一、概述

液压传动课程是机械制造类、机电类等本、专科专业学生课程体系中一门重要的技术基础课。该课程是机械技术和电气控制技术的中间桥梁，在机电一体化技术和自动化技术中占有重要位置。一台完整的机电设备其控制部分的功能由计算机、传感检测和电气控制等系统来完成，执行装置的动作由机械机构运动来完成，而控制部分与执行装置之间的指令传达、信息转换与能量传递则可以由液压传动装置来完成。一台完整的机电设备就像完好的人体一样：人体的躯干和四肢是机械结构，能完成人的各种动作；人体的大脑是控制系统，可向四肢发出各种动作指令并有效控制运动；而实现大脑指令向四肢动作传输并提供能量的是人体的血液循环和控制系统，如人体的心脏、动脉、毛细血管、静脉、血液流动方向和大小等，这些就对应着液压系统的液压泵、压力油路、回油路、三类控制阀（压力阀、流量阀、方向阀）。

总体来看，液压传动课程具有内容多、难点多、知识跨度大、实际应用广、机电融合度高、理论与实践结合紧密、工程实战性强的特点［1］（具体见图1、图2、图3）。液压传动课程的理论是液压流体力学，设备外形和执行装置的动作是机械机构和装置，整个系统的工作方式是回路循环（与电路的工作方式相同）。因此，该课程的教学既有理论性很强的抽象内容，机电设备的实际结构又多种多样，这些加大了学生对本课程的学习和消化难度，学生容易出现畏难情绪。为此，对该课程必须采取机电知识融合、多种教学方法并举、多种教学手段共用、理论与实践紧密结合、课程内容循序渐进的综合教学方式开展教学，这样才能取得良好的教学效果。

图1 液压平面磨床

图2 四柱油压机

图3 液压起锚机

二、理论教学中需把握好知识点之间的内在联系

液压传动课程的理论基础是液压流体力学，对于流体的特点，压力及其单位，流体的质量守恒、伯努利方程、动量方程、压力损失、孔口和缝隙出流等这些重要的理论知识点，除了要从其本身的性质、特点、应用讲解外，还要多从它们相互之间的关系与联系进行讲解，更要结合实际生活和工程现象用它们的原理加以解释和分析。比如，河流中的旋涡是怎样形成的，游泳时遇到旋涡应该怎样应对？为什么水坝建得越高发电能力就越强？如果水位高度较低，能用什么方法也可以提高发电机的发电容量？为什么台风能够使建筑物倒塌、船舶倾翻、门窗飞掉？为什么高速行驶的列车可以将车旁的行人卷入车底？流动的水流改变方向的时候会发生什么现象？一般的液压设备为什么运动的速度都比较慢？大负载、高精度控制的机电设备为什么一般都用液压系统来控制等。通过将现实生活和工程中常见的实例融入课堂的理论教学中，可以加深学生对本课程理论知识的理解，引起学生的学习兴趣，为后续学生学习液压元件的工作原理打下良好的理论基础。

三、注重三维实体、液压回路动画等多媒体教学手段的作用［2］

依据液压流体力学原理设计、制造的液压元件往往具有外形封闭、内部结构紧凑、零件之间的关系复杂、零件间的配合精密等特点，仅仅通过液压元件工作原理图的讲授，过于简单抽象，达不到使学生熟悉各类液压元件的特点、性能优劣、应用场合与实际使用中如何正确选用液压元件的目标。因此，需要在讲述液压元件工作原理的前提下，充分应用多媒体教学的特点，形象展示出各类液压元件的三维实体形态、处于剖切状态下的元件内部配合关系、元件装配关系的三维实体爆炸图等（具体见图4、图5、图6）。通过对它们详细的解读与分析，使学生能够在掌握液压元件工作原理的基础上，深刻理解各类元件内部结构的关系、功能、配合、特点和适用场合，掌握对液压元件中存在的结构问题是怎样通过技术手段加以解决的，为后续正确设计液压系统、合理选择液压元件打好基础。

