現代液壓氣動系統：結構原理‧使用維護‧故障診斷（簡體書）

本書分液壓和氣動兩篇共21章，二者採用對稱結構編寫。在介紹現代液壓與氣動技術基本知識基礎上，重點對組成液壓系統和氣動系統的工作介質、能源元件、執行元件、控制元件和輔助元件及其應用回路和系統的結構原理、使用維護和故障診斷方法進行了介紹，並對液壓系統和氣動系統的設計要點進行了簡介。全書選材和論述以系統、先進和實用為目標，突出體現新系統、新技術、新結構和新方法等。 本書可供液壓氣動機械設備與系統的一線工作人員（含科研設計、加工製造、安裝調試、現場操作、使用維護與設備管理相關人員）參閱，還可作為液壓氣動系統使用維護與故障診斷技術的短期培訓教材，也可供高等院校機械類、自動化類相關專業及方向的本科生和研究生、教師在科研及實踐教學或實訓中參考。

張利平，從事流體傳動及控制技術工作近40年（合工科高校教學與科研工作37年），曾任中國力學會流控專委會液壓氣動技術交流開發中心特聘理事，化學工業出版社機電分社首屆專家委員會委員。完成增量式電液數字控制閥、制冷機械管件液壓氣動自動成型機床、管道卷壓成型機電液伺服控制系統、製藥機械電液比例控制系統、發動機缸體加工生產線液壓氣動系統PLC控制及淬火機床液壓系統等科研設計項目多項，獲兩項中國專利。
著有《液壓閥原理、使用與維護》、《液壓氣動系統設計手冊》、《液壓元件與系統故障診斷排除典型案例》和《典型氣動系統應用120例》及高校教材《液壓氣壓傳動與控制》等多部，三部獲中國石油和化學工業優秀科技圖書一等獎，一部獲機械工業部科技信息研究院科技進步三等獎。在國內外發表論文60余篇。
在長期為工礦企業液壓氣動系統進行方案論證擬定、設計製造、安裝調試與故障診斷及技術培訓等多種服務中，積累了豐富的工程實踐經驗，涉足過的液壓氣動機械有機床及生產線、壓力加工、電力煤炭、石油化工天然氣、橡塑輕工、紡織紙業、煙草及製藥、車輛與工程機械、礦山冶金、飛機與河海、建材建築等。

本書綜合性強，集液壓與氣動為一體，兩者並重，利於讀者對照學習；內容全面，從基礎到拔高，使讀者可以循序漸進地學習；案例豐富，可以使讀者開闊視野、拓寬思路，在遇到具體問題時有想法、有策略；總結到位，可以使讀者通過學習，把握重點、有的放矢地解決具體問題。

