液压元件性能测试技术与试验方法

社会上同类书籍不多，本书的特点在于：作者总结了多年从事专项工作的经验，并参与了国家相关标准的制订工作，理论与实践相结合，反映了国内外的****成果，有较高的实用价值。 

液压元件是液压系统重要组成单元，其性能好坏，直接影响液压系统正常工作，乃至影响到整台机器的正常工作，所以，掌握液压元件性能极为重要。生产液压元件厂在液压元件出厂时，必须给用户提供该液压元件性能报告，其报告应来自于试验检测结果；使用液压元件的企业，对液压元件维修前后也应作性能检测，维修后其性能达要求方可装到液压系统中进行使用；作为对液压元件的研究部门，更应有先进、精确的手段对液压元件性能进行检测，否则，新的液压元件难产生，目前尚未见有这类书籍。

本书根据上述背景和社会要求进行编，其主要内容有，第1、2章介绍液压传动系统工作原理、液压元件性能检测的重要性，液压元件故障诊断和检测的理论基础与常用的仪器仪表；第3、5章详细介绍液压元件性能试验方法及测试报告；第4、6章阐述试验台安装、调试与维护，并介绍一个液压元件性能检测综合试验台的组成、功能等。

本书可作为研发液压元件单位、生产和应用液压元件的厂矿企业从事液压技术工作人员参考使用，也可作为高等学校机械类或近机类专业的学生教学用书。

作者出生于1937年，从事机械工程、液压传动及控制教学科研工作50余年，完成国家及省部级以及钢铁企业和其他企业科研项目40余项，在液压元件性能试验中，早在1993年为攀钢设计建造泵、阀、缸、伺服液压缸试验台。1995年该项目获原冶金部科技进步二等奖，2013年获国家发明二等奖，其中第三个发明点是万吨级弹塑性负载下的伺服液压缸试验技术。获省部级科学技术奖10项，其中技术发明一等奖1项，科技进步二等奖5项；2013年主持制定伺服液压缸技术条件和试验方法广东省地方标准。参与制定比例/伺服液压缸试验方法国家标准（已送国家行政审批），在国内核心期刊发表学术论文60余篇，其中10篇被EI收录，1篇选入《中国科技技术文库》，8篇参加国外国际学术会议，获国家发明专利15项，申报国家专利16项，其中发明专利9项。参加撰写：《热机学》1961年7月，湖北人民出版社出版；《液压传动》1983年，冶金工业出版社出版；《液压工程手册》大型工具书，1990年，机械工业出版社出版；编著：《液压可靠性与故障诊断》，1995年，冶金工业出版社出版；《液压可靠性与故障诊断》（第2版），2009年由冶金工业出版社出版；主审：《液压传动实验指导书》，2009年，中国电力出版社出版。

