第 1 篇液压气动基础知识

第 1 章基础知识与技术标准

1.1液压气动技术原理1

1.2液压气动系统的组成及表示2

1.2.1液压气动系统的组成2

1.2.2液压系统与气动系统的表示——原理图2

1.2.2.1液压气动系统系统的表示方法2

1.2.2.2我国液压气动图形符号标准(GB/T 786.1—2009)2

1.2.2.3采用图形符号绘制液压气动系统原理图时一般应注意的事项7

1.3液压气动系统的类型及特点7

1.3.1液压系统的类型及特点7

1.3.2气动系统的类型及特点8

1.4液压气动的特点及与其他传动方式的综合比较8

1.4.1液压气动的特点8

1.4.2液压气动与其他传动方式的综合比较10

1.5液压气动技术的用途与发展10

1.5.1液压气动技术的用途10

1.5.2液压技术的发展概况和趋势11

1.5.3气动技术的发展概况和趋势12

1.6常用液压气动基础标准13

1.6.1流体传动系统和元件词汇(摘自GB/T 17446—2012)13

1.6.2液压气动标准目录44

1.6.2.1国内液压气动标准目录44

1.6.2.2国际液压气动标准目录49

1.6.3常用液压气动标准62

1.6.3.1流体传动系统及元件公称压力系列(GB/T 2346—2003)62

1.6.3.2液压泵及马达公称排量系列(GB/T 2347—1980)62

1.6.3.3液压气动系统及元件缸内径及活塞杆外径(GB/T 2348—1993)63

1.6.3.4液压气动系统及元件缸活塞行程系列(GB/T 2349—1980)63

1.6.3.5液压气动系统及元件活塞杆螺纹型式和尺寸系列(GB/T 2350—1980)63

1.6.3.6液压传动连接带米制螺纹和O形圈密封的油口和螺柱端第1部分：油口(摘自GB/T 2878.1—2011)64

1.6.3.7气动气口连接螺纹型式和尺寸(JB/T6377—1992)66

1.6.3.8液压气动系统用硬管外径和软管内径(GB/T 2351—2005)66

1.6.3.9液压泵站油箱公称容量系列(JB/T7938—2010)67

1.6.3.10液压系统通用技术条件(GB/T 3766—2001)和气动系统通用技术条件(GB 7932—2003)67

1.7液压气动技术常用物理量及其换算68

第 2 篇液 压 技 术

第 2 章液压工作介质及液体力学规律

2.1液压工作介质71

2.1.1主要理化性质71

2.1.2对工作介质的主要性能要求74

2.1.3分类、命名和代号75

2.1.4品种及技术性能76

2.1.4.1常用液压工作介质的组成、特性及主要应用场合76

2.1.4.2矿物油型与合成烃型液压油的技术性能78

2.1.4.3难燃液压液的技术性能83

2.1.4.4专用液压油(液)的技术性能85

2.1.4.5两类常用矿物型液压油的国内外产品对照87

2.1.5液压工作介质的选择与使用87

2.1.5.1选用原则87

2.1.5.2品种选择87

2.1.5.3黏度等级(牌号)的选择89

2.1.5.4难燃液压液的选用89

2.1.5.5液压工作介质的使用管理与更换89

2.1.5.6液压工作介质的污染及控制92

2.2液体力学常用计算公式98

2.2.1液体静力学计算公式98

2.2.2液体动力学计算公式99

2.2.3管道系统压力损失计算公式99

2.2.4常见孔口流量计算公式103

2.2.5常见缝隙流量计算公式103

2.2.6液压冲击计算公式104

第 3 章液压泵

3.1液压泵总论105

3.1.1液压泵的基本原理及分类105

3.1.2液压泵常用图形符号106

3.1.3液压泵的主要性能106

3.1.4液压泵的结构特点与技术性能及选用107

3.1.4.1各类液压泵的结构特点及优缺点107

3.1.4.2各类液压泵主要技术性能与应用范围109

3.1.4.3液压泵的选择110

3.1.5液压泵的常见故障及其诊断排除112

3.2齿轮泵112

3.2.1类型特点112

3.2.2工作原理113

3.2.3典型结构114

3.2.4产品概览115

3.2.5使用要点117

3.2.6故障诊断119

3.3叶片泵119

3.3.1类型特点119

3.3.2工作原理120

3.3.3典型结构121

3.3.4产品概览122

3.3.5使用要点124

