液壓與氣動系統安裝與調試（簡體書）

本本書定位於高等職業院校機電、機械類專業基礎教材，教材突出現場實用性，引入現代企業實用技術。全書內容共分為八個學習項目，分別為液壓與氣動技術基礎、工作介質―液壓油、液壓泵站、液壓缸/液壓馬達的拆裝與選用、液壓閥組的拆裝與元件選用、液壓回路安裝與調試、液壓系統安裝調試與故障分析、氣動回路安裝與調試。

趙秀華，山東大學機械製造及自動化專業研究生畢業，現任山東職業學院機電系專業教師，曾在山東金塔集團作技術員，具有豐富的企業實踐和教學經驗。

項目 1 液壓與氣壓傳動技術基礎 （Item1 Fundamentals of Hydraulic and Pneumatic Transmission Technology） 1
任務 1．1 認識液壓與氣壓傳動的特點及應用（Task1．1 Cognitive the Characteristics
and Application of Hydraulic and Pneumatic Transmission） 1
1．1．1 液壓與氣壓傳動的定義（Definition of Hydraulic and Pneumatic
Transmission） 2
1．1．2 液壓與氣壓傳動發展（Development of Hydraulic and Pneumatic
Transmission） 2
1．1．3 液壓與氣壓傳動的優缺點（Advantages and Disadvantages of Hydraulic
and Pneumatic Transmission） 4
1．1．4 液壓與氣壓傳動的應用（Application of Hydraulic and Pneumatic
Transmission） 5
任務 1．2 液壓千斤頂、平面磨床工作臺液壓系統工作過程分析（Task1．2 Working
Process Analysis of Hydraulic Jack and Surface Grinder Table Hydraulic
System） 7
1．2．1 液壓千斤頂液壓系統工作過程分析（Working Process Analysis of
Hydraulic Jack System） 8
1．2．2 平面磨床工作臺液壓系統工作過程分析（Working Process Analysis of
Surface Grinder Table Hydraulic System） 10
1．2．3 液壓與氣壓傳動系統的組成和表示方法（Composition and Representation
of Hydraulic and Pneumatic Transmission System） 11


項目 2 液壓油及其流動特性分析 （Item2 Analysis of Hydraulic Oil
and Its Flow Characteristics） 15
任務 2．1 液壓油的辨識與選用（Task2．1 Identification and Selection of Hydraulic
Oil） 15
2．1．1 液壓油的種類（Types of Hydraulic Oils） 16
2．1．2 液壓油的辨識（Identification of Hydraulic Oil） 17
2．1．3 影響液壓油黏度的因素（Factors Affecting Viscosity of Hydraulic Fluid） 20
2．1．4 液壓油的選擇（Selection of Hydraulic Oils） 21
任務 2．2 壓力形成分析（Task2．2 Pressure Formation Analysis） 24
2．2．1 壓力形成（Pressure Formation） 25
2．2．2 靜壓力及其特性（Static Pressure and Its Characteristics） 26
2．2．3 壓力錶示方法（Representation of Pressure） 26
2．2．4 帕斯卡定理（Pascal's Law） 27
任務 2．3 分析液體的流動狀態與能量形式（Task2．3 Analysis of Flowing State and
Energy Form of Liquid） 29
2．3．1 流動的產生（Formation of Flowing） 30
2．3．2 流量和流速（Quantity and Velocity of Flow） 30
2．3．3 液體的流動狀態（The Flowing State of a Liquid） 32
2．3．4 連續性方程（Continuity Equation） 33
2．3．5 伯努利方程（Bernoulli Equation） 34
2．3．6 管道內的壓力損失（Pressure Loss In Pipe） 35
2．3．7 熱交換器（Heat Exchanger） 37
任務 2．4 液壓油的污染和控制（Task2．4 Hydraulic Oil Contamination and
Control） 40
2．4．1 工作介質污染原因（Reasons for the Pollution of the Working Medium） 41
2．4．2 工作介質污染的危害（Hazards of Working Medium Pollution） 42
2．4．3 工作介質污染控制（Work Medium Pollution Control） 42
2．4．4 濾油器的選用（Selection of Oil Filters） 44
2．4．5 空氣濾清器的選用（Selection of Air Filter） 49
任務 2．5 分析液壓衝擊和氣穴現象（Task2．5 Analysis of Hydraulic Shock and
Cavitation） 52
2．5．1 分析液壓衝擊現象（Analysis of Hydraulic Shock） 53
2．5．2 分析氣穴現象（Analysis of Cavitation） 54
2．5．3 利用蓄能器吸收液壓衝擊（Using Accumulator to Absorb Hydraulic
Shock） 56


