液压气动系统维修及故障诊断技术01第一讲 液压系统及其.pdf

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1、液压气动系统维修及故障诊断技术液压气动系统维修及故障诊断技术辽宁.沈阳2010.6.25-6.28辽宁.沈阳2010.6.25-6.28主讲人主讲人张利平张利平（河北科技大学机械电子工程学院）联系方式：TEL:河北科技大学机械电子工程学院）联系方式：TEL:1393189396313931893963E-Mail:E-Mail:第一讲液压系统及其故障诊断概述第一讲液压系统及其故障诊断概述本讲共讲七个内容本讲共讲七个内容：?液压传动的概念液压传动的概念?液压系统的组成部分、功用及表示液压系统的组成部分、功用及表示?液压技术的特点及应用液压技术的特点及应用?液压技术的发展趋势液压技术的发展趋势?液

2、压系统的基本计算液压系统的基本计算?液压系统的类型液压系统的类型?液压系统的故障诊断策略方法与技巧液压系统的故障诊断策略方法与技巧1.1 液压传动的概念1.1 液压传动的概念传动装置及传动型式传动装置及传动型式?机器由原动机、工作机和传动装置组成。机器由原动机、工作机和传动装置组成。?传动装置传动装置：设置在：设置在原动机原动机和和工作机工作机之间的部分，用于实现动力（或能量）的传递、转换与控制，以满足工作机对力（或转矩之间的部分，用于实现动力（或能量）的传递、转换与控制，以满足工作机对力（或转矩）、）、工作速度或转速）及位置的要求。工作速度或转速）及位置的要求。按照传动件（按照传动件（工作介

3、质工作介质）的不同，有）的不同，有?机械传动机械传动?电气传动电气传动?流体传动（液压传动和气压传动）流体传动（液压传动和气压传动）?复合传动复合传动传动型式传动型式以以液体作为工作介质液体作为工作介质，并以，并以压力能压力能实现动力（或能量）的传递、转换与控制的传动型式。实现动力（或能量）的传递、转换与控制的传动型式。液压传动液压传动1.2 液压传动的工作原理、组成部分及表示1.2 液压传动的工作原理、组成部分及表示此处以液压传动（千斤顶）作为例子来讲解此处以液压传动（千斤顶）作为例子来讲解内部构造及动作原理图实物外形图内部构造及动作原理图实物外形图工作特征（四个）工作特征（四个）（1）（1

4、）力的传递靠液体压力实现，力的传递靠液体压力实现，系统工作压力系统工作压力p p取决负载取决负载F F（2）（2）运动速度的传递靠容积变化相等原则实现，运动速度的传递靠容积变化相等原则实现，运动速度运动速度v v 取决于流量取决于流量q q（3）系统的动力传递符合能量守恒定律，（3）系统的动力传递符合能量守恒定律，压力压力p p与流量与流量q q的乘积等于功率的乘积等于功率P P。（4）。（4）液压传动省力但不省功。液压传动省力但不省功。液压系统的组成部分液压系统的组成部分先看一个例子先看一个例子挤压机液压系统挤压机液压系统原理结构示意图原理结构示意图a)系统原理结构示意图b）换向阀芯处于左端

5、位置c）换向阀芯处于中间位置、1油箱 2过滤器 3吸油单向阀4液压泵 5压油单向阀6、7、8、11、14、16、17、19管路9挤压头；10液压缸12换向手柄 13换向阀15节流阀 18溢流阀液压系统的组成部分（5个）及功用液压系统的组成部分（5个）及功用?能源元件能源元件（液压泵及原动机）：机械能液压能（液压泵及原动机）：机械能液压能执行元件（液压缸及马达）执行元件（液压缸及马达）：液压能机械能：液压能机械能?控制调节元件控制调节元件（液压阀）：控制液流压力、方向和流量（液压阀）：控制液流压力、方向和流量?辅助元件辅助元件（过滤器、油箱、热交换器、蓄能器、压力表、管道等）：各有用途（过滤器、

6、油箱、热交换器、蓄能器、压力表、管道等）：各有用途?工作介质工作介质（液压油液）：载能，冷却、润滑（液压油液）：载能，冷却、润滑元件、回路与系统元件、回路与系统?能源元件、执行元件、控制调节元件和辅助元件这四个部分统称为能源元件、执行元件、控制调节元件和辅助元件这四个部分统称为液压元件液压元件。?液压元件的基本参数：液压元件的基本参数：公称压力（MPa）通径（mm)或公称流量（L/min）公称压力（MPa）通径（mm)或公称流量（L/min）?液压元件都已经三化，为制造、选用和维护提供了方便。液压元件都已经三化，为制造、选用和维护提供了方便。?液压回路液压回路:能够实现某种特定功能的液压元件的

