第6卷 液压基本回路——方向、压力、速度与多缸控制 山东省（春季高考）《液压与气压传动》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第6卷 液压基本回路——方向、压力、速度与多缸控制 单元过关卷《液压与气压传动》机械制造类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 可防止立式液压缸因自重而超速下行的回路中，其关键元件为（ ） A. 平衡阀 B. 溢流阀 C. 减压阀 D. 节流阀 【答案】A 【解析】平衡阀安装在立式液压缸的下行油路上，当液压缸下行时，平衡阀能够产生一定的背压，平衡液压缸的自重，防止其因自重而超速下行，保证液压缸下行的平稳性和安全性；溢流阀主要用于稳压和溢流；减压阀用于减压；节流阀主要用于控制流量，不能有效防止液压缸因自重超速下行，所以答案是A。 2. 某液压装置要求两只液压缸尽量同步伸出，为改善两支路的流量分配性能，宜采用（ ） A. 采用分流集流阀分配流量 B. 采用顺序阀控制动作先后 C. 采用溢流阀限制系统压力 D. 采用换向阀改变运动方向 【答案】A 【解析】分流集流阀能够将输入流量按比例分配给两个执行元件，从而改善多缸运动的同步性能。顺序阀主要用于控制多缸动作先后，溢流阀主要用于调压和安全保护，换向阀主要用于改变执行元件的运动方向。 3. 如图所示液压传动系统，叙述错误的是（ ） A. 元件1为液压缸，能将油液压力能转化为直线运动 B. 元件2是二位三通电磁换向阀，是方向控制阀的一种 C. 元件3为溢流阀，是流量控制阀的一种，起定压、溢流和安全保护作用 D. 元件4为单向定量泵，其作用是把动力机的机械能转换为液体的压力能 【答案】C 【解析】溢流阀属于压力控制阀，主要作用是限制系统最高压力、进行定压溢流，并在系统压力过高时起安全保护作用。流量控制阀用于调节流量和执行元件的运动速度，因此选项C将溢流阀错误地归为流量控制阀，叙述错误。选C。 4. 卸荷回路属于______回路。（ ） A. 方向控制 B. 压力控制 C. 速度控制 D. 顺序控制 【答案】B 【解析】卸荷回路的作用是在执行元件暂时停止或不需要高压供油时，使液压泵以很低的压力将油液排回油箱，从而降低功率损失和系统发热。其核心是控制系统压力，属于压力控制回路。选B。 5. 保压回路中，为了减少泄漏对保压效果的影响，可采用_____等措施。（ ） A. 提高系统压力 B. 增加液压缸的密封性能 C. 采用蓄能器 D. 加快油液流速 【答案】C 【解析】采用蓄能器可以在系统保压阶段，当油液因泄漏而压力下降时，释放储存的能量，补充油液，维持系统压力稳定，减少泄漏对保压效果的影响；提高系统压力不能直接解决泄漏问题；增加液压缸的密封性能有一定作用，但对于长时间保压效果有限；加快油液流速与保压无关，所以答案是 C。 6. 调压回路中，溢流阀的连接方式是（ ） A. 串联在主油路 B. 并联在主油路 C. 串联在分支油路 D. 与泵串联 【答案】B 【解析】溢流阀并联在主油路，当系统压力超过设定值时，溢流阀打开，油液回油箱，维持系统压力稳定，串联会阻碍油液流动。 7. 关于如图所示的液压实验回路图，下列说法错误的是（ ） A. 元件2、3、4是压力表，属于辅助元件 B. 元件5是M型换向阀，中位机能液压缸闭锁，液压泵不卸荷 C. 元件6是单向阀，属于控制元件 D. 元件7是液压缸，作用是把液压能转换成机械能 【答案】B 【解析】元件2、3、4为压力表，属于辅助元件；元件6为单向阀，属于控制元件；元件7为液压缸，可将液压能转换为机械能。M型三位四通换向阀处于中位时，P口与T口相通，A、B口封闭，液压缸被锁闭，同时液压泵经P-T通路卸荷。