液压培训液压系统组成与表示

液压传动组成部分此处以机床工作台液压系统作为例子来说明1—油箱；2—过滤器；3—液压泵；4、6、8、

11、13、14、15、17—管路；5—流量控制

阀；7—换向阀；9—液压缸；10—工作台；12—换向手柄；16—溢流阀第1页/共83页第一页，共83页。第2页/共83页第二页，共83页。执行元件（液压缸及马达）：液压能→机械能第3页/共83页第三页，共83页。控制调节元件（液压阀）：控制液流压力、方向和流量第4页/共83页第四页，共83页。辅助元件（过滤器、油箱、热交换器、蓄能器、压力表、管道等）：各有用途工作介质（液压油液）：载能;传递工作和故障信号；润滑、冷却、防锈。第5页/共83页第五页，共83页。第6页/共83页第六页，共83页。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液压元件。液压元件的基本参数：公称压力（

Pa

或

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。液压回路: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。

液压系统的分类第7页/共83页第七页，共83页。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。我国液压图形符号标准：我国迄今先后四次（分别于1965年、1976年、1993年和2009年）颁布了液压图形符号标准。目前执行的标准是GB/T786.1-2009《流体传动系统及元件图形符号和回路图

第1部分：用于常规用途和数据处理的图形符号

》。第8页/共83页第八页，共83页。

GB/T

786.1-2009《流体传动系统及元件图形符号和回路图

第1部分：用于常规用途和数据处理的图形符号

》。与GB/T

786.1-1993相比的有以下6个方面主要变化：每个图形符号按GB/T20063《简化图形符号》赋有唯一注册号：V1、V2、V3等符号的样品用X标示，流体传动技术领域的范围为X10000-X39999一个符号用于表示具有两个或更多主要功能的元件及这些功能之间的关系，这个符号应由实线外框标出（如单向节流阀）当两个或更多元件集成为一个元件时，其符号应由点划线包围标出除了基本符号要素及其应用规则外，大范围增加了比例阀和二通盖板式插装阀图形符号增加了CAD符号第9页/共83页第九页，共83页。用图形符号绘制的液压系统原理图之一：开式系统；中闭系统1—油箱；2—过滤器；3—液压泵；

4、6、8、11、13、14、15、17—管路；5—流量控制阀；7—换向阀；9—液压缸；10—工作台；12—换第10页/共83页第十页，共83页。

中开型系统主换向阀在中位时，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）。

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；

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

量液压泵第11页/共83页第十一页，共83页。用图形符号绘制的液压系统原理图之二（闭式系统）

（执行元件为双向液压马达）1—油箱2—过滤器3—单向定量液压泵

4、8—溢流阀5—双向变量液压泵6、7、9、10—单向阀

11—双向定量液压马达第12页/共83页第十二页，共83页。发展方向和新技术：节能化（轻型油路块技术）、智能化、电子化（数字阀、液压阀岛技术）、高压化、小型集成化（微型液压阀）、复合化、长寿命、高可靠性、绿色化（低污染如水压传动、低噪声、低振动、无泄漏），现代设计方法应用（如利用有限元方法进行液压产品模块化设计，利用Pro/E和UG软件进行油路块三维设计，利用fluid

sim软件进行液压回路及系统设计仿真模拟，利用计算机进行故障查询诊断等，以满足和适应各类液压主机产品节能、环保、高效、自动、安全、可靠等要求。1.2

液压技术的发展动向及新技术第13页/共83页第十三页，共83页。p0=F/Ap1vp2v液体静压力分布规律

静压力的计算：p=p0+ρgh式中

ρgh：流动液体压力计算：

1.3

液压系统的基本参数一、压力

定义：液体中单位面积上的作用力

z2

z1

2

2g

2g

2

1g

2g第14页/共83页第十四页，共83页。压力p的单位

法定计量单位：MPa（兆帕）1MPa=106Pa

以前曾长期采用过的压力单位：kgf/cm2（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(磅力/英寸2)。

这些压力单位的换算关系：

1

kgf/cm2≈1

bar=105Pa=0.1MPa

1标准大气压=1.01325×105Pa=10.33m水柱高=760mm汞柱高≈0.1MPa

1工程大气压=1

kgf/cm2=98066.5

Pa

1lbf/in2=6894.757293

Pa=0.068工程大气压第15页/共83页第十五页，共83页。液压工程中的压力分级第16页/共83页第十六页，共83页。

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绝对压力和相对压力

图2-2

压力的度量绝对压力是以绝对真空（绝对零压）为基准度量的液体压力。相对压力是以大气压力pa为基准度量的压力（表压力）。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。第17页/共83页第十七页，共83页。二、流量及调节图2-5

