液压传动系统设计与使用维护

上篇1

第1章液压传动系统组成与类型 / 1

1.1传动类型比较及液压传动的特点 / 1

1.1.1传动类型的比较与选择 / 1

1.1.2液压传动的特点 / 2

1.2液压传动的发展和应用 / 4

1.3液压系统的组成与表示 / 5

1.3.1液压系统的组成部分及其功用 / 5

1.3.2液压系统的表示——图形符号 / 5

1.4液压系统原理图的绘制和识读 / 8

1.4.1绘制液压系统图的注意事项 / 8

1.4.2识读液压系统原理图的要求及方法步骤 / 8

1.5液压系统的分类与应用 / 9

1.5.1开式系统和闭式系统 / 9

1.5.2固定机械用系统和行走机械用系统 / 10

1.5.3液压传动系统和液压控制系统 / 10

1.5.4阀控制系统、泵排量控制系统、泵转速控制系统、执行元件控制系统 / 12

1.5.5中开型系统和中闭型系统 / 14

1.5.6并联系统和串联系统 / 15

第2章液压传动系统的设计 / 16

2.1液压传动系统的设计内容与步骤 / 16

2.2液压系统功能原理设计 / 17

2.2.1明确技术要求 / 17

2.2.2执行元件的配置及动作顺序的确定 / 17

2.2.3动力分析和运动分析 / 20

2.2.4确定液压系统主要参数，编制液压执行元件工况图 / 23

2.2.5液压系统原理图的拟定及CAD / 26

2.2.6元件选型与设计 / 32

2.2.7液压系统主要性能验算 / 53

2.2.8液压系统计算机模拟仿真简介 / 59

2.3液压系统的施工设计 / 62

2.3.1设计目的与内容 / 62

2.3.2液压装置的结构类型及其适用场合 / 62

2.3.3液压阀组的集成化设计及CAD / 67

2.3.4液压泵站（液压动力源装置）的设计 / 87

2.3.5液压站的结构总成 / 110

2.4技术文件的编制 / 123

2.5全面审查 / 123

2.5.1总体审查 / 123

2.5.2组成元件审查 / 123

第3章液压系统典型设计计算实例 / 125

3.1汽车发动机箱体钻孔组合机床液压系统设计计算 / 125

3.1.1明确技术要求 / 125

3.1.2执行元件的配置 / 125

3.1.3运动分析和动力分析 / 125

3.1.4液压系统主要参数计算和工况图的编制 / 127

3.1.5制定液压回路方案，拟定液压系统原理图 / 128

3.1.6计算和选择液压元件 / 129

3.1.7验算液压系统性能 / 130

3.2铸型输送机液压系统设计计算 / 133

3.2.1主机功能结构及技术要求 / 133

3.2.2配置执行元件并绘制动作周期顺序图 / 134

3.2.3动力分析和运动分析 / 134

3.2.4确定液压缸几何参数并编制工况图 / 134

3.2.5拟定液压系统图 / 135

3.2.6选择液压元件 / 137

3.3板料折弯液压机系统设计计算 / 138

3.3.1技术要求及已知条件 / 138

3.3.2液压执行元件的配置 / 139

3.3.3动力分析和运动分析 / 139

3.3.4确定液压缸主要尺寸，编制液压缸工况图 / 139

3.3.5制定基本方案，拟定液压系统图 / 141

3.3.6液压元件选型 / 141

3.4单缸传动压力机液压系统设计计算 / 143

3.4.1技术性能要求 / 143

3.4.2计算确定液压缸主要参数（内径D及活塞杆直径d） / 143

3.4.3拟定液压系统原理图 / 143

3.4.4计算确定液压泵和电机规格型号 / 143

3.5250g塑料注射成型机液压系统设计计算 / 144

3.5.1主机功能结构与技术要求 / 144

3.5.2配置液压执行元件 / 145

3.5.3液压执行元件工况分析计算 / 145

3.5.4计算和确定液压系统主要参数 / 146

3.5.5拟定液压系统图 / 148

3.5.6选择与设计液压元件 / 149

3.6单斗挖掘机液压系统设计计算 / 151

3.6.1主机功能及技术要求 / 151

3.6.2系统分析 / 151

3.6.3主要元件选型计算 / 152

3.7叉车液压系统综合计算 / 153

3.7.1已知条件和计算内容 / 153

3.7.2液压马达最大力矩、工作压力、流量及其驱动功率的计算 / 153

3.8工程船舶舵机液压系统的设计计算 / 154

3.8.1主机功用与已知条件 / 154

3.8.2液压系统图的拟定及原理说明 / 155

