液壓傳動組成部分此處以機床工作臺液壓系統作為例子來說明1—油箱；2—過濾器；3—液壓泵；4、6、8、

11、13、14、15、17—管路；5—流量控制

閥；7—換向閥；9—液壓缸；10—工作臺；12—換向手柄；16—溢流閥第1頁/共83頁第一頁，共83頁。第2頁/共83頁第二頁，共83頁。執行元件（液壓缸及馬達）：液壓能→機械能第3頁/共83頁第三頁，共83頁。控制調節元件（液壓閥）：控制液流壓力、方向和流量第4頁/共83頁第四頁，共83頁。輔助元件（過濾器、油箱、熱交換器、蓄能器、壓力表、管道等）：各有用途工作介質（液壓油液）：載能;傳遞工作和故障信號；潤滑、冷卻、防銹。第5頁/共83頁第五頁，共83頁。第6頁/共83頁第六頁，共83頁。元件、回路與系統能源元件、執行元件、控制調節元件和輔助元件這四個部分統稱為液壓元件。液壓元件的基本參數：公稱壓力（

Pa

或

MPa）

通徑（mm)或公稱流量（L/min）液壓元件都已經三化，為制造、選用和維護提供了方便。液壓回路:能夠實現某種特定功能的液壓元件的組合。有壓力控制、速度控制、方向控制和多缸動作等多種回路液壓系統：將若干基本功能回路按一定方式連接或復合而成的總體稱為液壓系統。液壓系統的型式與主機類型及工藝目的不同而異。

液壓系統的分類第7頁/共83頁第七頁，共83頁。液壓系統的表示-圖形符號為了便于進行繪制和技術交流，一般采用

標準圖形符號繪制系統原理圖。各國都有

自己的液壓圖形符號標準。我國液壓圖形符號標準：我國迄今先后四次（分別于1965年、1976年、1993年和2009年）頒布了液壓圖形符號標準。目前執行的標準是GB/T786.1-2009《流體傳動系統及元件圖形符號和回路圖

第1部分：用于常規用途和數據處理的圖形符號

》。第8頁/共83頁第八頁，共83頁。

GB/T

786.1-2009《流體傳動系統及元件圖形符號和回路圖

第1部分：用于常規用途和數據處理的圖形符號

》。與GB/T

786.1-1993相比的有以下6個方面主要變化：每個圖形符號按GB/T20063《簡化圖形符號》賦有唯一注冊號：V1、V2、V3等符號的樣品用X標示，流體傳動技術領域的范圍為X10000-X39999一個符號用于表示具有兩個或更多主要功能的元件及這些功能之間的關系，這個符號應由實線外框標出（如單向節流閥）當兩個或更多元件集成為一個元件時，其符號應由點劃線包圍標出除了基本符號要素及其應用規則外，大范圍增加了比例閥和二通蓋板式插裝閥圖形符號增加了CAD符號第9頁/共83頁第九頁，共83頁。用圖形符號繪制的液壓系統原理圖之一：開式系統；中閉系統1—油箱；2—過濾器；3—液壓泵；

4、6、8、11、13、14、15、17—管路；5—流量控制閥；7—換向閥；9—液壓缸；10—工作臺；12—換第10頁/共83頁第十頁，共83頁。

中開型系統主換向閥在中位時，換向閥使液壓泵卸荷，液體低壓返回油箱（故系統的主換向閥為M型、H型等中位機能）。

變量馬達控制系統1—變量液壓馬達；2—

三位四通電磁換向

閥；3—溢流閥；

多定量馬達組合系統1、2—定量液壓馬達；3—二位四

通手動換向閥；4—三位四通電

磁換向閥；5—溢流閥；6—定

量液壓泵第11頁/共83頁第十一頁，共83頁。用圖形符號繪制的液壓系統原理圖之二（閉式系統）

（執行元件為雙向液壓馬達）1—油箱2—過濾器3—單向定量液壓泵

4、8—溢流閥5—雙向變量液壓泵6、7、9、10—單向閥

11—雙向定量液壓馬達第12頁/共83頁第十二頁，共83頁。發展方向和新技術：節能化（輕型油路塊技術）、智能化、電子化（數字閥、液壓閥島技術）、高壓化、小型集成化（微型液壓閥）、復合化、長壽命、高可靠性、綠色化（低污染如水壓傳動、低噪聲、低振動、無泄漏），現代設計方法應用（如利用有限元方法進行液壓產品模塊化設計，利用Pro/E和UG軟件進行油路塊三維設計，利用fluid

sim軟件進行液壓回路及系統設計仿真模擬，利用計算機進行故障查詢診斷等，以滿足和適應各類液壓主機產品節能、環保、高效、自動、安全、可靠等要求。1.2

液壓技術的發展動向及新技術第13頁/共83頁第十三頁，共83頁。p0=F/Ap1vp2v液體靜壓力分布規律

靜壓力的計算：p=p0+ρgh式中

ρgh：流動液體壓力計算：

1.3

液壓系統的基本參數一、壓力

定義：液體中單位面積上的作用力

z2

z1

2

2g

2g

2

1g

2g第14頁/共83頁第十四頁，共83頁。壓力p的單位

法定計量單位：MPa（兆帕）1MPa=106Pa

以前曾長期采用過的壓力單位：kgf/cm2（公斤力/厘米2）、

bar(巴)、大氣壓，水柱高或汞柱高等，美國一直采用

英制的lb/in2(磅力/英寸2)。

這些壓力單位的換算關系：

1

kgf/cm2≈1

bar=105Pa=0.1MPa

1標準大氣壓=1.01325×105Pa=10.33m水柱高=760mm汞柱高≈0.1MPa

1工程大氣壓=1

kgf/cm2=98066.5

Pa

1lbf/in2=6894.757293

Pa=0.068工程大氣壓第15頁/共83頁第十五頁，共83頁。液壓工程中的壓力分級第16頁/共83頁第十六頁，共83頁。

壓力的度量根據度量起點的不同，同一位置的液體壓力分為絕對壓力和相對壓力

圖2-2

壓力的度量絕對壓力是以絕對真空（絕對零壓）為基準度量的液體壓力。相對壓力是以大氣壓力pa為基準度量的壓力（表壓力）。真空度是當絕對壓力小于大氣壓時，不足于大氣壓力的那部分壓力值。第17頁/共83頁第十七頁，共83頁。二、流量及調節圖2-5

