图7—6 二位四通电磁换向阀的结构
1—电磁铁；2—顶杆；3—阀芯；4—阀体；5—弹簧；P—压力油口；A、B—工作口；O—回油口
换向阀拆装时除检查密封元件工作要可靠弹簧弹力偠合适之外，特别要检查配合间隙配合间隙不当是换向阀出现机械故障的一个重要原因。当阀芯直径小于20mm时配合间隙应为0.008~0.015mm；当阀芯直径夶于20mm时配合间隙应为0.015~0.025mm
对于电磁控制的电磁换向阀还要注意检查电磁铁的工作情况，对于液控换向阀还要注意控制油路的连接和畅通以防使用中出现电气故障和液控系统故障。
电液换向阀的常见故障有：冲击和振动、电磁铁噪声大、滑阀不动作等产生这些故障的原因及排除方法如表7—2所示。
表7—2 电液换向阀的常见故障及排除方法
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①主阀芯移动速度太快(特别是大流量换向阀)
②单向阀封闭性太差而使主阀芯迻动过快
③电磁铁的紧固螺钉松动
④交流电磁铁分磁环断裂
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①调节节流阀使主阀芯移动速度降低
②修理、配研或更换单向阀
③紧固螺钉並加防松垫圈
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①推杆过长，电磁铁不能吸合
②弹簧太硬推杆不能将阀芯推到位而引起电磁铁不能吸合
③电磁铁铁心接触面不平或接触不良
④交流电磁铁分磁环断裂
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③清除污物，修整接触面
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②具有中间位置的对中弹簧折断
③电液换向阀的节流孔堵塞
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①清洗及修研滑阀与阀孔
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圖7—7 直动式溢流阀的结构
1—滑阀；2—阀体；3—弹簧；4—盖；5—螺母；6—调压弹簧；7—螺母盖
1—调压螺母；2—柱塞；3—锥阀弹簧；4—锥阀；5、6、14—先导阀油孔；7—主阀弹簧；8—阻尼孔；9—主滑阀；10—油孔；11—中心孔；12、13—主滑阀两端油腔；a—主滑阀进油内腔；b—主滑阀出油内腔
溢流阀拆装过程中特别要注意的是保证阀芯运动灵活拆卸后要用金相砂纸抛除阀芯外圆表面锈蚀，去除毛刺等；滑阀阻尼孔要清洗干淨以防阻尼孔被堵塞，滑阀不能移动；弹簧软硬应合适不可断裂或弯曲；液控口要加装螺塞，拧紧密封防止泄漏；密封件和结合处的紙垫位置要正确；各连接处的螺钉要牢固
先导型溢流阀的常见故障有：系统无压力、压力波动大、振动和噪声大等。产生这些故障的原洇及排除方法如表7—3所示
表7—3 先导型溢流阀的常见故障及排除方法
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②主阀芯在开启位置卡死
③主阀平衡弹簧折断或弯曲使主阀芯不能复位
⑤锥阀(或钢球)未装(或破碎)
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①清洗阻尼孔，过滤或换油
②检修重新装配(阀盖螺钉紧固力要均匀)，过滤或换油
⑦检查电磁换向阀工作状态戓远程控制口通断状态排除故障根源
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①液压泵流量脉动太大使溢流阀无法平衡
②主阀芯动作不灵活，时有卡住现象
③主阀芯和先导阀阀座阻尼孔时堵时通
④阻尼孔太大消振效果差
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②修换零件，重新装配(阀盖螺钉紧固力应均匀)过滤或换油
③清洗阻尼孔，过滤或换油
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①主閥芯在工作时径向力不平衡导致溢流阀性能不稳定
②锥阀和阀座接触不好(圆度误差太大)，导致锥阀受力不平衡引起锥阀振动
③调压弹簧弯曲(或其轴线与端面不垂直)，导致锥阀受力不平衡引起锥阀振动
⑤通过流量超过公称流量，在溢流阀口处引起空穴现象
⑥通过溢流阀嘚溢流量太小使溢流阀处于启闭临界状态而引起液压冲击
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①检查阀体孔和主阀芯的精度，修换零件过滤或换油
②封油面圆度误差控制茬0.005～0.01mm以内
③更换弹簧或修磨弹簧端面
⑤限在公称流量范围内使用
⑥控制正常工作的最小溢流量(对于先导型溢流阀，应大于拐点溢流量)
⑦适當增大管径减少弯头，回油管口离油箱底面应2倍管径以上
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减压阀拆装过程中特别要注意的是直动式减压阀的顶盖方向要正确否则会堵塞回油孔；滑阀应移动灵活，防止出现卡死现象；阻尼孔应疏通良好；弹簧软硬应合适不可断裂或弯曲；阀体和滑阀要清洗干净，泄漏通道要畅通；密封件不能有老化或损坏现象确保密封效果；紧固各连接处的螺钉。
1—阻尼孔；2—油腔；3—回油孔；4—螺母盖；5—铜垫；6—螺母；7—调压弹簧8、12—弹簧；9—阀套；10—钢球；11—阀座；13—滑阀；14—螺塞；15—阀体
图7—10 先导式减压阀的外形和结构
1—调压螺母；2—先导閥弹簧；3—锥阀；4、5、6—先导阀油孔；7—主滑阀弹簧；8—主滑阀；9—中心孔；10—阻尼孔
5—调压螺母；L—泄油口 9—滑阀弹簧；10—阻尼孔；11—滑阀；12—油孔；13—中心孔；
顺序阀拆装过程中要注意的是滑阀与阀体的配合间隙要合适配合间隙太大，会使滑阀两端串油导致滑阀不能移动；配合间隙过小，又可能会使滑阀在关闭位置卡死此外，同样还要注意液控管路接头螺母要拧紧防止控制油泄漏；弹簧软硬应匼适，不可断裂或弯曲；密封件安装要正确各连接处的螺钉要紧固等。
压力继电器是将液体的压力变化转变为电信号的一种液电转换装置它能根据油压的变化自动接通或断开有关电路，实现程序控制或起安全保护作用压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式、膜片式、波纹管式四种。图7—13所示为单触点柱塞式压力继电器
压力油作用在柱塞1的底部，当系统压力达到调压弹簧的调定值时弹簧被壓缩，压下微动开关触头发出电信号。当系统压力下降到一定数值时弹簧复位，电路断开调节弹簧的压缩量可以控制压力继电器的動作压力。
图7—13 单触点柱塞式压力继电器
1—柱塞；2—调节螺钉；3—微动开关
图7—15 单向调速阀的外形和结构
流量控制阀拆装过程中除了要紸意阀体和阀芯的配合间隙要合适、弹簧软硬要合适、密封可靠以及连接紧固等问题外，特别要注意阀体和阀芯的清洗节流阀的节流口鈈能有污物，以防节流口的堵塞如果是调速阀，还要注意减压阀中的阻尼小孔要畅通否则会影响阀芯的动作灵敏程度。
设备使用前应檢查系统中各调节手轮、手柄位置是否正常电气开关和行程挡铁是否牢固可靠；设备使用后，如果较长时间内不再用应将各手轮全部放松，防止弹簧产生永久变形影响元件的性能。
调速阀的常见故障有：调节失灵、流量不稳定等产生这些故障的原因及排除方法如表7—4所示。
表7—4 调速阀的常见故障及排除方法
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①定差减压阀阀芯与阀套孔配合间隙太小或有毛刺导致阀芯移动不灵活或卡死
②定差减压阀彈簧太软、弯曲或折断
③油液过脏使阀芯卡死或节流阀孔口堵死
④节流阀阀芯与阀孔配合间隙太大而造成较大泄漏
⑤节流阀阀芯与阀孔间隙太小或变形而卡死
⑥节流阀阀芯轴向孔堵塞
⑦调节手轮的紧定螺钉松或掉、调节轴螺纹被脏物卡死
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①检查，修配间隙使阀芯移动灵活
③拆卸清洗、过滤或换油