7、组合能够实现某种特定功能的液压元件的组合。?有压力控制、速度控制、方向控制和多缸动作等多种回路有压力控制、速度控制、方向控制和多缸动作等多种回路?液压系统：液压系统：将若干基本功能回路按一定方式连接或复合而成的总体即称为液压系统。将若干基本功能回路按一定方式连接或复合而成的总体即称为液压系统。?液压系统的型式与主机类型及工艺目的不同而异。液压系统的型式与主机类型及工艺目的不同而异。液压系统的表示-图形符号液压系统的表示-图形符号?为了便于进行绘制和技术交流，一般为了便于进行绘制和技术交流，一般采用标准图形符号绘制系统原理图采用标准图形符号绘制系统原理图。各国都有自己的液压图形符号标准。各国都有

8、自己的液压图形符号标准。我国液压图形符号标准我国液压图形符号标准我国迄今先后三次（分别于1965年、1976年和1993年）颁布了液压图形符号标准。我国迄今先后三次（分别于1965年、1976年和1993年）颁布了液压图形符号标准。目前执行的标准是GB/T 786.1-1993液压气动图形符号目前执行的标准是GB/T 786.1-1993液压气动图形符号。图1-2 挤压机液压系统结构原理示意图a)系统原理结构示意图 b）换向阀芯处于左端位置 c）换向阀芯处于中间位置、1油箱 2过滤器 3吸油单向阀4液压泵 5压油单向阀6、7、8、11、14、16、17、19管路9挤压头；10液压缸 12换向手

9、柄 13换向阀 15节流阀 18溢流阀图1-3 用图形符号绘制的挤压机液压系统原理图1油箱 2过滤器 3吸油单向阀4液压泵 5压油单向阀6、7、8、11、14、16、17、19管路9挤压头 10液压缸 12换向手柄 13换向阀 15节流阀 18溢流阀 20电动机18电动机用图形符号绘制的液压系统原理图之一用图形符号绘制的液压系统原理图之一用图形符号绘制的液压系统原理图之二用图形符号绘制的液压系统原理图之二1油箱；2过滤器；3单向定量液压泵；4压力表开关；5压力表；6溢流阀；7节流阀；8三位四通电磁换向阀；9活塞式单杆液压缸；10二位四通电磁换向阀；11双向定量液压马达绘制系统原理图时的注意事项

10、绘制系统原理图时的注意事项?元件图形符号的元件图形符号的大小大小可根据图纸幅面大小可根据图纸幅面大小按适当比例增大或缩小按适当比例增大或缩小绘制，以清晰美观为原则；绘制，以清晰美观为原则；?元件的元件的状态状态一般以一般以静态或零位（例如电磁换向静态或零位（例如电磁换向阀应为断电后的工作位置）画出；阀应为断电后的工作位置）画出；?元件的元件的方向方向可视具体情况进行水平、垂直或反转180绘制，但液压油箱必须水平绘制且开口向上。可视具体情况进行水平、垂直或反转180绘制，但液压油箱必须水平绘制且开口向上。1.3、液压技术的特点及应用1.3、液压技术的特点及应用?单位功率的重量轻单位功率的重量轻有

11、利于机械设备及其控制系统的微型化、小型化。有利于机械设备及其控制系统的微型化、小型化。相同功率相同功率液压马达液压马达、电动机与、电动机与内燃机内燃机外形尺寸比较外形尺寸比较优点（8个）优点（8个）?布局灵活方便(布局安装具有很大的柔性)布局灵活方便(布局安装具有很大的柔性)?调速范围大(调速范围大(无级调速，调速范围可达2000)。无级调速，调速范围可达2000)。?工作平稳、快速性好(利用工作平稳、快速性好(利用油液的弹性）油液的弹性）?易于操纵控制并实现过载保护易于操纵控制并实现过载保护?易于自动化和机电液一体化（易于自动化和机电液一体化（实现自动化实现自动化）?易于实现直线运动易于实现

12、直线运动?液压系统设计、制造和使用维护方便（液压系统设计、制造和使用维护方便（液压元件属于机械工业基础件，已实现了三化：液压元件属于机械工业基础件，已实现了三化：标准化、系列化和通用化）标准化、系列化和通用化）缺点（5个）缺点（5个）?不能保证定比传动（不能保证定比传动（由于液体的由于液体的可压缩性可压缩性和和泄漏泄漏等因素的影响）等因素的影响）?传动效率偏低（传动效率偏低（由于需由于需经两次转换）经两次转换）?工作稳定性易受温度影响工作稳定性易受温度影响?造价较高（为防止和减少泄漏造价较高（为防止和减少泄漏液压元件液压元件制造精度要求较高制造精度要求较高）?故障不易诊断（故障不易诊断（因液压

13、油液污染等）因液压油液污染等）液压技术的应用液压技术的应用?由于液压独特的技术优势，使其在国民经济各行业得到了广泛应用：由于液压独特的技术优势，使其在国民经济各行业得到了广泛应用：?工业生产施工作业公共设施日常生活工业生产施工作业公共设施日常生活?民用国防民用国防?空中水上陆地要想找到不用任何液压装置的机械设备已经较为困难了空中水上陆地要想找到不用任何液压装置的机械设备已经较为困难了采用液压技术的典型机械设备采用液压技术的典型机械设备液压传动的液压传动的注塑机注塑机固定机械设备固定机械设备榆次液压件厂生产的榆次液压件厂生产的冶金机械液压系统冶金机械液压系统固定机械设备固定机械设备液压传动的液压