管道中液體連續流動定義：單位時間流經管道系統的液體體積計算：液體在連續管道內流動時（見圖），通過每一截面的液體流量一定是相等的。即

q=v1A1

=v2A2

=vA→

v=q/A

在流量一定情況下，通過不同截

面的流速與其通流截面積的大小

成反比，即管子細的地方流速大，

管子粗的地方流速小。

調整q即可調速

流量的單位是m3/s或L/min（升/

分）1USgal/min=0.0037854m3/min

=3.785413

L/min

。第18頁/共83頁第十八頁，共83頁。三、液壓功率液壓功率P=pq

常用公式

P=p（MPa）q（L/min）/(60)（kW）第19頁/共83頁第十九頁，共83頁。1.4

液壓系統使用維護及拆解時的注意事項（二點）第20頁/共83頁第二十頁，共83頁。一、

液壓元件及系統使用維護的一般注意事項

為了保證在液壓元件與系統乃至主機的可靠運行，降低故障發生率和維修成本，延長維修周期乃至設備的使用壽命，應注意以下9個事項：第21頁/共83頁第二十一頁，共83頁。（1）操作者應熟悉主機的用途和液壓系統的原

理，掌握系統動作順序及液壓元件的調節方法。

（2）開動設備前和設備運行中，應對機器的狀

態進行檢查

（3）正確選擇、使用和維護液壓工作介質第22頁/共83頁第二十二頁，共83頁。（4）液壓系統的油溫應控制在一定范圍內

①低溫下，油溫應達到20℃以上才準許順序動作。

②油溫高于60℃時應注意系統的工作情況。為此，應注意：保持油箱中正確的液位，使系統中的工

作介質具有足夠的循環冷卻條件；正確選擇液壓工作介

質的黏度，并保持其干凈，此外，系統間歇工作中，在

等待期間應使液壓泵卸荷(定義：）；保持水冷卻器內

水量充足，管路通暢。

（5）應防止空氣進入系統

（6）停機4h以上的設備，應先使液壓泵空載運轉5min，

再起動執行元件工作。

（7）不許任意調整電氣控制裝置系統的互鎖裝置，隨

意移動各限位開關、擋塊、行程撞塊的位置。

（8）各種液壓元件未經主管部門同意，不準私自調節

或拆換。

（9）液壓系統出現故障時，不應擅自亂動，應通知有

關部門分析原因并排除。第23頁/共83頁第二十三頁，共83頁。二、液壓元件故障診斷與維修中拆解時的注意事項第24頁/共83頁第二十四頁，共83頁。液壓系統的故障排除最終都要歸結到液壓元件（液壓泵、液壓執行元件（缸與馬達）、液壓控制調節元件和液壓輔助元件）的故障排除除非被迫不得已，不應拆解元件；在未加分析或不明用途、原理情況下更不應拆解元件。液壓元件拆解的注意事項（11條）第25頁/共83頁第二十五頁，共83頁。①拆解檢修的工作場所一定要保持清潔，建議在凈化車間內進行。

②在檢修時，要完全卸除液壓系統內的液體壓力，同時還要考慮好如何處理液壓系統的油液問題，在特殊情況下，可將液壓系統內的油液排除干凈。③拆解時要用適當的工具，以免將如內六角和尖角弄破損或將螺釘擰斷等④拆解時，各液壓元件和其零部件應妥善保存和放置，不要丟失。建議記錄拆卸順序并畫草圖。⑤液壓元件中精度高的加工表面較多，在拆解和裝配時，要防止工具或其他東西將加工表面碰傷。要特別注意工作環境的布置和準備工作。⑥拆卸油管時的四個注意事項：事先應將油管的連接部位周圍清洗干凈。拆解后，在油管開口部位用干凈塑料制品或石蠟紙將油管包扎好勿用棉紗或破布堵塞住油管，并注意避免雜質混入。在拆解比較復雜的管路時，應在每根油管的連接處扎上白鐵皮片或塑料片并寫上編號，以免裝配時將油管裝錯。第26頁/共83頁第二十六頁，共83頁。⑦在更換橡膠密封件時，不要用銳利的工具，不要碰傷工作表面。在安裝或檢修時，應將與密封件相接觸部件的尖角修鈍，以免使密封圈被尖角或毛刺劃傷。⑧拆解后再裝配時，各零部件必須清洗干凈。⑨在裝配前，O形密封圈或其他密封件應浸放在油液中，以待使用，在裝配時或裝配好以后，密封圈不應有扭曲現象，而且要保證滑動過程中的潤滑性能。⑩在安裝液壓元件或管接頭時，擰緊力要適當。尤其要防止液壓元件殼體變形、滑閥的閥芯不能滑動、接合部位漏油等現象。