管道中液体连续流动定义：单位时间流经管道系统的液体体积计算：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

q=v1A1

=v2A2

=vA→

v=q/A

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，即管子细的地方流速大，

管子粗的地方流速小。

调整q即可调速

流量的单位是m3/s或L/min（升/

分）1USgal/min=0.0037854m3/min

=3.785413

L/min

。第18页/共83页第十八页，共83页。三、液压功率液压功率P=pq

常用公式

P=p（MPa）q（L/min）/(60)（kW）第19页/共83页第十九页，共83页。1.4

液压系统使用维护及拆解时的注意事项（二点）第20页/共83页第二十页，共83页。一、

液压元件及系统使用维护的一般注意事项

为了保证在液压元件与系统乃至主机的可靠运行，降低故障发生率和维修成本，延长维修周期乃至设备的使用寿命，应注意以下9个事项：第21页/共83页第二十一页，共83页。（1）操作者应熟悉主机的用途和液压系统的原

理，掌握系统动作顺序及液压元件的调节方法。

（2）开动设备前和设备运行中，应对机器的状

态进行检查

（3）正确选择、使用和维护液压工作介质第22页/共83页第二十二页，共83页。（4）液压系统的油温应控制在一定范围内

①低温下，油温应达到20℃以上才准许顺序动作。

②油温高于60℃时应注意系统的工作情况。为此，应注意：保持油箱中正确的液位，使系统中的工

作介质具有足够的循环冷却条件；正确选择液压工作介

质的黏度，并保持其干净，此外，系统间歇工作中，在

等待期间应使液压泵卸荷(定义：）；保持水冷却器内

水量充足，管路通畅。

（5）应防止空气进入系统

（6）停机4h以上的设备，应先使液压泵空载运转5min，

再起动执行元件工作。

（7）不许任意调整电气控制装置系统的互锁装置，随

意移动各限位开关、挡块、行程撞块的位置。

（8）各种液压元件未经主管部门同意，不准私自调节

或拆换。

（9）液压系统出现故障时，不应擅自乱动，应通知有

关部门分析原因并排除。第23页/共83页第二十三页，共83页。二、液压元件故障诊断与维修中拆解时的注意事项第24页/共83页第二十四页，共83页。液压系统的故障排除最终都要归结到液压元件（液压泵、液压执行元件（缸与马达）、液压控制调节元件和液压辅助元件）的故障排除除非被迫不得已，不应拆解元件；在未加分析或不明用途、原理情况下更不应拆解元件。液压元件拆解的注意事项（11条）第25页/共83页第二十五页，共83页。①拆解检修的工作场所一定要保持清洁，建议在净化车间内进行。

②在检修时，要完全卸除液压系统内的液体压力，同时还要考虑好如何处理液压系统的油液问题，在特殊情况下，可将液压系统内的油液排除干净。③拆解时要用适当的工具，以免将如内六角和尖角弄破损或将螺钉拧断等④拆解时，各液压元件和其零部件应妥善保存和放置，不要丢失。建议记录拆卸顺序并画草图。⑤液压元件中精度高的加工表面较多，在拆解和装配时，要防止工具或其他东西将加工表面碰伤。要特别注意工作环境的布置和准备工作。⑥拆卸油管时的四个注意事项：事先应将油管的连接部位周围清洗干净。拆解后，在油管开口部位用干净塑料制品或石蜡纸将油管包扎好勿用棉纱或破布堵塞住油管，并注意避免杂质混入。在拆解比较复杂的管路时，应在每根油管的连接处扎上白铁皮片或塑料片并写上编号，以免装配时将油管装错。第26页/共83页第二十六页，共83页。⑦在更换橡胶密封件时，不要用锐利的工具，不要碰伤工作表面。在安装或检修时，应将与密封件相接触部件的尖角修钝，以免使密封圈被尖角或毛刺划伤。⑧拆解后再装配时，各零部件必须清洗干净。⑨在装配前，O形密封圈或其他密封件应浸放在油液中，以待使用，在装配时或装配好以后，密封圈不应有扭曲现象，而且要保证滑动过程中的润滑性能。⑩在安装液压元件或管接头时，拧紧力要适当。尤其要防止液压元件壳体变形、滑阀的阀芯不能滑动、接合部位漏油等现象。

11

若在重力作用下，液压执行元件(如液压缸等)可动部件有可能下降，应当用支撑架将可动部件牢牢支撑住。第27页/共83页第二十七页，共83页。1.5

液压系统故障诊断方法与测试仪器（五点）一、

液压系统的故障及其类型与特点（ABCD四点）第28页/共83页第二十八页，共83页。A、液压故障及故障诊断的定义

液压故障定义：

液压系统在规定时间内、规定条件下丧失规定或降低其液压功能（失灵、失效、失调或功能不完全）的事件或现象称为液压故障

故障后果：

液压执行机构某项技术、经济指标偏离正常值或正常状态，如：不能动作，输出力或运动状态不稳定，输出力和运动速度不合要求，爬行，运动方向不正确，动作顺序错乱等。甚至人身伤亡（如汽车维修举升机：）出现故障必须进行诊断排除，以便使系统恢复正常状态。为此要了解常见故障类型及特征：故障诊断