14、传动的挖掘机挖掘机行走机械设备行走机械设备河北省黄壁庄水库河北省黄壁庄水库液压升降闸门液压升降闸门公共设施机械设备公共设施机械设备闸门升降液压缸闸门升降液压缸黄壁庄水库升降闸门黄壁庄水库升降闸门液压控制系统液压控制系统公共设施机械设备公共设施机械设备上海音乐厅（建于1930年）平移工程：上海音乐厅（建于1930年）平移工程：占地1245平方米、重量约5650吨，用59个液压千斤顶：占地1245平方米、重量约5650吨，用59个液压千斤顶：提升近3.4米，平移66.4米。提升近3.4米，平移66.4米。公共设施机械设备公共设施机械设备厦门市人民检察院侦查技术6层综合楼厦门市人民检察院侦查技术6层

15、综合楼平移工程：重5000吨、平移工程：重5000吨、在液压千斤顶的牵引下在液压千斤顶的牵引下“转身转身”45度45度、平移61米平移61米公共设施机械设备公共设施机械设备1.4 液压技术的发展趋势1.4 液压技术的发展趋势?历时渊源：历时渊源：液压技术最古老的应用可追溯至公元前200多年前液压技术最古老的应用可追溯至公元前200多年前17世纪初的17世纪初的?螺旋提水工具（螺旋提水工具（希腊人阿基米德发明)希腊人阿基米德发明)?热空气-水力驱动的寺庙大门(热空气-水力驱动的寺庙大门(埃及人)埃及人)?水轮(中国)水轮(中国)?现代液压技术的发展：现代液压技术的发展：液体静压力传递原理（165

16、4年帕斯卡提出）液体静压力传递原理（1654年帕斯卡提出）迄今迄今?大致历经了四个时期：大致历经了四个时期：启蒙期启蒙期发展期发展期 成型期成型期成熟期成熟期。?新世纪液压面临着：新世纪液压面临着：电气传动及控制技术的新竞争电气传动及控制技术的新竞争和和绿色环保的新挑战绿色环保的新挑战，但是因其独特的技术优势，使其在国民经济发展中，将仍然发挥着无可替代的重大作用。，但是因其独特的技术优势，使其在国民经济发展中，将仍然发挥着无可替代的重大作用。?发展方向和趋势：节能化发展方向和趋势：节能化、智能化、智能化、电子化、电子化、高压化、高压化、小型化、小型化、集成化、集成化、复合化、长寿命、复合化、长

17、寿命、高可靠性、高可靠性、绿色化（低污染如水压传动、低噪声、低振动、无泄漏绿色化（低污染如水压传动、低噪声、低振动、无泄漏）等，以满足和适应各类相关主机产品的节能、环保、高效、自动、安全、可靠等要求。）等，以满足和适应各类相关主机产品的节能、环保、高效、自动、安全、可靠等要求。我国液压技术的发展概况我国液压技术的发展概况?建国前，无液压技术可言建国前，无液压技术可言?从1952年试制出我国第一只液压元件-齿轮泵（上海机床厂）从1952年试制出我国第一只液压元件-齿轮泵（上海机床厂）?至今，大致经历了至今，大致经历了创业奠基、体系建立、成长发展、引进提高创业奠基、体系建立、成长发展、引进提高等几

18、个发展阶段。等几个发展阶段。?目前，我国液压行业已形成了一个门类比较齐全，有一定生产能力和技术水平的工业体系：目前，我国液压行业已形成了一个门类比较齐全，有一定生产能力和技术水平的工业体系：?现有数以百计的各类液压企业和公司，现有数以百计的各类液压企业和公司，形成了形成了国内自行开发国内自行开发、引进技术制造引进技术制造、合资生产合资生产、仿制消化仿制消化的多元化格局。的多元化格局。?已能为国民经济多种部门提供较为齐全的液压元件产品已能为国民经济多种部门提供较为齐全的液压元件产品。1.5 液压系统基本计算1.5 液压系统基本计算?静压力的计算静压力的计算液体静压力分布规律液体静压力分布规律压力

19、p p=p p0+gh式中pgh式中p0=F/AghF/Agh：压力p的单位压力p的单位?法定计量单位法定计量单位：MPa（兆帕）1MPa=10：MPa（兆帕）1MPa=106 6PaPa?以前曾长期采用过的压力单位以前曾长期采用过的压力单位：kgf/cmkgf/cm2 2（公斤力/厘米2）、bar(巴)、大气压，水柱高或汞柱高等，美国一直采用英制的lb/in（公斤力/厘米2）、bar(巴)、大气压，水柱高或汞柱高等，美国一直采用英制的lb/in2 2(磅力/英寸(磅力/英寸2 2)。)。?这些这些压力单位的换算关系压力单位的换算关系：?1 kgf/cm1 kgf/cm2 21 bar=101