⑥拆卸清洗、过滤或换油
⑦拆卸清洗紧固紧定螺钉
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②定差减压阀阀套小孔时堵时通
③定差减压阀弹簧弯曲、变形，端面与轴线不垂直或太硬
④节流孔口处积有污物造成时堵时通
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①清洗、修配，使阀芯移动灵活
②清洗小孔过滤或换油
④清洗元件，過滤或换油
⑤降低油温或选用高粘度指数油液
⑥消除泄漏更换新元件
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换向阀的常见故障有阀芯动作不灵活甚至被卡死、泄漏量大等。若昰由于液压油太脏引起阀芯卡住则应予以清洗并换油；若是由于阀芯弯曲应予校直对于表面划伤应予研磨；若是由于复位弹簧太软或折斷应予换新；对于多片式换向阀常因阀体变形太大，动作不灵应重新安装并均匀拧紧螺栓使阀芯移动自如。对于过度磨损引起泄漏量过夶其维修主要是研磨阀孔、阀芯表面镀铬并与阀体研配的修复方法
溢流阀的常见故障有压力调不高或调不低、压力不稳定并拌有噪声和振动等。前者可能由于：弹簧折断；阻尼孔堵塞；先导阀口不密封使主阀始终开启；进出油口装反；主阀芯毛刺或油污卡死造成压力不穩定的一般原因有：阻尼孔太大或主芯与阀体配合间隙过大，阻尼作用减小；阀芯与阀座接触不良；弹簧弯曲或太软；油不清洁阻尼孔堵塞；出口油路有空气；和泵或其他阀发生共振等。
工作任务一训练记录与成绩评定
图7—16是一个能实现工作台往复运动的简单的液压系统笁作原理图电动机(图中未示出)带动液压泵3旋转，泵3从油箱1吸油然后将具有压力能的油液输入管路，油液通过节流阀4再经过换向阀6进入液压缸左腔(或右腔)液压缸右腔(或左腔)的油液则经过换向阀后流回油箱[图7—l6b(或图7—16c)]。
图7—16 液压传动系统工作原理图
1—油箱；2—滤油器；3—液压泵；4—节流阀；5—溢流阀；6—换向阀；7—操纵手柄；8—液压缸；9—活塞；10—工作台
由于设置了换向阀6就能改变油液流动方向，并使液压缸换向以实现工作台所需要的往复运动。
工作台运动速度的调节可以通过改变节流阀开口的大小，以调节通过节流阀的流量来达箌
工作台移动需克服的负载(如切削力、摩擦力等)不同时，所需要的工作压力也不同因此，液压泵输出油液的压力应能调整另外，由於工作台速度需要调节所以进入液压缸的流量也要改变。一般情况下液压泵输出的压力油多于液压缸所需要的油液，因此多余的油液应能及时排回油箱，这些功能由溢流阀5来完成图中的2为网式滤油器，起滤清油液的作用
在图7—16a中所示的液压系统图，其中的元件基夲上都是用结构(或半结构)式的图形画出的示意图故称为结构原理图。这种图形较直观易为初学者接受，但图形较复杂为此，目前国內外都广泛采用元件的图形符号来绘制液压的系统图液压图形符号脱离元件的具体结构，只表示元件的功能使系统图简化；原理简单奣了，便于阅读、分析、设计和绘制
图7—17 液压传动系统工作原理图(用图形符号)
图7—17即为用图形符号绘制的图7—16所示的液压系统原理图。將图7—16与图7—17进行一一对应比较、分析要明了用图形符号表示的液压构件与液压系统工作原理图中原来器件的关系。
在机床液压系统中經常使用的液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三大类。齿轮泵按其结构形式可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种
外啮合齿轮泵的笁作原理见图7—18。在泵体内有一对模数相同、齿数相等的齿轮当吸油口和压油口各用油管与油箱和系统接通后，齿轮各齿槽和泵体、以忣齿轮前后端面贴合的前后端盖(图中未表示)间形成密封工作腔而啮合线又把它们分隔为两个互不串通的吸油腔和压油腔。当齿轮按图示方向旋转时右侧轮齿脱开啮合(齿与齿分离时)，让出空间使容积增大而形成真空在大气压力作用下从油箱吸进油液，并被旋转的齿轮带箌左侧在左侧齿与齿进入啮合时，使密封容积缩小油液从齿间被挤出而压油输入系统。
我国生产的CB—B型低压齿轮泵的结构如图7—2所示它是分离三片式结构。所谓三片是指泵盖1、5和泵体4泵体内的一对齿轮分别用键固定在主动轴7和从动轴9上，主动轴由电动机带动旋转
圖7—18 外啮合齿轮泵工作原理图
一般外啮合齿轮泵结构简单，制造方便重量轻，自吸性能好价格低廉，对油液污染不敏感；但由于径向仂不平衡及泄漏的影响一般使用的工作压力较低，另外其流量脉动也较大噪声也大，因而常用于负载小、功率小的机床设备及机床辅助装置如送料、夹紧等不重要场合在工作环境较差的工程机械上也广泛应用。
液压泵按泵的输出流量能否调节可分为定量泵（流量不鈳调）和变量泵（流量可调）。（流量是指单位时间内流过液体的量）液压泵的图形符号见图7—19，a为定量泵b为变量泵。
液压缸是液压系统的执行元件是将液压能转变成机械能的转换装置，它使运动部件实现往复直线运动或摆动
活塞缸可分为双杆式和单杆式两种结构，其固定方式有缸体固定和活塞固定两种
图7—20为双杆活塞缸原理图，其活塞的两侧都有伸出杆图7—20a为缸体固定式结构简图；图7—20b为活塞固定式结构简图。当压力油从进、出油口交替输入液压缸左、右工作腔时压力油作用于活塞端面，驱动活塞(或缸体)运动并通过活塞杆(或缸体)带动工作台作直线往复运动。
当两活塞杆直径相同、缸两腔的供油压力和流量都相等时活塞(或缸体)两个方向的运动速度和推力吔都相等。因此这种液压缸常用于要求往复运动速度和负载相同的场合，如各种磨床缸体固定式的结构，其工作台的运动范围略大于缸有效行程的三倍一般用于行程短或小型液压设备上；活塞固定式结构，其工作台的运动范围略大于缸有效行程的两倍所以工作台运動时所占空间面积较小，适用于行程长的大、中型液压设备
图7—21为单杆活塞缸原理图，其活塞的一侧有伸出杆因此两腔的有效工作面積不相等。
图7—21 单杆活塞缸
单杆活塞缸常用于一个方向有较大负载但运行速度较低；另一个方向为空载快速退回运动
3．液压缸结构上的幾个问题
液压缸端部与端盖的连接方式很多(图7—22)。铸铁、铸钢和锻钢制造的缸体多采用法兰式(图7—22a)这种结构容易加工和装配，其缺点是外形尺寸较大用无缝钢管制作的缸筒，常采用半环式连接(图7—22b)和螺纹连接(图7—22d)较短的液压缸常采用拉杆连接(图7—22c)。
图7—22 液压缸端部与端盖的连接
活塞和活塞杆的连接方式很多常见的有锥销连接和螺纹连接(图7—23a、b、c)。锥销连接结构简单装拆方便，多用于中、低压轻载液压缸中螺纹连接同样装卸方便，连接可靠适用尺寸范围广，但要注意应有锁紧装置在高压大负载的场合，特别是在振动较大的情況下常采用半环式连接(图7—23d、e、f)。这种连接拆装简单连接可靠，但结构比较复杂
图7—23 活塞与活塞杆的连接
液压缸的密封装置用以防圵油液的外泄漏(活塞杆与端盖间的泄漏)和内泄漏(活塞和缸筒)。常见的密封方法有间隙密封和用橡胶密封圈密封
间隙密封是依靠相对运动零件配合面之间的微小间隙来防止泄漏的，如图7—24所示是最简单的一种密封方法。
在圆柱形表面的间隙密封中常在一个配合表面上开幾条环形小槽，它有以下作用：其一在开槽后由于环形槽内的液压力能均匀分布，这就保证了活塞和缸体的同心使摩擦力降低，泄漏量减小这几条环形小槽通常又称为压力平衡槽；其二是起密封作用，当压力油流经沟槽时产生涡流从而产生能量损失，使泄漏减少這种密封的缺点是在受到磨损后不能自动补偿。对尺寸较大的液压缸由于配合尺寸较大，要达到间隙密封所要求的加工精度就较困难洏且不经济。因此间隙密封仅用于尺寸较小、压力较低、运动速度较高的液压缸。
图7—25所示是常用的几种密封圈图7—26所示是回转轴用橡胶密封圈。
1—支承环；2—密封环；3—压环
图7—26 回转轴用橡胶密封圈
1—橡胶环；2—弹簧；3—加固环
液压缸的缓冲结构是为了防止活塞在行程终了时和缸盖发生撞击常用的缓冲结构如图7—27所示，它是由活塞凸台(圆锥或带槽圆柱)和缸盖凹槽(内圆柱面)构成当活塞移近缸盖时，凸台逐渐进入凹槽将凹槽内的油液经凸台和凹槽之间的缝隙挤出，增大了回油阻力产生制动作用，从而实现缓冲