3.3.6故障诊断125

3.4柱塞泵126

3.4.1类型特点126

3.4.2工作原理127

3.4.3典型结构128

3.4.4产品概览131

3.4.5使用要点135

3.4.6故障诊断136

3.5螺杆泵138

3.5.1类型特点138

3.5.2工作原理138

3.5.3典型结构139

3.5.4产品概览140

3.5.5使用要点140

3.5.6故障诊断141

第 4 章液压缸与液压马达

4.1液压缸142

4.1.1类型及特性142

4.1.2主要性能及结构参数144

4.1.3液压缸参数计算144

4.1.4液压缸的安装连接方式145

4.1.5液压缸的典型结构与组成146

4.1.6液压缸的设计要点149

4.1.6.1设计内容与步骤149

4.1.6.2液压缸的类型及安装连接方式选择149

4.1.6.3缸的负载及速度计算149

4.1.6.4液压缸的主要尺寸参数的确定149

4.1.6.5液压缸油口尺寸的确定153

4.1.6.6液压缸的结构设计153

4.1.6.7伺服液压缸的设计特点166

4.1.7液压缸标准系列及选用要点169

4.1.7.1HSG系列工程液压缸169

4.1.7.2UY系列冶金机械液压缸170

4.1.7.3车辆用液压缸系列171

4.1.7.4重载液压缸172

4.1.7.5轻型拉杆式液压缸175

4.1.7.6带接近开关的拉杆式液压缸176

4.1.7.7多级液压缸177

4.1.7.8伺服液压缸典型产品177

4.1.8液压缸的使用要点183

4.1.9液压缸的故障诊断184

4.2液压马达187

4.2.1基本原理及分类187

4.2.2图形符号189

4.2.3主要参数及计算公式189

4.2.4性能特征190

4.2.5适用工况与应用范围190

4.2.6工作原理与典型结构191

4.2.7产品概览196

4.2.8选择与使用要点202

4.2.9故障诊断202

4.3摆动液压马达(摆动液压缸)203

4.3.1特点及分类与图形符号203

4.3.2工作原理及使用参数204

4.3.3主要参数计算公式206

4.3.4典型结构206

4.3.5产品概览209

4.3.6选择与使用要点210

第 5 章液压控制阀

5.1液压阀总述211

5.1.1液压阀的功用与基本结构原理211

5.1.2液压阀的分类211

5.1.3液压阀的基本性能参数214

5.1.4液压阀的安装面和插装阀阀孔规格代号215

5.1.5对液压阀的基本要求216

5.1.6液压阀产品系列总览216

5.1.7液压阀的选型218

5.2压力控制阀219

5.2.1功用及分类219

5.2.2溢流阀220

5.2.2.1工作原理及特点220

5.2.2.2主要性能参数221

5.2.2.3典型结构222

5.2.2.4典型产品226

5.2.2.5应用场合与选用要点227

5.2.2.6常见故障及其诊断排除228

5.2.3减压阀229

5.2.3.1工作原理及特点229

5.2.3.2主要性能参数230

5.2.3.3典型结构231

5.2.3.4典型产品232

5.2.3.5应用场合与选用要点233

5.2.3.6常见故障及其诊断排除233

5.2.4顺序阀233

5.2.4.1工作原理及特点233

5.2.4.2主要性能参数234

5.2.4.3典型结构235

5.2.4.4典型产品236

5.2.4.5应用场合与选用要点237

5.2.4.6常见故障及其诊断排除238

5.2.5压力继电器238

5.2.5.1工作原理及特点238

5.2.5.2主要性能参数240

5.2.5.3典型产品240

5.2.5.4应用场合与选用要点240

5.2.5.5常见故障及诊断排除241

5.3方向控制阀241

5.3.1功用及分类241

5.3.2单向阀241

5.3.2.1工作原理及图形符号241

5.3.2.2主要性能参数242

5.3.2.3典型结构243

5.3.2.4典型产品244

5.3.2.5应用场合与选用要点245

5.3.2.6常见故障及其诊断排除246

5.3.3换向阀246

5.3.3.1工作原理及图形符号246

5.3.3.2主要性能参数250

5.3.3.3典型结构251

5.3.3.4典型产品253

5.3.3.5应用场合与选用要点255

