液压与气压传动习题解答

3.说明在图8-6所示的汽车起重机液压系统中，为什么采用弹簧复位式手动换向阀控制各个执行元件动作？

答：采用弹簧复位式手动换向阀控制起重机的各个动作适用于起重机作业，起重机无固定的作业程序，完全靠视觉观察作业，手动换向阀既可以控制速度又可以控制换向，操作灵活，弹簧复位停止。 第九章 液压系统设计

1.试编制液压系统设计步骤的程序流程图。

答：液压系统设计步骤程序流程图如图9-1所示

图9-1 液压系统设计步骤程序流程图

2.设计省略 3.设计省略

第十章 思考题与习题

1.液压伺服系统主要由哪些部分组成?有何特点?

答：液压伺服系统由以下五部分组成 ：1)液压控制阀：用以接收输入信号，并控制执行元件的动作。2)执行元件：接收控制阀传来的信号，并产生与输入信号相适应的输出信号。3)反馈装置：将执行元件的输出信号反过来输入给控制阀，以便消除原来的误差信号。4)外界能源：为了使作用力很小的输入信号获得作用力很大的输出信号，就需要外加能源，这样就可以得到力或功率的放大作用。5)控制对象：负载。

2.液压伺服系统与液压传动系统有什么区别？使用场合有何不同？

答：液压伺服系统具备了液压传动的显著优点，此外，还具有系统刚度大、控制精度高，响应速度快，自动化程度高，能高速起动、制动和反向等优点。因而可以组成体积小、重量轻、加速能力强、快速动作和控制精度高的伺服系统，可以控制大功率和大负载。同样，液

压伺服系统也具备了液压传动的—些缺点，同时，它的精密控制元件(如电液伺服阀)加工精度高，因而价格贵；对液压油精度要求高，液压油的污染对系统可靠性影响大等。

主要应用于高精度实时连续控制的场合，由于液压伺服系统的突出优点，使得它在国民经济的各个部门和国防建设等方面都得到了广泛应用。 3.电液伺服阀有哪几部分组成，它是如何工作的？

答：电液伺服阀由电磁式力矩马达、喷嘴挡板式液压前置放大级和四边滑阀功率放大级三部分组成。当线圈中没有电流通过时，电磁式力矩马达无力矩输出，挡板处于两喷嘴中间位置。当线圈通入电流后，衔铁因受到电磁力矩的作用偏转角度θ，由于衔铁固定在弹簧上，这时，弹簧管上的挡板也偏转相应的θ角，使挡板与两喷嘴的间隙改变，如果右面间隙增加，左面间隙减小，则左喷嘴腔内压力升高，右喷嘴腔内压力降低，主滑阀芯在此压差作用下右移。由于挡板下端的球头是嵌放在滑阀的凹槽内，在阀芯移动的同时，带动球头上的挡板一起向右移动，使右喷嘴与挡板的间隙逐渐减小，在新的位置平衡，间隙相等。同时滑阀芯在一定的开度下达到平衡，滑阀便不在移动，并使其阀口一直保持在这一开度上。通过线圈的控制电流越大，挡板挠曲变形越大，导致滑阀两端的压差以及滑阀的位移量越大，伺服阀输出的流量也就越大。

第11章 思考题与习题

1.液压系统正确使用的要求和注意事项

答：液压系统使用时，一定要按操作规程进行逐步确认，一般液压系统都有使用说明书，认真阅读、仔细操作。在启动液压设备前，设备操作者应熟悉液压系统的工作原理，掌握系统动作程序，熟悉各种元件的操作特点和要求，严防调节错误造成事故，注意元件的调节手轮转动方向与压力，流量大小的变化关系，利用目视、听觉及触觉等比较简单的“五感”方法注意设备的运行状态。

2.液压系统点检的内容和方法

答：1)所有液压阀、液压缸、管件是否有渗漏。2)液压泵和液压马达运转时是否有异常噪声，温度是否过高。3)液压缸运动全行程中是否正常平稳。4)液压系统中各测压点压力是否在规定的范围内，压力是否稳定。5)液压系统油液的温度是否在允许范围内。6)液压系统中各部位有无高频振动。7)油箱内油位是否在油标刻线范围内。8)电气控制式撞块（凸轮）控制的换向阀是否灵敏可靠。9)行程开关式限位挡块的是否有变动，固定螺钉是否松动。10)液压系统手动式自动循环时是否有异常现象。11)定期对油箱内油液进行取样化验，检查油液的污染状况。12)定期检查蓄能器工作性能。13)定期检查和紧固重要部位的螺钉、螺帽、接头和法兰螺钉。14)点检的方法用“看”，“听”，“摸”，“闻”，“阅问”也就是利用五官来点检。

3．液压系统的维护要点

答：1）按设计规定和工作要求，合理调节液压系统工作压力和工作速度。2）注意油质的变化，定期取样化验。3）系统工作温度不应超过60℃，一般在35～55℃范围内。4）保证电磁阀工作正常，保持电压稳定。5）不允许使用有缺陷的压力表，不允许在无压力表的情况下工作或调压。6）电气柜，电气盒，操作台和指令控制箱等应有盖子或门，不得敞开使用。7）液压系统某部位产生异常时，要及时分析原因进行处理，不要勉强运转，以免造成大事故。8）定期检查冷却器和加热器工作性能。9）经常观察蓄能器工作性能，若发现气压不足或油气混合时，应及时充气或修理。10）经常检查管件、接头、法兰盘等的固定状况，