定义：对故障及其产生原因、部位严重程度等逐一作出判断。

它是对液压系统健康状况进行精密诊断，故其技术实质就是一种给液压系统诊治疾病的技术。

利用液压故障诊断技术，操作者及相关人员可了解和掌握液压系统运行过程中的状态，进而确定其全体或局部是否正常，发现和判断故障原因、部位及其严重程度，对液压系统“健康”状况做出精密诊断，显然这种诊断需要要由专业的操作维护人员和技术人员来实施。第29页/共83页第二十九页，共83页。

B、做好液压故障诊断及排除应具的条件

液压系统的故障诊断是一项专业性及技术性极强的工作。它能否准确及时，往往有赖于用户及相关人员的知识水平与经验多寡。做好故障诊断及排除工作通常应具备以下三个条件：

必备的理论知识（流力、元件、回路、系统）

丰富的实践经验（临床）

了解和掌握主机功能结构及液压系统的工作原理

主机工艺目的、组成及布局、运动机构数量、哪些由液压驱动、

液压与机械、电气的联系等

液压系统的组成：液压源（压力、流量）、执行元件形式、数量及工作循环、控制元件类型（普通、插装、叠加、比例、伺服）、

回路控制方式（方向、压力、速度、顺序）

系统在各工况的油液流动路线等

出现故障必须进行诊断

排除，以便使系统恢复

正常状态。为此要了解

常见故障类型及特征。第30页/共83页第三十页，共83页。C、液压系统的常见故障类型

液压系统故障最终主要表现在液压系统或其回路中的元件损坏，并伴随漏油、发热、振动、噪声等不良现象，导致系统不能发挥正常功能。液压故障按不同分类方式可分为以下几种。1、按故障发生时间分类（三类）

—早期故障、中期故障和后期故障（1）早期故障（系统调试和运转初期发生的故障）.

此时，故障率最高。设计、制造、安装、调试等质量问题交织在一起，主要故障有6个方面：

密封件质量差或由于沟槽设计选择（尺寸及公差和粗糙度）有误及装配不当而破损，造成外泄漏严重[主要是管接头和液压元件端盖（如缸筒与缸盖）处]。例如：某压力机产生外泄漏的液压缸第31页/共83页第三十一页，共83页。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或运动速度不稳定(如图所示的小通径板式电磁换向阀与阀板用螺钉固紧在一起，因阀体比较单薄,当用螺钉与阀板(块)固紧后,使阀体变形（阀底面凸出来或凹进去）造成阀芯卡死)图3-28

电磁换向阀与阀板（块）固紧在一起及卡死原因示意图a）小通径板式电磁换向阀与阀板(块)用螺钉固紧在一起b）电磁换向阀底面凸出来；c）电磁换向阀底面凹进去.第32页/共83页第三十二页，共83页。

管道或液压元件铸造流道内的型砂、毛刺、切屑、纤维等污染物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和过滤器，造成系统压力和执行元件速度不稳定，或调压调速不正常。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、元件及油液选用不当，造成执行元件运动精度低，系统过热、振动噪声大等。

系统由于负荷大或外界散热条件差，造成油液温度过高，引起内外泄漏，导致压力和速度的变化，影响系统工作性能。第33页/共83页第三十三页，共83页。（2）中期故障

液压系统运行中期，故障率最低，这是液压系统运行

的最佳阶段。此时发生的故障也叫做突发性故障，具有

随机性，与时间无关。但它一般不影响液压设备的寿命，

较容易排除。

常见突发性故障的例子：发生碰撞；管道爆(迸）裂；元件内弹簧突然折断；电

磁铁线圈烧毁；异物堵塞流道；密封损坏；内外泄漏严

重等；突然停电造成系统动作错乱；控制信号失真等；突发性故障有的有先兆:如执行元件突然爬行，表明流

量阀堵塞或失灵，应及时查明原因予以排除；对于无法

预测的突发性故障:只能采取安全保护措施（如及时更

换失效元件）加以防范。

控制油液污染是防止中期故障的重要措施。第34页/共83页第三十四页，共83页。YB32-500四柱万能液压机液压缸下行不动作、回油管路迸裂故障及其排除图4-11

YB32-500四柱万能液压机系统原理图1、4、5-电动机；2、3-主液压泵；6-定量液压泵；7、10、13、14、25、31-溢流阀；8-主液压缸；9-顶出液压缸；11、12、27-单向阀；15、22-压力表；16、17-三位四通电液换向阀；18、28-二位二通液动换向