5.3.3.6常见故障及其诊断排除256

5.4流量控制阀257

5.4.1功用及分类257

5.4.2工作原理及图形符号257

5.4.3主要性能参数260

5.4.4典型结构261

5.4.5典型产品264

5.4.6应用场合与选用要点266

5.4.7常见故障及其诊断排除267

5.5多路阀267

5.5.1功用及分类267

5.5.2工作原理及图形符号268

5.5.3位数、通路数与滑阀机能268

5.5.4操纵控制方式269

5.5.5主要性能参数269

5.5.6典型结构270

5.5.7典型产品271

5.5.8应用场合与选用要点275

5.5.9常见故障及其诊断排除275

5.6叠加阀276

5.6.1特点及分类276

5.6.2典型结构及工作原理277

5.6.3主要性能参数278

5.6.4典型产品278

5.6.5应用场合与选用要点279

5.6.6常见故障及其诊断排除280

5.7插装阀280

5.7.1功用及分类280

5.7.2盖板式二通插装阀281

5.7.2.1构成与工作原理281

5.7.2.2主要构件功能282

5.7.2.3典型组合及应用回路287

5.7.2.4主要性能287

5.7.2.5典型产品288

5.7.2.6应用场合与选用要点290

5.7.2.7常见故障及诊断排除291

5.7.3螺纹式插装阀291

5.7.3.1特点与类别291

5.7.3.2典型结构原理292

5.7.3.3典型产品297

5.7.3.4应用场合与选用要点297

5.7.3.5常见故障及其诊断排除298

5.8电液伺服控制阀298

5.8.1电液控制阀及其特点与性能比较298

5.8.2功用、组成及分类298

5.8.3主要组成部分及其作用原理299

5.8.4典型结构及工作原理303

5.8.5主要特性及性能参数308

5.8.6典型产品313

5.8.7应用场合与选用要点314

5.8.8常见故障及其诊断排除318

5.9电液比例控制阀319

5.9.1功用、特点及组成319

5.9.2主要组成部分及作用原理319

5.9.3典型结构与工作原理321

5.9.4主要特性327

5.9.5典型产品327

5.9.6应用场合及选用要点329

5.9.7常见故障及诊断排除330

5.10电液数字控制阀331

5.10.1功用及分类331

5.10.2基本构成与工作原理331

5.10.3典型结构原理333

5.10.4技术性能335

5.10.5典型产品337

5.10.6应用场合及选用要点337

5.10.7常见故障及其诊断排除339

5.11微型(Miniature)液压阀339

5.11.1特点、概况及类型339

5.11.2典型结构性能340

5.11.3典型产品342

5.11.4使用维护与故障诊断344

5.12水压液压阀344

5.12.1特点与类型344

5.12.2典型结构性能345

5.12.3典型产品348

5.12.4使用维护与故障诊断348

第 6 章液 压 辅 件

6.1蓄能器349

6.1.1功用349

6.1.2工作原理350

6.1.3分类350

6.1.4充气式蓄能器的典型结构及工作特点350

6.1.5气囊式蓄能器的参数及计算350

6.1.6典型产品353

6.1.7应用场合与选用要点354

6.2过滤器及静油机355

6.2.1油液过滤器的功用及过滤原理355

6.2.2油液过滤器基本组成与典型结构356

6.2.3油液过滤器的性能参数358

6.2.4油液过滤器典型产品358

6.2.5油液过滤器应用场合与选用要点359

6.2.6液压空气过滤器及其典型产品360

6.2.7净油机361

6.3液压油箱361

6.3.1功用及类型361

6.3.2油箱的设计要点362

6.3.2.1油箱容量的确定362

6.3.2.2油箱的结构设计要点363

6.4热交换器及温控元件367

6.4.1冷却器368

6.4.1.1类型及特点368

6.4.1.2典型产品369

6.4.1.3选择及应用369

6.4.2加热器370

6.4.3温控仪表370

6.5管件371

6.5.1管路371

6.5.1.1管路类型特点及适用场合371

6.5.1.2连接螺纹371

6.5.1.3选用要点372