发现松动及时紧固。11）高压软管、密封件的使用期限，应根据具体的液压设备而定。12）主要液压元件定期进行性能测定，并实行定期更换维修制。13）各部润滑是否良好，油量是否充足。

4.液压设备在使用初期的管理要点

答：1）注意管接头、法兰、活结、管夹子等因振动而松动。2）各部分密封件质量差或由于装配不当而被损伤造成泄漏。3）管道式液压元件油道内的毛刺、型砂、切屑等污物在油流的冲击下脱落，堵塞阻尼孔和泄油口造成压力和速度不稳定。4）由于负荷大或外界散热条件差，使油液温度过高，引起泄漏，导致压力和速度的变化。 5.液压设备在运行中期的管理要点

答：液压设备运行到中期，故障率最低，这个阶段液压系统运行状态最佳，但应特别注意控制油液的污染。 6.液压设备管理要点

答：制定液压设备维护规程手册。制定操作保养规程手册。制定点检、定检手册。 第12章 思考题与习题解答 1．液压系统故障的特点。

答：液压系统的故障大量在于突发性故障和磨损性故障，这些故障在液压系统运行的不同时期表现形式与规律也是不一样的，因此诊断与排除这些故障不仅要有专业理论知识，还要有丰富的设计、制造、安装、使用、维护、保养方面的实践经验。 2. 液压系统在各不同运行阶段的常见故障现象

答：1）液压设备调试阶段的故障，液压设备调试阶段的故障率较高，其特征是设计、制造、安装等质量问题交织在一起。除机械电气问题外，液压传动系统经常发生的故障有：外泄严重，主要发生在接头和有关元件的端盖处。执行元件运动速度不稳定。液压阀和阀芯卡死或运动不灵活，导致执行元件动作不灵活。压力控制的阻尼小孔堵塞，造成压力不稳定。阀类元件漏装弹簧、密封件造成控制失灵，甚至管道接错而使系统运行错乱。液压系统设计不完善，液压元件选择不当，造成系统发热，执行元件同步精度差等故障现象。 2）液压设备运行初期的故障，液压设备经过调试阶段后，便进行正常生产运行阶段，此阶段故障特征是：管接头因振动而松脱。密封件质量差或由于装配不当而损伤造成泄漏。管道式液压元件油道内的毛刺、型砂、切屑等污物在油流冲击下脱落堵塞阻尼孔和漏油口造成压力和速度不稳定。由于负荷大或外界环境散热条件差使油液温度过高引起泄漏导致压力和速度的变化。

3）液压设备运行中期的故障，液压设备运行到中期故障率最低，这个阶段液压系统运行状态最佳，但应特别注意控制油液的污染。

4）液压设备运行后期的故障，液压设备运行到后期，液压元件因工作频率和负荷的差异，易损件先后开始正常性的超差磨损，此阶段故障率较高，泄漏增加，效率降低。针对这一状况，要对元件进行全面检查，对已失效的液压元件应进行修理或更换。以防止液压设备不能运行而被迫停产。

3. 液压系统故障诊断与排除的步骤及方法

答：见图12-1所示。

4.常见压力故障的现象、原因及排除方法

答: 1）压力调不上去：溢流阀的调压弹簧太软、装错或漏装。先导式溢流阀的主阀阻尼孔堵塞，滑阀在下端油压作用下克服上腔的液压力和主阀弹簧力，使主阀上移调压弹簧失去对主阀的控制作用，因此主阀在较低的压力下打开溢流口溢流。系统中正常工作的压力阀，有时突然出现故障往往就是这种原因。阀芯和阀座关闭不严，泄漏严重。阀芯被毛刺或其他污物卡死在开口位置。

2）压力过高调不下来：a．阀芯被毛刺或污物卡死于关闭位

图12-1 液压系统故障诊断与排除的步骤及方法

置，主阀不能开启。b．安装时，

阀芯的进出口接错，没有压力油去推动阀芯移动，因此阀芯打不开。c．先导阀前的阻尼孔堵塞，导致主阀不能开启。

3）压力振摆大：a．油液中混有空气。b．阀芯与阀座接触不良。c．阻尼孔直径过大，阻尼作用弱。d．产生共振。e．阀芯在阀体内移动不灵活。

5.常见动作故障现象、原因及排除方法

答：1）换向阀不换向的原因：电磁铁吸力不足，不能推动阀芯运动。直流电磁铁剩磁大，使阀芯不复位。对中弹簧轴线歪斜，使阀芯在阀内卡死。阀芯被拉毛，在阀体内卡死。油液污染严重，堵塞滑动间隙导致阀芯卡死。由于阀芯、阀体加工精度差，产生径向卡紧力，使阀卡死。

2）单向阀泄漏严重或不起单向作用的原因：a．锥阀与阀座密封不严。b．锥阀式阀座被拉毛或在环形密封面上有污物。c．阀芯卡死，油液反向流动时锥阀不能关闭。 6. 液压设备的振动和噪声故障的产生原因、特点及其应采取的对策

答：1）振动产生原因及采取的对策见图12-2。 2）噪声产生原因及采取的对策见图12-3。