图4 斜盘轴向柱塞泵剖视图

图5 单作用叶片泵剖视图

图6 先导式减压阀剖视图

在液压回路的教学中，仅仅通过静态液压回路原理图的讲解，这样的教学效果不会太好，因为它展示给学生的液压原理图是死的、静态的（见图7），而液压系统工作时回路是活的、动态的（见图8、图9）。如何把死的液压回路图读活，没有专门、较长时间的训练，让学生只用静态液压原理图来分析其工作原理一般是做不到的。因此，在给学生讲解液压回路的工作原理时，如有能够模拟液压回路真实工作状态的动态回路动画进行演示，其教学效果会好很多［3］。由于液压回路的工作形态与电路相似，在讲解液压回路时，一定要用电回路的思维和方式进行讲解，比如：什么是压力油路和回油路、什么是油路的串联和并联，什么是负载串联和并联、什么是液阻液容、流量节点、压力损失、流量相等原则等，这样学生才会自然将液压回路与电回路联系在一起，并理解它们的内涵其实是一样的。

图7 静态液压原理图

图8 动态液压原理图1

图9 动态液压原理图2

四、注重工业产品级液压元件实物教学的作用［4］

在先导式溢流阀拆装教学中，首先分析先导式溢流阀的外形，找到调节手轮、进出油口、远程控制口，然后分析该阀怎样在系统中安装与管路连接，然后将该阀进行拆解，找到先导阀、调压弹簧、先导阀和主阀弹簧，分析两个弹簧的特点、先导阀的结构、主阀结构上面的阻尼孔位置和形式、油路的流动路线、主阀上的压差是如何形成的，先导阀的回油是怎样接到主阀回油口的，以此引出主阀是怎样巧妙利用其相反面上的压力差抵消掉作用在其上面绝大多数油压力，只需要很小的弹簧力就能够工作。比如，讲授调速阀时，需强调其核心思想是：调速阀正常工作时，无论负载如何变化，通过该阀的流量基本不变的特点，其核心问题就是负载变化时调速阀中节流口前后的压力差保持不变，并将阀芯的结构、弹簧参数设计与保持节流口前后的压力差有机联系起来等（具体见图13、图14、图15）。

图10 双作用叶片泵

图11 单作用叶片泵

图12 轴向柱塞泵

液压传动课程教学，是以应用为主要目标的，课程的理论知识都将以功能化产品的形式展现出来。其中，掌握液压元件的应用是理论知识转换为实际应用的关键内容之一。如果只向学生简单讲述三大类液压元件（液压泵、液压阀、液压缸（马达））的工作原理是远远不够的，需要通过分析各类液压元件的工作原理、基本组成、结构特点、连接与安装方式等，让学生能够熟悉它们，并且学会正确地选择与使用它们。因此，指导学生完成三类工业产品级液压元件的拆解、分析和装配等液压元件拆装教学，是本课程必备的重要实践教学环节之一。这就要求指导教师必须熟悉这三类液压元件，能够熟练地拆解、讲解和分析它们的工作原理、理论依据、结构特点。比如：同样是液压泵，为什么齿轮泵，有困油现象而双作用叶片泵就没有；同样是液片泵为什么单作用叶片泵能够变量而双作用叶片泵就不能变量（具体见图10、图11、图12）。

主要靠块茎一代代传下去，实生种子带毒率很低，但也可成为初侵染来源。病害在田间的传播方式因病毒种类不同而有差异，如PVX在田间是通过汁液接触传播的，如叶子相互摩擦，切刀、农机具等均可传播;PVY则通过蚜虫非持久性传播，蚜虫的传毒率很高;PLRV是以蚜虫持久性传毒，在虫体内经一定的潜育期后，即可传毒，可保持传毒力2周。当年感染的植株往往只有一部分块茎带毒，对已形成的块茎，病毒可能已来不及侵入。

图13 溢流阀

图14 调速阀

图15 电磁换向阀

在实验台上进行实验课教学，是培养学生全面认识、熟悉真实的液压系统，能够正确操作使用液压设备的重要手段。液压实验台完全由工业产品级的液压元件和液压辅件组成，非常接近于生产实际中机电设备的液压系统。该教学环节可以使学生能够正确读懂实际液压设备中的液压系统原理图，找到与液压原理图对应的各类液压元件，能够正确地使用和操作液压试验台，顺利完成对应的液压泵性能实验、液压阀性能实验和节流调速回路性能实验。教师应鼓励学生根据自己已掌握的机械、电气、液压知识，在液压综合实验台上完成自行设计、自己组装液压系统、自己操作实验、测试系统性能的创新式液压实验，以培养学生的创新能力。上述实操实验教学环节可以使学生逐渐具备认识、熟悉液压系统和液压设备，正确操作和使用液压设备的能力。这样今后学生在面对实际生产中的液压设备时，就能够做到不陌生、敢面对、敢动手、能操作。