項目 3 液壓泵工作特性分析與選用 （Item3 Working Characteristics
Analysis and Selection of Hydraulic Pump） 64
任務 3．1 液壓泵工作原理和性能參數（Task3．1 Working Principle and Performance Parameters of Hydraulic Pump） 64
3．1．1 液壓泵的工作原理和分類（The Working Principle and Classification of Hydraulic Pump） 65
3．1．2 液壓泵的性能參數（Performance Parameters of Hydraulic Pumps） 67
任務 3．2 齒輪泵工作特性分析（Performance Characteristic Analysis of Gear
Pump） 70
3．2．1 外嚙合齒輪泵工作特性分析（Performance Characteristic Analysis of
External Gear Pump） 71
3．2．2 內嚙合齒輪泵工作特性分析（Performance Characteristic Analysis of
Internal Gear Pump） 74
3．2．3 齒輪泵優缺點（Advantages and Disadvantages of Gear Pumps） 75
任務 3．3 葉片泵工作特性分析（Task3．3 Performance Characteristic Analysis of Vane
Pump） 77
3．3．1 單作用葉片泵工作特性分析（Performance Characteristic Analysis of Single-acting Vane Pump） 78
3．3．2 雙作用葉片泵工作特性分析（Performance Characteristic Analysis of Double-acting Vane Pump） 79
3．3．3 限壓式變量葉片泵工作特性分析（Performance Characteristic Analysis
of Limited Pressure Variable Vane Pump） 80
3．3．4 葉片泵的優缺點（Advantages and Disadvantages of Vane Pump） 81
任務 3．4 柱塞泵工作特性分析（Task3．4 Performance Characteristic Analysis of Ram
Pump） 82
3．4．1 軸向柱塞泵工作特性分析（Performance Characteristic Analysis of Axial
Piston Pump） 83
3．4．2 徑向柱塞泵工作特性分析（Performance Characteristic Analysis of Radial
Piston Pump） 85
3．4．3 柱塞泵優缺點（Advantages and Disadvantages of Piston Pump） 86
項目 4 液壓缸/液壓馬達的工作特性分析與選用（Item4 Working
Characteristic Analysis and selection of Hydraulic Cylinder /
Hydraulic Motor） 89
任務 4．1 液壓缸工作特性分析（Task4．1 Working Characteristic Analysis of Hydraulic Cylinder） 89
4．1．1 液壓缸的分類（Classification of Hydraulic Cylinders） 91
4．1．2 液壓缸的工作特點（Working Characteristics of Hydraulic Cylinder） 93
任務 4．2 液壓缸典型結構分析（Task4．2 Typical Structure Analysis of Hydraulic
Cylinder） 103
4．2．1 缸體組件結構分析（Structure Analysis of Cylinder Block Assembly） 104
4．2．2 活塞組件結構分析（Structure Analysis of Piston Assembly） 105
4．2．3 密封與防塵裝置結構分析（Structure Analysis of Sealing and Dust-proof
Device） 106
4．2．4 緩衝裝置結構分析（Structure Analysis of Buffer） 106
4．2．5 排氣裝置結構分析（Structure Analysis of Exhausted Apparatus） 107
任務 4．3 液壓馬達的選用（Task4．3 Selection of Hydraulic Motors） 109
4．3．1 液壓泵和液壓馬達的區別（The Difference between Hydraulic Pump and Hydraulic Motor） 111
4．3．2 液壓馬達的分類及圖形符號（Classification and Graphical Symbols for Hydraulic Motors） 111
4．3．3 液壓馬達的工作原理（Working Principle of Hydraulic Motor） 112
4．3．4 液壓馬達的性能參數（Performance Parameters of Hydraulic Motors） 114
4．3．5 液壓馬達的調速（Speed Regulation of Hydraulic Motor） 115
項目 5 方向控制閥及方向控制回路 （Item5 Direction Control Valve
and Direction Control Circuit） 120
任務 5．1 換向閥原理分析及換向回路、卸荷回路安裝與調試（Task5．1 Principle
Analysis of Reversing Valve，Installation and Debugging of Reversing
Circuit and Unloading Circuit） 121
5．1．1 換向閥原理分析（Principle Analysis of Reversing Valve） 122
5．1．2 換向回路安裝與調試（Installation and Debugging of Reversing
Circuit） 130
5．1．3 三位換向閥的中位機能及卸荷回路（Median Function of Three
Position Reversing Valve and Relief Circuit） 130
任務 5．2 單向閥原理分析及鎖緊回路、保壓回路安裝與調試（Task5．2 The Principle Analysis of Non-return Valve，Installation and Debugging of Locking Circuit and Pressure Circuit） 135
5．2．1 普通單向閥原理分析（Principle Analysis of Nonreturn Valve） 136
5．2．2 液控單向閥原理分析（Principle Analysis of Hydraulic Control Nonreturn
Valve） 138
5．2．3 保壓回路安裝與調試（Installation and Debugging of Pressure Maintaining Circuit） 139
5．2．4 鎖緊回路安裝與調試（Installation and Debugging of Locking Circuit） 141