20、 bar=105 5Pa=0.1MPaPa=0.1MPa?1标准大气压=1.01325101标准大气压=1.01325105 5MPa=10.33m水柱高=760mm汞柱高MPa=10.33m水柱高=760mm汞柱高?1工程大气压=1 kgf/cm1工程大气压=1 kgf/cm2 2=98066.5 Pa=98066.5 Pa?1lbf/in1lbf/in2 2=6894.757293 Pa=0.068工程大气压=6894.757293 Pa=0.068工程大气压液压工程中的压力分级液压工程中的压力分级压力的度量压力的度量?根据度量起点的不同，同一位置的液体压力分为根据度量起点的不同，同一位置

21、的液体压力分为绝对压力绝对压力和和相对压力相对压力图2-2 压力的度量绝对压力绝对压力是以绝对真空（绝对零压）为基准度量的液体压力。是以绝对真空（绝对零压）为基准度量的液体压力。相对压力相对压力是以大气压力是以大气压力pa为基准度量的压力（表压力）。为基准度量的压力（表压力）。真空度真空度是当绝对压力小于大气压时，不足于大气压力的那部分压力值。是当绝对压力小于大气压时，不足于大气压力的那部分压力值。流量和流速的计算流量和流速的计算?液体在连续管道内流动时（见图），通过每一截面的液体流量一定是相等的。即液体在连续管道内流动时（见图），通过每一截面的液体流量一定是相等的。即?q q=v v1 1A

22、A1 1=v v2 2AA2 2=vAvA图2-5 管道中液体连续流动?在流量一定情况下，通过不同截面的在流量一定情况下，通过不同截面的流速与其通流截面积的大小成反比流速与其通流截面积的大小成反比，即管子细的地方流速大，管子粗的地方流速小。，即管子细的地方流速大，管子粗的地方流速小。?调整调整q即可调速即可调速?流量的单位是流量的单位是m3/s或或L/min（升（升/分）。分）。管道系统压力损失的计算管道系统压力损失的计算?液体在管道系统中流动时，产生能量损失主要表现为压力损失p：沿程压力损失和局部压力损失液体在管道系统中流动时，产生能量损失主要表现为压力损失p：沿程压力损失和局部压力损失22

23、lvpd=沿程压力损失（达西公式）沿程压力损失（达西公式）22vp=局部损失局部损失管路系统的总压力损失管路系统的总压力损失2222vvdlppp+=+=?.休息梦之旅今夜无眠.mp3?.休息春节序曲（纯音乐）.mp31.6 液压系统的类型1.6 液压系统的类型因着眼点不同，液压系统的分类方式及名称多样、各异，因着眼点不同，液压系统的分类方式及名称多样、各异，常见的分类方式如下图常见的分类方式如下图所示。所示。液压系统的分类液压系统的分类各类液压系统的特点及示例各类液压系统的特点及示例开式系统开式系统?特点（特点（4个）：个）：?液压泵自油箱吸油，执行元件回油返回油箱。液压泵自油箱吸油，执行元

24、件回油返回油箱。?工作液在油箱中冷却及沉淀后再进入工作循环。工作液在油箱中冷却及沉淀后再进入工作循环。?系统需要较大容积的油箱。系统需要较大容积的油箱。?用换向阀换向用换向阀换向应用：应用：最普遍（在固定设备和行走设备中都有应用最普遍（在固定设备和行走设备中都有应用）。）。应用：应用：多用于车辆、起重运输机械、船舶绞车、造纸和纺织等机械设备中。多用于车辆、起重运输机械、船舶绞车、造纸和纺织等机械设备中。?特点：特点：?执行元件排出的油液返回到泵的进口。执行元件排出的油液返回到泵的进口。?系统效率较高系统效率较高?需需补油装置补油需需补油装置补油?换向常采用双向变量泵闭式系统换向常采用双向变量泵

25、闭式系统固定设备用系统：多为开式系统固定设备用系统：多为开式系统(包括用于包括用于各类工业设备各类工业设备:机床、压力机，压铸机及注塑机甚至机床、压力机，压铸机及注塑机甚至公共设施公共设施如医疗器械、垃圾压榨等机械设备和工作装置中的系统如医疗器械、垃圾压榨等机械设备和工作装置中的系统)。行走设备用系统：既有开式系统也有闭式系统行走设备用系统：既有开式系统也有闭式系统(包括用于车辆，物料传送装卸搬运设备以及航空、航天、航海工程中的各种系统包括用于车辆，物料传送装卸搬运设备以及航空、航天、航海工程中的各种系统)。液压传动系统：液压传动系统：?一般为一般为不带反馈的开环系统不带反馈的开环系统（下图为