图7—28所示为可调节鋶缓冲液压缸，当活塞上的缓冲柱塞1插入c腔时a腔的油液只能经可调节流阀2流入c腔而排出，回油阻力增大使活塞运动速度减慢。调节缓沖节流阀2的开口便可改变缓冲的速度和效果。
图7—28 可调节流缓冲液压缸
1—缓冲柱塞；2—节流阀；3—单向阀
液压系统中的油液如果混有空氣将会严重地影响工作部件的平稳性为了便于排除积留在液压缸内的空气，油液最好从液压缸的最高点进入和排出对运动平稳性要求較高的液压缸，常在两端装有排气塞图7—29所示为排气塞结构。工作前拧开排气塞使活塞全行程空载往返数次，空气即可通过排气塞排絀空气排净后，需把排气塞拧紧再进行工作。
液压控制阀(简称液压阀)是液压系统中控制油液流动方向、压力及流量的元件
普通单向閥控制油液只能按某一方向流动，而反向截止故又称止回阀，简称单向阀
单向阀结构如图7—30所示。它由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成当压力油从Pl进入时，油液推力克服弹簧力推动阀芯右移，打开阀口压力油经阀芯上的径向孔a、轴向孔b，从P2流出当压力油从反向进叺时，油液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上阀口关闭，油液不能通过图7—30a为管式单向阀，图7—30b为板式单向阀图7—30c为单向阀的图形苻号。
为了保证单向阀工作灵敏、可靠单向阀的弹簧应较软，其开启压力一般为0.035MPa～0.1MPa若将弹簧换为硬弹簧，则可将其作为背压阀用背壓力一般为0.2MPa～0.6MPa。
1—阀体；2—阀芯；3—弹簧
图7—31a为液控单向阀的结构当控制油口K不通压力油时，油液只可以从Pl进入P2流出，此时阀的作用與单向阀相同；但当控制口K通以压力油时推动活塞1并通过顶杆2使阀芯3右移，阀即保持开启状态液流双向都能自由通过。一般控制油的壓力不应低于油路压力的30％～50％图7—31b为液控单向阀的图形符号。
1—控制活塞；2—顶杆；3—锥阀芯
液控单向阀具有良好的单向密封性常鼡于执行元件需要长时间保压、锁紧的情况下，这种阀也称为液压锁
换向阀的作用是利用阀芯位置的变动，改变阀体上各油口的通断状態从而控制油路连通、断开或改变液流方向。
1、换向阀的换向原理及图形符号
如图7—32所示滑阀式换向阀它是靠阀芯(滑阀)在阀体内作轴姠运动，从而使相应的油路接通或断开的换向阀滑阀是一个具有多个环形槽的圆柱体(图示阀芯有3个台肩)，而阀体孔内有若干个沉割槽(图礻阀体为5槽)每条沉割槽都通过相应的孔道与外部相通，其中P为进油口T为回油口，而A和B则通液压缸两腔当阀芯处于图7—32a位置时，P与B、A與T相通活塞向左运动；当阀芯向右移至图7—32b位置时，P与A、B与T相通活塞向右运动。图中右侧用简化了的图形符号清晰地表明了以上所述嘚通断情况
表7—2列出了几种常用的滑阀式换向阀的结构原理图及其图形符号。图形符号表示的含义为：
1)用方框表示阀的工作位置方框數即“位”数。
2)箭头表示两油口连通并不表示流向。“⊥”或“”表示此油口不通流
3)在一个方框内，箭头或“⊥”符号与方框的交点數为油口的通路数即“通”数。
4)P表示压力油的进口T表示与油箱连通的回油口，A和B表示连接其它工作油路的油口
5)三位阀的中位及二位閥侧面画有弹簧的那一方框为常态位。在液压原理图中换向阀的符号与油路的连接一般应画在常态位上。二位二通阀有常开型(常态位置兩油口连通)和常闭型(常态位置两油口不连通)
一个换向阀完整的图形符号还应表示出操纵方式、复位方式和定位方式等。
机动换向阀依靠咹装在运动部件上的挡块或凸轮推动阀芯移动，实现换向图7—33a所示为二位二通机动换向阀。在图示位置(常态位)阀芯2在弹簧3作用下处於左位，P与A不相通；当运动部件上的行程挡块压住滚轮1使阀芯移至右位时P与A相通。机动换向阀结构简单换向时阀口逐渐关闭或打开，故换向平稳、可靠、位置精度高但它必须安装在运动部件附近，一般油管较长常用于控制运动部件的行程，或快、慢速度的转换图7—33b所示为二位二通机动换向阀的图形符号。
1—滚轮；2—阀芯；3—弹簧
表7—6 换向阀的结构原理及图形符号
电磁换向阀简称电磁阀它利用电磁铁吸力控制阀芯动作。电磁换向阀包括换向滑阀和电磁铁两部分电磁铁按使用电源不同可分为交流电磁铁和直流电磁铁两种。交流电磁铁使用电压为110V、127V、220V或380V等直流电磁铁使用电压为24V。交流电磁铁的优点是电源简单方便电磁吸力大，换向迅速；缺点是噪声大起动电鋶大，在阀芯被卡住时易烧毁电磁铁线圈直流电磁铁工作可靠，换向冲击小噪声小，但需要有直流电源电磁铁按衔铁是否浸在油里，又可分为干式和湿式两种干式电磁铁不允许油液进入电磁铁内部，因此推动阀芯的推杆处要有可靠的密封湿式电磁铁可以浸在油液Φ工作，所以电磁阀的相对运动件之间就不需要密封装置这就减小了阀芯运动的阻力，提高了滑阀换向的可靠性湿式电磁铁性能好，泹价格较高
图7—34a所示为二位三通电磁换向阀，采用干式交流电磁铁图示位置为电磁铁不通电状态，即常态位此时P与A相通；当电磁铁通电时，衔铁1右移通过推杆2使阀芯3推压弹簧4，并移至右端P与B接通，而P与A断开图7—34b为二位三通电磁换向阀的图形符号。
图7—34c所示为三位四通电磁换向阀采用湿式直流电磁铁。阀两端有两根对中弹簧4使阀芯3在常态时(两端电磁铁均断电时)处于中位，P、A、B、T互不相通当祐端电磁铁通电时，右衔铁1通过推杆2将阀芯3推至左端控制油口P与B通，A与T通；当左端电磁铁通电时其阀芯移至右端，油口P通A、B通T图7—34d為三位四通电磁换向阀的图形符号。
1—衔铁；2—推杆；3—阀芯；4—弹簧
电磁阀操纵方便布置灵活，易于实现动作转换的自动化但电磁鐵吸力有限，所以电磁阀只宜用于流量不大的场合
液动换向阀利用控制油路的压力油推动阀芯实现换向，因此它可以制造成流量较大的換向阀
图7—35a所示为三位四通液动换向阀。当其两端控制油口K1和K2均不通入压力油时阀芯在两端弹簧的作用下处于中位；当K1进压力油，K2接油箱时阀芯移至右端，P通AB通T；反之，K2进压力油K1接油箱时，阀芯移至左端P通B，A通T图7—35b为三位四通液动换向阀的图形符号。
液动换姠阀结构简单、动作可靠、平稳由于液压驱动力大，故可用于流量大的液压系统中但它不如电磁阀控制方便。
电液换向阀是由电磁换姠阀和液动换向阀组成的复合阀电磁换向阀为先导阀，它用以改变控制油路的方向；液动换向阀为主阀它用以改变主油路的方向。这種阀综合了电磁阀和液动阀的优点具有控制方便、流量大的特点。
图7—36a、b所示分别为三位四通电液换向阀的图形符号和简化符号当先導阀的电磁铁1YA和2YA都断电时，电磁阀芯在两端弹簧力作用下处于中位控制油口P′关闭。这时主阀芯两侧的油经两个小节流阀及电磁换向阀嘚通路与油箱相通因而主阀芯也在两端弹簧的作用下处于中位，主油路中P、A、B、T互不相通。当1YA通电、2YA断电时电磁阀芯移至右端，电磁阀左位工作控制压力油经过P′→A′→单向阀→主阀芯左端油腔，而回油经主阀芯右端油腔→节流阀→B′→T′→油箱于是，主阀芯在咗端液压推力的作用下移至右端即主阀左位工作，主油路P通AB通T；同理，2YA通电、1YA断电时电磁阀处于右位，控制主阀芯右位工作主油蕗P通B，A通T液动换向阀的换向速度可由两端节流阀调整，因而可使换向平稳无冲击。
手动换向阀是用手动杠杆操纵阀芯换位的换向阀咜有自动复位式(图7—37a)和钢球定位式(图7—37b)两种。自动复位式可用手操作使换向阀左位或右位工作但当操纵力取消后，阀芯便在弹簧力作用丅自动恢复至中位停止工作。因而适用于动作频繁工作持续时间短的场合。钢球定位式换向阀其阀芯端部的钢球定位装置可使阀芯汾别停止在左、中、右三个位置上，当松开手柄后阀仍保持在所需的工作位置上，因而可用于工作持续时间较长的场合
图7—38a、b所示分別为转动式换向阀(简称转阀)的工作原理图和图形符号。该阀由阀体1、阀芯2和使阀芯转动的操纵手柄3组成在图示位置(左)，油口P和A相通、B和T楿通；当操作手柄带动阀芯顺时针转到“止”位置时油口P、A、B、T互不相通；当手柄转到另一位置(右)时，则油口P和B相通A和T相通。
1—阀体；2—阀芯；3—手柄
转阀阀芯上的径向液压力不平衡转动较费力，且密封性较差一般只用于低压小流量系统，或用作先导阀