11

若在重力作用下，液壓執行元件(如液壓缸等)可動部件有可能下降，應當用支撐架將可動部件牢牢支撐住。第27頁/共83頁第二十七頁，共83頁。1.5

液壓系統故障診斷方法與測試儀器（五點）一、

液壓系統的故障及其類型與特點（ABCD四點）第28頁/共83頁第二十八頁，共83頁。A、液壓故障及故障診斷的定義

液壓故障定義：

液壓系統在規定時間內、規定條件下喪失規定或降低其液壓功能（失靈、失效、失調或功能不完全）的事件或現象稱為液壓故障

故障后果：

液壓執行機構某項技術、經濟指標偏離正常值或正常狀態，如：不能動作，輸出力或運動狀態不穩定，輸出力和運動速度不合要求，爬行，運動方向不正確，動作順序錯亂等。甚至人身傷亡（如汽車維修舉升機：）出現故障必須進行診斷排除，以便使系統恢復正常狀態。為此要了解常見故障類型及特征：故障診斷

定義：對故障及其產生原因、部位嚴重程度等逐一作出判斷。

它是對液壓系統健康狀況進行精密診斷，故其技術實質就是一種給液壓系統診治疾病的技術。

利用液壓故障診斷技術，操作者及相關人員可了解和掌握液壓系統運行過程中的狀態，進而確定其全體或局部是否正常，發現和判斷故障原因、部位及其嚴重程度，對液壓系統“健康”狀況做出精密診斷，顯然這種診斷需要要由專業的操作維護人員和技術人員來實施。第29頁/共83頁第二十九頁，共83頁。

B、做好液壓故障診斷及排除應具的條件

液壓系統的故障診斷是一項專業性及技術性極強的工作。它能否準確及時，往往有賴于用戶及相關人員的知識水平與經驗多寡。做好故障診斷及排除工作通常應具備以下三個條件：

必備的理論知識（流力、元件、回路、系統）

豐富的實踐經驗（臨床）

了解和掌握主機功能結構及液壓系統的工作原理

主機工藝目的、組成及布局、運動機構數量、哪些由液壓驅動、

液壓與機械、電氣的聯系等

液壓系統的組成：液壓源（壓力、流量）、執行元件形式、數量及工作循環、控制元件類型（普通、插裝、疊加、比例、伺服）、

回路控制方式（方向、壓力、速度、順序）

系統在各工況的油液流動路線等

出現故障必須進行診斷

排除，以便使系統恢復

正常狀態。為此要了解

常見故障類型及特征。第30頁/共83頁第三十頁，共83頁。C、液壓系統的常見故障類型

液壓系統故障最終主要表現在液壓系統或其回路中的元件損壞，并伴隨漏油、發熱、振動、噪聲等不良現象，導致系統不能發揮正常功能。液壓故障按不同分類方式可分為以下幾種。1、按故障發生時間分類（三類）

—早期故障、中期故障和后期故障（1）早期故障（系統調試和運轉初期發生的故障）.

此時，故障率最高。設計、制造、安裝、調試等質量問題交織在一起，主要故障有6個方面：

密封件質量差或由于溝槽設計選擇（尺寸及公差和粗糙度）有誤及裝配不當而破損，造成外泄漏嚴重[主要是管接頭和液壓元件端蓋（如缸筒與缸蓋）處]。例如：某壓力機產生外泄漏的液壓缸第31頁/共83頁第三十一頁，共83頁。液壓閥閥芯卡死、運動不靈活和不到位，導致執行元件動作失靈或運動速度不穩定(如圖所示的小通徑板式電磁換向閥與閥板用螺釘固緊在一起，因閥體比較單薄,當用螺釘與閥板(塊)固緊后,使閥體變形（閥底面凸出來或凹進去）造成閥芯卡死)圖3-28

電磁換向閥與閥板（塊）固緊在一起及卡死原因示意圖a）小通徑板式電磁換向閥與閥板(塊)用螺釘固緊在一起b）電磁換向閥底面凸出來；c）電磁換向閥底面凹進去.第32頁/共83頁第三十二頁，共83頁。

管道或液壓元件鑄造流道內的型砂、毛刺、切屑、纖維等污染物在油流的沖擊下脫落，堵塞阻尼孔和過濾器，造成系統壓力和執行元件速度不穩定，或調壓調速不正常。閥類元件漏裝彈簧、密封件等，造成控制失靈系統設計不合理、元件及油液選用不當，造成執行元件運動精度低，系統過熱、振動噪聲大等。

系統由于負荷大或外界散熱條件差，造成油液溫度過高，引起內外泄漏，導致壓力和速度的變化，影響系統工作性能。第33頁/共83頁第三十三頁，共83頁。（2）中期故障

液壓系統運行中期，故障率最低，這是液壓系統運行

的最佳階段。此時發生的故障也叫做突發性故障，具有

隨機性，與時間無關。但它一般不影響液壓設備的壽命，

較容易排除。

常見突發性故障的例子：發生碰撞；管道爆(迸）裂；元件內彈簧突然折斷；電

磁鐵線圈燒毀；異物堵塞流道；密封損壞；內外泄漏嚴

重等；突然停電造成系統動作錯亂；控制信號失真等；突發性故障有的有先兆:如執行元件突然爬行，表明流

量閥堵塞或失靈，應及時查明原因予以排除；對于無法

預測的突發性故障:只能采取安全保護措施（如及時更

換失效元件）加以防范。

控制油液污染是防止中期故障的重要措施。第34頁/共83頁第三十四頁，共83頁。YB32-500四柱萬能液壓機液壓缸下行不動作、回油管路迸裂故障及其排除圖4-11

YB32-500四柱萬能液壓機系統原理圖1、4、5-電動機；2、3-主液壓泵；6-定量液壓泵；7、10、13、14、25、31-溢流閥；8-主液壓缸；9-頂出液壓缸；11、12、27-單向閥；15、22-壓力表；16、17-三位四通電液換向閥；18、28-二位二通液動換向