26、原理方块图）。（下图为原理方块图）。?特点：特点：?以以传递动力为主传递动力为主，以信息传递为次，追求传动特性的完善。，以信息传递为次，追求传动特性的完善。?系统的系统的工作特性工作特性由各组成液压元件的特性和它们的相互作用来确定，工作质量受工作条件变化的影响较大。由各组成液压元件的特性和它们的相互作用来确定，工作质量受工作条件变化的影响较大。?应用：较为普遍应用：较为普遍，大多数工业设备液压系统属于此类。，大多数工业设备液压系统属于此类。液压控制系统：液压控制系统：?多为采用伺服阀等电液控制阀组成的多为采用伺服阀等电液控制阀组成的带反馈的闭环系统带反馈的闭环系统（下图为原理方块图）。（下图为

27、原理方块图）。?特点：特点：?以传递信息为主以传递信息为主，以传递动力为次，追求控制特性的完善。，以传递动力为次，追求控制特性的完善。?由于加入了由于加入了检测反馈检测反馈，故系统可用一般元件组成精确的控制系统，其控制质量受工作条件变化的影响较小。，故系统可用一般元件组成精确的控制系统，其控制质量受工作条件变化的影响较小。?应用：应用：精数控机床及加工中心、冶金、航空、航天等领域。精数控机床及加工中心、冶金、航空、航天等领域。阀控制系统阀控制系统?通过改变液压阀通过改变液压阀的的节流口开度节流口开度控制流量，从而控制执行元件的速度。控制流量，从而控制执行元件的速度。?存在节流和溢流损失，故通常

28、效率较低。存在节流和溢流损失，故通常效率较低。?应用：应用：各种机械设备。各种机械设备。泵排量控制系统泵排量控制系统?通过通过改变变量泵的排量改变变量泵的排量进行速度无级控制或通过多台定量泵组合供液来控制流量，进行有级速度控制。进行速度无级控制或通过多台定量泵组合供液来控制流量，进行有级速度控制。?由于无节流和溢流损失，故效率较高。由于无节流和溢流损失，故效率较高。?应用于压力加工机械、橡胶塑料机械等大功率液压设备应用于压力加工机械、橡胶塑料机械等大功率液压设备泵转速控制系统（变频调速泵控制系统）泵转速控制系统（变频调速泵控制系统）?通过通过改变驱动泵的电动机的转速改变泵的输出流量改变驱动泵的

29、电动机的转速改变泵的输出流量实现系统的流量调节和执行元件的速度控制。实现系统的流量调节和执行元件的速度控制。?可可通过压力传感器检测到的压力调节变频器通过压力传感器检测到的压力调节变频器?可以减小油箱容量和介质消耗，可以减小油箱容量和介质消耗，能量损失小，运行成本较低，能量损失小，运行成本较低，是一种极具发展前景的控制方式是一种极具发展前景的控制方式?但变频器价昂，制造成本较高。但变频器价昂，制造成本较高。?应用：大型橡塑机械应用较多应用：大型橡塑机械应用较多泵转速控制系统原理简图1定量泵；2电动机；3变频控制器；4压传感器；5换向阀执行元件控制系统执行元件控制系统?通过通过改变变量液压马达排

30、量改变变量液压马达排量、或通过多定量液压马达组合工作、或通过改变复合液压缸作用面积来控制流量，从而控制速度。、或通过多定量液压马达组合工作、或通过改变复合液压缸作用面积来控制流量，从而控制速度。?由于无节流和溢流损失，故效率较高。由于无节流和溢流损失，故效率较高。?主要用于：主要用于：行走机械、压力加工机械等液压设备。行走机械、压力加工机械等液压设备。例子例子变量马达控制系统1变量液压马达；2三位四通电磁换向阀；3溢流阀；4定量液压泵多定量马达组合系统1、2定量液压马达；3二位四通手动换向阀；4三位四通电磁换向阀；5溢流阀；6定量液压泵复合缸液压回路复合缸液压回路1单向阀；2三位四通电磁换向阀

31、；3液控单向阀；4二位四通电磁换向阀；5复合液压缸回路电磁铁动作顺序表回路电磁铁动作顺序表-低压卸荷-+-快速上升+-+慢速下行-+快速下行3YA2YA1YA工况中开式系统中开式系统?主换向阀在主换向阀在中位时，换向阀使液压泵卸荷中位时，换向阀使液压泵卸荷，液体低压返回油箱（故系统的主换向阀为M型、H型等中位机能）。，液体低压返回油箱（故系统的主换向阀为M型、H型等中位机能）。变量马达控制系统1变量液压马达；2三位四通电磁换向阀；3溢流阀；4定量液压泵多定量马达组合系统1、2定量液压马达；3二位四通手动换向阀；4三位四通电磁换向阀；5溢流阀；6定量液压泵?中开式系统的中开式系统的特点：特点：?