隨著國民經濟和現代工業技術的發展，作為工業自動化的重要手段，流體傳動與控制技術的應用不斷拓展，從業人員與日俱增，各行業液壓氣動技術的一線工作人員急需了解和掌握液壓氣動元件與系統的結構原理、使用維護及故障診斷方法。為此，筆者在總結多年從事流體傳動與控制教學、科研，特別是近年來為企業解決現代液壓氣動機械及其系統的使用維護及故障診斷難題的經驗基礎上，編著了本書。本書通過中等篇幅，在介紹現代液壓與氣動技術基本知識基礎上，重點對組成液壓系統和氣動系統的工作介質、能源元件、執行元件、控制元件和輔助元件及其應用回路和系統的結構原理、使用維護和故障（由設計、製造、安裝、調試和使用不當等原因造成）及其診斷方法進行了介紹，並對液壓系統和氣動系統的設計要點進行了簡介。本書旨在幫助液壓氣動技術領域的各類從業人員學習和了解液壓氣動的基本知識，正確合理地使用液壓氣動元件與系統，避免或減少使用維護工作中的失誤，為提高工作效率，提高各類液壓氣動機械設備及裝置的工作質量、技術經濟性能和使用效益等提供幫助，以適應現代液壓氣動技術數智化發展及我國新時期現代化建設經濟轉型、綠色低碳發展的需要。
本書分液壓和氣動兩篇共21章，二者採用對稱結構編寫。本書選材和論述以系統、先進和實用為目標，突出體現新系統、新技術、新結構和新方法等。本書是介於教科書和工具書之間的一本著作，可讀性和資料性並重；全書圖文表並茂、深入淺出，盡量避開了繁雜但距離實際應用較遠的數學處理內容；在介紹傳統基本內容的同時，跟蹤數智化發展潮流，適當介紹了一些國內外新元件（如電液數字控制泵及閥、智能控制閥、智能閥島、柔觸氣爪、擺臺、磁力吸盤等）、新應用和新系統（如手提電話跌落試驗機、機車整體衛生間、水下滑翔機、踝關節矯正器、反應式腹部觸診模擬裝置等設備的液壓氣動系統）；力求使所介紹的方法內容更具可操作性及可借鑒性。全書以“介質→元件→回路→系統”的體系線索進行論述；書中通過典型系統分析、系統設計及故障診斷方式給出了富有參考價值的若干工程實際案例。書中液壓氣動回路與系統原理圖全部採用最新國家標準GB/T 786.1—2021《流體傳動系統及元件圖形符號和回路圖第1部分：圖形符號》繪製。
本書可供液壓氣動機械設備與系統的一線工作人員（含科研設計、加工製造、安裝調試、現場操作、使用維護與設備管理相關人員）參閱，還可作為液壓氣動系統使用維護與故障診斷技術的短期培訓教材，也可供高等院校機械類、自動化類相關專業及方向的本科生和研究生、教師在科研及實踐教學或實訓中參考。
本書由張利平編著。張秀敏、張津、山峻等參與了本書的策劃及資料搜集整理、文稿的錄入校對整理工作。先後參與過本書相關工作的人員還有王金業、劉鵬程、向其興、劉健、趙小青、馮德兵等。
在本書編著過程中，MOOG（穆格）工業集團-中國技術服務經理Morris Liu（劉智謀）先生、河北鋼鐵集團唐鋼中厚板公司煉鋼廠張立成工程師、北京創為液壓系統有限公司工程部副經理賈川工程師等提供了電液伺服比例及插裝控制閥等產品及使用維護方面的最新技術成果、信息、寶貴經驗和現場資料；中國液壓氣動密封件工業協會王建華高級工程師提供了行業發展方面的信息及PTC ASIA 2021國際技術交流報告會專家報告題目及主要內容；筆者的同事常宏杰、劉永強、田志剛、周蘭午等給予了大力幫助和支持。筆者先後參閱了穆格（中國）有限公司、博世力士樂（中國）有限公司、華德液壓集團、太重集團榆次液壓公司、恒立液壓公司、北京機床所精密機電公司、寧波華液機器公司、中國航天科工集團中之杰流體動力公司、山東泰豐智能控制股份有限公司，以及SMC（中國）有限公司、費斯托（中國）有限公司、濟南杰菲特氣動元件有限公司、廣東省肇慶方大氣動有限公司、無錫市華通氣動製造有限公司、液壓氣動網、中國液壓氣動密封件工業協會和國家標準化管理委員會等公司、機構的官網所列液壓氣動元件產品電子樣本內容（含結構原理、技術數據和產品圖片等）及標準資料和廠商名錄等。在此對上述個人和單位以及參考文獻的各位作者一並表示誠摯謝意。
對於書中的不當之處，歡迎流體傳動與控制同行專家及讀者指正。