2）集水系统：集水系统厚度约300 mm，由粒径20 mm左右的碎石或卵石平铺而成，中间设有集水盲管，防渗层的坡度应坡向集水管，在集水管安装有底层垂直通风复氧管。

五、通过液压实验台实验教学培养学生动手实操液压设备的能力

通过产品级液压元件实际拆装教学，可以使学生认识、熟悉各类液压元件，增强学生对各种液压元件性能、特点的了解，让学生在实际选择液压元件时，能更有针对性。

合理利用安全人机工程学的原理对设备、设施进行优化。注意设备的保养与维护，编制严格、多层次设备的维修和检修规程；尽量采用具有互锁装置的设备，以有效避免人员误操作；对于特殊作业的设备必须满足相应的安全性能，如水下设备须达到相应密封要求，临电全部采用三相五线制，用电设备有漏电保护、接地，同一水平、垂直工作面上下电源实行单向联锁供电装置；合理利用人机工程学中的视觉原理设计安全警示牌，对于特殊环境设置检测装置、联动光电报警装置等，积极探索试行安全“目视化”管理。

图16 液压元件、回路实验台

图17 液压系统综合实验台

六、用工程实例使学生深切体会液压传动技术在机电设备中的作用［5］

由于液压传动技术在工程实践中的应用十分广泛，不同行业的液压设备特点、性能等有所不同。因此，在学生系统掌握了液压传动课程的基本知识后，需要通过选取不同行业使用的典型机电设备中的液压系统进行分析和解读。如：金属切削机床中的液压系统，其特点是调速性能、精确换向性能和低速平稳性能要求高；压力机中的液压系统，其特点是如何做到在各个工况过程中的液压功率能够均衡使用，即低压时如何实现大流量供油、高压时如何实现系统的保压卸荷；汽车起重机液压系统，其特点是如何实现多执行装置的联动、单动、压力与负载相平衡、急停保压等功能。通过对这些不同应用领域典型液压系统的深入分析与解读，可以使学生将本课程的知识做到融会贯通，灵活使用，让学生能有效应对不同实际需求。另外，要注意在后续学生到生产企业进行生产实习期间，有意加入有关机电设备中液压系统在实际生产中应用的相关实习内容。比如：要求每个实习的学生至少分析一台他在生产现场见到的正在使用的液压设备的动作要求、液压系统工作原理、技术特点、与本课程对应的知识点等，以进一步巩固学生对本课程知识的掌握能力和实际应用能力。

七、开设液压课程设计培养学生综合应用本课程知识解决实际问题的能力

在完成上述各个教学环节后，需要开设一个两周学时的“液压传动课程设计”实践教学环节。学生针对实际生产需求，综合应用本课程知识真实、完整完成一个液压系统设计全过程锻炼，这能为他们今后走向工作岗位、解决生产实际液压问题打下坚实基础。液压课程设计要从所设计的液压装置动作要求、工作参数入手，分析该液压系统所完成的动作要求、设计该装置的液压系统原理图、完成相关的液压回路理论计算、合理选取相关的液压元件和液压辅件、完成该液压系统装配图的设计。当系统完成上述各个环节后，学生就会得到一个全面的锻炼，这种锻炼超越了本课程范畴，上升到机电液一体化知识综合应用的层面。

八、结束语

在液压传动课程教学中，要想充分体现出其在机械与电气的桥梁作用、面向工程实践应用的教学目标，需要采取多种教学手段，使用多种教学环节、循序渐进、理论与实际有效结合、用机电一体化有机融合的方式来展开教学，这样才能激发学生的学习兴趣，培养学生的实战能力。这是笔者多年课程实践的体会，希望能够对类似课程的教学开展起到借鉴作用。

那天晚上两人睡在了一起，好友抱着女人跟她说，有些时候咱们女人是最傻的，被骗了还不醒悟，被抛弃了还怀念人家过去的好，想一想真的很傻。

［参考文献］

［1］张世亮.液压传动与气压传动［M］.北京：机械工业出版社，2006.

［2］李壮云.液压元件与系统：第三版［M］.北京：机械工业出版社，2012.

［3］秦曾煌.电工学：第七版［M］.北京：高等教育出版社，2012.

［4］赵应樾.液压控制阀及其修理［M］.上海：上海交通大学出版社，1999.

［5］史青录.液压挖掘机［M］.北京：机械工业出版社，2012.