第一讲 液压系统与其故障诊断概述

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1、液压系统故障诊断与 维修技术液压系统故障诊断与 维修技术河北科技大学机械电子工程学院河北科技大学机械电子工程学院 张利平 主讲张利平 主讲联系方式：e-mail:联系方式：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六个内容本讲共讲六个内容：?液压技术的概念液压技术的概念?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?液压技术的发展概况液压技术的发展概况?液压系统的类型液压系统的类型?液压系统的故障诊断策 略与技巧液压系统的故障诊断策 略与技巧一、液压传动的概念一、液压传动的概念传动装置及传

2、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（或工作介质）的不同， 有按照传动件（或工作介质）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

3、式传动型式以液体作为工作介质，并以以液体作为工作介质，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。液压传动液压传动二、液压传动的工作原理、组 成部分及表示二、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（三个）工作特征（三个）（1）（1）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p取决负载F （2）系统工作压力p取决负载F （2）运动速度的传递靠容积变化 相

4、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。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1油箱；油箱；2过滤器；过滤器；3液压 泵；液压 泵；4、6、8、11、13、14、15、 17管路；管路；5流量控制阀；流量控制阀；7换 向阀；换 向阀；9液压缸；液压缸；10工作台；工作台； 12换向手柄；换向手柄；16溢流阀溢流阀机床工作台液压系统机床工作台液压系统原理结构

5、示意图原理结构示意图液压系统的组成部分及功用液压系统的组成部分及功用?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）：液压能机械能执行元件（液压缸及马达）：液压能机械能?控制调节元件控制调节元件（液压阀）：控制压力、方向和流量（液压阀）：控制压力、方向和流量?辅助元件（油箱、管道等）：各有用途辅助元件（油箱、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组成部分 统称为能源元件、执行元件、控制调节元件和辅

6、助元件这四个组成部分 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。?能够实现某种特定功能的液压元件的组合能够实现某种特定功能的液压元件的组合，称为液压回路。，称为液压回路。?液压回路有压力控制、速度控制、方向控制和多缸动作等多种液压回路有压力控制、速度控制、方向控制和多缸动作等多种?液压传动与控制的机械设备或装置中，为了实现其动力的传递、 转换与控制要求，将若干

7、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传动与控制的机械设备或装置中，为了实现其动力的传递、 转换与控制要求，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。?液压系统的型式与主机类型不同而异。液压系统的型式与主机类型不同而异。液压元件展示液压元件展示液压系统展示液压系统展示榆次液压件厂生产的液压系统榆次液压件厂生产的液压系统黄壁庄水库液压提升闸门黄壁庄水库液压提升闸门黄壁庄水库黄壁庄水库提升闸门液压系统的 元件集成提升闸门液压系统的 元件集成上海音乐厅 平移工程：上海音乐厅 平移工程： 占地1245平 方米、重量 约5650吨， 用59个液压 千斤顶：

8、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。厦门市人民检察院侦查技术厦门市人民检察院侦查技术6层综合楼层综合楼平移工程：重平移工程：重5000吨、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度度、平移平移61米米液压系统的表示-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 都有自己的液压图形符号标准。 我国液压图形符号标准我

9、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。1油箱；油箱；2过滤器；过滤器；3液压 泵；液压 泵；4、6、8、11、13、14、15、 17管路；管路；5流量控制阀；流量控制阀；7换 向阀；换 向阀；9液压缸；液压缸；10工作台；工作台； 12换向手柄；换向手柄；16溢流阀；溢流阀；18 电动机电动机用图形符号绘制的

10、液压系统原理图用图形符号绘制的液压系统原理图绘制系统原理图时的注意事项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按适 当比例增大或缩小绘制，以清晰美观为原则；可根据图纸幅面大小按适 当比例增大或缩小绘制，以清晰美观为原则；?元件的元件的状态状态一般以静态或零位（例如电磁换向 阀应为断电后的工作位置）画出；一般以静态或零位（例如电磁换向 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。三、