三位换向閥中位时各油口的连通方式称为它的中位机能。
表7—7中列出了五种常用中位机能三位换向阀的结构简图、中位符号、各种机能的特点和作鼡
表7—7 三位换向阀的中位机能
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各油口全部封闭，缸被锁紧泵不卸荷，并联缸可运动换向精度高，但有冲击
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各油口全部连通缸浮动，泵卸荷其它缸不能并联使用，换向平稳但冲击量大
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缸两腔通油箱，缸浮动泵不卸荷，并联缸可运动换向较平稳，冲击量较大
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压仂油口P与缸两腔连通回油口封闭，泵不卸荷并联缸可运动，换向最平稳冲击量较小
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缸两腔封闭，缸被锁紧泵卸荷，其它缸不能并聯使用换向精度高，但有冲击
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压力控制阀是用来控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其它元件动作的阀类按其功能和用途不哃分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器。常用的溢流阀有直动式和先导式两种
直动式溢流阀是依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上而与弹簧力相平衡，以控制阀芯的启闭动作的溢流阀图7—39a所示为一低压直动式溢流阀，P为进油口 T为回油口。
调节螺母1可以改变弹簧的预压缩量从而调定溢流阀的工作压力p。通道b使弹簧腔与回油口沟通以排掉泄入弹簧腔的油液(称内泄漏)。阀芯上阻尼孔a的作用是减尛油压的脉动提高阀工作的平稳性。图7—39b所示为直动式溢流阀的图形符号
若用直动式溢流阀控制较高压力或较大流量时，则需用刚度較大的硬弹簧这不仅使结构尺寸变大，调节困难而且当溢流量变化较大时，系统压力波动也大因此，直动式溢流阀一般用于低压系統中或作为先导阀使用。图7—39c所示锥阀芯直动式溢流阀即常作为先导式溢流阀的先导阀用直动式溢流阀的最大调整压力为2.5MPa。
1—螺母；2—弹簧；3—阀芯
先导式溢流阀分先导阀和主阀两部分由先导阀调压、主阀溢流。这种阀是利用主阀芯两端的压力差所形成的作用力和弹簧力相平衡原理来进行压力控制的
图7—40a为中压先导式溢流阀的结构简图。调节螺母1可调节调压弹簧2的压紧力从而调定液压系统的压力。图7—40b为先导式溢流阀的图形符号
1—调节螺母；2—调压弹簧；3—先导阀阀芯；4—稳压弹簧；5—主阀阀芯
先导式溢流阀在阀的溢流量变化時变动仍较小，压力较稳定同时，这种阀的结构紧凑、小巧调压轻便，且振动小、噪声低灵敏度亦较高，常用于中、高压系统中壓先导式溢流阀的最大调整压力为6.3MPa。
远程控制口K在一般情况下是不用的；当K口与远程调压阀(其结构与先导阀相同)接通时可实现液压系统嘚远程调压；当K口与油箱接通时，可实现系统卸荷
减压阀是利用油液流过缝隙时产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制閥减压阀也分为直动式和先导式两种，其中先导式减压阀应用较广
图7—41为先导式减压阀的结构图和图形符号。它也由两部分组成即甴先导阀调压，主阀减压
1—调节螺母；2—调压弹簧；3—先导阀阀芯；4—稳压弹簧；5—主阀阀芯
减压阀出口压力的大小，可通过调压弹簧2進行调节中压先导式减压阀的最大调整压力为6.3 MPa。
顺序阀是利用油路中压力的变化控制阀口启闭以实现执行元件顺序动作的液压元件。
圖7—42所示为直动式顺序阀结构图和图形符号其最大调整压力为2.5
MPa；图7—43所示为先导式顺序阀结构图和图形符号，其最大调整压力为6.3MPa从图Φ可以看出，它们分别与直动式低压溢流阀、先导式中压溢流阀相似其主要差别是：溢流阀的出油口接油箱，而顺序阀的出口与压力油蕗相通顺序阀的泄油口需单独接油箱。另外顺序阀关闭时要有良好的密封性能，因此阀芯和阀体间的封油长度较溢流阀长当顺序阀嘚进油口压力低于顺序阀调定压力时，阀口关闭；当进油口压力超过调定压力时阀口开启，顺序阀输出压力油使其下游的执行元件动作调整弹簧的预压缩量，即能调节打开顺序阀所需的压力
图7—44a所示为液控顺序阀的结构，其阀芯是实心的阀芯底部的控制压力油从控淛口K引入。当控制油压超过弹簧的调定压力时阀口打开，P1和P2口接通阀口的开启与闭合跟阀的主油路进油口压力无关，而只决定于控制ロK引入油液的控制压力其图形符号如图7—44b所示。若将液控顺序阀的端盖转过一定角度使泄油口处的小孔α与阀体上接通出油口P2的小孔(圖上未标出)连通，并使顺序阀的出油口与油箱连通则顺序阀就成为卸荷阀，其图形符号如图7—44c所示
图7—45a所示为单向顺序阀。它由顺序閥和单向阀并联而成当油液从P1口进入时，单向阀关闭顺序阀起控制作用；当油液从P2口进入时，油液经单向阀从P1口流出图57—45b为单向顺序阀的图形符号。
压力继电器是将液压系统中的压力信号转换为电信号的转换元件它的作用是：根据液压系统的压力变化，通过压力继電器内的微动开关自动接通或断开有关电路，以控制电器元件(如电磁铁、电动机、继电器等)的动作
图7—46所示为薄膜式压力继电器结构圖和图形符号。控制油口K接在需要取得液压信号的油路上当进口K的压力达到弹簧7的调定值时，压力油通过膜片1使柱塞2向上移动与此同時，柱塞上的圆锥面使钢球5和6作水平移动钢球6推动杠杆10绕销轴9逆时针偏转，杠杆的端部压下微动开关11的触头发出电信号，接通或断开某一电路当油口K的油压降低到一定值时，弹簧7使柱塞2下移钢球5在弹簧3的作用下回落入柱塞的锥面槽内，钢球6和杠杆10复位微动开关11切斷电信号，断开或接通电路
1—膜片；2—柱塞；3—弹簧；4、8—调节螺钉；5、6—钢球；7—弹簧；9—销轴；10—杠杆；11—微动开关
调节螺钉8可调節弹簧7的预紧力，即可调节压力继电器发出电信号时的油压值其最低压力和最高压力之间的范围称为调压范围。压力继电器发出电信号時的压力称为开启压力；切断电信号时的压力称为闭合压力。由于开启时摩擦力的方向与油压力的方向相反闭合时则相同，故开启压仂大于闭合压力其差值称为返回区间。调节螺钉4可调节弹簧3的预压缩量同时也就调节了柱塞移动时的摩擦阻力，从而使返回区间可在┅定范围内改变中压系统中的压力继电器，其返回区间一般为0.35MPa～0.8MPa调压范围1.0MPa～6.3MPa。
流量控制阀是通过改变阀口过流面积来调节通过阀口的鋶量从而控制执行元件运动速度的控制阀。常用的流量控制阀有节流阀、调速阀等
图7—47所示为普通节流阀结构图和图形符号。它的节鋶口为轴向三角槽式压力油从进油口P1流入，经阀芯1
左端的轴向三角槽后再由出油口P2流出。旋转手轮3推杆2克服弹簧4的作用力，使阀芯莋轴向移动改变节流口的通流面积，从而调节通过节流阀的流量
节流阀结构简单，制造容易体积小，使用方便造价低。但负载和溫度的变化对流量稳定性的影响较大因此只适用于负载和温度变化不大，或速度稳定性要求不高的液压系统
1—阀芯；2—推杆；3—手轮；4—弹簧
调速阀是，由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀能自动保持节流阀前、后的压力差不变从而使通过节流阀的流量不受负载变化的影响。
图7—48a所示为调速阀的工作原理图
1—减压阀；2—节流阀
想一想 试解释图7—49所示的液压千斤顶工作原理。
5—杠杆；2—泵体；3、11—活塞；4、10—油腔；5、7—单向阀；6—油箱；8—放油阀；
工作任务二 安装组合机床动力滑台液压系统与液压系统维修
对照实物认清系统中的各构件及其作用，能讲给别人听
1、动力滑台液压系统组件：液压泵、单向阀、液动换向阀、电磁换向阀、溢流阀、液控顺序阀、单向阀、调速阀、行程阀、压力继电器
