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1、全国液压系统维修及故障诊断技术培训班 1中国机电装备维修与发行技术协会 秦皇岛信和会展服务有限公司 目目 录录 第一章第一章 液压传动基本知识液压传动基本知识.1 一、液压传动的工作原理.1 二、液压传动工作特性.2 三、液压传动系统的组成.2 四、液压传动系统的图形符号.3 第二章第二章 常用液压元件常用液压元件.3 一、液压泵.3 二、液压缸.6 三、液压马达.8 五、液压辅助元件.13 第三章第三章 液压系统的使用维护与管理液压系统的使用维护与管理.15 一、液压系统的安装与试压.15 二、液压系统的正确使用.15 三、液压系统的维护.16 四、液压系统的点检管理.18 五、运行中期液压
2、设备的管理要点.19 六、常用液压元件的维护与修理.20 第四章第四章 工作介质的使用和管理工作介质的使用和管理.25 一、工作介质的种类.25 二、对工作介质的基本要求.26 三、液压油液的基本性质.26 四、工作介质的选用.27 五、工作介质的储存保管.29 六、液压系统的换油方式.29 全国液压系统维修及故障诊断技术培训班 2中国机电装备维修与发行技术协会 秦皇岛信和会展服务有限公司 七、工作介质的取用.29 八、工作介质变质的原因.30 九、工作介质变质的控制.31 十、工作介质的合理使用.31 第五章第五章 液压系统的泄漏与密封液压系统的泄漏与密封.32 一、液压系统的泄漏.32 二
3、、液压系统的密封.34 第六章第六章 液压系统的污染控制液压系统的污染控制.38 一、液压系统污染的原因.38 二、液压系统污染的类型及危害.38 三、液压系统污染的控制.40 四、工作介质的污染度测定.41 第七章第七章 液压系统故障诊断液压系统故障诊断.42 一、液压系统故障的概念.42 二、液压系统故障分类.42 三、液压系统故障的特点.43 四、液压系统故障对设备及其工作的影响.45 五、液压系统故障诊断的工作内容.45 六、液压系统常见故障现象及其原因.45 七、液压系统故障排除的步骤.47 八、液压系统故障诊断的层次和方法.50 九、液压系统常见故障分析.53 十、现代液压故障诊断
4、的技术途径.58 全国液压系统维修及故障诊断技术培训班 1中国机电装备维修与发行技术协会 秦皇岛信和会展服务有限公司 第一章第一章 液压传动基本知识液压传动基本知识 一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理 一部机器通常是由三部分组成，即原动机传动机工作机。原动机的作用是把 各种形式的能量转变为机械能，是机器的动力源；工作机是利用机械能对外做功；传 动装置设在原动机和工作机之间，起传递动力和进行控制的作用。传动的类型有多种， 按照传动所采用的机件或工作介质的不同可以分为：机械传动、电力传动、气压传动 和液体传动。 用液体作为工作介质进行能量传递和控制的传动方式，称为液体传动。按其工作 原理
5、不同，又可分为液压传动和液力传动两种。前者主要利用液体的压力能来传递动 力；后者主要利用液体的动能传递动力。 液压传动是以液体为工作介质，利用密封容积内液体的静压能来传递动力和能量 的一种传动方式。以如图所示的液压千斤顶为例可以说明液压传动的工作原理。液压 千斤顶在工作过程中进行了两次能量转换。小液压缸将杠杆的机械能转换为油液的压 力能输出，称为动力元件；大液压缸将油液的压力能转换为机械能输出，顶起重物， 称为执行元件。在这里大、小液压缸及单向阀和油管等组成了最简单的液压传动系统， 实现了运动和动力的传递。 及单向阀和油管等组成了最简单的液压传动系统，实现了运动和动力的传递。 W F 8 9
6、1 0 11 12 7 6 5 4 3 2 1 液压千斤顶工作原理示意图 1杠杆手柄 2小缸体 3小活塞 4单向阀 5吸油管 6排油管 7单向阀 8大活塞 9大缸体 10管道 11截止阀 12油箱 全国液压系统维修及故障诊断技术培训班 2中国机电装备维修与发行技术协会 秦皇岛信和会展服务有限公司 二、液压传动工作特性二、液压传动工作特性 1、液压传动中的液体压力的大小取决于负载。即压力只随负载的变化而变化，与 流量无关。 2、执行机构的运动速度的大小取决于输入的流量而与压力无关。 三、液压传动系统的组成三、液压传动系统的组成 无论液压设备规模大小、系统复杂与否，任何一个液压系统都是由以下几部分