項目 6 壓力控制閥及壓力控制回路 （Item6 Pressure Control Valve
and Pressure Control Circuit） 146
任務 6．1 溢流閥原理分析及調壓回路安裝與調試 （Task6．1 The Principle Analysis of Overflow Valve and Pressure Regulating Circuit Installation and Debugging） 146
6．1．1 直動式溢流閥原理分析（Principle Analysis of Direct Overflow Valve） 148
6．1．2 先導式溢流閥原理分析（Principle Analysis of Pilot Operated overflow
Valve） 149
6．1．3 溢流閥的特點（Characteristics of Overflow Valve） 150
6．1．4 溢流閥的應用（Application of Overflow Valve） 150
6．1．5 調壓回路安裝與調試（Installation and Debugging of Pressure Regulating Circuit） 151
6．1．6 採用先導式溢流閥的卸荷回路（Relief Circuit Using Pilot Operated
Overflow Valve） 154
6．1．7 溢流閥的靜態特性（Static Characteristics of Overflow Valve） 154
任務 6．2 順序閥原理分析及順序動作回路、平衡回路安裝與調試（Task6．2 Sequence
Valve Principle Analysis and Sequence Action Circuit，Balance Circuit Installation and Debugging） 159
6．2．1 順序閥原理分析（Sequential Valve Principle Analysis） 160
6．2．2 順序閥圖形符號（Graphical Symbols of Sequential Valves） 161
6．2．3 順序閥特點（Characteristics of Sequential Valves） 161
6．2．4 順序閥的應用（Application of Sequence Valve） 161
6．2．5 順序動作回路安裝與調試（Installation and Debugging of Sequence
Action Circuit） 161
6．2．6 平衡回路安裝與調試（Installation and Debugging of Balance Circuit） 165
任務 6．3 減壓閥原理分析及減壓回路安裝與調試（Task6．3 Principle Analysis of Decompress Valve and Installation and Debugging of Decompress Circuit） 169
6．3．1 減壓閥原理分析（Principle Analysis of Decompress Valve） 171
6．3．2 減壓閥特點（Characteristics of Decompress Valve） 172
6．3．3 溢流閥、減壓閥、順序閥比較（Comparison of Relief Valve，Decompress
Valve，and Sequence Valve） 172
6．3．4 減壓回路安裝與調試（Installation and Debugging of Decompress Circuit） 173
任務 6．4 壓力繼電器原理分析及應用（Task6．4 Principle Analysis and Application
of Pressure Relay） 178
6．4．1 壓力繼電器原理分析（Principle Analysis of Pressure Relay） 178
6．4．2 壓力繼電器的工作性能（Working Performance of Pressure Relay） 179
6．4．3 壓力繼電器的應用（Application of Pressure Relay） 180