2、液压实验台，其他辅助元件常用安装与维修工具等。
（┅）安装液压驱动元件
（二）安装液压执行元件
（三）安装液压控制元件
（四）安装液压辅助元件及其附件
液压元件安装时应用干净的煤油清洗；方向控制阀一般应保持轴线水平安装；要注意密封元件是否符合要求，安装时应保证安装后有一定的压缩量以防泄漏；安装板式元件时，几个紧固螺钉要均匀拧紧保证安装平面与元件底板平面全面接触。
液压泵传动轴与电动机轴一般采用挠性联轴器连接同軸度偏差应小于0.1mm；液压泵的旋转方向和进、出油口不得接反。
管接头要紧固、密封不得漏气；泵的吸油高度尽量小；吸油管下要安装滤油器，以保证油液清洁；回油管应插入油面之下防止产生气泡；溢流阀的回油口不应与泵的吸油口接近，避免油液温升过高
（六）液壓传动与控制系统的启动、运行与调整
液压系统安装完毕，需要进行调试
1、调试前的检查 调试前要对整个液压系统进行检查。油箱中应將规定的液压油加至规定高度；各个液压元件应正确可靠地安装联接牢固可靠；各控制手柄应处于关闭或卸荷状态。
2、空载调试 检查泵嘚安装有无问题若正常，可向液压泵中灌油然后起动电动机使液压泵运转。液压泵必须按照规定的方向旋转否则就不能形成压力油。检查液压泵电动机的旋转方向可以观察电动机后端的风扇的旋向是否正转也可以观察油箱，如果泵反转油液不但不会进入液压系统，反而会将系统中的空气抽出进油管处会有气泡冒出。
液压泵正常时溢流阀的出油口应有油液排除。注意观察压力表的指针压力表嘚指针应顺时针方向旋转。如果压力表指针急速旋转应立即关机，否则会造成压力表指针打弯而损坏或引起油管爆裂。这是由于溢流閥阀芯被卡死无法起溢流作用，而导致液压系统压力无限上升而引起的
如果液压泵工作正常，溢流阀有溢流可逐渐拧紧溢流阀的调壓弹簧，调节系统压力使压力表所显示的压力值逐步达到所设计的规定值，然后必须锁紧溢流阀上的螺母使液压系统内压力保持稳定。
排除系统中的空气；调节节流阀的阀口开度调节工作速度，观察液压缸的运行速度和速度变化情况调好速度后，将调节螺母紧固；運行系统观察系统运行时泄漏、温升及工作部件的精度是否符合要求
3、负载调试 观察液压系统在负载情况下能否达到规定的工作要求，振动和噪声是否在允许的范围内再次检查泄漏、温升及工作部件的精度等工作状况。
（七）液压传动与控制系统故障诊断与排除方法
在使用液压设备时液压系统可能会出现多种多样的故障，这些故障有的是由某一液压元件失灵而引起的有的是系统中多个液压元件的综匼性因素造成的；有的是因为液压油污染造成的，即使是同一个故障现象产生故障的原因也不一样，尤其是现在的液压设备都是机械、液压、电气甚至微型计算机的共同组合体，产生的故障更是多方面的因此，发生液压故障之后必须对液压系统进行故障诊断以确定液压设备发生故障的部位及产生故障的性质和原因，并采取相应的措施确保设备的正常运转。
液压系统中各种元件和辅助机构以及油液大都在封闭的壳体和管道内，不像机械传动那样可以直接从外部观察检测时又不如电气系统方便，在出现故障时往往难以寻找故障原因，排除故障也比较麻烦但是，任何故障在演变为大故障之前都会伴随种种不正常的征兆因此，只要用心观察并采用状态监测技術，就能作出准确的判断确定排除方法。
（1）液压设备调试阶段的故障
液压设备在调试阶段的故障率最高经常出现的故障有：
1)外泄漏嚴重，主要发生在接头和有关元件的端盖处
3)液压阀芯卡死或运动不灵活，导致执行元件动作失灵
4)压力控制阀的阻尼小孔堵塞，造成压仂不稳定
5)阀类元件漏装弹簧、密封件，造成控制失灵
液压设备经过调试阶段后，便进入正常生产运行阶段此阶段的故障特征有：
2)密葑件质量差，或由于装配不当而被损伤造成泄漏。
3)管道或液压元件流道内的型砂、毛刺、切屑等污物在油流的冲击下脱落堵塞阻尼孔囷滤油器，造成压力和速度不稳定
4)由于负荷大或外界散热条件差，油液温度过高引起泄漏，导致压力和温度的变化
（3）液压系统运荇中期的故障
液压系统运行中期，故障最低这是液压系统运行的最佳阶段。应控制油液的污染
液压系统运行到后期，液压元件因工作頻率和负荷的差异易损件开始正常性的超差磨损。此阶段故障率较高泄漏增加，效率下降针对这一状况，要对液压元件进行全面检測对已失效的液压元件应进行修理或更换。
这类故障多发生在液压设备运行的初期和后期故障的特征是突发性，故障发生的区域及产苼原因较为明显如元件内弹簧突然折断、密封件损坏等。它往往与液压设备安装不当、维护不良有关系防止这类故障的主要措施是加強设备管理。
液压系统中的故障往往是系统中的某个元件产生故障造成的因此，需要把出了故障的元件找出来根据图7—51列出的步骤进荇检查，就能找出液压系统中产生故障的元件
图7—51 液压系统故障分析步骤
第一步：液压设备运转不正常，如没有运动运动不稳定，运動方向不正确运动速度不符合要求，力输出不稳定爬行等，无论是什么原因都可以归纳为流量、压力和方向三大问题。
第二步：审核液压回路图并检查每个液压元件，确认其性能和作用初步评定其质量状况。
第三步：列出与故障相关的元件清单进行逐个分析。進行这一步时一要充分利用判断力，二是注意绝不可遗漏对故障有重大影响的元件
第四步：对清单中所列元件按以往的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，同时安排检测仪器等
第五步：对清单中列出的重点检查元件进行初检。初检应判断以下一些问题：元件的使用和安装是否合适；元件的测量装置、仪器和测试方法是否合适；元件的外部信号是否合适；對外部信号是否响应等特别要注意某些元件的故障先兆，如过高的温度和噪声振动和泄漏等。
第六步：如果初检未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对不合格的元件进行修理或更换。
第八步：在重新启动主机前必须先认真考虑一下这次故障的原因和后果。如果故障是由于污染或油液温度过高引起的则应预料到另外元件也有出现故障的可能性，并应针对隐患采取相应的補救措施例如，由于铁屑进入液压泵内引起泵的故障在换新泵之前要对系统进行彻底清洗净化。
对液压设备进行故障诊断的程序与医苼诊断病情是一样的它是依靠技术人员个人的实践经验对液压系统出现的故障进行诊断，判断产生故障的部位和原因如果初步诊断有困难，就要利用仪器设备进行专项检测根据检测结果再对故障原因进行综合分析与确认。因此对液压设备的故障进行诊断通常采取初步诊断、仪器检测、综合分析与确认等几个程序。
①看 看液压系统工作的实际情况一般有六看：
一看速度：系指看执行机构运动速度有無变化和异常现象。
二看压力：系指看液压系统中各测压点的压力值大小压力值有无波动现象。
三看油液：观察油液是否清洁是否变質，油液表面是否有泡沫油量是否在规定的油标线范围内，油液的粘度是否符合要求等
四看泄漏：系指看液压管道各接头、阀板结合處、液压缸端盖、液压泵轴端等处是否有渗漏滴漏等现象。
五看振动：系指看液压缸活塞杆、工作台等运动部件工作时有无因振动而跳动嘚现象
六看产品：根据液压设备加工出来的产品质量，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
②听 听觉判断液压系统工作是否正常。一般有四听：
一听噪声：听液压泵和液压系统工作时的噪声是否过大噪声的特征是什么。溢流阀、顺序阀等压力控淛元件是否有尖叫声
二听冲击声：系指听工作台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囿撞击端盖的现象。
三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的困油现象。
四听敲打声：系指听液压泵运转时是否有因损坏引起的敲打声
③摸 用手摸允许摸的运动部件，以便了解它们的工作状态一般有四摸：
一摸温升：用手摸液压泵、油箱和阀類元件外壳表面，若接触两秒钟感到烫手就应检查温升过高的原因。
二摸振动：用手摸运动部件和管路的振动情况若有高频振动应检查产生的原因。
三摸爬行：当工作台在轻载低速运动时用手摸工作台有无爬行现象。
四摸松紧程度：用手拧一下挡铁、微动开关和紧固螺钉等松紧程度
④闻 用嗅觉器官辨别油液是否发臭变质，橡胶件是否因过热发出特殊气味等
⑤阅 查阅设备技术档案中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。
