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| 編輯推薦： |
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本书以就业为导向，既突出学生职业技能的培养，又保证学生掌握必备的基本理论知识，注重和国家职业资格考试和职业技能等级认定等国家职业准则制度的内容连接与融通。可以概括为理论浅（适当浅些）、起点低、内容新、应用多、学得活。
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| 內容簡介： |
本书是中等职业教育十三五改革创新规划教材，依据教育部2014年颁布的《中等职业学校机电技术应用专业教学标准》中气动与液压传动课程的主要教学内容和要求，并参照相关的国家职业技能标准编写而成。
本书主要内容包括液压传动系统的基本组成，液压系统基本回路，液压系统安装调试及故障排除，液压传动系统的典型实例，气压传动系统的基本组成，气压系统基本回路，气压系统安装调试及故障排除，气压传动系统的典型实例等。本书配套有电子教案、多媒体课件等教学资源，可免费获取。
本书可作为中等职业学校机电技术应用专业及相关专业学生的教材，也可作为岗位培训用书。
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| 目錄：
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目录项目1液压传动系统的基本组成
任务1认识液压传动系统
任务2认识液压动力元件
任务3认识液压执行元件
任务4认识液压控制元件
任务5认识液压辅助元件
知识达标与检测
项目2液压系统基本回路
任务1认识压力控制回路
任务2认识速度控制回路
任务3认识多缸动作回路
知识达标与检测
项目3液压系统安装调试及故障排除
任务1液压系统安装与调试
任务2液压系统维护保养与维修
任务3液压系统常见故障诊断及排除
知识达标与检测
项目4液压传动系统的典型实例
任务1认识组合机床动力滑台液压系统
任务2认识塑料注射成型机的液压系统
任务3认识数控机床液压系统
任务4认识汽车起重机液压系统
知识达标与检测
项目5气压传动系统的基本组成
任务1认识气压传动系统
任务2认识气源装置及辅助元件
任务3认识气动执行元件
任务4认识气动控制元件
知识达标与检测
项目6气压系统基本回路
任务1认识方向控制回路
任务2认识压力控制回路
任务3认识速度控制回路
任务4认识气液联动控制回路
任务5认识其他控制回路
知识达标与检测
项目7气压系统安装调试及故障排除
任务1气压系统安装与调试
任务2气压系统的维护保养与维修
任务3气压系统的常见故障诊断及排除
知识达标与检测
项目8气压传动系统的典型实例
任务1认识工件夹紧气压传动系统
任务2认识气液动力滑台系统
任务3认识数控加工中心气动系统
任务4认识气动机械手气压传动系统
任务5认识拉门自动开闭系统
知识达标与检测
附录A液压图形符号GBT 786.12009
附录B气动图形符号GBT 786.12009
参考文献
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| 內容試閱：
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项目3液压系统安装调试及故障排除