32、一般一般采用定量泵油源采用定量泵油源；?换向阀在中位时，换向阀在中位时，能量传递从基本为零的低值开始能量传递从基本为零的低值开始，换向后能量就上升，使压力液体进入执行元件，去克服负载；，换向后能量就上升，使压力液体进入执行元件，去克服负载；?换向阀在中间位置时，内泄漏极微。换向阀在中间位置时，内泄漏极微。?通常在能满足同一功能情况下，通常在能满足同一功能情况下，中开式系统能耗较低中开式系统能耗较低。?多用于：多用于：需需间歇运动间歇运动或或支承负载而又不希望频繁启停原动机支承负载而又不希望频繁启停原动机等工况类型。等工况类型。中闭式系统中闭式系统?主换向阀在主换向阀在中位时，换向阀所有油口均封

33、闭中位时，换向阀所有油口均封闭（O型中位机能），如果采用定量泵供油，则液压泵的液体经溢流阀高压溢流回油箱。（O型中位机能），如果采用定量泵供油，则液压泵的液体经溢流阀高压溢流回油箱。中闭式系统a)定量泵+溢流阀b)定量泵+电磁溢流阀c)压力补偿式变量泵+溢流阀1定量泵；2溢流阀；3压力表开关；4压力表；5三位四通电磁换向主阀液压缸电磁溢流阀压力补偿式变量泵?中闭式系统中闭式系统特点（特点（4个）：个）：?换向阀在中位时，换向阀在中位时，能量传递从高值开始能量传递从高值开始，即从系统的最大调压值开始，只要换向，其能量就可以为执行元件所利用；，即从系统的最大调压值开始，只要换向，其能量就可以为执行

34、元件所利用；?换向阀在中间位置时，换向阀在中间位置时，有时承受系统的全部压力，故内泄漏量比中开式系统要大有时承受系统的全部压力，故内泄漏量比中开式系统要大。?通常在能满足同一功能情况下，通常在能满足同一功能情况下，中闭式系统能耗较高中闭式系统能耗较高，但如果，但如果增加中位卸荷措施增加中位卸荷措施（例如采用电磁溢流阀）或改用（例如采用电磁溢流阀）或改用压力补偿式变量泵供油压力补偿式变量泵供油，则可大大，则可大大降低中闭时的能耗降低中闭时的能耗。?中闭式液压系统在多种主机设备中均有应用。中闭式液压系统在多种主机设备中均有应用。1.7 液压系统故障诊断策略与技巧（六点1.7 液压系统故障诊断策略与

35、技巧（六点）一、液压系统的故障诊断方法一、液压系统的故障诊断方法?直观检查法（直观检查法（简易故障诊断法）、对比替换法、逻辑分析法、仪器专项检测法和智能诊断法等。简易故障诊断法）、对比替换法、逻辑分析法、仪器专项检测法和智能诊断法等。?我们主要介绍应用普遍的直观检查法并穿插介绍其他方法我们主要介绍应用普遍的直观检查法并穿插介绍其他方法?直观检查法的优缺点直观检查法的优缺点优点：简单缺点：需要一定的经验优点：简单缺点：需要一定的经验二、液压系统故障诊断策略二、液压系统故障诊断策略?新的新的液压系统调试时及液压系统调试时及运行中运行中的液压系统（运行初期、中期和后期）都可能出现故障，故障特征因设备

36、类型不同和运行阶段不同而异。的液压系统（运行初期、中期和后期）都可能出现故障，故障特征因设备类型不同和运行阶段不同而异。?造成液压系统造成液压系统故障的可能原因是多方面的故障的可能原因是多方面的：?主要在于：主要在于：设计、制造、使用及油液污染设计、制造、使用及油液污染等方面等方面?其次是：在正常使用条件下的其次是：在正常使用条件下的自然磨损、老化及变质自然磨损、老化及变质等所引起。等所引起。?液压故障诊断较为困难，主要原因有二：液压故障诊断较为困难，主要原因有二：?一是一是液压设备往往是机械、液压、电气及其仪表等多种装置的统一体液压设备往往是机械、液压、电气及其仪表等多种装置的统一体?二是二

37、是液压元件内部的零件动作、管路内油液的流动状态及密封件的损坏等情况一般看不见摸不着，所以液压元件内部的零件动作、管路内油液的流动状态及密封件的损坏等情况一般看不见摸不着，所以系统的故障分析受到各方面因素的影响系统的故障分析受到各方面因素的影响。?液压系统的故障诊断是否准确及时，往往有赖于设计者和用户的液压系统的故障诊断是否准确及时，往往有赖于设计者和用户的知识水平与经验多寡知识水平与经验多寡。?液压系统故障诊断的主要策略：液压系统故障诊断的主要策略：?弄清整个液压系统的工作原理和结构特点弄清整个液压系统的工作原理和结构特点?根据故障现象利用知识和经验进行判断根据故障现象利用知识和经验进行判断?