目 录
1.概论 – 7 –
1.1 液压传动系统的工作原理及组成 – 7 –
1.1.1液压传动系统的工作原理 – 7 –
1.1.2液压传动系统的组成 – 7 –
1.2液压元件性能检测的重要性 – 10 –
1.2.1验证设计要求与装配质量 – 10 –
1.2.2为研发新的液压元件提供支持 – 10 –
1.2.3检验维修后液压元件性能 – 10 –
1.2.4对液压元件进行故障诊断 – 10 –
1.2.5检验新购液压元件性能 – 11 –
1.3液压故障分析与识别基础 – 11 –
1.3.1液压故障模式 – 11 –
1.3.2液压故障原因 – 11 –
1.3.3液压故障机理 – 12 –
1.3.4液压故障分析的基础方法 – 13 –
1.4液压元件故障诊断 – 13 –
1.4.1液压缸故障诊断 – 14 –
1.4.2液压泵和液压马达故障诊断 – 16 –
1.4.3液压控制阀故障诊断 – 23 –
1.4.4液压辅件液压故障诊断 – 34 –
2.液压元件性能检测的理论基础与仪器 – 40 –
2.1液压元件性能检测的原则 – 40 –
2.2测试理论基础知识 – 40 –
2.4.1液压元件性能测试系统 – 40 –
2.4.2测试结果与测试系统关系描述 – 40 –
2.4.3测试系统静态特性 – 41 –
2.4.4测试系统动态特性 – 41 –
2.3传感器及仪器 – 50 –
2.3.1传感器 – 50 –
2.3.2仪器 – 55 –
2.4测试软件 – 55 –
2.5数据采集系统 – 56 –
2.6 PLC简介 – 58 –
2.6.1可编程序控制器简介 – 58 –
2.6.2 PLC编程基础 – 64 –
2.6.3 PLC在测试控制系统中的应用 – 68 –
3.液压元件性能试验方法 – 71 –
3.1液压泵 – 71 –
3.1.1齿轮泵试验方法 – 71 –
3.1.2叶片泵试验方法 – 81 –
3.1.3轴向柱塞泵 – 90 –
3.1.4螺杆泵 – 102 –
3.2液压马达 – 111 –
3.2.1液压马达 – 111 –
3.2.2低速大扭矩液压马达 – 115 –
3.3控制阀 – 131 –
3.3.1方向控制阀 – 131 –
3.3.2压力控制阀 – 140 –
3.3.3流量控制阀 – 146 –
3.3.4多路阀 – 154 –
3.3.5比例/伺服阀 – 171 –
3.4液压缸 – 179 –
3.4.1普通液压缸 – 179 –
3.4.2比例/伺服控制液压缸 – 186 –
4.液压试验台安装、调试与维护 – 194 –
4.1液压试验台的安装 – 194 –
4.1.1液压试验台的一般注意事项 – 194 –
4.1.2液压试验台的液压泵、液压马达安装 – 194 –
4.1.3液压试验台的液压缸安装 – 195 –
4.1.4液压试验台的控制阀安装 – 195 –
4.1.5液压试验台的辅助元件安装 – 196 –
4.1.6液压试验台的加油 – 197 –
4.2液压试验台的调试 – 197 –
4.2.1液压试验台的调试前准备工作 – 197 –
4.2.2液压试验台的调试 – 198 –
4.3液压试验台的维护 – 199 –
4.3.1液压试验台应制定维护规程，建立保养维护记录档案 – 199 –
4.3.2液压试验台应保持油的清洁度 – 200 –
5.测试报告 – 201 –
5.1液压泵 – 202 –
5.2液压缸 – 203 –
5.3控制阀 – 204 –
5.4比例/伺服阀 – 208 –
5.5比例/伺服控制液压缸 – 209 –
5.5.1比例/伺服控制液压缸试验报告 – 209 –
5.5.2比例/伺服控制液压缸特性曲线 – 211 –
6.液压元件性能检测综合实验台 – 213 –
6.1综合试验台功能介绍 – 213 –
6.2综合试验台组成 – 214 –
6.3综合试验台液压系统及电控系统 – 214 –
6.3.1液压系统原理简介 – 214 –
6.3.2电控系统的设计及关键元件选型 – 215 –
6.4测试软件介绍 – 216 –
参考文献 – 218 –

随着国民经济和科学技术迅速发展，液压技术的应用越来越广泛。工程机械、冶金机械、农业机械、汽车、机床、船舶、机器人、飞机、军工等领域广泛应用液压设备。为了适应工业各个领域和军事领域需求，不断研发新的液压元件和液压系统，而对维修后的液压元件，也必须了解其性能，在此背景下，检测液压元件性能十分必要。
液压元件性能优劣直接影响液压系统工作性能，而与液压元件性能息息相关的有设计、加工、装配等工作，判断液压元件性能的方法有直观判断法和精密判断法。直观判断法是通人们眼、耳、手等直观感觉来判断；精密判断法是通过液压元件试验台，并配套所需的传感器、仪器仪表、计算机及其软件来检测判断，这种判断法是现代测试主要型式，其获得的数据准确、迅速、可信度高。
 目前，我国建有一定规模的液压元件及系统生产企业较多，应用液压元件的厂矿企业更多，液压元件产生的故障是多种多样，由于液压元件及系统的故障与对其故障进行检测是不可分割的，而检测是为了准确、迅速判定故障程度和故障点。因此，他们相应地建有规模不等、功能不等、技术水平不等的液压元件性能试验装置。这些单位在不同程度均需要测试理论和测试方法的支持，编者经过多年教学，科研工作，开发了万吨级AGC伺服液压缸性能测试装置等多种液压元件试验台，并参与主持制订国家及省部级液压元件性能试验方法标准，为了进一步发展我国液压元件性能测试技术，撰写出本书，供工矿企业、科研院所、高等院校从事这方面工作的人员参考。
本书由武汉科技大学湛从昌教授编写第1章、第2章（部分）、第3章（部分）、第4章；陈新元教授编写第2章（部分）、第3章（部分）、第6章；卢云丹工程师编写第2章（部分）；邓江洪博士（在读）编写第2章（部分）、第3章（部分）、第5章。全书由湛从昌教授审定统稿。在读研究生龚云承担绘图、资料整理全部工作。编写过程中，陈奎生教授、曾良才教授和傅连东教授提供了许多资料和提出了许多建议，书中还引用了一些参考文献，同时，还得到韶关液压件厂有限公司张济民、黄科夫、黄智武高工等大力支持，在此一并致谢。
限于编者水平，本书存在不妥之，恳请读者批评指正。
                                                 湛从昌  2014年7月