阀；19、30-压力继电器；20-二位四通电磁换向阀；21-充液阀；23、32-液控单向阀；24-单向顺序阀；26-远程调压阀第35页/共83页第三十五页，共83页。突发性故障往往与液压设备安装不当、维

护不及时有关系。有时由于操作错误而发

生破坏性故障。防止突发性故障主要应注意以下3个方面：认识故障特征，加强管理维护严格执行岗位责任制，加强人员岗位培训。不懂液压专业知识，不得上岗。第36页/共83页第三十六页，共83页。（3）后期故障（渐发性故障）液压机械与系统运行到后期，由于长期运行过程中磨损、

腐蚀、疲劳、老化而使系统故障增多。液压元件因工作

频率和负荷的差异，易损件先后开始正常超差磨损。此

阶段故障率较高，泄漏明显增加，效率下降。

针对这一情况，要做到以下两个方面：

对元件进行全面检测，对已失效的液压元件应进行修理

或更换。液压系统运行中要加强维护，注意观察各部位工作状况，发现有异常现象（如声音反常、温升异常、泄漏越来越大等），及时分析原因，采取有效对策，以防发生重大故障。第37页/共83页第三十七页，共83页。2、按故障发生原因分类——人为故障、自然故障（1）人为故障（原始故障）：由于设计、制造、安装、使用及维护等不当，存在人为故障隐患，而造成的故障

例如，由于使用了不合格的液压元件或违反了装配工艺、使用技术条件和操作技术规程；或安装、使用不合理，维护、保养不当，使液压系统过早地丧失了应有的功能。（2）自然故障:在正常使用条件下，由于不可抗拒的自然因素

（介质污染、介质泄漏；自然磨损；疲劳、老化与断裂；气穴与

气蚀；腐蚀；液压冲击；液压卡紧；人为因素）造成的故障

这类故障一般都是在预防维修中，按期更换寿命终结的元件即可排除故障。3、按表现形式分类—实际故障、潜在故障（1）实际故障（亦称功能性故障）。此类故障实际存在，例如

关键元件损坏；系统不能正常工作或工作能力降低（如推土机牵

引力不足；锯床锯料没劲儿）。（2）潜在故障。此类系统故障还未在功能性方面表现出来，但可

通过观察分析及仪器仪表测试出其潜在程度，如压力表振摆表明

可能脉动过大。第38页/共83页第三十八页，共83页。4、按液压故障特性分类—共性故障、个性故障、理性故障

(1)共性故障。指各类液压系统和液压元件都经常出现的故障。

其故障特点是相同的，如振动和噪声、液压冲击、爬行、进气等

故障。由于这些故障分析比较全面，所以故障规律性较强，诊断

率也较高。

(2)个性故障。它是指各类液压系统和液压元件所特有的特殊性故障。其特点是各不相同的。其故障特性均为个别特殊故障，故均称为个性故障。

(3)理性故障。它是由于液压系统设计不合理或不完善、液压元件结构设计不合理或选用不当而引起的故障。如溢流阀通径（额定流量）太小，导致发出尖叫声等。此类故障必须通过设计理论分析和系统性能验算后，才能最终加以诊断。5、其他分类—暂时性故障、间歇性故障、永久性故障和破坏性故障、非破坏性故障

按存在时间分液压故障可分为暂时性故障、间歇性故障、永久性故障；按严重程度液压故障又可分为破坏性故障、非破坏性故障。它们又各有特点，此处不再详述。第39页/共83页第三十九页，共83页。D、液压故障的特点液压故障诊断较为困难，主要由于液压故障有以下三个特点1、因果关系的复合性、复杂性和交织性：

（1）液压设备往往是机械、液压、电气及其仪表等多种装置复合而成的统一体，出现故障后是哪一部分很难判断？（例如液压与电气人员常为故障原因出现扯皮现象）

（2）同一故障可能有多种原因或多种原因叠加而成：例如液压缸或液压马达速度变慢的可能原因有：负载过大；

泵或调速阀故障；缸或马达磨损；系统存在泄漏等。

（3）一个故障源可能引起多处症状：例如泵的配流机构磨损后会出现输出流量下降，泵表面发热和油温异常增高等。第40页/共83页第四十页，共83页。2、故障点的隐蔽性：

液压元件内部的零件动作；管路内油液的流动状态；孔系纵横交错的油路块阻、通情况；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，所以查找故障难度较大3、相关因素的随机性

液压系统运转中，受到多种多样随机性因素的影响：如电源电压的突变；负载的变化；外界污染物的侵入；环境温度的变化等，从而使得故障位置点和变化方向更不确定。

所以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。第41页/共83页第四十一页，共83页。二、液压故障的7个常见征兆