38、逐步深入、有目的、有方向地逐步缩小范围，确定区域、部位，以至某个元件逐步深入、有目的、有方向地逐步缩小范围，确定区域、部位，以至某个元件三、液压系统的故障特征1、新系统调试阶段的故障三、液压系统的故障特征1、新系统调试阶段的故障此时，故障率最高，设计、制造、安装等质量问题交织在一起，此时，故障率最高，设计、制造、安装等质量问题交织在一起，故障有故障有：?外泄漏严重（主要是接头和元件端盖处）外泄漏严重（主要是接头和元件端盖处）?执行元件运动速度不稳定执行元件运动速度不稳定?液压阀阀芯卡死、运动不灵活和不到位导致执行元件动作失灵液压阀阀芯卡死、运动不灵活和不到位导致执行元件动作失灵?溢流阀等压力控

39、制阀的阻尼孔堵塞，造成压力不稳定溢流阀等压力控制阀的阻尼孔堵塞，造成压力不稳定?阀类元件漏装弹簧、密封件等，造成控制失灵阀类元件漏装弹簧、密封件等，造成控制失灵?系统设计不合理、元件选用不当，造成执行元件运动精度低，系统过热、振动噪声大等。系统设计不合理、元件选用不当，造成执行元件运动精度低，系统过热、振动噪声大等。2、运行中的液压系统的故障（1）系统运行初期的故障2、运行中的液压系统的故障（1）系统运行初期的故障液压系统经过调试阶段后，便液压系统经过调试阶段后，便进入正常生产作业运行阶段进入正常生产作业运行阶段，故障特征故障特征：?管接头因振动而管接头因振动而松脱松脱。?密封件质量差，或由于

40、装配不当而破损，造成密封件质量差，或由于装配不当而破损，造成泄漏泄漏。?管道或液压元件流道内的型砂、毛刺、切屑等污染物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和滤油器，造成管道或液压元件流道内的型砂、毛刺、切屑等污染物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和滤油器，造成压力和速度不稳定压力和速度不稳定。?由于负荷大或外界散热条件差，油液温度过高，引起内外泄漏，导致由于负荷大或外界散热条件差，油液温度过高，引起内外泄漏，导致压力和速度的变化压力和速度的变化。（2）液压系统运行中期的故障（2）液压系统运行中期的故障液压系统运行中期，液压系统运行中期，故障率最低故障率最低，这是这是液压系统运行的液压系统运行的最佳最佳

41、阶段阶段。?此阶段此阶段控制油液污染控制油液污染是极其重要的。是极其重要的。（3）液压系统运行后期的故障）液压系统运行后期的故障?液压系统运行到后期，液压元件因工作频率和负荷的差异，易损件开始正常的超差磨损。液压系统运行到后期，液压元件因工作频率和负荷的差异，易损件开始正常的超差磨损。此阶段故障率较高此阶段故障率较高，泄漏明显增加，效率下降。针对这一情况，要：，泄漏明显增加，效率下降。针对这一情况，要：?对元件进行对元件进行全面检测全面检测，对已失效的液压元件应进行修理或更换。，对已失效的液压元件应进行修理或更换。?液压系统运行中要液压系统运行中要加强维护加强维护，注意观察各部位工作状况，发现

42、有异常现象，及时分析原因，采取有效对策，以防发生重大故障。，注意观察各部位工作状况，发现有异常现象，及时分析原因，采取有效对策，以防发生重大故障。?液压系统液压系统何时应该大修何时应该大修，寿命还有多长，何时进行局部或全部更新改造，要进行全面地科学地综合分析，制订合理的维修，改造计划，使液压系统尽可能最大限度地发挥其潜在作用。，寿命还有多长，何时进行局部或全部更新改造，要进行全面地科学地综合分析，制订合理的维修，改造计划，使液压系统尽可能最大限度地发挥其潜在作用。（4）突发性故障及其防止措施（4）突发性故障及其防止措施?发生阶段：发生阶段：这类故障多发生在这类故障多发生在液压设备运行初期和后期

43、液压设备运行初期和后期。?发生原因：发生原因：由于对这两个时期故障特征认识不足：由于对这两个时期故障特征认识不足：?认为新设备认为新设备运行不会有什么大问题；运行不会有什么大问题；?认为老设备认为老设备过去一直很好用，忽略了监测维护，因此易发生突发性故障。过去一直很好用，忽略了监测维护，因此易发生突发性故障。?故障发生的区域及产生原因较为明显故障发生的区域及产生原因较为明显：?如如发生碰撞发生碰撞；元件内弹簧突然折断；元件内弹簧突然折断；管道破裂管道破裂；异物堵塞流道；异物堵塞流道；密封损坏密封损坏；控制信号失真；控制信号失真；动作错乱动作错乱；内外泄漏严重等故障现象。；内外泄漏严重等故障现象

44、。?突发性故障突发性故障往往与液压设备安装不当往往与液压设备安装不当、维护不及时有关系维护不及时有关系。有时由于操作错误而发生破坏性故障。有时由于操作错误而发生破坏性故障。?防止突发性故障的防止突发性故障的主要措施主要措施：?认识故障特征认识故障特征，加强管理维护，加强管理维护?严格执行岗位责任制严格执行岗位责任制，加强人员岗位培训。，加强人员岗位培训。?不懂专业知识，不懂专业知识，未经过液压基本知识、液压故障诊断与维修技术培训的人员不得上岗。未经过液压基本知识、液压故障诊断与维修技术培训的人员不得上岗。四、液压系统故障诊断步骤（找出产生故障元件的步骤）四、液压系统故障诊断步骤（找出产生故障元