知识目标 能够理解液压系统安装的相关流程。 能够掌握液压系统维护与保养的注意事项。 能够理解液压系统故障诊断的步骤及方法。技能目标 能够进行简单液压系统的使用和维护。 能够诊断液压系统的故障并进行故障排除。职业素养 培养严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神。 增强安全操作意识，形成严谨认真的工作态度。任务1液压系统安装与调试随着科技步伐的加快，液压技术在各个领域中得到了广泛应用，液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。但是，由于设计、制造、安装、使用和维护等方面的因素，影响了液压系统的正常运行。现代设备越来越多地采用液压技术，液压系统合理设计，是保证设备正常工作的先决条件。可是对于任何一个设计合理的液压系统，如果安装调试不正确或使用维护不当，就会出现各种故障，不能长期发挥和保持其良好的工作性能。因此，要想使液压设备经常处于良好的工作状态，就需要正确地使用维护并及时排除故障。一、 液压系统的安装液压系统是由各种液压元件和附件组成并排布在设备各部位。液压系统安装是否安全可靠、合理和整齐，对液压系统的工作性能有很大的影响，因此，必须加以重视，认真做好各项工作。1. 安装前的准备工作1 明确安装现场施工程序及施工进度方案。2 熟悉安装图样，掌握设备分布及设备基础情况。3 落实好安装所需人员、机械、物资材料的准备工作。4 做好液压设备的现场交货验收工作，根据设备清单进行验收。通过验收掌握设备名称、数量、随机备件、外观质量等情况，发现问题及时处理。5 根据设计图纸对设备基础和预埋件进行检查，对液压设备地脚尺寸进行复核，对不符合要求的地方进行处理，防止影响施工进度。2. 液压设备的就位1 液压设备应根据平面布置图对号吊装就位，大型成套液压设备，应由里向外依次进行吊装。2 根据平面布置图测量调整设备安装中心线及标高点，可通过调整安装螺栓旁的垫板达到将设备调平找正，达到图纸要求。3 由于设备基础相关尺寸存在误差，需在设备就位后进行微调，保证泵吸油管处于水平、正直对接状态。4 油箱放油口及各装置集油盘放污口应在设备微调时给予考虑，应是设备水平状态时的最低点。5 应对安装好的设备做适当防护，防止现场脏物污染系统。3. 液压元件的安装安装时一般按先下后上、先内后外、先难后易、先精密后一般的顺序进行。1 液压泵和液压马达的安装液压泵、液压马达与电动机、工作机构间的同轴度偏差应在0.1mm以内，轴线间倾角不大于1。其基座应有足够的刚度，并连接牢固以防振动。同时泵与马达的旋转方向及进、出油口方向不得接反。2 油液缸的安装安装时，先要检查活塞杆是否弯曲，要保证活塞杆的轴线与安装基面或运动部件导轨面的平行度要求。3 各种阀类元件的安装以板式阀为例方向阀一般应保持轴线水平安装； 各油口的位置不能接反和错接，各油口处的密封圈在安装后应有一定的预压缩量以防泄漏； 固定螺钉应对角逐次均匀拧紧，最后使元件的安装平面与底板或集成块安装平面全部接触。4 其他辅件的安装辅助元件安装的好坏也会严重影响液压系统的正常工作，不容疏忽。要严格按设计要求的位置进行安装，并注意整齐、美观，在符合设计要求的情况下，尽量考虑使用、维护和调整的方便。4. 管路的安装全部管路应分为两次安装，即预安装耐压试验拆散酸洗正式安装循环冲洗组成系统。安装时应注意：1 布置平直整齐，减少长度和转弯。这样既美观、检修方便，也减少了沿程压力损失和局部压力损失。对于较复杂的油路系统，为避免检修拆卸后重装时接错，要涂色区别或在接头处加上编号。平行及交叉的管道间距离应至少在10mm以上。2 硬管较长时刚性较差，应保持适当距离并用管夹固定，防止振动和减小噪声。较长的软管也应适当固定，防止磨损。3 吸油管要保证密封良好，防止吸入空气。吸油管上的滤油器工作条件较差，要定期清洗更换，安装时要考虑拆卸方便。4 回油管不可露于油面上，应插入油面以下足够深度，否则会引起飞溅、激起泡沫。回油管口要切成45斜角并朝箱壁以扩大通流面积，并远离进油口。5 泄油管路应单独设置，保持通畅，且不插入油中，避免产生背压，影响有关元件的灵敏度。5. 管路的循环冲洗管路用油进行循环冲洗，是管路施工中又一重要环节。管路循环冲洗必须在管路酸洗和二次安装完毕后的较短时间内进行。