閥；19、30-壓力繼電器；20-二位四通電磁換向閥；21-充液閥；23、32-液控單向閥；24-單向順序閥；26-遠程調壓閥第35頁/共83頁第三十五頁，共83頁。突發性故障往往與液壓設備安裝不當、維

護不及時有關系。有時由于操作錯誤而發

生破壞性故障。防止突發性故障主要應注意以下3個方面：認識故障特征，加強管理維護嚴格執行崗位責任制，加強人員崗位培訓。不懂液壓專業知識，不得上崗。第36頁/共83頁第三十六頁，共83頁。（3）后期故障（漸發性故障）液壓機械與系統運行到后期，由于長期運行過程中磨損、

腐蝕、疲勞、老化而使系統故障增多。液壓元件因工作

頻率和負荷的差異，易損件先后開始正常超差磨損。此

階段故障率較高，泄漏明顯增加，效率下降。

針對這一情況，要做到以下兩個方面：

對元件進行全面檢測，對已失效的液壓元件應進行修理

或更換。液壓系統運行中要加強維護，注意觀察各部位工作狀況，發現有異常現象（如聲音反常、溫升異常、泄漏越來越大等），及時分析原因，采取有效對策，以防發生重大故障。第37頁/共83頁第三十七頁，共83頁。2、按故障發生原因分類——人為故障、自然故障（1）人為故障（原始故障）：由于設計、制造、安裝、使用及維護等不當，存在人為故障隱患，而造成的故障

例如，由于使用了不合格的液壓元件或違反了裝配工藝、使用技術條件和操作技術規程；或安裝、使用不合理，維護、保養不當，使液壓系統過早地喪失了應有的功能。（2）自然故障:在正常使用條件下，由于不可抗拒的自然因素

（介質污染、介質泄漏；自然磨損；疲勞、老化與斷裂；氣穴與

氣蝕；腐蝕；液壓沖擊；液壓卡緊；人為因素）造成的故障

這類故障一般都是在預防維修中，按期更換壽命終結的元件即可排除故障。3、按表現形式分類—實際故障、潛在故障（1）實際故障（亦稱功能性故障）。此類故障實際存在，例如

關鍵元件損壞；系統不能正常工作或工作能力降低（如推土機牽

引力不足；鋸床鋸料沒勁兒）。（2）潛在故障。此類系統故障還未在功能性方面表現出來，但可

通過觀察分析及儀器儀表測試出其潛在程度，如壓力表振擺表明

可能脈動過大。第38頁/共83頁第三十八頁，共83頁。4、按液壓故障特性分類—共性故障、個性故障、理性故障

(1)共性故障。指各類液壓系統和液壓元件都經常出現的故障。

其故障特點是相同的，如振動和噪聲、液壓沖擊、爬行、進氣等

故障。由于這些故障分析比較全面，所以故障規律性較強，診斷

率也較高。

(2)個性故障。它是指各類液壓系統和液壓元件所特有的特殊性故障。其特點是各不相同的。其故障特性均為個別特殊故障，故均稱為個性故障。

(3)理性故障。它是由于液壓系統設計不合理或不完善、液壓元件結構設計不合理或選用不當而引起的故障。如溢流閥通徑（額定流量）太小，導致發出尖叫聲等。此類故障必須通過設計理論分析和系統性能驗算后，才能最終加以診斷。5、其他分類—暫時性故障、間歇性故障、永久性故障和破壞性故障、非破壞性故障

按存在時間分液壓故障可分為暫時性故障、間歇性故障、永久性故障；按嚴重程度液壓故障又可分為破壞性故障、非破壞性故障。它們又各有特點，此處不再詳述。第39頁/共83頁第三十九頁，共83頁。D、液壓故障的特點液壓故障診斷較為困難，主要由于液壓故障有以下三個特點1、因果關系的復合性、復雜性和交織性：

（1）液壓設備往往是機械、液壓、電氣及其儀表等多種裝置復合而成的統一體，出現故障后是哪一部分很難判斷？（例如液壓與電氣人員常為故障原因出現扯皮現象）

（2）同一故障可能有多種原因或多種原因疊加而成：例如液壓缸或液壓馬達速度變慢的可能原因有：負載過大；

泵或調速閥故障；缸或馬達磨損；系統存在泄漏等。

（3）一個故障源可能引起多處癥狀：例如泵的配流機構磨損后會出現輸出流量下降，泵表面發熱和油溫異常增高等。第40頁/共83頁第四十頁，共83頁。2、故障點的隱蔽性：

液壓元件內部的零件動作；管路內油液的流動狀態；孔系縱橫交錯的油路塊阻、通情況；密封件的損壞等情況一般看不見摸不著，所以系統的故障分析受到各方面因素的影響，所以查找故障難度較大3、相關因素的隨機性