7、组 成的： 控 制 元 件 液 压 能 液 压 能 执 行 元 件动 力 元 件 机 械 能 （ 液 压 泵 ） （ 各类 液 压 控 制 阀 ） 方 向 流 量 压 力 （ 液 压 缸 或 液 压 马 达 ） 机 械 能负 载 液 压 辅 助 元 件 液压系统组成示意图 从以上液压系统的组成部分可以看出，在液压传动中有两次能量转换过程,即液压 泵将机械能转换为液压能；而液压缸或液压马达又将液压能转换为机械能。 1、动力元件、动力元件 动力元件主要是各种液压泵。它把机械能转变为液压能，向液压系统提供压力油液，是液压系 统的能源装置。 2、执行元件、执行元件 执行元件其作用是把液压能转变为机械能
8、，输出到工作机构进行做功。执行元件 包括液压缸和液压马达，液压缸是一种实现直线运动的液动机，它输出力和速度；液 压马达是实现旋转运动的液动机，它输出力矩和转速。 3 3、控制元件、控制元件 控制元件是液压系统中的各种控制阀。其中有：改变液流方向的方向控制阀、调 全国液压系统维修及故障诊断技术培训班 3中国机电装备维修与发行技术协会 秦皇岛信和会展服务有限公司 节运动速度的流量控制阀和调节压力的压力控制阀三大类。这些阀在液压系统中占有 很重要的地位，系统的各种功能都是借助于这些阀而获得的。 4、辅助元件、辅助元件 为保证系统正常工作所需的上述三类元件以外的其他元件或装置，在系统中起到 输送、储存
9、、加热、冷却、过滤及测量等作用。包括油箱、管件、蓄能器、过滤器、 热交换器以及各种控制仪表等。虽然称之为辅助元件，但在系统中却是必不可少的。 5 5、工作介质、工作介质 工作介质主要包括各种液压油、乳化液和合成液压液。液压系统利用工作介质进 行能量和信号的传递。 四、液压传动系统的图形符号四、液压传动系统的图形符号 按 GB/T 786.193 绘制 第二章第二章 常用液压元件常用液压元件 一、液压泵一、液压泵 液压泵是液压系统中的能量转换元件，它将原动机的机械能转换成工作液体的压 力能。在液压系统中，液压泵作为动力源，提供液压传动系统所需要的流量和压力。 1 1、液压泵的基本工作原理、液压泵
10、的基本工作原理 液压泵是通过密封容积的变化来完成吸油和压油的，其输出流量的大小取决于密 封容积的变化量，故称其为容积式液压泵。 容积式液压泵基本工作原理是： （1）必须能形成密封的工作空间，其容积能做周期性变化。 （2）必须有与容积变化相协调的配流方式。 2、液压泵的类型、液压泵的类型 液压泵按其结构形式不同可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵等类型。按输 出流量能否变化可分为定量泵和变量泵。按液压泵的输油方向能否改变可分为单向泵 和双向泵。 3 3、外啮合齿轮泵、外啮合齿轮泵 外啮合齿轮泵的壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。当齿轮 全国液压系统维修及故障诊断技术培训班 4中国
11、机电装备维修与发行技术协会 秦皇岛信和会展服务有限公司 旋转时，吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真 空，因此油箱中的油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充 满，并随着齿轮旋转，把油液带到压油腔内。在压油区一侧，由于轮齿在这里逐渐进 入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油腔输送到压力管路中去。 在齿轮泵的工作过程中，只要两齿轮的旋转方向不变，其吸、排油腔的位置也就确定 不变的。这里啮合点处的齿面接触线一直起着分隔离高、低压腔的作用，因此在齿轮 泵中不需要设置专门的配流机构。 外啮合齿轮泵的泄漏，困油和径向液压力不平衡是影响齿轮泵