項目 7 流量控制閥及速度控制回路 （Item7 Flow Control Valve and
Speed Control Circuit） 183
任務 7．1 節流閥、調速閥原理分析及節流調速回路安裝與調試（Task7．1 Principle
Analysis of Throttle valve and Governor Valve，Installation and Debugging of
Throttle Governing Circuit） 183
7．1．1 節流閥原理分析（Principle Analysis of Throttle Valve） 184
7．1．2 節流調速回路（Throttle Governing Circuit） 187
7．1．3 調速閥原理分析（Principle Analysis of Governor Valve） 190
7．1．4 容積節流調速回路（Volume and Throttling Governing Circuit） 192
任務 7．2 快速運動回路安裝與調試（Task7．2 Installation and debugging of Fast
movement circuit） 194
7．2．1 差動連接的快速運動回路（Fast Motion Loop with Differential
Connection） 195
7．2．2 雙泵供油的快速運動回路（Fast Motion Loop of Double Pumps） 196
7．2．3 採用蓄能器的快速運動回路（Fast Motion Loop Using Accumulator） 197
任務 7．3 速度換接回路安裝與調試（Task7．3 Installation and Debugging of Speed
Transition Circuit） 199
7．3．1 快進-工進速度換接回路（Fast and Work Feeding Speed Transition
Circuit） 199
7．3．2 二次進給回路（Secondary Feed Circuit） 200
項目 8 液壓泵站安裝與調試 （Item8 Installation and Debugging of
Hydraulic Power Unit） 206
任務 8．1 液壓泵站的安裝與調試（Task8．1Installation and Debugging of Hydraulic
Power Unit） 207
8．1．1 液壓泵站的組成及工作原理（The Composition and Working Principle
of Hydraulic Power Unit） 207
8．1．2 液壓泵站輔助元件及應用（Auxiliary Component of Hydraulic Power
Unit and Its Application） 211
8．1．3 液壓泵站的安裝與調試（Installation and Debugging of Hydraulic
Power Unit） 222
任務 8．2 液壓閥組的安裝與調試（Task8．2 Installation and Debugging of Hydraulic
Valve Group） 226
8．2．1 液壓閥的疊加式連接（Hydraulic Valve Stacking Connection） 227
8．2．2 液壓閥組的設計與安裝步驟（The Design and Installation Steps of The
Hydraulic Valve Group） 227
8．2．3 液壓閥的選用（Selection of Hydraulic Valve） 229
8．2．4 液壓集成塊的設計（Design of Hydraulic Manifold Blocks） 232
8．2．5 液壓疊加閥組的安裝與調試（Installation and Debugging of Hydraulic
Valve Group） 235
8．2．6 插裝閥與伺服閥（Cartridge Valve and Servo Valve） 237
項目 9 液壓系統的調試與故障分析 （Item9 Debugging and Fault
Analysis of Hydraulic System） 248
任務 9．1 典型液壓系統分析（Task9．1 Analysis of Typical Hydraulic System） 248
9．1．1 YT4543 型動力滑台液壓系統分析（Hydraulic System Analysis of
YT4543 Power Sliding Table） 249
9．1．2 汽車起重機液壓系統（Hydraulic System of Truck Crane） 252
9．1．3 工業機械手液壓系統分析（Analysis of Industrial Manipulator
Hydraulic System） 255
任務 9．2 液壓比例系統安裝與調試（Task9．2 Installation and Debugging of
Hydraulic Proportional System） 262
9．2．1 比例控制技術（Proportional Control Technology） 262
9．2．2 比例電磁鐵（Proportional Electromagnet） 264
9．2．3 比例方向閥（Proportional Direction Valve） 264
9．2．4 比例壓力閥（Proportional Pressure Valve） 267
9．2．5 比例流量閥（Proportional Flow Valve） 269
9．2．6 位移傳感器（Displacement Sensor） 269
9．2．7 液壓比例綜合控制系統的調試（Debugging of Hydraulic Proportional Comprehensive Control System） 271
任務 9．3 液壓系統的故障診斷與排除（Task9．3 Fault Diagnosis and Clearance of
Hydraulic System） 282
9．3．1 故障診斷中遵循的原則（Principles to Follow In Fault Diagnosis） 282
9．3．2 液壓系統故障診斷方法（Fault Diagnosis Approach of Hydraulic
System） 283
9．3．3 常見液壓系統故障（Common Faults in Hydraulic System） 283
9．3．4 液壓系統的設計（Hydraulic System Design） 286
項目 10 氣動回路的安裝與調試 （Item10 Installation and Debugging of
Pneumatic Circuit） 297
任務 10．1 氣源裝置及氣動輔件的使用（Task10．1 Using of Air Supply Device and
Pneumatic Accessory） 298
10．1．1 氣壓發生裝置（Pressure Generating Device） 299
10．1．2 氣源淨化設備（Air Cleaning Equipment） 301
10．1．3 氣動輔件（Pneumatic Attachments） 305
10．1．4 氣動三聯件的使用（Using of Pneumatic Triple Parts） 305
任務 10．2 方向控制回路設計、安裝與調試（Task10．2 Design，Installation and
Debugging of Direction Control Circuit ） 310
10．2．1 氣動執行元件的選擇（Selection of Pneumatic Actuator） 311
10．2．2 氣動換向閥的選用（Selection of Pneumatic Reversing Valve） 318
10．2．3 方向控制回路安裝與調試（Installation and Debugging of Direction
Control Circuit） 320
任務 10．3 速度控制回路設計、安裝與調試（Task10．3 Design，Installation and
Debugging of Speed Control Circuit ） 323
10．3．1 流量控制閥的選用（Selection of Flow Control Valve） 324
10．3．2 雙作用氣缸調速回路（Double Acting Cylinder Speed Adjusting Circuit） 325
10．3．3 氣液聯動速度控制回路（Airdraulic Speed Control Circuit） 326
任務 10．4 壓力控制回路設計、安裝與調試（Task10．4 Design，Installation and
Debugging of Pressure Control Circuit） 328
10．4．1 壓力控制閥的選用（Selection of Pressure Control Valve） 329
10．4．2 壓力控制回路安裝與調試（Installation and Debugging of Pressure
Control Circuit） 331
任務 10．5 氣動邏輯回路安裝與調試（Task10．5 Installation and Debugging of
Pneumatic Logic Circuit） 333
10．5．1 梭閥的選取和使用（Selection and Use of Shuttle Valve） 334
10．5．2 雙壓閥的選取和使用（Selection and Use of Dual Pressure Valve） 335
10．5．3 快速排氣閥的選擇和使用（Selection and Use of Quick Exhaust Air
Valve） 336
10．5．4 延時閥的選取和使用（Selection and Use of Phasing Time-delay
Valve） 338
參考文獻 343