液壓系統運轉中，受到多種多樣隨機性因素的影響：如電源電壓的突變；負載的變化；外界污染物的侵入；環境溫度的變化等，從而使得故障位置點和變化方向更不確定。

所以液壓系統的故障診斷是否準確及時，往往有賴于設計者和用戶的知識水平與經驗多寡。第41頁/共83頁第四十一頁，共83頁。二、液壓故障的7個常見征兆

盡管液壓故障難于診斷，但在一般情況下，任何液壓故障在演變為大故障之前都會伴有種種不正常的征兆。顯然，了解和借助這些征兆，有助于液壓系統的故障診斷和排除。常見征兆為：①聲音異常。液壓系統工作中一般會伴隨一定聲音，只是聲音不大，不會對操作者聽力造成損傷或淹沒工作或報警信號而已。但運轉中，若出現突然出現異常聲音，例如斜盤式軸向柱塞液壓泵正常使用過程中泵的噪音突然增大，則很可能預示著柱塞和滑靴滾壓包球鉸接松動，或泵內部零件損壞，故此時必須停機，進行拆解檢修；再如先導式溢流閥工作中突然出現尖叫的高頻噪聲，則意味著先導閥部分的固有頻率域液壓源的脈動頻率接近導致共振而激發噪聲。②執行機構出現無力（如挖掘機鏟斗挖不動作業面）及作業速度下降（如毛呢罐蒸機卷染機構卷繞速度達不到額定值）現象。③油箱出現液位下降，油液變質現象。④液壓元件外部表面出現工作液滲漏現象。⑤出現油溫過高現象。⑥出現管路損傷、松動及共振。⑦出現發臭或焦糊氣味等。此時可能意味油液已變質，橡膠密封件因過熱即將失效，或加熱器功率太大使油液燒焦變質等。第42頁/共83頁第四十二頁，共83頁。三、液壓故障診斷策略及步驟第43頁/共83頁第四十三頁，共83頁。1、液壓系統故障診斷的主要策略（5個方面）：（1）由此及彼，觸類旁通。液壓元件及裝置在結構原理、功能及加工工藝等多方面存在著不同類型的相似性，以實物的相似性為橋梁，在認識一事物的情況下去認識另一事物，在故障診斷問題的探討中具有特殊的意義。利用事物之間的相似性，可縮短認識過程，降低把握新事物的困難程度。（2）積極假設，嚴格驗證。假設-驗證分析法將積極的探索精神與嚴密的邏輯論證緊密地結合起來，是典型的科學思維方法在液壓故障診斷中的具體應用，很值得在實踐中廣泛推行。（3）化整為零、層層深入。在考察問題時，將考察對象劃分為低層次的若干個子系統，每個子系統又做出進一步的劃分，直至分出系統的最基本的構成單元。總之，某一液壓故障的排除最終都要歸結到某一個或幾個基本構成元件的故障排除。（4）聚零為整、綜合評判。液壓系統發生故障以后；其故障信息是多方面的，通過對系統多

方面信息的綜合考察，可大大縮小問題的不確定性，得出更加具體的結論。弄清整個液壓系統的工作原理和結構特點。第44頁/共83頁第四十四頁，共83頁。（5）抓住關鍵、順藤摸瓜。現代液壓機械日趨復雜，往往是機、電、液、氣多個部分并存，相互交織。進行故障診斷時必須通過系統圖來理清故障線索，這就有必要采取抓住關鍵問題，順藤摸瓜的策略，使查閱系統圖更加有的放矢。

鑒于液壓系統故障的特點及故障診斷的重重困難，講究策略是必要的。大量工程實踐表明上述液壓系統故障診斷策略對現場液壓系統故障的診斷十分奏效，上述策略從具體操作而言，可簡要歸納為三個方面：①弄清整個液壓系統的工作原理和結構特點。②根據故障現象利用知識和經驗進行判斷。③逐步深入、有目的、有方向地逐步縮小范圍，確定區域、部位，以至某個元件。第45頁/共83頁第四十五頁，共83頁。2、故障診斷排除的一般步驟（1）做好故障診斷前的準備工作。

通過閱讀機械設備（包括液壓系統）使用說明書和調用有關的檔

案資料，掌握以下4方面情況：

液壓系統的結構組成、各組成元件的結構原理與性能、系統的工

作原理、性能及機械設備對液壓系統的要求；

貨源及信譽、制造日期，主要技術性能；

液壓元件狀況、原始記錄、使用期間出現過的故障及處理方法等。

首先要查清故障現象，認真仔細地進行觀察，充分掌握其特點，

了解故障產生前后機械設備的運轉狀況，查清故障是在什么條件

下產生的，弄清與故障有關的一切因素。（2）分析判斷。

在現場檢查的基礎上，對可能引起故障的原因做初步的分析判斷，初步列出可能引起故障的原因。分析判斷時的注意事項如下：①充分考慮外界因素對系統的影響，在查明確實不是該原因引起故障的情況下，再將注意力集中在系統內部來查找原因。

②分析判斷時，—定要把機械、電氣、液壓、氣動幾個方面聯系在一起考慮，切不可孤立地單純對液壓系統考慮。

③分清故障是偶然發生的還是必然發生的。對必然發生的故障，要認真分析故障原因，并徹底排除；對偶然發生的故障，只要查出故障原因并做出相應的處理即可。第46頁/共83頁第四十六頁，共83頁。（3）調整試驗。

對仍能運轉的液壓機械經過上述分析判斷后所列出的故障原因進行壓力、流量和動作循環的調整及試驗，以便去偽存真，進一步證實并找出更可能引起故障的原因。（4）拆解檢查。即對經過調整試驗后被進一步認定的故障部位進行打開檢查。

拆解時應注意：記錄拆解順序并畫草圖，要注意保持該部位的原始狀態仔細檢查有關部位，力竭用臟手或臟布亂摸和擦拭有關部位，以免污物粘到該部位上。（5）處理故障。對檢查出的故障部位進行調整、修復或更換，勿草率處理。（6）重試與效果測試。