尽管液压故障难于诊断，但在一般情况下，任何液压故障在演变为大故障之前都会伴有种种不正常的征兆。显然，了解和借助这些征兆，有助于液压系统的故障诊断和排除。常见征兆为：①声音异常。液压系统工作中一般会伴随一定声音，只是声音不大，不会对操作者听力造成损伤或淹没工作或报警信号而已。但运转中，若出现突然出现异常声音，例如斜盘式轴向柱塞液压泵正常使用过程中泵的噪音突然增大，则很可能预示着柱塞和滑靴滚压包球铰接松动，或泵内部零件损坏，故此时必须停机，进行拆解检修；再如先导式溢流阀工作中突然出现尖叫的高频噪声，则意味着先导阀部分的固有频率域液压源的脉动频率接近导致共振而激发噪声。②执行机构出现无力（如挖掘机铲斗挖不动作业面）及作业速度下降（如毛呢罐蒸机卷染机构卷绕速度达不到额定值）现象。③油箱出现液位下降，油液变质现象。④液压元件外部表面出现工作液渗漏现象。⑤出现油温过高现象。⑥出现管路损伤、松动及共振。⑦出现发臭或焦糊气味等。此时可能意味油液已变质，橡胶密封件因过热即将失效，或加热器功率太大使油液烧焦变质等。第42页/共83页第四十二页，共83页。三、液压故障诊断策略及步骤第43页/共83页第四十三页，共83页。1、液压系统故障诊断的主要策略（5个方面）：（1）由此及彼，触类旁通。液压元件及装置在结构原理、功能及加工工艺等多方面存在着不同类型的相似性，以实物的相似性为桥梁，在认识一事物的情况下去认识另一事物，在故障诊断问题的探讨中具有特殊的意义。利用事物之间的相似性，可缩短认识过程，降低把握新事物的困难程度。（2）积极假设，严格验证。假设-验证分析法将积极的探索精神与严密的逻辑论证紧密地结合起来，是典型的科学思维方法在液压故障诊断中的具体应用，很值得在实践中广泛推行。（3）化整为零、层层深入。在考察问题时，将考察对象划分为低层次的若干个子系统，每个子系统又做出进一步的划分，直至分出系统的最基本的构成单元。总之，某一液压故障的排除最终都要归结到某一个或几个基本构成元件的故障排除。（4）聚零为整、综合评判。液压系统发生故障以后；其故障信息是多方面的，通过对系统多

方面信息的综合考察，可大大缩小问题的不确定性，得出更加具体的结论。弄清整个液压系统的工作原理和结构特点。第44页/共83页第四十四页，共83页。（5）抓住关键、顺藤摸瓜。现代液压机械日趋复杂，往往是机、电、液、气多个部分并存，相互交织。进行故障诊断时必须通过系统图来理清故障线索，这就有必要采取抓住关键问题，顺藤摸瓜的策略，使查阅系统图更加有的放矢。

鉴于液压系统故障的特点及故障诊断的重重困难，讲究策略是必要的。大量工程实践表明上述液压系统故障诊断策略对现场液压系统故障的诊断十分奏效，上述策略从具体操作而言，可简要归纳为三个方面：①弄清整个液压系统的工作原理和结构特点。②根据故障现象利用知识和经验进行判断。③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。第45页/共83页第四十五页，共83页。2、故障诊断排除的一般步骤（1）做好故障诊断前的准备工作。

通过阅读机械设备（包括液压系统）使用说明书和调用有关的档

案资料，掌握以下4方面情况：

液压系统的结构组成、各组成元件的结构原理与性能、系统的工

作原理、性能及机械设备对液压系统的要求；

货源及信誉、制造日期，主要技术性能；

液压元件状况、原始记录、使用期间出现过的故障及处理方法等。

首先要查清故障现象，认真仔细地进行观察，充分掌握其特点，

了解故障产生前后机械设备的运转状况，查清故障是在什么条件

下产生的，弄清与故障有关的一切因素。（2）分析判断。

在现场检查的基础上，对可能引起故障的原因做初步的分析判断，初步列出可能引起故障的原因。分析判断时的注意事项如下：①充分考虑外界因素对系统的影响，在查明确实不是该原因引起故障的情况下，再将注意力集中在系统内部来查找原因。

②分析判断时，—定要把机械、电气、液压、气动几个方面联系在一起考虑，切不可孤立地单纯对液压系统考虑。

③分清故障是偶然发生的还是必然发生的。对必然发生的故障，要认真分析故障原因，并彻底排除；对偶然发生的故障，只要查出故障原因并做出相应的处理即可。第46页/共83页第四十六页，共83页。（3）调整试验。

对仍能运转的液压机械经过上述分析判断后所列出的故障原因进行压力、流量和动作循环的调整及试验，以便去伪存真，进一步证实并找出更可能引起故障的原因。（4）拆解检查。即对经过调整试验后被进一步认定的故障部位进行打开检查。