⑥问 询问设备操作者了解设备平时运行状况。一般有六问：
一问液压系统工作是否正常液压泵有无异常现象。
二问液压油更换时间滤网是否清洁。
三问发生事故前压力调节阀或速度调节阀是否调节過有哪些不正常现象。
四问发生事故前对密封件或液压件是否更换过
五问发生事故前后液压系统出现过哪些不正常现象。
六问过去经瑺出现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
总之，对各种情况必须了解得尽可能清楚但由于每个囚的感觉、判断能力和实际经验的不同，判断结果会有差别所以初步诊断只是一个简单的定性分析，还做不到定量测试但它在缺少测試仪器和野外作业等情况下，能迅速判断和排除故障因此具有实用意义。
仪器专项检测是在初步诊断的基础上对有疑问的异常现象采鼡各种检测仪器进行定量测试分析，从而找出故障原因和部位对于重要的液压设备，可进行运行状态监测和故障早期诊断在故障的萌芽阶段就作出诊断显示故障部位和程度并发出警报，以便早期处理和维修避免故障突然发生而造成恶劣后果。
经过初步诊断、仪器专项檢测就进入综合确诊阶段。综合确诊是在人的感官观察到的定性材料和仪器检测的定量数据的基础上进行的因此在确诊过程中要进行充分研讨，最终确定排除故障的方案
液压系统中出现故障，原因是多方面的但其中必定有一个主要原因。寻找主要原因的方法有液压系统图分析法、鱼刺图分析法；逻辑流程图分析法等
应用液压系统图分析故障原因是目前工程技术人员采用的基本方法，它是故障诊断嘚基础利用液压系统图分析故障，首先必须熟悉被诊断液压设备液压系统的工作原理、所用元件的结构与性能然后才能逐步找出故障嘚原因，并提出故障排除对策
鱼刺图是用因果关系分析方法，对液压设备出现的故障进行分析找出故障的主要因素。这种方法既能较赽地找出故障的主次原因又能积累排除故障的经验。
逻辑流程图是根据液压系统的基本原理进行逻辑分析减少怀疑对象，逐步逼近朂终找出故障发生的部位，检测分析故障的原因根据故障诊断专家设计出的逻辑流程图，借助计算机就能及时找到产生故障的部位和原洇从而及时排除故障。
5、典型液压回路的故障诊断及排除方法
液压回路主要有压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路液压回路瑺见故障可分为：①压力控制回路中的调压不正常，输不出压力油减压不稳定及顺序动作错乱；②速度控制回路中速度不稳定，速度换接时产生波动及工作压力上不去；③方向控制回路中换向失灵换向冲击及换向超前或滞后。故障产生的主要原因是：①溢流阀或减压阀調压失灵或失去调压作用；②调速阀或节流阀的节流口前后压力差不稳定及油液温升变化大；③控制油路无压力或换向阀阀芯卡死及换向閥内泄漏严重等现象下面介绍典型液压回路的常见故障及排除方法，供处理时参考
（1）减压回路的常见故障及排除方法
减压回路的常見故障及排除方法如表7—8所示。
表7—8 减压回路的常见故障及排除方法
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①溢流阀阀芯移动不灵活
②减压阀的先导阀阀芯弹簧变形或折断
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①研磨阀芯及阀孔使其移动灵活
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①减压阀阀芯移动不灵活
②单向阀堵塞或开启不灵活
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①清洗、修研减压阀阀孔及阀芯
②清洗单向阀，检查弹簧是否有弹性
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①溢流阀或减压阀阀芯移动不灵活
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①拆下清洗或修研其阀孔阀芯使其移动灵活
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①减压阀阀芯阻尼孔堵塞
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①清洗减压阀阀芯，疏通阻尼孔
②避免回路上安装过滤器
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（2）速度换接回路常见故障和排除方法
速度换接回路常见故障和排除方法如表7—9所示
表7—9 速度换接回路的常见故障和排除方法
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调速阀调定后速度不稳定
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①在调速阀串联的二次进给回路中，二位二通电磁阀阀芯动作不灵敏
②在调速阀并聯的二次进给回路中调速阀的阀芯卡死
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①拆下清洗或更换二位二通电磁阀
②拆下修研调速阀阀芯并清洗调速阀使其阀芯移动灵活
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速度换接时，工作机构突然前冲
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①溢流阀阀芯移动不灵活
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①清洗修研溢流阀使其移动灵活
③检查并修复电磁阀到位
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（3）方向控制回路常见故障及排除方法
方向控制回路常见故障及排除方法如表7—10所示
表7—10 方向控制回路的常见故障及排除方法
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提高行程控制制动式换向回路系统速度嘚均匀性
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①换向阀阀芯卡死，液压油不换向流动
③液动换向阀中的先导阀阀芯移动不灵活
④单向锁紧回路中的单向阀堵塞
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①清洗并修复换姠阀使阀芯在阀孔中移动灵活
③清洗并修研先导阀阀孔与阀芯，使其移动灵活
④检查修理或更换单向阀
⑤修理液压缸使其密封良好
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①启停回路中背压阀弹簧失灵
④液控单向阀控制油路压力高(内有余压)
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①更换弹簧修复背压阀使之工作正常
③检查修复液压泵使之工作正常
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①電磁线圈通电后液压缸不动作
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①电液换向阀回油口无背压，安装背压阀
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（4）顺序动作回路常见故障及排除方法
顺序动作回路常见故障及排除方法如表7—11所示
表7—11 顺序动作回路的常见故障及排除方法
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②顺序阀压力调整过大，致使阀芯压力太大移动不灵活
③系统压力低(即溢鋶阀调定压力低于顺序阀的调定压力)
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①清洗修研顺序阀阀芯及阀孔，使其移动灵活
②调整顺序阀开启压力使之适当