在故障處理完畢后，重新進行試驗與測試。注意觀察其效果，并與原來故障現象對比。若故障已經消除，就證實了對故障的分析判斷與處理是正確的；若故障還未排除，就要對其他懷疑部位進行同樣處理，直至故障消失。（7）分析總結。故障排除后，對故障要進行認真地定性、定量分析總結，以便對故障的原因、規律得出正確的結論，從而提高處理故障的能力，也可防止同類故障的再次發生。第47頁/共83頁第四十七頁，共83頁。上述步驟的實質就是找出產生故障元件的步驟，其具體操作要點可用框圖表示圖1-3

查找液壓故障元件的步驟框圖第48頁/共83頁第四十八頁，共83頁。第一步：設備運轉不正常（無動作、運動不穩定、方向不對、速度不合要求等）都可歸納為：壓力、流量和方向三大問題。第二步：審核液壓系統圖，并檢查每個元件，確認它的作用和性能，初步評定它的質量狀況。第49頁/共83頁第四十九頁，共83頁。第三步：列出可能與故障有關的元件清單，進行逐個分析（不可遺漏對故障有重大影響的元件）。第四步：對清單所列元件按以往經驗和元件檢查難易排列次序（必要時列出重點檢查的元件和元件重點檢查部位），同時安排檢測儀器。第50頁/共83頁第五十頁，共83頁。第五步：對清單所列重點檢查元件進行初檢。應判斷以下問題：元件使用安裝合適否？

元件的測量裝置、儀器和測試方法合適否？

元件外部信號合適否？特別注意：某些元件的故障征兆：如過高

的溫度、噪聲等第51頁/共83頁第五十一頁，共83頁。第六步：若初檢沒有查出故障，要用儀器反復檢查。

第七步：識別出發生故障的元件，

并進行修理和更換。第八步：在重新啟動主機前，必須認真考慮一下此次故障的原因與后果。如果故障是因污染和溫度過高引起的，則應預料到另外元件也可能出現故障，并采取清洗等補救措施。第52頁/共83頁第五十二頁，共83頁。圖1-4

故障排除后重新啟動主機及液壓系統的程序框圖正確重啟系統第53頁/共83頁第五十三頁，共83頁。四、液壓系統的故障診斷方法（定性分析方法和定量分析法這兩類基本方法）定性分析方法又可分為邏輯分析法、觀察診斷法（簡易故障診斷法）、對比替換法等；定量分析法又可分為儀器專項檢測法、智能診斷法等。1、邏輯分析法（是根據液壓系統工作原理進行邏輯推理的一類方法，也是掌握故障判斷技術及排除故障最主要的基本方法）。

方法要點：根據液壓原理圖，按一定的思考方法并合乎邏輯地進

行分析，根據邏輯框圖，逐一查找原因，排除不可能的因素，最

終找出故障所在。

（根據系統的構成）此法分為兩種情況：

對較為簡單的液壓系統，可根據故障現象和液壓系統的基本原理進行邏輯分析，按照液壓源→控制元件→執行元件的順序，逐項漸查并根據已有檢查結果，排除其它因素，逐漸縮小范圍，逐步逼近，最終找出故障原因（部位）并排除之；對于較為復雜的液壓系統，通常可根據故障現象按控制油路和主油路兩大部分進行分析，逐一將故障排除之。第54頁/共83頁第五十四頁，共83頁。邏輯分析法還可細分為以下4種：列表法、框圖法、因果圖法故障樹分析法等。第55頁/共83頁第五十五頁，共83頁。

（1）列表法（它是利用表格將系統發生的故障、故障原因、故障部位及故障排除方法簡明列出的一種方法）其示例見表1-2。第56頁/共83頁第五十六頁，共83頁。

（2）框圖法（利用矩形框、菱形

框、指向線和文字組成的描述故障

及故障判斷過程的一種圖示方法）。

圖框有兩種：

敘述框（用矩形畫）：表示故障

現象或要解決的問題，一般每個

框只有一個入口和一個出口。

檢查、判斷框（用菱形畫）：一

般每個框有一個入口，兩個出口。

判斷后形成兩個分支，在兩個出

口處，必須注明哪一個分支是對

應滿足條件，哪一個分支是對應

不滿足條件。

特點：通過框圖，即使故障復雜，

也能做到分析思路清晰，排除方

法層次分明，解決問題一目了然。圖1-5

液壓系統壓力不足排障框圖法第57頁/共83頁第五十七頁，共83頁。

（3）因果圖法（魚

刺圖法）。此法是將

故障的特征與可能的

影響因素聯系在一起

進行故障診斷的方法。

其圖形與魚骨相

似。

畫法：一般情況下，

因果圖的右端表示故

障模式

與故障模式相連的為

主干線(魚脊骨)。

在主干線兩側分別為

引起故障的可能的大

原因、中原因、小原

因。大、中、小原因之間具有一定的邏輯關系。圖1-6

磨床工作臺液壓系統爬行故障分析的魚刺圖第58頁/共83頁第五十八頁，共83頁。

（4）故障樹分析法（FTA）。此

法屬于失效模式影響分析法的一種，

主要用于復雜系統的可靠性、安全

性及風險的分析與評價。根據系統

的工作特性與技術狀況之間的邏輯

關系構成的樹狀圖形，對故障發生

的原因進行定性分析，并運用邏輯

代數運算對故障出現的條件和概率

進行定量分析。右圖為一個簡單的故障樹，其中頂事件是系統故障，它由部件A或部件B引發；而部件A的故障又是由兩個元件1、2中的一個失效（或門）引起，部件B的故障是在兩個元件3、4同時失效（與門）時發生。圖1-7