6.5.2管接头372

6.5.3连接法兰374

6.5.4螺塞及堵头374

6.5.5管夹375

6.6压力测量元件375

6.6.1压力表及压力传感器375

6.6.2压力表开关377

6.7密封装置(件)377

6.7.1功用要求及类型377

6.7.2密封基本原理及密封装置设计要点378

6.7.3常用密封装置的特点及应用378

6.7.4常用密封件380

6.7.4.1通用O形密封圈(GB/T 3452.1—1992、GB/T 3452.3—1992和GB/T 3452.2—1988)380

6.7.4.2液压缸活塞及活塞杆用高低唇Yx形橡胶密封圈(JB/ZQ 4264～4265—1997)383

6.7.4.3组合密封垫圈(JB 982—1977)387

6.7.4.4轴用J形防尘圈388

6.7.5非金属密封件常见故障及其排除方法389

第 7 章液压系统基本功能回路

7.1液压基本回路及其分类390

7.2压力控制回路390

7.2.1作用及种类390

7.2.2调压回路391

7.2.3减压回路394

7.2.4增压回路394

7.2.5卸荷回路395

7.2.6平衡回路397

7.2.7保压和泄压(释压)回路398

7.2.8缓冲回路400

7.2.9制动回路400

7.3速度控制回路401

7.3.1调速回路401

7.3.1.1节流调速回路401

7.3.1.2容积调速回路403

7.3.1.3容积节流调速回路404

7.3.1.4有级调速回路405

7.3.2快速运动回路(增速回路)406

7.3.3速度换接回路(减速回路)409

7.4方向控制回路409

7.4.1作用及种类409

7.4.2换向回路410

7.4.2.1通用换向阀换向回路410

7.4.2.2专用换向阀往复直线运动换向回路410

7.4.2.3插装阀换向回路411

7.4.2.4多路换向阀的换向回路412

7.4.3锁紧回路(位置保持回路)412

7.5多执行元件动作回路413

7.5.1顺序动作回路413

7.5.2同步动作回路416

7.5.2.1机械同步回路416

7.5.2.2液压缸串联同步回路416

7.5.2.3采用流量阀控制的同步动作回路417

7.5.2.4采用液压泵或液压马达的同步动作回路417

7.5.2.5电液比例控制同步回路418

7.5.2.6电液伺服控制同步回路418

7.5.3防干扰回路419

7.6叠加阀控制回路419

7.7液压油源回路420

第 8 章典型液压系统

8.1典型液压系统分析的意义及方法要点422

8.2剪叉式液压升降台系统423

8.3柴油发动机曲柄专用铣床液压系统425

8.4大型立式数控车床盘式刀库液压系统426

8.5多轴钻孔机床液压系统427

8.6裁断机液压系统429

8.7农作物秸秆粉末高压无胶模塑成形压机液压系统430

8.85000kV A电炉液压系统432

8.9小型全液压履带式滑移装载机系统433

8.10大吨位水平定向钻机液压系统434

8.11舞台演出车液压系统436

8.12轻型全液压吸扫式清扫车液压系统438

8.13椰果采摘机电液比例控制系统440

8.14铝锭堆垛机械手电液伺服控制系统442

8.15滚筒洗衣机玻璃门压力机电液数字控制系统443

8.16无人机起飞弹射液压系统444

第 9 章液压系统设计计算

9.1液压传动系统的设计计算446

9.1.1设计计算流程与技术要求446

9.1.2执行元件的配置及动作顺序的确定447

9.1.3动力分析和运动分析449

9.1.4确定主要参数，绘制液压执行元件工况图449

9.1.4.1执行元件设计压力的选取451

9.1.4.2液压执行元件主要结构参数的计算452

9.1.4.3计算液压执行元件的较大流量453

9.1.4.4执行元件工况图的编制453

9.1.5液压系统图的拟定454

9.1.5.1液压回路的选择454

9.1.5.2液压系统的合成457

9.1.6元件选型与设计457

9.1.6.1一般注意事项457

9.1.6.2液压泵的选择457

9.1.6.3液压执行元件的选择462

9.1.6.4液压控制阀的选择462

9.1.6.5液压辅助元件的选择463

9.1.6.6液压工作介质的选定463

9.1.7系统性能计算463

9.1.8液压系统的施工设