拆解时应注意：记录拆解顺序并画草图，要注意保持该部位的原始状态仔细检查有关部位，力竭用脏手或脏布乱摸和擦拭有关部位，以免污物粘到该部位上。（5）处理故障。对检查出的故障部位进行调整、修复或更换，勿草率处理。（6）重试与效果测试。

在故障处理完毕后，重新进行试验与测试。注意观察其效果，并与原来故障现象对比。若故障已经消除，就证实了对故障的分析判断与处理是正确的；若故障还未排除，就要对其他怀疑部位进行同样处理，直至故障消失。（7）分析总结。故障排除后，对故障要进行认真地定性、定量分析总结，以便对故障的原因、规律得出正确的结论，从而提高处理故障的能力，也可防止同类故障的再次发生。第47页/共83页第四十七页，共83页。上述步骤的实质就是找出产生故障元件的步骤，其具体操作要点可用框图表示图1-3

查找液压故障元件的步骤框图第48页/共83页第四十八页，共83页。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）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，确认它的作用和性能，初步评定它的质量状况。第49页/共83页第四十九页，共83页。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）。第四步：对清单所列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），同时安排检测仪器。第50页/共83页第五十页，共83页。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？

元件外部信号合适否？特别注意：某些元件的故障征兆：如过高

的温度、噪声等第51页/共83页第五十一页，共83页。第六步：若初检没有查出故障，要用仪器反复检查。

第七步：识别出发生故障的元件，

并进行修理和更换。第八步：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。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。第52页/共83页第五十二页，共83页。图1-4

故障排除后重新启动主机及液压系统的程序框图正确重启系统第53页/共83页第五十三页，共83页。四、液压系统的故障诊断方法（定性分析方法和定量分析法这两类基本方法）定性分析方法又可分为逻辑分析法、观察诊断法（简易故障诊断法）、对比替换法等；定量分析法又可分为仪器专项检测法、智能诊断法等。1、逻辑分析法（是根据液压系统工作原理进行逻辑推理的一类方法，也是掌握故障判断技术及排除故障最主要的基本方法）。

方法要点：根据液压原理图，按一定的思考方法并合乎逻辑地进

行分析，根据逻辑框图，逐一查找原因，排除不可能的因素，最

终找出故障所在。

（根据系统的构成）此法分为两种情况：

对较为简单的液压系统，可根据故障现象和液压系统的基本原理进行逻辑分析，按照液压源→控制元件→执行元件的顺序，逐项渐查并根据已有检查结果，排除其它因素，逐渐缩小范围，逐步逼近，最终找出故障原因（部位）并排除之；对于较为复杂的液压系统，通常可根据故障现象按控制油路和主油路两大部分进行分析，逐一将故障排除之。第54页/共83页第五十四页，共83页。逻辑分析法还可细分为以下4种：列表法、框图法、因果图法故障树分析法等。第55页/共83页第五十五页，共83页。

（1）列表法（它是利用表格将系统发生的故障、故障原因、故障部位及故障排除方法简明列出的一种方法）其示例见表1-2。第56页/共83页第五十六页，共83页。

（2）框图法（利用矩形框、菱形

框、指向线和文字组成的描述故障

及故障判断过程的一种图示方法）。

图框有两种：

叙述框（用矩形画）：表示故障

现象或要解决的问题，一般每个

框只有一个入口和一个出口。

检查、判断框（用菱形画）：一

般每个框有一个入口，两个出口。

判断后形成两个分支，在两个出

口处，必须注明哪一个分支是对

应满足条件，哪一个分支是对应

不满足条件。

特点：通过框图，即使故障复杂，

也能做到分析思路清晰，排除方

法层次分明，解决问题一目了然。图1-5

液压系统压力不足排障框图法第57页/共83页第五十七页，共83页。

（3）因果图法（鱼

刺图法）。此法是将

故障的特征与可能的

影响因素联系在一起

进行故障诊断的方法。

其图形与鱼骨相

似。

画法：一般情况下，

因果图的右端表示故

障模式

与故障模式相连的为

主干线(鱼脊骨)。

在主干线两侧分别为

引起故障的可能的大

原因、中原因、小原

因。大、中、小原因之间具有一定的逻辑关系。图1-6

磨床工作台液压系统爬行故障分析的鱼刺图第58页/共83页第五十八页，共83页。

（4）故障树分析法（FTA）。此

法属于失效模式影响分析法的一种，

主要用于复杂系统的可靠性、安全

性及风险的分析与评价。根据系统

的工作特性与技术状况之间的逻辑

关系构成的树状图形，对故障发生

的原因进行定性分析，并运用逻辑

代数运算对故障出现的条件和概率

进行定量分析。右图为一个简单的故障树，其中顶事件是系统故障，它由部件A或部件B引发；而部件A的故障又是由两个元件1、2中的一个失效（或门）引起，部件B的故障是在两个元件3、4同时失效（与门）时发生。图1-7