簡單故障樹第59頁/共83頁第五十九頁，共83頁。第60頁/共83頁第六十頁，共83頁。2、對比替換法：這是在缺乏測試儀器時檢查液壓系統故障的一種有效方法。有兩種情況

用兩臺同型號和同規格的主機及系統進行對比試驗，從中查找故障。

試驗過程中對可疑液壓元件用新件或完

好機械的液壓元件進行替換，再開機試

驗，如性能變好，則故障所在便知。

否則可用同樣的方法或其他方法檢查其

他元件。

對于兩臺具有相同功能回路的液壓系統，用軟管分別連接同一主機進行試驗，遇到可疑元件時，更換或交換元件（可以不拆卸可疑元件，只交換兩臺系統中元件的相應軟管接頭）即可。主機故障液壓系統

故障主機

故障系統完好液壓系統

完好主機

完好系統第61頁/共83頁第六十一頁，共83頁。★用對比替換法檢查故障，由于結構限制、元件儲備、拆卸不便等原因，從操作上來說是比較復雜的。★但對于體積小、易拆裝的元件（如平衡閥、溢流閥、單向閥之類），采用此法較方便。★具體實施替換法的過程中，一定要注意連接正確，不要損壞周圍的其他元件，這樣才能有助于正確判斷故障，而又能避免出現人為故障。★在未搞清具體故障所在的部位時，應避免盲目拆卸液壓元件總成，否則會造成其性能上的降低，甚至出現新的故障。主機故障系統完好系統故障液壓系統故障主機完好主機完好液壓系統第62頁/共83頁第六十二頁，共83頁。3、觀查診斷法（簡易故障診斷法）

（是目前液壓系統故障診斷的一種方便易行最普遍的方法）

此法是憑維修人員個人的經驗，利用簡單儀表，客觀

地按所謂“望→聞→問→切”的流程來判斷一些較為

簡單的故障（如管道破裂、元件漏油、螺栓松脫、殼

體變形等）。（具體內容和作法見后）。

此法可以在液壓設備工作狀態下進行，也可在停車狀

態下進行。

直觀檢查法的優點：簡單，特別是在缺乏完備的儀器、

工具的情況下更為有效。；缺點：需要一定經驗

一般情況下，任何故障在演變為大故障之前都會伴有種種不正

常的征兆。這些現象只要勤檢查，勤觀察，便不難被發現。將

這些現場觀察到的現象作為第一手資料，根據經驗及有關圖表、

資料數據，就能判斷出是否存在故障、故障性質、發生的部位

及故障具體產生的原因，就可以著手進行采取排除故障的措施，

以防大故障的發生。第63頁/共83頁第六十三頁，共83頁。

故障診斷中的“望→聞→問→切”（八看五聞，六問四摸）望（看）（視覺檢查）

（看系統實際工作狀態和技術資料）（8看）第64頁/共83頁第六十四頁，共83頁。①看速度執行機構運動速度有無變化和異常現象？②看壓力液壓系統中各測壓點的壓力值大小，壓力值有無波動現象？③看油液觀察油液是否清潔，是否變質，油液表面是否有泡沫，油量是否在規定的油標線范圍內，油液粘度是否符合要求等？④看泄漏液壓泵軸端，液壓缸端蓋，液壓管道各接頭，油路塊結合處等處是否有滲漏滴漏等現象？（視頻）⑤看振動液壓缸活塞桿、工作臺等運動部件工作時有無因振動而跳動的現象。第65頁/共83頁第六十五頁，共83頁。⑥看工作循環能否完成要求的動作及銜接，判斷系統壓力、

流量的穩定性

⑦看產品根據液壓機械加工出來的產品質量（如機械零件

尺寸精度低、帶鋼跑偏、卷紙有坑等）

，判斷

運動機構的工作狀態、系統的工作壓力和流量的

穩定性。⑧

看資料

查閱設備技術檔案中的系統原理圖、元件明

細表、使用說明書，有關故障分析和修理記錄，

查閱日檢和定檢卡，查閱交接班記錄和維修保養

情況記錄。第66頁/共83頁第六十六頁，共83頁。聞（用聽覺和嗅覺判斷系統

工作是否正常）（5聞）第67頁/共83頁第六十七頁，共83頁。①聽噪聲

聽液壓泵和液壓系統工作時的噪聲是否過大，噪聲的特征。溢流閥、順序閥等壓力控制元件是否有尖叫聲？②聽沖擊聲

工作機構液壓缸換向時沖擊聲是否過大，液壓缸活塞是否有撞擊缸底的聲音，換向閥換向時是否有撞擊端蓋的現象？③聽氣蝕和困油的異常聲檢查液壓泵是否吸進空氣，是否有嚴重困油現象？④聽敲打聲液壓泵運轉時是否有因損壞引起的敲打聲。⑤聞味道用嗅覺器官辨別油液是否發臭變質或有糊焦味，橡膠件是否因過熱發出特殊氣味等。第68頁/共83頁第六十八頁，共83頁。問（訪問設備操作者，了解設備平時運行狀況）