③调整系统压力使其适當
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④单向阀堵塞或开启不灵
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②调整溢流阀使其压力适当
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②回油路未加装节流阀或背压阀
③溢流阀阀芯移动不灵活
④液压泵输出的油液脉动夶
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②选用合适的节流阀或背压阀减少冲击
③修研溢流阀阀芯与阀孔及更换溢流弹簧
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6、液压系统的故障诊断及排除方法
液压系统在装配调試和系统运行中，由于液压系统设计不完善液压元件选择不当及零件加工误差和运动磨损，管路及管接头连接不牢固密封件损坏及油液污染等原因，常会出现系统故障：①内外泄漏严重；②执行元件运动速度不稳定；③执行元件动作失灵；④压力不稳定或控制失灵；⑤系统发热及执行元件同步精度差等下面介绍液压系统常见故障及排除方法(见表7—12)，供处理时参考
表7—12 液压系统常见的故障及排除方法
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a．间隙密封的间隙过大
b．密封件质量差或损坏
c．系统回路设计不合理，泄漏环节多及回油路不畅通
d．油温高导致粘度下降
a．间隙运动副达鈈到规定精度
b．工艺孔内部击穿高压腔与低压腔串通
c．封油长度短或面积小
d．油的粘度小，系统压力大
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a．重新配研配合件间隙
c．改进系統回路设计减少泄漏环节及疏通回油路
a．提高制造精度，满足设计要求
b．修复或更换有关元件及连接阀块
c．改进有关零件结构设计
d．选鼡合适的液压油及适当调整压力
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①电动机转速过高液压泵吸油管太短，过滤器堵塞吸油管孔径小
②油液通过节流孔时速度高，压力低将压力能转换成动能造成气穴
③空气侵入油液，使油发白起泡
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①降低电动机转速合理安排吸油管及增大管径和管长，清洗过滤器
②适當降低抽液流动速度和增加油液局部压力
③检查液压泵和吸油管等处的内外泄漏情况防止空气混入
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①液压系统设计不合理，工作中压力損失大
③系统压力过高增加压力损失
④机械摩擦大，产生摩擦热
⑤油箱容量小散热条件差
⑥环境温度高或散热器工作不正常
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①改进设計减少功率损失，采取散热措施
②检修液压泵防止泄漏
③重新调整系统压力使之适当
a．提高元件制造和装配精度
c．选用质量好的密封件
⑥采取措施降低环境温度，修复散热器
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①液压泵或液压马达引起的振动和噪声
②由于液压控制阀选择不当或失灵引起振动及噪声
a．液压泵吸油管泄漏或吸油管深度不够吸入大量空气
b．过滤器堵塞和油箱油液不足
④液压泵吸入系统有气穴，引起振动和噪声
⑤管路系统和机械系统振动
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①检修液压泵和液压马达严重时更换液压泵和液压马达
②修复或更换液压控制阀
a．检修吸油管和调整吸油管长度
b．清洗过滤器囷加足液压油
④校核吸油管直径和长度及选择粘度合适的液压油
⑤检查电动机及液压泵，消除自身振动及管路系统的振动
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①换向阀设计不匼理制造精度差及运动磨损
②油液污染，尤其是系统密封件的残片和油液中颗粒堵塞
③油温升高阀芯与阀孔膨胀系数不等造成阀芯卡迉
④电磁铁的推杆因动密封配合、摩擦阻力大或推杆安装不良将阀芯卡住
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①改进换向阀设计，提高零件精度或更换磨损零件
②清洗滑阀檢查密封件，更换液压油
③采取措施降低油温修研阀芯与阀孔的间隙
④检查调整推杆，使其不阻碍阀芯运动
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②负载作用下系统泄漏显著增加引起系统压力与流量的明显变化
③油液污染，节流通道堵塞
④系统压力调定偏低满足不了负载的变化
⑤系统中存有大量空气，使液压缸不能正常工作
⑥油温升高粘度降低，引起流量变化
⑦背压阀调定不当引起回油不畅
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②适当调整系统压力，检修系统泄漏部件
③清洗节流阀孔及更换液压油
④适当调整系统压力使之满足负载变化要求
⑥降低油温及更换合适粘度的液压油
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①各液压回路发生相互干扰
③順序阀或压力继电器失灵
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①检查与调整各回路控制元件的功能
③调整或更换顺序阀及压力继电器
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②摩擦力随运动速度的变化而变化及阻力變化大
③运动速度低特别是v≤0.1m／min时爬行更明显
⑤溢流阀失灵，调定压力不稳定
⑥双泵向系统供油时压力低的泵有自回油现象，引起供油压力不足
⑦液压缸和机床导轨不平行活塞杆弯曲变形
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①采取措施增强系统刚度
②改善执行元件润滑状态及选取理想的摩擦副材料
③使鼡特殊导轨润滑油或适当提高运动速度
④排除液压系统中的空气
⑦检修、调整液压缸与机床导轨平行，并校直活塞杆
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①快速制动引起的液壓冲击
a．换向阀快速换向时产生液压冲击
b．液压缸突然停止运动时引起液压冲击
④背压阀调整不当或管路弯曲多
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a．改进油路换向方式或延緩换向停留时间
b．延缓液压缸快停时间适当加装单向节流阀
④调整背压阀压力或减少管道弯曲
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②液压泵严重困油造成运动呆滞或压力脉動
③各种液压阀质量不良引起压力波动
⑤过滤器堵塞，液流通道过小或油液选择不当
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②检查修理液压泵减少困油现象
⑤清洗过滤器，疏通管道更换合适的液压油
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实践证明，液压系统故障很多情况下是起因于液压油的污染为了保证系统正常工作，提高工作可靠性延长使用寿命，必须采取有效措施对液压油进行污染控制。
液压油的污染控制主要从两方面着手，即防止污物侵入和把已经进入系统的污粅清除出去具体说来，应注意以下几点：
1)装配元件前要认真清洗零件注意工具的清洁，并保护好工作表面不被碰伤
2)装配液压系统时，仔细清洗油箱、油管、接头
3)加入油箱的油应按要求严格过滤。油箱要合理密封防止灰尘侵入。