其目的是清除管内在酸洗及安装过程中以及液压元件在制造过程中遗落的机械杂质或其他微粒，达到液压系统正常运行时所需要的清洁度，保证主机设备的可靠运行，延长系统中液压元件的使用寿命。1 循环冲洗的方式冲洗方式较常见的主要有站内循环冲洗、站外循环冲洗、管线外循环冲洗等。站内循环冲洗： 一般是指液压泵站在制造厂加工完成后所需进行的循环冲洗。站外循环冲洗： 一般是指液压泵站到主机间的管线所需进行的循环冲洗。管线外循环冲洗： 一般是指将液压系统的某些管路或集成块，拿到另一处组成回路，进行循环冲洗。2 冲洗回路的选定泵外循环冲洗回路可分两种类型。如图311所示为串联式冲洗回路，其优点是回路连接简便、方便检查、效果可靠； 缺点是回路长度较长。另一类如图312所示为并联式冲洗回路，其优点是循环冲洗距离较短、管路口径相近、容易掌握、效果较好； 缺点是回路连接烦琐，不易检查确定每一条管路的冲洗效果，冲洗泵源较大。为克服并联式冲洗回路的缺点，也可在原回路的基础上变为如图313所示的串联式冲洗回路，但要求串联的管径相近，否则将影响冲洗效果。
图311串联式冲洗回路
图312并联式冲洗回路
图313串联式冲洗回路
6. 循环冲洗注意事项1 冲洗工作应在管路酸洗后2~3星期内尽快进行，防止造成管内出现新的锈蚀，影响施工质量。冲洗合格后应立即注入合格的工作油液，每3天需启动设备进行循环，以防止管道锈蚀。2 循环冲洗要连续进行，三班连续作业，无特殊原因不得停止。3 冲洗回路组成后，冲洗泵源应接在管径较粗一端的回路上，从总回油管向压力油管方向冲洗，使管内杂物能顺利冲出。4 自制的冲洗油箱应清洁并尽量密封，还应有空气过滤装置，油箱容量应大于液压泵流量的5倍。向油箱注油时应采用滤油小车对油液进行过滤。5 冲洗管路的油液在回油箱之前需进行过滤，大规格管路式回油过滤器的滤芯精度可在不同冲洗阶段根据油液清洁情况进行更换，可在100m、50m、20m、10m、5m等滤芯规格中选择。6 冲洗用油一般选黏度较低的10号机械油。如管道处理较好，一般普通液压系统，也可使用工作油进行循环冲洗。对于使用特殊的磷酸酯、水乙二醇、乳化液等工作介质的系统，选择冲洗油要慎重，必须证明冲洗油与工作油不发生化学反应后方可使用。实践证明： 采用乳化液为介质的系统，可用10号机械油进行冲洗。禁止使用煤油之类的对管路有害的油品做冲洗液。7 冲洗取样应在回油滤油器的上游取样检查。取样时间： 冲洗开始阶段，杂质较多，可6~8h一次； 当油的精度等级接近要求时可每2~4h取样一次。二、 液压系统的调试新设备以及修理后的设备，在安装和机械几何精度检验合格后必须按有关标准进行调试，使液压系统的性能达到设计或现场使用要求。1. 调试前的注意事项1 需调试的液压系统必须在循环冲洗合格后，方可进入调试状态。2 液压驱动的主机设备全部安装完毕，运动部件状态良好并经检查合格后，进入调试状态。3 控制液压系统的电气设备及线路全部安装完毕并检查合格。4 熟悉调试所需技术文件，如液压原理图、管路安装图、系统使用说明书、系统调试说明书等。根据以上技术文件，检查管路连接是否正确、可靠，选用的油液是否符合技术文件的要求，油箱内油位是否达到规定高度，根据原理图、装配图认定各液压元器件的位置。5 清除主机及液压设备周围的杂物，调试现场应有明显的安全设施和标志，并由专人负责管理。6 参加调试人员应分工明确，统一指挥，对操作者进行必要的培训，必要时配备对讲机，方便联络。2. 调试1 空载调试空载调试主要是系统在空载运转条件下全面检查油压系统各回路、各个液压元件及辅助装置的工作是否正常，工作循环或各种动作的自动转换是否符合要求。① 启动液压泵先向液压系统灌油，然后点动电动机，使泵旋转一两转，观察泵的转向是否正确，运转情况是否正常，有无异常噪声等。一般运转开始要点动三五次，每次点动时间可逐渐延长，直到使液压泵在额定转速下运转。② 液压缸排气按压相应的按钮，使液压缸来回运动，若液压缸不动作，可逐渐旋紧溢流阀，使系统压力增加至液压缸能实现全行程往复运动，往返数次将系统中的空气排掉。