先导式溢流阀的方法呢，然后引导出先导式减压阀，同时给出先导式减压阀的内部结构图图18，因为前面学习了先导式溢流阀，在这里教师可以让学生自己尝试着分析先导式减压阀是如何实现减压的呢？教师只做简单的引导。
图18 图19
让学生在直动式减压阀图形符号的基础上，思考如何画出先导式减压阀的图形符号，可以参考一下前面学习的先导直动式溢流阀图形符号是如何从直动式溢流阀演变过来的。最后教师给出先导式减压阀的图形符号图19，并进行简单的讲解方便学生在理解的基础上记忆。
了解了先导式减压阀的工作原理学会了先导式减压阀的图形符号，如何把先导式减压阀使用在液压回路中呢？请学生思考，同样，模仿前面学习的二级调压回路，请几位学生到黑板上尝试设计带有先导式减压阀的回路。通过这样的方法，师生共同完成二级减压回路的学习。最后，教师给出完整的二级减压回路图20。
图20二级减压回路
单级减压回路和二级减压回路都学习结束之后，还有一个多级减压回路，教师在授课过程中，无需讲解，作为课后作业，要求学生参照多级调压回路，自己设计出三级减压回路。
结束语：以上内容就是笔者对控制元件和基本回路教学的一点想法，如有不足之处还请读者指导。在此也感谢同事们用自己的行动检测这样的教学方法，今后笔者会更认真的研究教学方法，努力提高自己的业务水平，以便更好的服务广大学生。
参考文献 ：
左健民 《液压与气压传动》 机械工业出版社 第二版
陆望龙 《看图学液压维修技能》 化学工业社
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