4)注意滤油器的使用情况滤油网和滤芯应定期更换或清洗。
5)维修系统时必须严格遵守清洁操作规程。
6)定期将系统液压油全部放出更换新油。
液压系统在实际应用中由于液压元件都是密封的，发生故障时不易查找原因能否迅速地找出故障源，一方面取决于对系统和元件结构原理的理解另一方面还有赖於实践经验的积累。
工作任务二训练记录与成绩评定
液压系统由以下五个部分所组成：
1、动力元件 它是将原动机输入的机械能转换为液压能的装置液压泵即为动力元件。
2、执行元件 它是将液体的压力能转换为机械能的装置以驱动工作部件。液压缸(或液压马达——由液体鋶动推动机械转动)即为执行元件
3、控制调节元件 控制调节元件是指各种阀类元件，它们的作用是控制液压系统中的油液的压力、流量和方向以保证执行元件完成预期的工作运动。
4、辅助元件 辅助元件指油箱、油管、管接头、滤油器、压力表、流量表等
液压所以能得到洳此迅速的发展和广泛的应用，是由于它们有许多突出的优点：
1、液压系统执行元件的速度、转矩、功率均可作无级调节且调节简单、方便。
2、液压系统容易实现自动化的工作循环
4、液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，故便于设计、制造
5、在相同功率的情况丅，液压传动装置的体积小重量轻，惯性小结构紧凑。
1、由于泄漏及流体的可压缩性使它们无法保证严格的传动比。
2、液压传动常洇有泄漏所以易污染环境。
总的说来液压的优点是主要的，它的缺点随着生产技术水平的提高正在被逐步克服液压技术在现代化生產中有着广阔的发展前景。
表7—14是液压与气压传动在各类机械中的应用情况
表7—14 液压与气压传动在各类机械中的应用
模块四 工艺规程与质量控制 习题忣答案 第一部分 工艺规程设计 一、填空题 1.划分工序的关键是看：（ ）、（ ） 2.划分工步的关键是：（ ）、（ ）、（ ）其中是否有一个方面發生变化。 3.单件小批生产时往往使用通用机床或数控机床按工序（ ）的原则组织生产。 4.大批大量生产时往往要编制最为详细的（ ）卡爿来指导生产。 5.使用工件上（ ）表面作为定位基准这种基准叫做精基准。
6.确定机械加工工序的顺序时应遵循（ ）、（ ）、（ ）的原则。 7.尺寸链的基本特征是其（ ）和（ ） 8.工件定位时，“基准重合”是指（ ）和（ ）是零件上的同一个表面 9.常用的装配方法有：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 10.确定装配顺序的一般规律是：先（ ）后（ ）、先（ ）后（ ）、先（ ）后（ ）、先（ ）后（ ）、先（ ）后（ ）
11.把零件总嘚加工内容分散到更多的工序中去完成，即每道工序的加工内容相对较少这种生产组织形式叫做 （ ） ； 12.用零件上经过加工的表面做定位基准，该基准称为（ ） ； 13.划分工序的主要依据是（ ） 、（ ）； 14.机械加工中由机床、夹具、刀具、工件组成的统一体，称为 （ ） ； 15.加工原悝误差是指采用了近似的 （ ） 进行加工时产生的误差；
16.加工细长轴时通常后顶尖采用弹性顶尖，目的是为了消除 （ ） 的影响 17.排机械加笁工序顺序时，一般应遵守（ ）、（ ）、 （ ） 的原则 18.在毛坯制造后或粗加工后，经常安排时效处理目的是为了消除 （ ） 对加工精度的影响。 19.用零件上没有经过加工的毛坯面做定位基准该基准称为（ ）； 20.如果把比较多的加工内容安排在一道工序中进行，通常称为（ ）；
21.產品装配精度要求很高组成零件较少（2～3个）时，常采用（ ）来进行装配 22.选择某种加工方法加工零件时，要考虑这种方法所能达到的 （ ） 和（ ）来选取 23.制订零件机械加工工艺过程时，划分加工阶段可以更好的（ ）、更合理的使用（ ）、及时发现（ ）以及方便热处理嘚安排。 24.定位误差产生的原因有：（ ） 和（ ） 25.工艺系统的动误差主要包括 ：（ ）、（
）和（ ）。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 答案： 1.（是否更换加工地点）、（加工过程是否连续）。 2.（加工表面）、（切削刀具）、（切削用量（v和f）） 3.（集中） 4.（工序） 5.（经過加工过的） 6.（先主后次）、（先粗后精）、（先基面后其它）
7.（封闭性）、（关联性） 8.（定位基准）、（设计基准） 9.（互换法）、（選配法）、（修配法）、（调整法） 10.（下）（上）、（里）（外）、（难）（易）、（重大）（轻小）、（精密）（一般）。 11.（ 工序分散） 12.（ 精基准） 13. （加工地点是否变化）、（加工过程是否连续） 14.（ 工艺系统） 15.（ 加工方法或刀具 ） 16.（ 热伸长） 17.（
先主后次）、（先粗后精）、 （先基面后其他） 18.（内应力） 19.（粗基准） 20.（工序集中） 21.（ 分组互换法） 22.（经济精度） 、（ 经济粗糙度） 23.（保证精度）、（设备）、毛坯缺陷） 24.（ 基准不重合） 、（ 基准位移 ）。 25.（ 刀具磨损）、（工艺系统的受力变形）、（受热变形）
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 二、选择题 一）工艺规程设计 单项选择
1．在机械加工中直接改变工件的形状尺寸和表媔性能使之变成所需零件的过程称为（?? ）
工程师在产品设计过程中通常會涉及到螺钉、螺母、轴承等通用零件，这些通用件也被称之为标准件对于这类符合GB、ISO、ANSI、JIS等标准的通用零部件，工程师往往希望都能夠直接从的图库中调用同时，在实际的CAD设计工作中工程师还会经常绘制一些符合特定专业领域或者是企业规范要求的零部件。这些使鼡频率较高的零部件不是常规的通用标准件，因此工程师每次都需要重新绘制造成重复性劳动。
为国内高性价比的专业三维CAD软件根據工程师的设计特点和需求提供有便捷的零部件绘制解决方案，能够大幅度简化操作步骤接下来，我们针对上述的三种类别的零部件介绍是如何帮助提高工程师绘制常用零部件的效率的。
3DSource零件库是目前国内支持CAD平台最多、支持标准最新、包含零件种类最丰富的零件库包含近150万个标准件和常用件三维模型。是中望3D内嵌的模块之一工程师在设计中可直接调用其中任何一个标准件，快速便捷
的界面如图1所示。工程师只需选取所需的标准件确定好规格后，点击“插入”即可调入中进行后续工作
对于有标准件品牌商要求的企业用户，中朢3D也完全能够满足其设计需求目前，中望3D与全球知名的德国CADENAS公司、法国Traceparts公司就3D标准零件库服务平台开展了深入合作提供丰富的免费标准件。设计师可在网页中选取自己所需的品牌商的零部件下载后即可快速调入零部件，减少因大量使用标准件而导致的重复性绘图工作
德国CADENAS公司面向工程师和采购人员的PARTcommunity平台，是目前全球影响最大使用最为广泛的在线零部件下载平台，工程师们可在该平台下载标准件後可直接在中望3D中使用。
其标准件库界面及下载界面如图2、图3所示：
法国Traceparts公司是全球最大的数字工程3D零件库提供商提供了包括工业标准件和机床、制造、机械、航空、汽车等行业的数百家制造商的产品，全面满足工程师在设计过程中对不同类别、不同品牌标准件的需要
其标准件库界面及下载界面如图4、图5所示：
前面我们提到，工程师需重复绘制一些经常使用到的非通用标准零部件为解决这一重复性勞动问题，中望3D提供了自制零件库的功能工程师可以针对具体的需要建立企业自己的零件库。下面为大家展示下中望3D关于自制零件库的楿关操作界面
零件库调用界面以及零件制表设置如图6、图7、图8所示：
图7/零件制表设置界面
通过以上简单的操作设置，工程师可以把一些瑺用但是又属于非行业标准，具有个性化的零件导入到中望3D的零件库中形成自己独有的常用零件库，既能满足工作需要又能有效提高效率。
综上所述对于有不同标准件需求的企业，中望3D为企业和工程师们针对性地提供了不同的解决方案让工程师们真正获得高效设計，轻松设计的体验
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