（6問）第69頁/共83頁第六十九頁，共83頁。①問液壓系統工作是否正常，液壓泵有無異常現

②問液壓油更換時間，過濾器是否清潔。

③問發生事故前壓力調節閥或速度調節閥是否調

節過，有哪些不正常現象。

④問發生事故前對密封件或液壓件是否更換過？

⑤問發生事故前后液壓系統出現過哪些不正常現

象。

⑥問過去經常出現過哪些故障，是怎樣排除的，

哪位維修人員對故障原因與排除方法比較清楚。第70頁/共83頁第七十頁，共83頁。切（摸）（用手摸允許摸的運動部件以便了解它們的工

作狀態）（4摸）第71頁/共83頁第七十一頁，共83頁。①摸溫升

摸液壓泵、油箱和閥類元件外殼表面，若接觸兩秒鐘感

到燙手，就應檢查溫升過高的原因。

②摸振動

摸運動部件和管子的振動情況，若有高頻振動應檢查產

生的原因。

③摸爬行

當工作臺在輕載低速運動時，用手摸工作臺有無爬行現

象。

④摸松緊程度

用手擰一下擋鐵、微動開關和緊固螺釘等松緊程度。說明

總之，望聞問切必須對各種情況了解得盡可能清楚。以

便作出正確判斷第72頁/共83頁第七十二頁，共83頁。4、儀器專項檢查法（使用儀器、儀表進行故障診斷的方法，它主要是通過對系統各部分參數（壓力、流量、油溫等）的測量來判斷故障點）。

原理：通過儀器儀表在進行參數測量后，與正常值相比較從而

斷定是否有故障。因為任何液壓系統當運轉正常時，其系統參

數都工作在設計和設定值附近。當范圍突破后，一般可認為故

障已經發生或將要發生。

特點：檢測液壓系統故障最為準確，多用于重要設備

在測量中，通過壓力還是流量來判斷故障以及如何確定測量點，

要靈活地運用液壓技術的兩個工作特征：

力(或力矩)是靠液體壓力來傳遞的；

負載運動速度僅與流量有關而與壓力無關。

壓力測量（如泵的出口、執行元件的入口、多回路系統中每個

回路的入口、故障可疑元件的出入口等部位)應用較為普遍；

流量大小可通過執行元件動作的快慢作出粗略的判斷(但元件內

泄漏漏只能通過流量測量來判斷)。第73頁/共83頁第七十三頁，共83頁。5、智能診斷法（在線、計算機、專家系統

查詢→發展方向）圖1-8

故障診斷專家系統的組成圖1-9

查詢系統啟用界面第74頁/共83頁第七十四頁，共83頁。五、液壓系統故障現場快速診斷儀器簡介液壓系統工作狀態表征參數主要有壓力、流量、溫度、振動、噪聲、轉矩和轉速等，其中包含系統狀態信息最多的是壓力和流量兩個參數。液壓系統現場快速診斷儀器主要是基于液壓參數進行檢測而對故障進行診斷的。液壓系統現場快速診斷儀器主要有三類（通用診斷儀器；專用診斷儀器；綜合診斷儀器）第75頁/共83頁第七十五頁，共83頁。1、通用診斷儀器

機械式壓力表和容積式橢圓齒輪流量計是液壓系統故障診斷最常用的儀表。特別是機械式壓力表應用更為廣泛，原因和特點如下：

壓力參數攜帶著最多的系統狀態信息，表達著最明顯的故障特征。壓力表接入系統方便，顯示直觀，計量準確

儀表本身價廉，故障率低。

所以，現在很多液壓系統在一些表征系統運行狀態的關鍵點就事先接入壓力表，既作為系統運行狀態的監控，又作發生故障的直接顯示。第76頁/共83頁第七十六頁，共83頁。2、專用診斷儀器：（1）壓力診斷儀器：基于壓力傳感器技術發展的壓力診斷儀器國內：流體壓力波形采集儀（浙大）功能：可由維修人員攜帶到現場作測試、記錄、顯示系統壓力數值和波形，以便系統故障分析診斷三個特點：體積小、重量輕、易攜帶；電池供電，可連續工作5h以上；測量精度2%0,交流頻響350Hz。國外：壓力診斷專用儀（美國Dennison）功能：壓力傳感器與讀數器配合使用，用于液壓實驗臺、機床等液壓系統

二個特點：操作簡便、測試準確；:測壓范圍1-40MPa，測量精度5%0,輸出信號0-10V或10mA第77頁/共83頁第七十七頁，共83頁。（2）流量診斷儀器：基于超聲波原理發展的超聲波流量計

按傳感器與被測介質是否接觸分為：插入式和非插入式插入式：需事先在被測點的管道上開孔，測試時把傳感器接入。非插入式：不需事先在被測管道開孔，傳感器夾持在被測點管道外壁上；便于現場測試；可不斷流接入，在線檢測；但價格較高。

MTPCL智能超聲流量計漢）；

國外：

UF系列流量計（德國KROHNE公司）；

DDF系列流量計（美國Controltron公司）等第78頁/共83頁第七十八頁，共83頁。3、綜合診斷儀器

是將多種檢測功能集中于一體的診斷儀器，方便現場故障診斷的多參數檢測，所以又稱液壓萬用表

從檢測功能來講有6種組合方式：壓力和流量組合；壓力、流量和溫度組合；壓力、流量和轉速組合；壓力、流量和功率組合；壓力、流量、溫度和功率組合；壓力、流量、溫度和轉速組合。國內：

工程兵學院（CYJ液壓系統檢測儀）：壓力流量和轉速組合，測試精度：壓力0.7%，流量1.5%，轉速0.2%）；上海眾野測控技術有限公司（ZY系列液壓萬用表）：應用于普通液壓測試的硬軟件系統，包括一臺USB接口硬件和一套測試軟件。用途：適合液壓系統中的泵、油缸、比例溢流閥、安全溢流閥、電磁閥、比例減壓閥、比例換向閥、比例伺服閥、伺服閥、單向閥、溢流閥、馬達等液壓元件的單獨或綜合靜態和動態測試。特點：簡單易用的萬用表，可代替液壓每個分類的普通測試，使用者只需要進行簡單的設定工作即可開始測試被測元件，適合液壓