3.8.3主要液压元件的计算与选择 / 156

第4章液压系统设计禁忌及失误实例分析 / 159

4.1液压系统功能原理设计禁忌 / 159

4.1.1传动方案拟定禁忌 / 159

4.1.2明确设计依据和技术要求禁忌 / 159

4.1.3配置液压执行元件禁忌 / 159

4.1.4确定液压系统主要参数禁忌 / 160

4.1.5拟定液压系统图禁忌 / 161

4.1.6液压元件选型或设计禁忌 / 163

4.1.7液压系统性能计算禁忌 / 168

4.2液压系统施工设计禁忌 / 168

4.2.1液压装置的结构类型选择禁忌 / 168

4.2.2液压控制阀组中油路块设计禁忌 / 168

4.2.3液压泵站设计禁忌 / 170

4.2.4液压站总成设计及配管禁忌 / 171

4.3液压系统设计失误实例分析 / 173

4.3.1回路组成不合理实例分析 / 173

4.3.2元件选择及设置不当实例分析 / 180

4.3.3管路配置不合理实例分析 / 186

4.3.4液压装置设计不合理实例分析 / 189

第5章液压基本回路及其常见故障诊断排除 / 193

5.1压力控制回路 / 193

5.1.1调压回路及其常见故障诊断排除 / 193

5.1.2减压回路及其常见故障诊断排除 / 196

5.1.3增压回路 / 198

5.1.4卸荷回路及其常见故障诊断排除 / 199

5.1.5平衡回路及其常见故障诊断排除 / 202

5.1.6保压回路和泄压（释压）回路及其常见故障诊断排除 / 205

5.1.7缓冲回路 / 208

5.1.8制动回路 / 209

5.2速度控制回路 / 210

5.2.1调速原理及分类 / 210

5.2.2节流调速回路及其常见故障诊断排除 / 210

5.2.3容积调速回路及其常见故障诊断排除 / 214

5.2.4容积节流调速回路 / 219

5.2.5有级调速回路 / 220

5.2.6快速运动回路(增速回路)及其常见故障诊断排除 / 221

5.2.7速度换接回路（减速回路）及其常见故障诊断排除 / 225

5.3方向控制回路 / 228

5.3.1换向回路及其常见故障诊断排除 / 228

5.3.2锁紧回路（位置保持回路）及其常见故障诊断排除 / 232

5.4多执行元件动作控制回路 / 233

5.4.1顺序动作回路及其常见故障诊断排除 / 233

5.4.2同步动作回路及其常见故障诊断排除 / 237

5.4.3防干扰回路 / 240

5.5叠加阀控制回路 / 241

5.5.1叠加阀及其控制回路的特点及分类 / 241

5.5.2叠加阀控制回路实例 / 241

5.5.3绘制设计叠加阀控制回路的注意事项 / 241

5.6插装阀控制回路 / 242

5.6.1插装阀的特点及分类 / 242

5.6.2插装阀方向控制回路 / 242

5.6.3插装阀压力控制回路 / 246

5.6.4插装阀速度控制回路 / 248

5.6.5插装阀复合控制回路 / 249

5.7常用液压油源回路 / 249

5.7.1开式液压系统油源回路 / 249

5.7.2闭式液压系统油源回路及补油泵回路 / 250

5.7.3压力油箱油源回路 / 250

第6章典型液压系统 / 251

6.1典型液压系统分析的意义 / 251

6.2液压传动系统的分类、评价与分析内容及方法要点 / 251

6.3速度变换与控制为主的系统——YT4543型组合机床动力滑台液压传动系统 / 253

6.3.1主机功能结构 / 253

6.3.2液压系统分析 / 254

6.3.3液压系统特点 / 255

6.4连续直线往复运动为主的系统——M1432A型万能外圆磨床的液压系统 / 256

6.4.1主机功能结构 / 256

6.4.2液压系统分析 / 256

6.4.3液压系统特点 / 259

6.5压力变换与控制为主的系统之一——炼钢厂废水处理自动压滤机液压系统 / 259

6.5.1主机功能结构 / 259

6.5.2液压系统分析 / 259

6.5.3液压系统特点 / 260

6.6压力变换与控制为主的系统之二——YA32-200型四柱万能液压机普通阀液压系统 / 261

6.6.1主机功能结构 / 261

6.6.2液压系统分析 / 261

6.6.3液压系统特点 / 263

6.7压力变换与控制为主的系统之三——5000kN冲压机插装阀集成液压系统 / 263

6.7.1主机功能结构 / 263

6.7.2液压系统分析 / 264

6.7.3液压系统特点 / 265