因此选项B中“液压泵不卸荷”的说法错误，选B。 8. 调压回路中的直动式溢流阀是如何工作的（ ） A. 通过调节阀芯位置控制流量 B. 当压力超过设定值时自动溢流 C. 通过电磁阀控制压力 D. 通过连杆传动实现压力调节 【答案】B 【解析】直动式溢流阀在调压回路中，当系统压力超过设定值时会自动溢流以保持压力稳定。 9. 速度换接回路中，调节节流阀的开度可以控制液压系统中的哪一项（ ） A. 液压流量 B. 液压压力 C. 液压温度 D. 液压粘度 【答案】A 【解析】调节节流阀的开度可以控制液压系统中的流量，从而影响液压执行元件的速度。 10. 如图所示的回路，溢流阀的调整压力为50×10⁵Pa，两减压阀的调整压力分别为30×10⁵Pa 和15×10⁵ Pa， 如果活塞杆已运动至端点，B点处的压力值是多少?（ ） A. 45×10⁵Pa B. 30×10⁵Pa C. 15×10⁵Pa D. 50×10⁵Pa 【答案】B 【解析】活塞杆运动至端点后，执行元件停止运动，回路中的压力由减压阀的调定压力限制。B点位于调整压力为30×10⁵Pa的减压阀控制范围内，因此B点压力为30×10⁵Pa。溢流阀的50×10⁵Pa为系统最高压力限制值，另一减压阀的15×10⁵Pa不直接决定B点压力。选B。 11. 在速度控制回路中，用于调节执行元件运动速度的元件是（ ） A. 节流阀 B. 顺序阀 C. 换向阀 D. 溢流阀 【答案】A 【解析】执行元件的运动速度由进入或流出执行元件的流量决定。节流阀通过改变通流截面积来调节流量，从而调节液压缸或液压马达的运动速度。顺序阀控制动作顺序，换向阀控制运动方向，溢流阀控制系统压力。选A。 12. 液压缸差动连接工作时，缸的运动速度（ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不确定 【答案】A 【解析】液压缸差动连接时，无杆腔进油，有杆腔回油，同时有杆腔排出的油液返回无杆腔，使无杆腔的有效流量增大。此时活塞的有效作用面积为活塞杆截面积，通常小于无杆腔有效面积，因此在流量不变时，活塞运动速度增大。选A。 13. 液压系统中，节流调速回路的功率损失主要表现为（ ） A. 机械损失 B. 容积损失 C. 压力损失 D. 泄漏损失 【答案】C 【解析】本题考查节流调速回路的功率损失，属于中档回路原理考点。节流调速回路通过节流阀调节流量，节流阀会产生较大的沿程压力损失和局部压力损失，这是回路功率损失的主要形式；机械损失是元件运动部件的摩擦损失，容积损失和泄漏损失是液压泵、马达的损失形式，均非节流调速回路的主要损失。 14. 图示液压回路中，溢流阀的调定压力为5 Mpa，顺序阀的调定压力为3 Mpa，活塞运动时负载压力为2 MPa，活塞运动时，A点的压力为（ ） A. 2 MPa B. 3 Mpa C. 5 MPa D. 7 MPa 【答案】B 【解析】活塞运动时，负载压力为2MPa。顺序阀的作用是当其入口压力升高到调定值3MPa时开启，使后续回路工作。因此在活塞正常运动、顺序阀处于开启临界状态时，A点压力由顺序阀的调定压力决定，为3MPa。溢流阀的5MPa是系统最高压力限制值，并非此时A点的工作压力。选B。 15. 由流动液体的连续性方程可知（ ） A. 流速与通流截面面积成正比 B. 流速与通流截面面积成反比 C. 流速与通流截面面积无关 D. 流速与通流截面面积平方成反比 【答案】B 【解析】本题考查对流动液体连续性方程中流速与通流截面面积关系的理解。 【详解】对于不可压缩流体的稳定流动，流动液体连续性方程为 A1​v1​=A2​v2​=常数 ，其中 A 为通流截面面积，v 为流速。