对低速件性能要求比较高的应注意排气操作，因为在缸内混有空气后，会影响其运动平稳性，引起工作台在低速运动时的爬行，同时会影响机床的换向精度。③ 控制阀的调整各压力阀应按其实际所处位置，从溢流阀起依次调整，将溢流阀逐渐调到规定的压力值，使泵在工作状态下运转，检查溢流阀在调节过程中有无异常声响，压力是否稳定，并须检查系统各管道接头、元件结合面处有无漏油。其他压力阀可根据工作需要进行调整。压力调定后，应将压力阀的调整螺杆锁紧。为使执行元件在空载条件下按设计要求动作，操作相应的控制阀，使执行元件在空载下按预定的顺序动作，应检查它们的动作是否正确，启动、换向、速度及速度变换是否平稳，有无爬行、冲击等现象。在各项调试完毕后，应在空载条件下运行2~4h后，再检查液压系统工作是否正常，一切正常后，方可进入负载试车。2 负载调试负载调试时应按速度先慢后快，负载先小后大逐步升级试车，以进一步检查系统的运行质量和存在问题。若试车一切正常，才可逐渐将压力阀和流量阀调到规定值，进行最大负载试车。随时检查各处的工作情况，包括各执行元件动作是否正确，启动、换向、速度、速度变换是否平稳，有无振动、爬行、冲击、泄漏，特别要注意检查安全保护装置工作是否仍然可靠。若系统工作全部正常，便可正式投入使用。任务2液压系统维护与保养一、 液压系统的使用和维护1. 油液清洁度的控制油液的污染是导致液压系统出现故障的主要原因。油液的污染，造成元件故障占系统总故障率的70%~80%，它对设备造成的危害是非常严重的。因此，液压系统的污染控制越来越受到人们的关注和重视。实践证明，提高系统油液清洁度是提高系统工作可靠性的重要途径，必须认真对待。2. 污染物的来源与危害液压系统中的污染物，是指在油液中对系统可靠性和元件寿命有害的各种物质。主要有以下几类： 固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物和能量污染物等。不同的污染物会给系统造成不同程度的危害，见表321。
表321污染物的种类、来源与危害
种类来源危害
固体切屑、焊渣、型砂制造过程残留尘埃和机械杂质从外界侵入磨屑、铁锈、油液氧化和分解产生的沉淀物工作中生成加速磨损、降低性能，缩短使用寿命，堵塞阀内阻尼孔，卡住运动件引起失效，划伤表面引起漏油甚至使系统压力大幅下降，或形成漆状沉积膜使动作不灵活
水通过凝结从油箱侵入，冷却器漏水腐蚀金属表面，加速油液氧化变质，与添加剂作用产生胶质引起阀芯粘滞和过滤器堵塞空气经油箱或低压区泄漏部位侵入降低油液体积弹性模量，使系统响应缓慢和失去刚度，引起气蚀，致使油液氧化变质，降低润滑性
化学污染物溶剂、表面活性化合物、油液气化和分解产物制造过程残留，维修时侵入，工作中生成与水反应形成酸类物质腐蚀金属表面，并将附着于金属表面的污染物洗涤到油液中
微生物易在含水液压油中生存并繁殖引起油液变质劣化，降低油液润滑性，加速腐蚀
能量污染热能、静电、磁场、放射性物质由系统或环境引起黏度降低，泄漏增加，加速油液分解变质，引起火灾
3. 控制污染物的措施对系统残留的污染物主要以预防为主，生成的污染物主要靠滤油过程加以清除，详细控制污染的措施见表322。
表322控制污染的措施
污 染 来 源控 制 措 施
残留污染物1 液压元件制造过程中要加强各工序之间的清洗、去毛刺，装配液压元件前要认真清洗零件。加强出厂试验和包装环节的污染控制，保证元件出厂时的清洁度并防止在运输和储存中被污染。
2 装配液压系统之前要对油箱、管路、接头等彻底清洗，未能及时装配的管子要加护盖密封。
3 在清洁的环境中用清洁的方法装配系统。
4 在试车之前要冲洗系统侵入污染物1 从油桶向油箱注油或从中放油时都要经过过滤装置过滤。
2 保证油桶或油箱的有效密封。
3 从油桶取油之前先清除桶盖周围的污染物。
4 加入油箱的油液要按规定过滤。加油所用器具要先行清洗。