6.8多路换向为主的液压系统之一——QY型汽车起重机液压系统 / 265

6.8.1主机功能结构 / 265

6.8.2液压系统分析 / 266

6.8.3液压系统特点 / 268

6.9多路换向为主的液压系统之二——WY-100型履带式全液压单斗挖掘机的液压系统 / 268

6.9.1主机功能结构 / 268

6.9.2液压系统分析 / 268

6.9.3液压系统特点 / 270

6.10液力液压复合系统——TY320履带式推土机液压系统 / 270

6.10.1主机功能结构 / 270

6.10.2工作装置液压系统分析 / 272

6.10.3液力传动补偿系统分析 / 272

6.10.4液压转向系统分析 / 273

6.11多执行元件顺序动作、多级压力调节和多级速度变换的液压系统之一——SZ-1000型注塑机开关阀液压系统 / 274

6.11.1主机功能结构 / 274

6.11.2液压系统分析 / 274

6.11.3液压系统特点 / 274

6.12多执行元件顺序动作、多级压力调节和多级速度变换的液压系统之二——XS-ZY-250A型注塑机比例阀液压系统 / 277

6.12.1主机简介 / 277

6.12.2液压系统分析 / 277

6.12.3液压系统特点 / 279

第7章液压缸及液压站设计典型结构图例 / 281

7.1典型液压缸装配图及零件图 / 281

7.1.1组合机床动力滑台液压缸（单杆双作用活塞缸）装配图及零件工作图 / 281

7.1.2回转窑活动挡轮液压缸（单杆单作用活塞缸）装配图及零件工作图 / 281

7.1.3压力机液压缸（单杆双作用活塞缸）装配图及零件工作图 / 282

7.1.4夹紧液压缸（单杆双作用活塞缸）装配图及零件工作图 / 282

7.1.5耳环式双作用单杆活塞液压缸结构图 / 290

7.2液压站典型装配图及零件图示例 / 291

7.2.1液压站总成装配图 / 291

7.2.2液压阀组装配图 / 291

7.2.3液压油箱装配图及零件图 / 291

7.2.4液压泵组装配图及零件图 / 291

7.2.5两种标准联轴器的性能及具体规格尺寸 / 298

下篇302

第8章液压系统安装调试 / 302

8.1液压系统的安装 / 302

8.1.1安装准备 / 302

8.1.2确定安装程序与方案 / 303

8.1.3液压元件和管件的质量检查 / 303

8.1.4液压系统的安装及其要求 / 304

8.2液压系统的调试 / 313

8.2.1调试目的 / 313

8.2.2调试类型及准备 / 313

8.2.3调试的一般顺序 / 314

8.2.4出厂试验 / 314

8.2.5总体调试 / 318

8.2.6液压系统的调整 / 320

第9章液压系统的运转维护及管理 / 321

9.1运转维护的一般注意事项 / 321

9.2液压系统运转禁忌 / 321

9.2.1启动禁忌 / 322

9.2.2连续运转禁忌 / 323

9.2.3停机禁忌 / 323

9.3液压系统的检查（点检）及其项目和内容 / 323

9.4液压系统的定期维护内容与要求 / 325

9.5液压元件与系统的检修 / 325

9.5.1检修液压系统的注意事项 / 325

9.5.2液压元件的修理方法 / 326

9.6液压系统的泄漏与密封 / 328

9.6.1液压系统的泄漏及其危害 / 328

9.6.2密封装置的作用及要求 / 328

9.6.3密封装置的类型与结构原理 / 328

9.6.4密封件的安装与更换 / 331

9.6.5非金属密封件常见故障及其排除 / 331

9.6.6液压系统泄漏控制的基本准则 / 331

第10章液压系统故障诊断技术 / 334

10.1液压故障及其诊断定义 / 334

10.1.1导言 / 334

10.1.2液压故障及其诊断的定义 / 334

10.2做好液压故障诊断及排除应具备的条件 / 335

10.2.1必备的理论知识 / 335

10.2.2丰富的实践经验 / 335

10.2.3了解和掌握主机结构功能及液压系统的工作原理 / 335

10.3液压系统的常见故障类型及其特征 / 336

10.3.1按故障发生时间分类——早期故障、中期故障和后期故障 / 336

10.3.2按故障发生原因分类——人为故障、自然故障 / 337

10.3.3按故障性质分类——慢性故障、急性故障 / 337

10.3.4按表现形式分类——实际故障、潜在故障 / 337

10.3.5按液压故障特性分类——共性故障、个性故障、理性故障 / 337