这表明流速与通流截面面积的乘积恒定，所以流速与通流截面面积成反比。A选项认为成正比，不符合方程；C选项认为无关，错误；D选项认为平方成反比，无理论依据。 【点睛】流动液体连续性方程是液压传动中的基础知识点，理解流速与通流截面面积的关系，对后续学习液压系统中流量、流速等参数的分析有重要作用。 16. 下列元件中，是换向回路核心元件的是（ ） A. 节流阀 B. 换向阀 C. 溢流阀 D. 单向阀 【答案】B 【解析】换向阀通过改变阀芯位置切换油液通路，直接控制执行元件方向，是换向回路的核心；节流阀调流量，溢流阀控压力，单向阀防倒流。 17. 如图所示的图形符号表示（ ） A. 三位四通换向阀 B. 四位三通换向阀 C. 五位四通换向阀 D. 三位五通换向阀 【答案】A 【解析】换向阀的位数由图形符号中方框的数量确定，通数由与阀相连接的主油口数量确定。该符号具有三个方框和四个油口，因此表示三位四通换向阀。选A。 18. 若某三位换向阀的阀芯在中间位置时，压力油与油缸两腔连通，回油封闭，则此阀的滑阀机能为（ ） A. P 形 B. Y 形 C. K 形 D. C 形 【答案】A 【解析】题干所述中位机能要求P口与A、B两工作油口相通，而回油口T封闭。P形中位机能正是P、A、B相通，T封闭。此时液压泵输出的压力油可进入油缸两腔，回油被封闭，适用于差动连接等回路。选A。 19. 可实现差动连接的滑阀机能为（ ） A. P B. H C. M D. O 【答案】A 【解析】实现液压缸差动连接时，需要使换向阀中位时P口与液压缸两腔油口A、B相通，使有杆腔排出的油液与泵供油一起进入无杆腔。P形滑阀机能的P、A、B相通，T口封闭，能够满足这一要求。选A。 20. 方向控制回路的设计目的是什么（ ） A. 提高系统压力 B. 减少能耗 C. 控制流体方向 D. 过滤液压油 【答案】C 【解析】方向控制回路的主要目的是控制流体的方向。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 液压蓄能器卸荷保压回路中，单向阀的作用是防止蓄能器油液倒流，确保保压稳定。（ ） 【答案】正确 【解析】本题考查蓄能器回路中单向阀的功能，属于拔高考点。卸荷保压回路中，泵充压时单向阀导通，向蓄能器供油；泵卸荷时单向阀关闭，阻断蓄能器与泵的通路，防止油液倒流，保证保压腔压力稳定，题干表述正确。 22. 在变量泵的出口处与系统并联一溢流阀，其作用是调压。（ ） 【答案】错误 【解析】变量泵出口处与系统并联的溢流阀主要用于限制系统最高压力，在压力异常升高时溢流，以保护系统安全。变量泵通常通过自身的变量调节机构根据压力和流量需求调节输出，因而该并联溢流阀的主要作用是安全保护而不是正常调压。故题干说法错误。 23. 双泵供油回路功率利用合理、效率高，并且速度换接较平稳，在快、慢速度相差较大的机床中应用很广泛。（ ） 【答案】正确 【解析】双泵供油回路由大流量泵和小流量泵共同供油。快速运动时两泵同时供油，可获得较大流量；进入工作进给或负载升高后，大流量泵卸荷，由小流量泵在较高压力下供油，从而兼顾快速性和高压工作要求，减少功率损失，速度换接也较平稳。因此该说法正确。 24. 液控单向阀的锁紧回路也称为双向液压锁回路。（ ） 【答案】正确 【解析】在液压缸两条工作油路上各设置一个液控单向阀，利用控制油压打开相应的单向阀，可在换向阀中位时封闭液压缸两腔，防止液压缸因泄漏或外负载作用而移动。这种由两个液控单向阀组成的锁紧回路通常称为双向液压锁回路。因此题干说法正确。 25. 液压换向阀的阀芯处于中位时，各油口的连通状态由其中位机能决定。（ ） 【答案】正确 【解析】本题考查换向阀中位机能的定义，属于中档基础概念深化考点。