5 系统漏油未经过滤不得返回油箱。与大气相通的油箱必须装有空气过滤器，通气量要与机器的工作环境与系统流量相适应。要保证过滤器安装正确和固定紧密。污染严重的环境可考虑采用加压式油箱或呼吸袋。
6 防止空气进入系统，尤其是经泵吸油管进入系统。在负压区或泵吸油管的接口处应保证气密性。所有管端必须低于油箱最低液面。泵吸油管应该足够低，以防止在低液面时空气经旋涡进入泵。
7 防止冷却器或其他水源的水漏进系统。
8 维修时应严格执行清洁操作规程生成污染物1 要在系统的适当部位设置具有一定过滤精度和一定纳污容量的过滤器，并在使用中经常检查与维护，及时清洗或更换滤芯。
2 使液压系统远离或隔绝高温热源。设计时应使油温保持在最佳值，需要时设置冷却器。
3 发现系统污染度超过规定时，要查明原因，及时排除。
4 单靠系统在线过滤器无法净化污染严重的油液时，可使用便携式过滤装置进行系统外循环过滤。
5 定期取油样分析，以确定污染物的种类，针对污染物确定需要对哪些因素加强控制。
6 定期清洗油箱，要彻底清理掉油箱中所有残留的污染物
二、 液压系统的维护液压系统维护保养分为日常维护、定期维护和综合维护三种方式。1. 日常维护日常维护是减少故障的最主要环节，是指液压设备的操作人员每天在设备使用前、使用中及使用后对设备的例行检查。通常用目视、耳听及手触感觉等比较简单的方法，检查油量、油温、漏油、噪声、压力、速度以及振动等情况。一旦出现异常现象应检查原因并及时排除，避免一些重大事故的发生。对重要的设备应填写日常维护点检卡。2. 定期维护分析日常维护中发现不正常现象的原因并进行排除，对需要维修的部位，必要时安排局部检修。定期检查的时间间隔，一般与滤油器的检查清洗周期相同2~3个月。3. 综合维护综合维护大约一年一次。综合维护的方法主要是分解检查，要重点排除一年内可能产生的故障因素。其主要内容是检查液压装置的各元件和部件，判断其性能和寿命，并检修产生故障的部位，对经常发生故障的部位提出改进意见。液压系统的故障是各种各样的，产生的原因也是多种多样的。有的是由系统中某一元件或多个元件综合作用引起的，有的也可能是由液压油污染、变质等其他原因引起的。即使是同一故障，产生故障的原因也可能不同。当液压系统出现故障时，绝不能毫无根据地乱拆，更不能将系统中的元件全部拆卸下来检查。对设备可能出现的故障要进行早期诊断，采取必要措施以消除各种隐患。任务3液压系统常见故障诊断及排除一、 液压系统故障诊断的一般步骤诊断液压系统故障时，要掌握液压传动的基本知识及处理液压故障的初步经验，要深入现场，要熟悉系统性能和相关资料，要全面了解故障状态。（1） 认真查阅使用说明书及与设备使用有关的档案资料。（2） 进行现场观察，仔细观察故障现象及各参数状态的变化，并与操作者提供的情况相联系、比较、分析。分析判断时，一定要综合机械、电气、液压多方面的因素，首先应注意外界因素如设备在运输或安装中引起的损坏，使用环境恶劣，电压异常或调试、操作与维护不当等对系统的影响，在排除不是外界原因引起的故障情况下，再集中查找系统内部因素如设计参数确定不合适、系统结构设计不合理、选用元件质量不符合要求、系统安装没有达到规定标准、零件加工质量不合格及有关零件的正常磨损等。（3） 列出可能的故障原因表，对照本故障现象查阅设备技术档案是否有相似的历史记载利于准确判断，根据工作原因，将所获得的资料进行综合、比较、归纳、分析，从而确定故障的准确部位或元件。（4） 结合实际，本着先外后内、先调后拆、先洗后修、先易后难的原则，制定修理工作的具体措施。（5） 排除故障并认真地进行定性、定量总结分析，从而提高处理故障的能力，找出防止故障发生的改进措施，总结经验，记载归档。二、 液压系统故障诊断的方法液压系统故障的诊断方法一般有感官检测法、对比替换法、专用仪器检测法、逻辑分析法和状态检测法等。1. 感官检测法感官检测法是一种最为简单且方便易行的诊断方法，它根据四觉诊断法分析故障产生的部位和原因，从而采措相应排除故障的措施。