12、性能指标和寿命的 三大问题。 泄漏 齿轮泵存在着三个可能产生泄漏的部位：齿轮端面和端盖间；齿轮外圆和壳体内 孔间以及两个齿轮的齿面啮合处。其中对泄漏影响最大的是齿轮端面和端盖间的轴向 间隙，通过轴向间隙的泄漏量可占总泄漏量的 7580%，因为这里泄漏途径短，泄漏面 积大。轴向间隙过大，泄漏量多，会使容积效率降低；但间隙过小，齿轮端面和端盖 之间的机械摩擦损失增加，会使泵的机械效率降低。因此设计和制造时必须严格控制 泵的轴向间隙。 困油 齿轮泵要平稳工作，齿轮啮合的重叠系数必须大于 1，也就是说要求在一对轮齿即 将脱开啮合前，后面的一对轮齿就要开始啮合，在这一小段时间内，同时啮合的就有 两对轮齿
13、，这时留在齿间的油液就困在两对轮齿和前后泵盖所形成的一个密闭空间中， 当齿轮继续旋转时，这个空间的容积逐渐减小，由于油液的可压缩性很小，当封闭空 间的容积减小时，被困的油液受挤压，压力急剧上升，油液从零件接合面的缝隙中强 行挤出，使齿轮和轴承受到很大的径向力；当齿轮继续旋转，这个封闭容积又逐渐增 大，而容积增大又会造成局部真空，使油液中溶解的气体分离，产生气穴现象，这些 都将使齿轮泵产生强烈的噪声，这就是齿轮泵的困油现象。 消除困油的方法，通常是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。 径向不平衡力 在齿轮泵中，作用在齿轮外圆上的压力是不相等的，在高压腔和吸油腔处齿轮外 圆和齿廓表面承受着工作压力和
14、吸油腔压力，在齿轮和壳体内孔的径向间隙中，可以 认为压力由高压腔压力逐渐分级下降到吸油腔压力，这些液体压力综合作用的结果， 相当于给齿轮一个径向的作用力(即不平衡力)使齿轮和轴承受载。工作压力越大。径 向不平衡力也越大。径向不平衡力很大时能使轴弯曲，齿顶与壳体产生接触，同时加 全国液压系统维修及故障诊断技术培训班 5中国机电装备维修与发行技术协会 秦皇岛信和会展服务有限公司 速轴承的磨损，降低轴承寿命。为了减小径向不平衡力的影响，有的泵上采取了缩小 压油口的办法，使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内，同时适当增大径向间隙， 使齿轮在压力作用下，齿顶不能和壳体相接触。 齿轮泵是定量泵，排量不可
15、改变；齿轮泵一般应用于中、低压系统。 4 4、叶片泵、叶片泵 根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片泵分为两类， 即完成一次吸、排油液的单作用叶片泵和完成两次吸、排油液的双作用叶片泵，单作 用叶片泵多为变量泵。 单作用叶片泵的工作原理 在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作空间，当转子回转 时，吸油区叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，从吸油口吸油；在排油区， 叶片被定子内壁逐渐压进槽内，工作空间逐渐缩小，将油液从压油口压出，实现排油。 转子每转一周，每个工作空间完成一次吸油和压油，因此称为单作用叶片泵。转子不 停地旋转，泵就不断地吸油和排油。 双作用叶
16、片泵的工作原理 双作用叶片泵也是由定子、转子、叶片和配油盘等组成，转子和定子中心重合， 定子内表面由两段长半径、两段短半径和四段过渡曲线所组成。当转子转动时，叶片 在离心力和(建压后)根部压力油的作用下，在转子槽内作径向移动而压向定子内表面， 由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间，当转 子旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，叶片外伸， 密封空间的容积增大，要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中， 叶片被定子内壁逐渐压进槽内，密封空间容积变小，将油液从压油口压出，因而，当 转子每转一周，每个工作空间要完成两次吸油和压油，所以称之为双作用叶片泵，这 种叶片泵由于有两个吸油腔和两个