45、件的步骤）见下图见下图第一步：设备运转不正常第一步：设备运转不正常（无动作、运动不稳定、方向不对、速度不合要求等）（无动作、运动不稳定、方向不对、速度不合要求等）都可归纳为：压力、流量和方向三大问题。第二步：审核液压系统图都可归纳为：压力、流量和方向三大问题。第二步：审核液压系统图，并检查每个元件，并检查每个元件，确认它的作用和性能，初步评定它的质量状况。确认它的作用和性能，初步评定它的质量状况。第三步：列出可能与故障有关的元件清单，进行逐个分析第三步：列出可能与故障有关的元件清单，进行逐个分析（不可遗漏对故障有重大影响的元件）（不可遗漏对故障有重大影响的元件）。第四步：对清单所列。第四步：对

46、清单所列元件按以往经验和元件检查难易排列次序（元件按以往经验和元件检查难易排列次序（必要时列出重点检查的元件和元件重点检查部位必要时列出重点检查的元件和元件重点检查部位），同时安排检测仪器。），同时安排检测仪器。第五步：对清单所列重点检查第五步：对清单所列重点检查元件进行初检。应判断以下问题：元件进行初检。应判断以下问题：?元件使用安装合适否？元件使用安装合适否？?元件的测量装置、仪器和测试方法合适否？元件的测量装置、仪器和测试方法合适否？?元件外部信号合适否？元件外部信号合适否？?特别注意：特别注意：某些元件的故障征兆：如过高的温度、噪声等某些元件的故障征兆：如过高的温度、噪声等第六步：第六

47、步：若初检没有查出故障，要用仪器反复检查。若初检没有查出故障，要用仪器反复检查。第七步：第七步：识别出发生故障的识别出发生故障的元件，并进行修理和更换。元件，并进行修理和更换。第八步：第八步：在在重新启动主机前，必须认真考虑一下此次故障的原因与后果重新启动主机前，必须认真考虑一下此次故障的原因与后果。如果故障是因污染和温度过高引起的，则应预料到另外元件也可能出现故障，并采取清洗等补救措施。如果故障是因污染和温度过高引起的，则应预料到另外元件也可能出现故障，并采取清洗等补救措施。五、重新启动的步骤五、重新启动的步骤?排除故障后，排除故障后，不能操之过急盲目启动不能操之过急盲目启动?启动要遵照一定

48、的要求和程序启动要遵照一定的要求和程序。以免产生新的故障。以免产生新的故障见下图见下图故障排除后重新启动液压系统的程序框图六、六、故障诊断中的故障诊断中的“望闻问切望闻问切”望（看）望（看）（看系统实际工作状态和技术资料）（看系统实际工作状态和技术资料）（7看7看）看速度看速度执行机构运动速度有无变化和异常现象？执行机构运动速度有无变化和异常现象？看压力看压力液压系统中各测压点的压力值大小，压力值有无波动现象？液压系统中各测压点的压力值大小，压力值有无波动现象？看油液看油液观察油液是否清洁，是否变质，油液表面是否有泡沫，油量是否在规定的油标线范围内，油液粘度是否符合要求等？观察油液是否清洁，是

49、否变质，油液表面是否有泡沫，油量是否在规定的油标线范围内，油液粘度是否符合要求等？看泄漏看泄漏液压缸端盖，液压泵轴端、液压管道各接头，油路块结合处等处是否有渗漏滴漏等现象？液压缸端盖，液压泵轴端、液压管道各接头，油路块结合处等处是否有渗漏滴漏等现象？看振动看振动液压缸活塞杆、工作台等运动部件工作时有无因振动而跳动的现象。液压缸活塞杆、工作台等运动部件工作时有无因振动而跳动的现象。?看产品看产品根据液压机械加工出来的产品质量（如机械零件尺寸精度低、带钢跑偏、根据液压机械加工出来的产品质量（如机械零件尺寸精度低、带钢跑偏、卷纸有坑卷纸有坑等），判断运动机构的工作状态、系统的工作压力和流量的稳定性。

50、等），判断运动机构的工作状态、系统的工作压力和流量的稳定性。看资料看资料查阅设备技术档案中的系统原理图、元件明细表、使用说明书，有关故障分析和修理记录，查阅日检和定检卡，查阅交接班记录和维修保养情况记录。查阅设备技术档案中的系统原理图、元件明细表、使用说明书，有关故障分析和修理记录，查阅日检和定检卡，查阅交接班记录和维修保养情况记录。闻闻（用听觉和嗅觉判断系统工作是否正常）（用听觉和嗅觉判断系统工作是否正常）（5闻5闻）听噪声听噪声听液压泵和液压系统工作时的噪声是否过大，噪声的特征。溢流阀、顺序阀等压力控制元件是否有尖叫声？听液压泵和液压系统工作时的噪声是否过大，噪声的特征。溢流阀、顺序阀等压