它既可在液压系统工作状态下进行，又可在其不工作状态下进行。四觉诊断法即指检修人员运用触觉、视觉、听觉和嗅觉来分析判断液压系统的故障。1 触觉： 用手触摸允许摸的部件。根据触觉来判断油温的高低和振动的位置，若接触2s感觉烫手，就应检查温升过高的原因，有高频振动就应检查产生的原因。2 视觉： 用眼看。观察执行部件运动是否平稳，系统中各压力监测点的压力值大小与变化情况，系统是否存在泄漏和油位是否在规定范围内、油液黏度是否合适及油液变色的现象。3 听觉： 用耳听。根据液压泵和液压马达的异常响声、液压缸及换向阀换向时的冲击声、溢流阀及顺序阀等压力阀的尖叫声和油管的振动声等来判断噪声和振动的大小。4 嗅觉： 用鼻嗅。通过嗅觉判断油液变质、橡胶件因过热发出的特殊气味和液压泵发热烧结等故障。2. 对比替换法常用于在缺乏测试仪器的场合检查液压系统故障。3. 专用仪器检测法有些重要的液压设备必须进行定量专项检测，即精密诊断，检测故障发生的根源性参数，为故障的判断提供可靠依据。4. 逻辑分析法对于较复杂的液压系统故障，一般采用综合诊断，即根据故障产生的现象，采取逻辑分析与推理的方法，减少怀疑对象，逐渐逼近，提高故障诊断的效率及准确性。5. 状态检测法很多液压设备本身配有重要参数的检测仪表，或系统中预留了测量接口，不用拆下元件就能观察或从接口检测出元件的性能参数，为初步诊断提供定量依据。三、 液压系统常见故障及其排除方法液压系统常见故障产生的原因及排除方法见表331。
表331液压系统常见故障的产生原因及排除方法
常见故障产 生 原 因排 除 方 法
系统无压力或压力不足
1 溢流阀开启，由于阀芯被卡住，不能关闭，阻尼孔堵塞，阀芯与阀座配合不好或弹簧失效修研阀芯与壳体，清洗阻尼孔，更换弹簧2 其他控制阀阀芯由于故障卡住，引起卸荷找出故障部位，清洗或修理，使阀芯在阀体内运动灵活3 液压元件磨损严重，或密封损坏，造成内外泄漏检查泵、阀及管路各连接处的密封性，修理或更换零件4 液位过低，吸油管堵塞或油温过高加油，清洗吸油管或冷却系统5 泵转向错误，转速过低或动力不足检查动力源
流量不足1 油箱液位过低，油液黏度大，滤油器堵塞引起吸油阻力大检查液位，补油，更换黏度适宜的液压油，保证吸油管直径2 液压泵转向错误，转速过低或空转，磨损严重，性能下降检查电动机、液压泵及液压泵变量机构，必要时换泵3 回油管在液位以上，空气进入检查管路连接及密封是否正确可靠4 蓄能器漏气，压力及流量供应不足检查蓄能器性能与压力5 其他液压元件及密封件损坏引起泄漏修理或更换相应的液压元件6 控制阀动作不灵活修理或更换控制阀
泄漏1 接头松动，密封损坏拧紧接头，更换密封2 板式连接或法兰连接接合面螺钉预紧力不够或密封损坏预紧力应大于液压力，更换密封
3 系统压力长时间大于液压元件或辅件额定工作压力元件壳体内压力不应大于油封许用压力，更换密封4 油箱内安装水冷式冷却器，如油位高，则水漏入油中； 如油位低，则油漏入水中拆修水冷式冷却器
过热1 冷却器通过能力小或出现故障排除故障或更换冷却器2 液位过低或黏度不适合加油或更换黏度合适的油液3 油箱容量小或散热性差增大油箱容量，增设冷却装置4 压力调整不当，长期在高压下工作调整溢流阀压力至规定值，必要时改进回路5 油管过细过长，弯曲太多造成压力损失增大，引起发热改变油管规格及油路6 系统中由于泄漏、机械摩擦造成压力损失过大检查泄漏，改善密封，提高运动部件加工精度、装配精度及润滑条件7 环境温度过高尽量减少环境温度对系统的影响
冲击1 蓄能器充气压力不够给蓄能器充气2 工作压力过高调整压力至规定值3 先导阀、换向阀制动不灵活及节流缓冲慢减小制动锥斜角或增加制动锥长度，修复节流缓冲装置4 液压缸端部没有缓冲装置增设缓冲装置或背压阀5 溢流阀故障使压力突然升高修理或更换溢流阀6 系统中有大量空气排除空气
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