10.3.6其他分类 / 338

10.4液压系统的故障特点及故障征兆 / 338

10.4.1液压系统的故障特点 / 338

10.4.2液压系统故障的常见征兆 / 338

10.5液压系统的故障诊断排除策略及一般步骤 / 339

10.5.1故障诊断排除策略 / 339

10.5.2故障诊断排除的一般步骤 / 340

10.6液压系统故障诊断方法 / 341

10.6.1逻辑分析法 / 341

10.6.2对比替换法 / 345

10.6.3观察诊断法（简易故障诊断法） / 346

10.6.4仪器专项检测法 / 346

10.6.5智能诊断法 / 348

10.7液压系统故障现场快速诊断仪器及其典型应用 / 349

10.7.1通用诊断仪器 / 349

10.7.2专用诊断仪器 / 350

10.7.3综合诊断仪器 / 350

10.7.4液压测试仪器在检测液压系统故障中的典型应用 / 351

10.8液压元件故障诊断与维修中拆解时的注意事项 / 353

第11章液压系统故障诊断排除典型案例 / 354

11.1滚压车床纵向进给液压缸动作失常故障及其诊断排除 / 354

11.1.1功能原理 / 354

11.1.2故障现象 / 355

11.1.3原因分析及解决方案 / 355

11.1.4启示 / 356

11.2液压机主缸无动作及换向回程时冲击振动噪声大故障诊断排除 / 356

11.2.1功能原理 / 356

11.2.2故障现象 / 357

11.2.3故障原因分析及排除与启示 / 357

11.3YB32-500四柱万能液压机液压缸不动作、回油管路迸裂故障及其诊断排除 / 359

11.3.1功能原理 / 359

11.3.2故障现象 / 359

11.3.3原因分析 / 360

11.3.4改造方案 / 361

11.4Z126型镗孔车端面组合机床液压缸爬行故障及其诊断排除 / 361

11.4.1功能原理 / 361

11.4.2故障现象 / 362

11.4.3原因分析 / 362

11.4.4排除方法及启示 / 363

11.5CNTA-3150/16A型剪板机动剪刀液压缸冲击撞缸、不能自动返回故障及其诊断排除 / 363

11.5.1功能原理 / 363

11.5.2故障现象 / 363

11.5.3原因分析 / 363

11.5.4排除办法及效果 / 364

11.6Y80型液压挖掘机铲斗挖掘速度缓慢与挖掘无力故障及其诊断排除 / 365

11.6.1故障现象 / 365

11.6.2原因分析 / 365

11.6.3排除方法 / 366

11.7印刷切纸机压纸器液压缸不能复位并伴随系统噪声与温升故障及其诊断排除 / 366

11.7.1功能原理 / 366

11.7.2故障现象 / 366

11.7.3原因分析与排除 / 367

11.8吹塑机液压系统压力不足与振动噪声大故障及其诊断排除 / 368

11.8.1功能原理 / 368

11.8.2压力不足故障及其分析排除 / 368

11.8.3系统管路剧烈振动故障诊断排除 / 369

11.8.4启示 / 370

11.9NK-300起重机液压系统压力不足故障及其诊断排除 / 370

11.9.1功能原理 / 370

11.9.2故障现象 / 370

11.9.3原因分析 / 370

11.9.4解决办法及效果 / 371

11.10ZJ022卧式转子压铸机液压系统不能卸荷启动与不能增压故障及其诊断排除 / 371

11.10.1功能原理 / 371

11.10.2系统不能卸荷启动故障及其诊断排除 / 372

11.10.3不能增压故障及其诊断排除 / 373

11.11翻车机液压压车机构不能自锁故障及其诊断排除 / 373

11.11.1功能原理 / 373

11.11.2故障现象 / 373

11.11.3原因分析 / 374

11.11.4解决办法、效果与启示 / 375

11.12ZH-3000真空自耗电弧炉液压系统保压时间短故障及其诊断排除 / 375

11.12.1功能结构 / 375

11.12.2故障现象 / 376

11.12.3改造方案及效果 / 376

11.12.4启示 / 377

11.13HK1800L排锯液压系统油温异常故障及其诊断排除 / 377

11.13.1功能原理 / 377

11.13.2故障现象 / 377

11.13.3原因分析及解决办法 / 377

11.14人造板生产线M-48型热磨机喷放阀液压系统油温过高故障及其诊断排除 / 378