简单故障树第59页/共83页第五十九页，共83页。第60页/共83页第六十页，共83页。2、对比替换法：这是在缺乏测试仪器时检查液压系统故障的一种有效方法。有两种情况

用两台同型号和同规格的主机及系统进行对比试验，从中查找故障。

试验过程中对可疑液压元件用新件或完

好机械的液压元件进行替换，再开机试

验，如性能变好，则故障所在便知。

否则可用同样的方法或其他方法检查其

他元件。

对于两台具有相同功能回路的液压系统，用软管分别连接同一主机进行试验，遇到可疑元件时，更换或交换元件（可以不拆卸可疑元件，只交换两台系统中元件的相应软管接头）即可。主机故障液压系统

故障主机

故障系统完好液压系统

完好主机

完好系统第61页/共83页第六十一页，共83页。★用对比替换法检查故障，由于结构限制、元件储备、拆卸不便等原因，从操作上来说是比较复杂的。★但对于体积小、易拆装的元件（如平衡阀、溢流阀、单向阀之类），采用此法较方便。★具体实施替换法的过程中，一定要注意连接正确，不要损坏周围的其他元件，这样才能有助于正确判断故障，而又能避免出现人为故障。★在未搞清具体故障所在的部位时，应避免盲目拆卸液压元件总成，否则会造成其性能上的降低，甚至出现新的故障。主机故障系统完好系统故障液压系统故障主机完好主机完好液压系统第62页/共83页第六十二页，共83页。3、观查诊断法（简易故障诊断法）

（是目前液压系统故障诊断的一种方便易行最普遍的方法）

此法是凭维修人员个人的经验，利用简单仪表，客观

地按所谓“望→闻→问→切”的流程来判断一些较为

简单的故障（如管道破裂、元件漏油、螺栓松脱、壳

体变形等）。（具体内容和作法见后）。

此法可以在液压设备工作状态下进行，也可在停车状

态下进行。

直观检查法的优点：简单，特别是在缺乏完备的仪器、

工具的情况下更为有效。；缺点：需要一定经验

一般情况下，任何故障在演变为大故障之前都会伴有种种不正

常的征兆。这些现象只要勤检查，勤观察，便不难被发现。将

这些现场观察到的现象作为第一手资料，根据经验及有关图表、

资料数据，就能判断出是否存在故障、故障性质、发生的部位

及故障具体产生的原因，就可以着手进行采取排除故障的措施，

以防大故障的发生。第63页/共83页第六十三页，共83页。

故障诊断中的“望→闻→问→切”（八看五闻，六问四摸）望（看）（视觉检查）

（看系统实际工作状态和技术资料）（8看）第64页/共83页第六十四页，共83页。①看速度执行机构运动速度有无变化和异常现象？②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？③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？④看泄漏液压泵轴端，液压缸端盖，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？（视频）⑤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。第65页/共83页第六十五页，共83页。⑥看工作循环能否完成要求的动作及衔接，判断系统压力、

流量的稳定性

⑦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、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。⑧

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。第66页/共83页第六十六页，共83页。闻（用听觉和嗅觉判断系统

工作是否正常）（5闻）第67页/共83页第六十七页，共83页。①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？②听冲击声

工作机构液压缸换向时冲击声是否过大，液压缸活塞是否有撞击缸底的声音，换向阀换向时是否有撞击端盖的现象？③听气蚀和困油的异常声检查液压泵是否吸进空气，是否有严重困油现象？④听敲打声液压泵运转时是否有因损坏引起的敲打声。⑤闻味道用嗅觉器官辨别油液是否发臭变质或有糊焦味，橡胶件是否因过热发出特殊气味等。第68页/共83页第六十八页，共83页。问（访问设备操作者，了解设备平时运行状况）

（6问）第69页/共83页第六十九页，共83页。①问液压系统工作是否正常，液压泵有无异常现

②问液压油更换时间，过滤器是否清洁。

③问发生事故前压力调节阀或速度调节阀是否调

节过，有哪些不正常现象。

④问发生事故前对密封件或液压件是否更换过？

⑤问发生事故前后液压系统出现过哪些不正常现

象。

⑥问过去经常出现过哪些故障，是怎样排除的，

哪位维修人员对故障原因与排除方法比较清楚。第70页/共83页第七十页，共83页。切（摸）（用手摸允许摸的运动部件以便了解它们的工

作状态）（4摸）第71页/共83页第七十一页，共83页。①摸温升

摸液压泵、油箱和阀类元件外壳表面，若接触两秒钟感

到烫手，就应检查温升过高的原因。

②摸振动

摸运动部件和管子的振动情况，若有高频振动应检查产

生的原因。

③摸爬行

当工作台在轻载低速运动时，用手摸工作台有无爬行现

象。

④摸松紧程度

用手拧一下挡铁、微动开关和紧固螺钉等松紧程度。说明

总之，望闻问切必须对各种情况了解得尽可能清楚。以

便作出正确判断第72页/共83页第七十二页，共83页。4、仪器专项检查法（使用仪器、仪表进行故障诊断的方法，它主要是通过对系统各部分参数（压力、流量、油温等）的测量来判断故障点）。