中位机能是指换向阀阀芯处于中间位置时，各油口（进油口、回油口、工作油口）的连通方式，不同中位机能对应不同的系统状态（如卸荷、保压、浮动），题干表述正确。 26. 执行机构输出动作顺序混乱只与控制程序有关。（ ）​​ 【答案】错误 【解析】执行机构输出动作顺序混乱可能与控制程序错误有关，但也可能是传感器故障、换向阀阀芯卡滞等其他原因。 27. 压力控制顺序动作回路中，前一油缸的负载变化可能导致动作顺序错乱。（ ） 【答案】正确 【解析】压力控制依赖系统压力触发动作，若前一油缸负载突然减小，压力可能提前达到设定值，导致下一动作提前进行，打乱顺序，题干正确。 28. 液压系统中的顺序阀可根据压力信号控制元件的动作顺序。（ ） 【答案】正确 【解析】本题考查顺序阀的工作原理，属于中档理解考点。顺序阀的核心工作逻辑是当系统压力达到其调定压力时，阀口开启，控制压缩空气或液压油进入下一个执行元件，实现多个元件的顺序动作，题干表述正确。 29. 多缸工作控制回路中，多个液压缸只能同时动作，不能顺序动作。（ ）​ 【答案】错误 【解析】通过顺序阀、压力继电器等元件，多缸工作控制回路可以实现多个液压缸按设定顺序动作。 30. 压力控制回路连接时，油管接口松动会导致压力下降，影响回路正常工作。（ ） 【答案】正确 【解析】油管接口松动会导致油液泄漏，系统压力无法建立或下降，使执行元件输出力不足，影响回路功能，需确保接口密封牢固。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述压力控制顺序动作回路的工作原理，并举一个应用例子。 【答案】压力控制顺序动作回路通过顺序阀等元件，利用系统压力变化控制动作顺序。前一油缸动作时，系统压力较低，顺序阀关闭；当前一油缸完成动作（如碰到工件），负载增大，系统压力升高到顺序阀设定值，顺序阀开启，油液进入下一油缸，使其开始动作。例如，液压夹紧机构中，夹紧缸先动作（压力低），夹紧工件后压力升高，顺序阀开启，进给缸开始进给加工。 【解析】压力控制顺序动作回路利用顺序阀的压力控制作用实现多个执行元件的依次动作。系统启动后，前一个液压缸首先动作，因负载较小，系统压力低于顺序阀的调定压力，顺序阀关闭，后一个液压缸不能动作。当第一个液压缸运动到终点或遇到工件后，负载增大，系统压力升高；当压力达到顺序阀的调定压力时，顺序阀开启，压力油进入第二个液压缸，使其开始动作。实际回路中还应根据需要设置单向阀，使顺序阀反向回油畅通。例如在夹紧—进给回路中，夹紧缸先夹紧工件，压力升高到顺序阀调定值后，顺序阀开启，进给缸开始进给加工。 32. 调速阀的工作原理是什么？ 【答案】调速阀的工作原理是通过调节阀芯中的开口面积来控制液压油的流量。阀芯位置的改变可以调节液压油的流经面积，进而调节液压油的流量大小。通过调节调速阀的开度，液压系统中的液压油流量可以被精确地控制，从而实现液压缸的速度控制。 【解析】调速阀是液压系统中非常重要的组成部分之一，用于控制液压油的流量，从而控制液压系统中液压缸的速度。通常情况下，调速阀采用阀芯开口面积和油压相互作用的方式，通过调节阀芯的位置来控制液压油的流量大小。调速阀的工作原理相对简单，但能有效地为液压系统的运动控制提供重要支持。 33. 液压单缸手动控制中，若要实现按下前进按钮，液压缸前进，松开按钮，液压缸停止前进，如何编写梯形图程序？ 【答案】在梯形图中，将前进按钮对应的常开触点与控制液压缸前进的线圈串联。当按下前进按钮，常开触点闭合，线圈得电，液压缸前进；松开按钮，常开触点断开，线圈失电，液压缸停止前进。 【解析】梯形图应采用点动控制方式：将前进按钮的常开触点与液压缸前进输出线圈串联，必要时在控制回路中加入停止或急停常闭触点。