11、液压技术的特点及应用三、 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）?布局灵活方便布局灵活方便容易按照机器的需要 通过管道实现系统中各部分的连接，布局 安装具有很大的柔性，能构成用其他方法 难以组成的复杂系统。容易按照机器的需要 通过管道实现系统中各部分的连接，布局 安装具有很大的柔性，能构成用其他方法 难以组成的复杂系统。?调速范围大调速范围大可在运行过程中实现大

12、范 围的无级调速，调速范围可达2000。可在运行过程中实现大范 围的无级调速，调速范围可达2000。?工作平稳、快速性好工作平稳、快速性好油液具有弹 性，可吸收冲击，故液压传动传递运动均 匀平稳；易于实现快速启动、制动和频繁 换向。往复回转运动的换向频率可达500次 /分，往复直线运动的换向频率高达1000次 /分。油液具有弹 性，可吸收冲击，故液压传动传递运动均 匀平稳；易于实现快速启动、制动和频繁 换向。往复回转运动的换向频率可达500次 /分，往复直线运动的换向频率高达1000次 /分。?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

13、化液压技术容 易与电气、电子控制技术相整合，组成机电 液一体化的复合系统，实现自动工作循环。液压技术容 易与电气、电子控制技术相整合，组成机电 液一体化的复合系统，实现自动工作循环。?易于实现直线运动易于实现直线运动?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 了标准化、系列化和通用化，因此，便于 液压系统的设计、制造和使用维护，有利 于缩短机器设备的设计制造周期并降低制 造成本。液压元件属于机械工业基础件，已实现 了标准化、系列化和通用化，因此，便于 液压系统的设计、制造和使用维护，有利 于缩短机器设备的设计制造周期并降低制 造成本。缺

14、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，液压技 术不能严格保证定比传动。等因素的影响，液压技 术不能严格保证定比传动。?传动效率偏低传动效率偏低传动过程中，需 经两次转换，常有较多的能量损失， 因此传动效率偏低。传动过程中，需 经两次转换，常有较多的能量损失， 因此传动效率偏低。?工作稳定性易受温度影响工作稳定性易受温度影响液压系统 的性能对温度较为敏感，不宜在过高或过 低温度下工作，采用石油基液压油作传动 介质时还需注意防火问题。液压系统 的性能对温度较为敏感，不宜在过高或过 低温度下工作，采用石油基液压油作

15、传动 介质时还需注意防火问题。?造价较高造价较高液压元件制造精度要求较 高以防止和减少泄漏，所以造价较高。液压元件制造精度要求较 高以防止和减少泄漏，所以造价较高。?故障不易诊断故障不易诊断液压元件与系统容 易因液压油液污染等原因造成系统故障， 且发生故障不易诊断。液压元件与系统容 易因液压油液污染等原因造成系统故障， 且发生故障不易诊断。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，使其成为现 代机械工程的由于液压独特的技术优势，使其成为现 代机械工程的基本技术构成基本技术构成和现代控制 工程的和现代控制 工程的基本技术要素基本技术要素，并在国民经济各 行业得到了广泛应用，并在国民经

16、济各 行业得到了广泛应用，祥见下图。祥见下图。 ?液压技术的应用被认为是衡量一个制造 企业乃至一个国家制造水平和发展水平 的重要标志。液压技术的应用被认为是衡量一个制造 企业乃至一个国家制造水平和发展水平 的重要标志。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四、 液压技术的发展概况四、 液压技术的发展概况?历时渊源：历时渊源：从公元前200多年前17世纪初从公元前200多年前17世纪初： 希腊人阿基米德发明的希腊人阿基米德发明的螺旋提水工具螺旋提水工具和和埃及 人用埃及 人用热空气-水力驱动的寺庙大门热空气-水力驱动的寺庙大门和和中国的水轮中国的水轮 等，可以说是液压技术最古老的应用等，可以说是液压技术最古老的应用?现代液压技术的发展：现代液压技术的发展：从1654年帕斯卡提 出的液体静压力传递原理，迄今大致历经 了从1654年帕斯卡提 出的液体静压力传递原理，迄今大致历经 了启蒙期启蒙期