編著者 張利平

液壓篇
第1章 液壓技術基本知識
1.1 液壓傳動與控制的定義
1.2 液壓技術的基本原理及系統組成
1.2.1 基本原理
1.2.2 組成功用
1.2.3 液壓回路與系統
1.3 液壓系統圖形符號及其應用
1.3.1 圖形符號的特點
1.3.2 圖形符號標準
1.3.3 圖形符號的應用
1.4 液壓系統的分類
1.5 液壓技術的應用特點
1.6 液壓系統運轉維護及故障診斷拆解時的一般注意事項
1.7 液壓故障及其類型與特點
1.7.1 液壓故障的定義
1.7.2 液壓系統故障的常見類型
1.7.3 液壓系統故障的特點
1.8 液壓系統的故障診斷
1.8.1 液壓系統故障診斷策略
1.8.2 液壓系統故障診斷方法
1.8.3 液壓系統故障排除一般注意事項
1.9 液壓系統故障現場快速診斷儀器簡介
第2章 液壓油液
2.1 功用性質
2.1.1 密度ρ
2.1.2 可壓縮性
2.1.3 黏性
2.1.4 其他性質
2.2 一般要求
2.3 命名代號
2.4 品種特性
2.5 選用要點
2.5.1 品種選擇
2.5.2 黏度選擇
2.5.3 難燃液壓液的選用
2.6 使用要點
2.6.1 一般注意事項
2.6.2 換油方法
2.6.3 進口液壓設備換用國產油液要點
2.7 污染控制
2.7.1 污染及其危害
2.7.2 污染度及其測量
2.7.3 污染度等級標準
2.7.4 液壓系統與液壓元件清潔度等級（指標）及液壓系統（元件）清潔度試驗
2.7.5 污染控制措施
第3章 液壓系統的主要參數
3.1 壓力
3.1.1 壓力的定義與計算
3.1.2 壓力的單位及分級
3.1.3 壓力的傳遞
3.1.4 壓力的度量
3.1.5 壓力與負載的關係
3.2 流量
3.2.1 流速
3.2.2 流量的定義與計算
3.2.3 油液流經孔口時的流量
3.2.4 油液流經縫隙時的流量
3.3 液壓功率及系統卸荷
3.3.1 液壓功率及計算
3.3.2 液壓系統的卸荷
第4章 液壓能源元件
4.1 液壓泵的構成與基本原理
4.1.1 基本原理
4.1.2 容積式液壓泵的構成條件
4.1.3 液壓泵類型及圖形符號
4.2 液壓泵主要性能參數
4.2.1 工作壓力、額定壓力和最高允許壓力
4.2.2 排量、轉速和流量
4.2.3 容積效率、機械效率和總效率
4.2.4 驅動功率
4.2.5 自吸能力
4.3 液壓泵典型品種之一——斜盤式軸向柱塞泵
4.3.1 工作原理
4.3.2 結構要點
4.3.3 典型結構之一——手動變量軸向柱塞泵
4.3.4 典型結構之二——恒壓控制變量軸向柱塞泵
4.3.5 典型結構之三——恒流量控制變量軸向柱塞泵
4.3.6 典型結構之四——恒功率控制變量軸向柱塞泵
4.3.7 典型結構之五——負載敏感控制變量軸向柱塞泵
4.3.8 性能特點
4.4 液壓泵典型品種之二——斜軸式軸向柱塞泵
4.4.1 原理特點
4.4.2 典型結構
4.5 液壓泵典型品種之三——葉片泵
4.5.1 結構原理
4.5.2 單作用葉片泵的變量原理及典型結構
4.5.3 性能特點
4.6 液壓泵典型品種之四——齒輪泵
4.7 常用液壓泵產品性能比較及選擇要點
4.8 液壓泵的使用維護及故障診斷排除要點
4.8.1 安裝及運轉維護
4.8.2 故障診斷
4.8.3 檢修裝配
第5章 液壓執行元件
5.1 液壓馬達
5.1.1 液壓馬達與液壓泵的區別
5.1.2 類型及圖形符號
5.1.3 結構原理
5.1.4 技術參數
5.1.5 性能特點
5.1.6 產品性能比較及選用要點
5.1.7 安裝使用
5.1.8 故障診斷
5.1.9 拆修裝配
5.2 擺動液壓馬達
5.2.1 作用類型
5.2.2 葉片式擺動液壓馬達的結構原理
5.2.3 選擇及使用維護要點
5.3 液壓缸
5.3.1 作用分類
5.3.2 工作原理
5.3.3 簡要計算
5.3.4 典型結構
5.3.5 一般構成
5.3.6 性能特點
5.3.7 典型產品
5.3.8 安裝使用
5.3.9 故障診斷
5.3.10 檢修裝配
第6章 液壓控制元件及其應用回路
6.1 液壓閥及液壓回路概述
6.1.1 液壓閥的功用與一般組成
6.1.2 液壓閥的分類
6.1.3 液壓閥液流調控原理
6.1.4 液壓閥的基本性能參數與基本要求
6.1.5 液壓回路及其分類
6.2 方向控制閥及其應用回路
6.2.1 單向閥及其應用回路
6.2.2 滑閥式換向閥及其應用回路
6.3 壓力控制閥及其應用回路
6.3.1 溢流閥及其應用回路
6.3.2 減壓閥及其應用回路