液气压传动“开放式”实训平台的开发与制作

郑建军 卢雪红

摘 要：以开发“开放式”液气压传动实训平台为例，在方案设计、载体选择、平台开发与制作过程中，将多门专业基础课程进行融合与综合应用，达到助力教师综合能力、学生实践能力、专业综合素质提升的目的。并以此平台开发为基础，激发教师与学生的创新意识，进一步完善专业实训室建设和开发新的实训项目，并为各项技能大赛奠定扎实的基本功。

关键词：液气压;职业教育;开放式;实训平台

《液压与气压传动》课程是研究液压与气压传动元件与回路，实质综合了机械、电气、控制的一门综合性很强的课程。本课程实验设备多为厂家提供的整体设备，特别是其控制模块，封装严实，学生无法了解内部结构，出现故障难以排查，有必要以能力培养为出发点，开发“开放式”实训平台，让真实内部控制模块显示出来，而且能够根据不同液压系统自行搭建控制系统，使理论与实践紧密结合，并提升学生学生解决实际问题的能力和创新拓展能力。

一、开发液气压“开放式”实训平台的流程

首先要对气动实训平台的组成模块进行分解，如分解电气控制模块、PLC控制模块、气动系统模块等，然后对各模块制定出多种方案，准备相关资料（电气控制原理图、电器元件布置图与接线图、PLC硬件接口分配表、PLC梯形图程序、气动系统图、气动元件布置图、机械装配图等）。开发流程如下图所示。

二、开发液气压“开放式”实训平台的过程

（一）确定总体方案

整个平台主体分为两个部分：电气控制元件安装区与液气压元件安装区。电气控制元件主要包括：低压断路器、交流接触器、熔断器、中间继电器、时间继电器、按钮、急停开关、接线端子排等;液气压元件主要包括：气动三联件、气缸、换向阀（手动、电磁）、节流阀、管路、溢流阀、减压阀等。

（二）准备各类技术资料

总方案确定和选用的元器件，绘制电气控制原理图、电气控制元件布局图、电气控制接线图、液气压传动原理图、平台总装图等。在电气控制与液气压传动设计原理验证方面，可以采用Automation_Studio_5.6_Edu机电一体化软件或者宇龙电机与拖动仿真软件进行。在整体平台装配、电气元件布置和液气压元件布置方面，可以采用UG、SolideWorks、Pro/E等三维建模软件对真实元件进行三维实体建模，并且进行虚拟装配。

（三）准备元件，装配平台

根据元器件选型资料和绘制的各种工程图样，采购或拆解元件并进行平台组装，组装效果如图三所示。平台整体选用欧标铝型材搭建，因其轻便坚固，有成型的槽便于安装器件;电气控制元件安装平台采用电木板，也称作胶木板、酚醛层压纸板，是使用品质优良的漂白木积纸及棉绒纸做为补强物，并以高纯度、全合成的石化原料所反应制成的酚醛树脂做为树脂粘合剂制造而成的木板。其具有绝缘、不产生静电、耐磨及耐高温等特性。低压断路器采用具有漏电保护功能的。最终，学生在使用过程中可以根据自己的系统设计，将元器件重新定位、删减、增补，以达到学生创新设计和设计功能的实现。

三、开发液气压“开放式”实训平台的效果

（1）综合能力的提升。液气压“开放式”实训平台的开发以液气压传动系统为控制对象，以电气控制或PLC程序控制为控制方法，以传感器技术为系统反馈，将多学科进行融合，达到训练学生系统化的工程思维，而将控制对象模块化可以提高学生的创新能力与知识运用能力。

（2）“機械与电子”的融合。机械专业教师和电气控制专业教师组成团队，将所涉专业充分融合，发挥各自的优势，融合成为系统，对教师的专业素养和技术能力都起到了促进作用。

（3）实训项目的创新开发。教师和学生在使用该平台的过程中，实训项目可以自行设计、灵活多变，从而进一步将所学知识应用于实践。由于所采用元件尽可能做到标准化，这样学生可自行对元件选型、自行组装平台，达到很好的学习与训练效果。

四、结语

通过对“开放式”液气压平台开发，达到了对每一系统的元器件、电路、油路、气路关系一目了然，这种开放性实现了理论与实践结合，加强了各学科之间的融合应用，并便于学生进行创新训练、组装和故障维护，提升实训效率与效果。

参考文献：

[1]孟涛，刘忠，陈启东，管建峰.机电液综合设计与控制实验的探索[J].实验室研究与探索，2015（11）.

[2]谷艳玲，张静.机电液传动课程的融合教学与实践[J].教育现代化，2018，5（10）：238-239+246.

[3]尹久.“机电传动控制”理实一体化教学探析[J].科教文汇（下旬刊），2011（01）.

[4]苏秀平，朱楼坤.液压传动综合试验台的研制[J].机床与液压，2015（20）.

作者简介：郑建军（1984-），河南许昌人，讲师，研究方向：机电一体化与工业机器人。