11.14.1功能原理 / 378

11.14.2故障现象 / 379

11.14.3改进方案与效果 / 380

11.15TY220型推土机松土器液压缸漏油故障及其诊断排除 / 381

11.15.1故障现象 / 381

11.15.2原因分析 / 381

11.15.3改进措施与效果 / 382

11.15.4启示 / 382

11.16HMC-800卧式加工中心液压泵电机烧毁故障及其诊断排除 / 382

11.16.1功能结构 / 382

11.16.2故障现象 / 383

11.16.3原因分析 / 383

11.16.4启示 / 383

11.17船用绞缆(锚)机液压马达壳体破裂故障及其诊断排除 / 383

11.17.1功能结构 / 383

11.17.2故障现象 / 384

11.17.3原因分析 / 384

11.17.4预防措施与效果 / 386

附录 / 386

附录1常用液压气动图形符号 / 386

附录2液压系统及元件共性故障诊断排除 / 391

附2.1液压系统共性故障及其诊断排除方法 / 391

附2.1.1液压执行元件动作失常故障及其诊断排除方法 / 391

附2.1.2液压系统压力失常故障及其诊断排除方法 / 392

附2.1.3液压系统流量失常故障及其诊断排除方法 / 393

附2.1.4液压系统异常振动和噪声故障及其诊断排除方法 / 393

附2.1.5液压系统过热故障及其诊断排除方法 / 394

附2.1.6液压系统的冲击及其控制 / 395

附2.1.7气穴现象及其防止 / 395

附2.1.8液压卡紧及其消除 / 396

附2.1.9开环控制系统和闭环控制系统常见故障诊断 / 396

附2.1.10液压系统的泄漏故障及其诊断排除 / 399

附2.2液压元件常见故障及其诊断排除方法 / 399

附2.2.1液压泵常见故障诊断排除方法 / 399

附2.2.2液压阀常见故障诊断排除方法 / 403

附2.2.3液压辅件常见故障及其诊断排除方法 / 409

附2.3液压工作介质的污染控制 / 411

参考文献 / 412

全书分上、下两篇。上篇共7章，主要介绍液压传动系统的设计计算,从功能原理到结构施工，全面详细地介绍了液压传动系统的设计计算流程、方法要点及设计禁忌，并按不同行业或不同工况特点给出了若干典型系统设计实例，同时给出了常用液压回路、典型液压系统、液压缸及液压装置设计典型结构图例等系统设计必备的资料性内容。下篇共4章，主要介绍安装调试、运转维护及故障诊断，详细介绍了液压系统安装调试、运转维护及禁忌与故障诊断技术，并给出若干典型工程案例。书中所有液压回路和系统图全部采用现行国标GB/T 7861—2009规定的图形符号进行绘制。书中还穿插介绍了对水液压及环保节能、计算机模拟仿真与CAD等先进技术。附录摘录了GB/T 7861—2009中的常用液压气动图形符号，以及液压系统与元件共性故障及其诊断排除方法。 本书取材广泛、新颖翔实、图文并茂，具有系统性、先进性、指导性、实用实操性、工程性的鲜明特点，对于了解和掌握液压传动系统的设计方法、使用维护技巧、故障诊断技术及其工程实际应用，解决液压系统设计和使用维护工作中的实际问题具有重要作用。 本书读者对象为各行业液压技术的设计制造、安装调试、使用维护、故障诊断及设备管理的工程技术人员、现场操作维护人员和管理人员，并可作为工科院校液压传动课堂教学、课程设计与毕业设计及实训的教学参考书，也可作为科研院所、工矿企业和技术培训机构的短期培训参考教材资料。

《液压传动系统设计与使用维护》一书是作者总结多年科研开发、教学培训及为企业解决难题的经验心得基础上编写而成的，目的在于以较小篇幅为液压传动系统的设计制造、安装调试、运转维护和故障诊断提供便捷的方法及经验，提供最新最实用的资料数据以及较多的设计、使用和故障诊断实例，以适应当前液压技术发展和应用的日新月异现状，满足各行业液压技术工作者的实际需要，提升液压传动系统的设计、使用维护和故障诊断水平。
　　本书取材广泛、新颖翔实、图文并茂，具有系统性、先进性、指导性、实用实操性、工程性的鲜明特点，对于了解和掌握液压传动系统的设计方法、使用维护技巧、故障诊断技术及其工程实际应用，解决液压系统设计和使用维护工作中的实际问题具有重要作用。
　　本书读者对象为各行业液压技术的设计制造、安装调试、使用维护、故障诊断及设备管理的工程技术人员、现场操作维护人员和管理人员，并可作为工科院校液压传动课堂教学、课程设计与毕业设计及实训的教学参考书，也可作为科研院所、工矿企业和技术培训机构的短期培训参考教材资料。