原理：通过仪器仪表在进行参数测量后，与正常值相比较从而

断定是否有故障。因为任何液压系统当运转正常时，其系统参

数都工作在设计和设定值附近。当范围突破后，一般可认为故

障已经发生或将要发生。

特点：检测液压系统故障最为准确，多用于重要设备

在测量中，通过压力还是流量来判断故障以及如何确定测量点，

要灵活地运用液压技术的两个工作特征：

力(或力矩)是靠液体压力来传递的；

负载运动速度仅与流量有关而与压力无关。

压力测量（如泵的出口、执行元件的入口、多回路系统中每个

回路的入口、故障可疑元件的出入口等部位)应用较为普遍；

流量大小可通过执行元件动作的快慢作出粗略的判断(但元件内

泄漏漏只能通过流量测量来判断)。第73页/共83页第七十三页，共83页。5、智能诊断法（在线、计算机、专家系统

查询→发展方向）图1-8

故障诊断专家系统的组成图1-9

查询系统启用界面第74页/共83页第七十四页，共83页。五、液压系统故障现场快速诊断仪器简介液压系统工作状态表征参数主要有压力、流量、温度、振动、噪声、转矩和转速等，其中包含系统状态信息最多的是压力和流量两个参数。液压系统现场快速诊断仪器主要是基于液压参数进行检测而对故障进行诊断的。液压系统现场快速诊断仪器主要有三类（通用诊断仪器；专用诊断仪器；综合诊断仪器）第75页/共83页第七十五页，共83页。1、通用诊断仪器

机械式压力表和容积式椭圆齿轮流量计是液压系统故障诊断最常用的仪表。特别是机械式压力表应用更为广泛，原因和特点如下：

压力参数携带着最多的系统状态信息，表达着最明显的故障特征。压力表接入系统方便，显示直观，计量准确

仪表本身价廉，故障率低。

所以，现在很多液压系统在一些表征系统运行状态的关键点就事先接入压力表，既作为系统运行状态的监控，又作发生故障的直接显示。第76页/共83页第七十六页，共83页。2、专用诊断仪器：（1）压力诊断仪器：基于压力传感器技术发展的压力诊断仪器国内：流体压力波形采集仪（浙大）功能：可由维修人员携带到现场作测试、记录、显示系统压力数值和波形，以便系统故障分析诊断三个特点：体积小、重量轻、易携带；电池供电，可连续工作5h以上；测量精度2%0,交流频响350Hz。国外：压力诊断专用仪（美国Dennison）功能：压力传感器与读数器配合使用，用于液压实验台、机床等液压系统

二个特点：操作简便、测试准确；:测压范围1-40MPa，测量精度5%0,输出信号0-10V或10mA第77页/共83页第七十七页，共83页。（2）流量诊断仪器：基于超声波原理发展的超声波流量计

按传感器与被测介质是否接触分为：插入式和非插入式插入式：需事先在被测点的管道上开孔，测试时把传感器接入。非插入式：不需事先在被测管道开孔，传感器夹持在被测点管道外壁上；便于现场测试；可不断流接入，在线检测；但价格较高。

MTPCL智能超声流量计汉）；

国外：

UF系列流量计（德国KROHNE公司）；

DDF系列流量计（美国Controltron公司）等第78页/共83页第七十八页，共83页。3、综合诊断仪器

是将多种检测功能集中于一体的诊断仪器，方便现场故障诊断的多参数检测，所以又称液压万用表

从检测功能来讲有6种组合方式：压力和流量组合；压力、流量和温度组合；压力、流量和转速组合；压力、流量和功率组合；压力、流量、温度和功率组合；压力、流量、温度和转速组合。国内：

工程兵学院（CYJ液压系统检测仪）：压力流量和转速组合，测试精度：压力0.7%，流量1.5%，转速0.2%）；上海众野测控技术有限公司（ZY系列液压万用表）：应用于普通液压测试的硬软件系统，包括一台USB接口硬件和一套测试软件。用途：适合液压系统中的泵、油缸、比例溢流阀、安全溢流阀、电磁阀、比例减压阀、比例换向阀、比例伺服阀、伺服阀、单向阀、溢流阀、马达等液压元件的单独或综合静态和动态测试。特点：简单易用的万用表，可代替液压每个分类的普通测试，使用者只需要进行简单的设定工作即可开始测试被测元件，适合液压