按下前进按钮时，常开触点闭合，前进输出线圈得电，控制换向阀使液压缸前进；松开按钮后，常开触点立即断开，输出线圈失电，换向阀回到停止或中位，液压缸停止前进。由于不设置自保持触点，因此松开按钮不会继续保持前进。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 在图示简易压力机回路中，液压缸无杆腔面积A1=60×10-4m2，有杆腔的面积为A2=30×10-4m2，活塞与运动部件的自重为G=6000N，活塞运动时的摩擦阻力为Ff=1500N。向下运动有空载匀速快速下行和负载慢速下移两种工况，负载阻力（方向向上）FL在10000~30000N之间变化；向上空载快速退回。溢流阀合适的调整压力应为多少？ 【答案】活塞匀速快速下行时确定顺序阀合适的调整压力。通过对油缸向下运动的受力分析，得出：Ff+FL+ p2A2=G+ p1A1，当活塞空载匀速快速下行时可以依靠顺序阀平衡油缸运动部件的重量，则可以令此时p1=0和FL=0，即1500+ 0 + p2A2=6000+0×A1可以得出：p2=1.5MPa即为顺序阀的调定压力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第6卷 液压基本回路——方向、压力、速度与多缸控制 单元过关卷《液压与气压传动》机械制造类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 可防止立式液压缸因自重而超速下行的回路中，其关键元件为（ ） A. 平衡阀 B. 溢流阀 C. 减压阀 D. 节流阀 2. 某液压装置要求两只液压缸尽量同步伸出，为改善两支路的流量分配性能，宜采用（ ） A. 采用分流集流阀分配流量 B. 采用顺序阀控制动作先后 C. 采用溢流阀限制系统压力 D. 采用换向阀改变运动方向 3. 如图所示液压传动系统，叙述错误的是（ ） A. 元件1为液压缸，能将油液压力能转化为直线运动 B. 元件2是二位三通电磁换向阀，是方向控制阀的一种 C. 元件3为溢流阀，是流量控制阀的一种，起定压、溢流和安全保护作用 D. 元件4为单向定量泵，其作用是把动力机的机械能转换为液体的压力能 4. 卸荷回路属于______回路。（ ） A. 方向控制 B. 压力控制 C. 速度控制 D. 顺序控制 5. 保压回路中，为了减少泄漏对保压效果的影响，可采用_____等措施。（ ） A. 提高系统压力 B. 增加液压缸的密封性能 C. 采用蓄能器 D. 加快油液流速 6. 调压回路中，溢流阀的连接方式是（ ） A. 串联在主油路 B. 并联在主油路 C. 串联在分支油路 D. 与泵串联 7. 关于如图所示的液压实验回路图，下列说法错误的是（ ） A. 元件2、3、4是压力表，属于辅助元件 B. 元件5是M型换向阀，中位机能液压缸闭锁，液压泵不卸荷 C. 元件6是单向阀，属于控制元件 D. 元件7是液压缸，作用是把液压能转换成机械能 8. 调压回路中的直动式溢流阀是如何工作的（ ） A. 通过调节阀芯位置控制流量 B. 当压力超过设定值时自动溢流 C. 通过电磁阀控制压力 D. 通过连杆传动实现压力调节 9. 速度换接回路中，调节节流阀的开度可以控制液压系统中的哪一项（ ） A. 液压流量 B. 液压压力 C. 液压温度 D. 液压粘度 10. 如图所示的回路，溢流阀的调整压力为50×10⁵Pa，两减压阀的调整压力分别为30×10⁵Pa 和15×10⁵ Pa， 如果活塞杆已运动至端点，B点处的压力值是多少?（ ） A. 45×10⁵Pa B. 30×10⁵Pa C. 15×10⁵Pa D. 50×10⁵Pa 11. 在速度控制回路中，用于调节执行元件运动速度的元件是（ ） A. 节流阀 B. 顺序阀 C. 换向阀 D. 溢流阀 12. 液压缸差动连接工作时，缸的运动速度（ ） A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不确定 13. 液压系统中，节流调速回路的功率损失主要表现为（ ） A. 机械损失 B. 容积损失 C. 压力损失 D. 泄漏损失 14. 图示液压回路中，溢流阀的调定压力为5 Mpa，顺序阀的调定压力为3 Mpa，活塞运动时负载压力为2 MPa，活塞运动时，A点的压力为（ ） A. 2 MPa B. 3 Mpa C. 5 MPa D. 7 MPa 15. 由流动液体的连续性方程可知（ ） A. 流速与通流截面面积成正比 B. 流速与通流截面面积成反比 C. 流速与通流截面面积无关 D. 流速与通流截面面积平方成反比 16. 下列元件中，是换向回路核心元件的是（ ） A. 节流阀 B. 换向阀 C. 溢流阀 D. 单向阀 17. 如图所示的图形符号表示（ ） A. 三位四通换向阀 B. 四位三通换向阀 C. 五位四通换向阀 D. 三位五通换向阀 18. 若某三位换向阀的阀芯在中间位置时，压力油与油缸两腔连通，回油封闭，则此阀的滑阀机能为（ ） A. P 形 B. Y 形 C. K 形 D. C 形 19. 可实现差动连接的滑阀机能为（ ） A. P B. H C. M D. O 20. 方向控制回路的设计目的是什么（ ） A. 提高系统压力 B. 减少能耗 C. 控制流体方向 D. 过滤液压油 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 液压蓄能器卸荷保压回路中，单向阀的作用是防止蓄能器油液倒流，确保保压稳定。（ ） 22. 在变量泵的出口处与系统并联一溢流阀，其作用是调压。（ ） 23. 双泵供油回路功率利用合理、效率高，并且速度换接较平稳，在快、慢速度相差较大的机床中应用很广泛。（ ） 24. 液控单向阀的锁紧回路也称为双向液压锁回路。（ ） 25. 液压换向阀的阀芯处于中位时，各油口的连通状态由其中位机能决定。（ ） 26. 执行机构输出动作顺序混乱只与控制程序有关。（ ）​​ 27. 压力控制顺序动作回路中，前一油缸的负载变化可能导致动作顺序错乱。（ ） 28. 液压系统中的顺序阀可根据压力信号控制元件的动作顺序。（ ） 29. 多缸工作控制回路中，多个液压缸只能同时动作，不能顺序动作。（ ）​ 30. 压力控制回路连接时，油管接口松动会导致压力下降，影响回路正常工作。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述压力控制顺序动作回路的工作原理，并举一个应用例子。 32. 调速阀的工作原理是什么？ 33. 液压单缸手动控制中，若要实现按下前进按钮，液压缸前进，松开按钮，液压缸停止前进，如何编写梯形图程序？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 在图示简易压力机回路中，液压缸无杆腔面积A1=60×10-4m2，有杆腔的面积为A2=30×10-4m2，活塞与运动部件的自重为G=6000N，活塞运动时的摩擦阻力为Ff=1500N。向下运动有空载匀速快速下行和负载慢速下移两种工况，负载阻力（方向向上）FL在10000~30000N之间变化；向上空载快速退回。溢流阀合适的调整压力应为多少？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $