工程机械液压与液力传动系统·液压卷 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

编辑推荐

　　国内知名专业编写：柳工首席科学家、吉大知名学者联合编写；
　　内容系统、实用：结合企业技术实际编写，融入作者多年的生产、设计等时间经验，实用性强；
　　技术领先：介绍了目前液压、液力的一些最新技术成果及应用

内容简介

　　《工程机械液压与液力传动系统》分为液压卷与液力卷。本书内容以工程机械为载体，密切关注液压与液力传动的典型系统组成与最新技术动向，在充分说明经典理论与应用的基础上，增加了很多最新的技术应用，如液压传动的负荷传感技术、液力传动的流动数值模拟与可视化等。液压卷包括基础知识、液压控制阀、液压回路、液压泵与执行元件、负荷传感液压系统及控制，以及典型工程机械液压系统与控制实例等。液力卷包括液力传动基础、液力变矩器与液力偶合器、液力元件设计、液力机械分流传动、液力传动装置、液力传动的试验等。作者根据多年教学、科研与工程实践的经验，使本书形成了严密完整的理论体系，对基本概念、典型元件、系统组成与应用都进行了深入阐述，思路清晰，言简意赅，易于读者理解。
　　本书可供液压、液力传动技术的科研人员、设计人员以及相关工程技术人员学习和参考。

作者简介

　　初长祥，男，1956年5月出生于河北省石家庄市，教授级高级工程师。1978年3月（七七级）进入山西太原科技大学（原太原重型机械学院）工程机械专业学习，1982年1月大学本科毕业分配到广西柳工机械股份有限公司，至今已30多年。历任柳工助理工程师、工程师、研究所副所长、装载机室主任、压路机室主任、江阴柳工技术副总经理、挖掘机室主任、研究总院副院长、副总工程师、新技术发展总监和首席科学家等职。在产品研发领域主持研发了柳工装载机、挖掘机、旋挖钻机、压路机、摊铺机、平地机、铣刨机、叉车和起重机等各种领域的新产品；在工程机械关键与共性技术研究领域主持开展了绿色动力、节能减排、CAE，疲劳与寿命，材料科学，振动与噪音控制，热平衡和机电液控制等先进技术研发。曾获得广西自治区特聘专家、广西自治区优秀专家、省部级科技进步二等奖、省部级技术发明二等奖等荣誉，拥有40多项国家专利。作者在多项产品和技术研发工作中偏爱液压传动技术，特别注重液压元件和系统控制原理分析，并积累了较丰富的实践经验。

　　马文星，1962年8月生于吉林省梨树县，教授、博士生导师。1991年于吉林工业大学工程机械专业获工学博士学位并留校从事教学和科研工作。1994年至1995年作为访问学者赴德国波鸿鲁尔大学和多特蒙德大学进修。现为机械科学与工程学院工程机械技术中心副主任、液力传动研究所所长，中国机械工程学会流体传动及控制分会委员，液力专业委员会副主任委员；中国液压液力气动密封工业协会专家委员会委员；柳工—吉林大学液力机械传动研发基地主任，广西柳工机械股份有限公司特聘科学家。主要研究方向为液力传动与自动变速。主持和参加完成国家攻关“大功率履带推土机动态匹配”、国家自然科学基金“液力变矩器现代设计理论”、国家863计划专题课题“大型泵与风机液力调速节能关键技术研究”等国家、部省级项目10余项；获部级科技二等奖2项，获发明专利6项；主持完成企业委托液力传动和工程机械产品研发项目20余项。在国内外期刊上发表学术论文90余篇，编著《液力传动理论与设计》、《筑路与养护路机械》、《特种车辆》专著3部。

内页插图

目录

第1章液压传动基础001
1.1流体力学基础001
1.1.1流体静力学001
1.1.2流体动力学002
1.2液压传动的定义和基本原理006
1.2.1液压传动的定义006
1.2.2液压传动的基本原理与组成007
1.3液压传动的工作介质008
1.3.1液压传动工作介质的性质008
1.3.2对液压传动工作介质的要求010
1.3.3液压传动工作介质的分类和选用012
1.3.4液压系统的污染控制014
1.4液压油在流动中的压力损失018
1.5孔口和缝隙流动021
1.5.1孔口出流021
1.5.2缝隙流动022
1.6基本液阻网络025
1.6.1液阻结构与特性025
1.6.2串联与并联026
1.6.3基本桥路027
第2章液压控制阀031
2.1压力控制阀031
2.1.1溢流阀031
2.1.2减压阀034
2.1.3顺序阀039
2.1.4平衡阀041
2.2流量控制阀042
2.2.1节流阀042
2.2.2调速阀046
2.2.3溢流型调速阀049
2.2.4分集流阀052
2.2.5单支稳流阀054
2.3方向控制阀056
2.3.1单向阀056
2.3.2换向阀058
2.3.3多路换向阀066
2.4逻辑阀(插装阀)070
第3章开式和闭式液压系统074
3.1开式系统074
3.1.1压力控制回路074
3.1.2速度控制回路084
3.1.3方向控制回路087
3.1.4顺序动作回路088
3.1.5同步控制回路090
3.2闭式系统093
第4章液压泵097
4.1概述097
4.1.1液压泵的工作原理097
4.1.2液压泵的分类及图形符号098
4.1.3液压泵的性能参数098
4.2齿轮泵102
4.2.1外啮合齿轮泵102
4.2.2内啮合齿轮泵105
4.3叶片泵106
4.4柱塞泵107
4.4.1轴向柱塞泵107
4.4.2变量柱塞泵110
4.5液压泵的变量伺服控制原理110
4.5.1伺服控制系统概述110
4.5.2液压伺服控制系统的原理111
4.5.3液压伺服控制系统的组成及应用113
4.6液压泵的变量控制115
4.6.1变量控制原理及分类116
4.6.2典型泵排量控制器原理分析117
第5章液压执行元件147
5.1液压马达概述147
5.1.1液压马达的分类147
5.1.2液压马达的主要参数147
5.1.3液压马达的使用性能148
5.1.4液压马达的图形符号149
5.2齿轮马达150
5.2.1外啮合渐开线齿轮马达150
5.2.2内啮合摆线齿轮马达151
5.3叶片马达153
5.3.1高速小转矩叶片马达153
5.3.2低速大转矩叶片马达153
5.4轴向柱塞马达及其变量控制原理153
5.4.1斜盘式轴向柱塞马达及其变量控制原理154
5.4.2斜轴式轴向柱塞马达及其变量控制原理161
5.5径向柱塞马达165
5.5.1曲轴连杆式径向柱塞马达166
5.5.2静平衡式径向柱塞马达167
5.5.3内曲线径向柱塞马达169
5.5.4意大利SAI马达简介172
5.6液压缸173
5.6.1液压缸的类型及特点173
5.6.2液压缸的结构176
5.6.3液压缸参数设计176
第6章负荷传感液压系统及控制179
6.1负荷传感液压系统及控制原理179
6.1.1负荷传感系统的主要组成元件179
6.1.2负荷传感基本原理179
6.1.3负荷传感控制回路182
6.2补偿阀的布置形式及特性分析188
6.2.1阀后压力补偿189
6.2.2阀前压力补偿195
6.2.3回油压力补偿198
6.3流量饱和199
6.3.1流量饱和的基本概念199
6.3.2补偿阀布置形式与抗流量饱和性能199
6.3.3改善阀前补偿形式抗流量饱和性能200
6.4负荷传感系统的元件选型与系统调试201
6.4.1负荷传感系统的元件选型201
6.4.2负荷传感系统的调试202
6.5定量负荷传感系统203
第7章工程机械液压系统及控制206
7.1装载机的液压系统及控制206
7.1.1典型装载机液压系统分析207
7.1.2装载机转向液压系统218
7.1.3装载机变量负荷传感液压系统240
7.2履带式挖掘机液压系统及控制250
7.3履带式起重机液压系统及控制300
7.3.1下车液压系统302
7.3.2行走液压系统303
7.3.3回转液压系统304
7.3.4起升液压系统305
7.3.5变幅液压系统307
7.3.6平衡阀308
7.4履带式摊铺机的液压系统及控制318
7.4.1行走液压系统318
7.4.2输料液压系统321
7.4.3分料液压系统321
7.4.4振捣液压系统322
7.4.5振动液压系统323
7.4.6辅助液压系统323
参考文献326

前言/序言

　　工程机械是国家基础建设的主要设备，广泛应用于矿山、公路、铁路、机场、水利、房地产以及其他公共设施的建设，特别是在重大工程施工中发挥着重要作用，如三峡工程、南水北调、高铁设施建设等。此外在核电、石油、化工、钢铁、风电、海洋工程等重大项目中工程机械同样发挥着举足轻重的作用。工程机械行业是国民经济的支柱产业，是国家重大装备制造业，更是国家综合经济实力的象征。
　　改革开放以来，我国的工程机械行业得到了持续稳定的发展，产品品种不断增加，门类日渐齐全。我国研制的工程机械不但满足了国内绝大部分施工建设的要求，而且还大量出口到国外，特别是在欧美等发达国家也能看到中国制造的工程机械。
　　液压与液力传动是工程机械基础性技术，是各主机产业升级、技术进步的重要保障，是工程机械的核心技术之一。液压传动在工程机械中应用非常广泛，尤其是高性能液压元件以及为适应不同机型和工况所组成的高性能液压控制系统是工程机械稳定、高效运行必不可少的支撑。液力传动是工程机械行走系统最主要的传动形式之一，工程机械经常处于低速重载的工作状态，为了提高其对工作载荷的适应能力，大多采用液力传动。此外液力传动还在冶金、化工、石油、矿山、风电等领域有着非常广泛的应用，如液力偶合器在大型泵与风机中的调速节能，导叶可调液力变矩器与行星传动组成调速系统的风电变速恒频新技术等。
　　以欧美日为代表的工业发达国家和地区历来对液压传动技术非常重视，在工程机械液压与控制系统、高性能液压元件、新材料与新工艺等方面长期投入大量的研发资金，确保了其液压传动与控制技术领域处于世界领先地位。众所周知，液压技术是阻碍我国工程机械良性发展的主要瓶颈之一。我国液压零部件落后于欧美日等发达国家，主要表现在液压原理和技术的深度研究、液压元件的试验技术、液压元件的制造工艺、液压元件和系统与整机的匹配技术以及电子控制技术等多个环节。目前我国国有、民营和外资企业都在加大投入，因此有望在不久的将来从根本上解决我国本土液压件依靠进口的局面。工程机械液力传动的主要部件为液力变矩器，多年来经过各高校、研究院所和企业的合作研发，大部分已实现国产化，但在绿色设计和节能减排技术的深度研究方面还需进一步提高。
　　柳工首席科学家初长祥同志30多年来一直工作在柳工研发一线，是伴随柳工发展壮大而成长起来的工程机械专家。吉林大学马文星教授是我国著名的液力传动专家、首批柳工特聘科学家。初长祥同志与马文星教授合著的这部《工程机械液压与液力传动系统》，系统地介绍了工程机械液压与液力传动技术，包括基础理论、典型元件、典型系统及应用等多个方面，也包括两位专家多年来的研究成果以及国外在液压和液力传动领域的新技术。这部著作较好地体现了两位专家深厚的技术底蕴和解决实际问题的能力，诚为工程机械行业液压和液力传动技术领域的一本好书。

《建筑工程机械液压与液力传动系统：液压元件深度解析》 本书是一部系统而深入的液压技术专著，专注于建筑工程机械领域中至关重要的液压元件。本书并非对整套液压系统的宏观概述，而是聚焦于构成液压系统“心脏”与“血管”的各个核心部件，对其原理、结构、性能、选型、使用与维护进行详尽阐述，旨在为工程机械研发、制造、维修以及操作人员提供一套全面、实用的技术指导。 第一章：液压系统基础理论回顾与工程应用拓展 本章将简要回顾液压系统的基本原理，包括帕斯卡定律、液体的不可压缩性、粘性与流体动力学等基础概念，为后续深入讲解液压元件打下坚实的理论基础。但本章的重点将迅速转移至这些基础理论在建筑工程机械中的具体体现。我们将分析在复杂工况下，液压系统如何实现高精度、高效率的动力传递和运动控制，特别会强调不同类型工程机械（如挖掘机、装载机、起重机、混凝土泵车等）对液压系统性能提出的特殊要求，并引出对具体液压元件的深入探讨的必要性。本章将避免冗长的理论推导，而是侧重于概念在实际工程场景中的应用与价值。 第二章：各类液压泵：动力源的精密剖析 作为液压系统的动力源，液压泵的性能直接决定了整个系统的效率和稳定性。本章将详尽剖析建筑工程机械中常用的各类液压泵，包括： 齿轮泵： 重点分析外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵的结构特点、工作原理、优缺点，以及在不同负载和压力下的性能表现。将详细介绍齿轮泵的密封技术、轴承配置以及常见的故障原因和排除方法。 叶片泵： 深入研究单作用叶片泵和双作用叶片泵（包括径向柱塞和轴向柱塞式）的构造。重点解析变排量叶片泵（如压力补偿式、流量补偿式）的工作机制，并讨论其在节能和精密控制方面的优势。将分析叶片泵的耐磨性、密封性以及在不同工作介质下的适用性。 柱塞泵： 着重讲解轴向柱塞泵（如斜盘式和斜轴式）和径向柱塞泵的结构与工作原理。重点分析其高压、高效率、大排量等特点，以及在重型工程机械中的应用。将详细阐述柱塞泵的配油盘、柱塞与缸体的配合，以及如何实现精确的变量控制。 其他泵型： 简要介绍如微型泵、齿轮罩式泵等在特定工程机械中的应用，并分析其适用场合。 本章将结合实际工程案例，分析不同工况下液压泵的选型原则，并提供相关的性能参数解读和故障诊断要点。 第三章：液压马达：实现旋转与直线运动的动力转换 液压马达是将液压能转化为机械能的执行元件，其性能直接影响工程机械的驱动能力和运动精度。本章将系统介绍各类液压马达： 齿轮马达： 分析其结构简单、成本低廉、易于维护的特点，并探讨其在驱动力要求不高的场景下的应用。 叶片马达： 重点介绍其结构紧凑、噪声低、起动转矩大的优点，并分析其在各种驱动和转向机构中的应用。 柱塞马达： 深入解析轴向柱塞马达（斜盘式和斜轴式）和径向柱塞马达。重点分析其高效率、高功率密度、宽转速范围等特点，以及在重型行走机构、回转机构和工作装置驱动中的关键作用。将详细讲解变量柱塞马达的工作原理及其在提高作业效率和燃油经济性方面的贡献。 本章将结合工程机械的实际运行需求，深入分析不同类型液压马达的扭矩特性、转速范围、效率曲线，以及如何根据负载需求进行合理选型。 第四章：液压阀：精准控制液压系统运行的“大脑” 液压阀是液压系统实现压力、流量和方向控制的核心部件。本章将全面而深入地剖析各类液压阀： 方向控制阀： 换向阀： 详细介绍二通、三通、四通、多通换向阀的结构、符号、工作原理，特别是滑阀式和转阀式的差异。重点解析带复位弹簧、机械复位、液压操纵、电磁操纵等不同类型的换向阀。 单向阀与叠加式单向阀： 分析其阻止液压油反向流动的作用，以及在溢流、卸荷、串联回路中的应用。 压力控制阀： 溢流阀： 重点分析直动式溢流阀和先导式溢流阀的结构、原理、调节方式，以及在过载保护、调压功能中的作用。 减压阀： 介绍其降低局部回路压力的功能，并分析不同类型的减压阀（如先导式、直动式）及其在实现分级压力控制中的应用。 顺序阀： 讲解其实现动作顺序的原理，并分析其在串联回路中的作用。 卸荷阀： 分析其在系统起动、停止或特定工况下的卸载作用。 流量控制阀： 节流阀： 介绍其通过改变节流口面积来控制流量的原理，以及不同类型的节流阀。 调速阀： 重点分析带压力补偿功能的调速阀，讲解其在实现恒定流量输出、精确控制运动速度方面的优势。 分流集流阀： 分析其在实现多路同步或分流驱动中的应用。 本章将结合具体的液压回路，详细讲解各种阀在实现特定功能时的组合方式和控制逻辑，并提供阀的故障诊断和维修技巧。 第五章：液压辅件：提升系统性能与可靠性的关键 除了核心的泵、马达和阀，各类液压辅件在保障液压系统正常运行、提升整体性能和可靠性方面发挥着不可或缺的作用。本章将重点介绍： 滤油器： 详述不同类型滤油器（如吸油滤、回油滤、管路滤）的过滤精度、结构特点、安装位置及重要性。分析滤油器堵塞的危害及更换周期。 油箱： 介绍油箱的设计要求，包括容积、散热、排污、空气分离等功能。 油管与接头： 分析不同材质（如橡胶、钢管）油管的选用原则、耐压等级，以及液压接头的密封原理和安装注意事项，强调防漏的重要性。 油封与密封件： 重点讲解不同类型油封（如O形圈、唇形密封）的材料选择、失效原因及更换方法。 蓄能器： 介绍气囊式、活塞式、膜片式蓄能器的结构、原理及应用，分析其在缓冲、储能、稳压等方面的作用。 冷却器与加热器： 讲解液压油温的控制对系统性能的影响，以及冷却器和加热器的工作原理和选型依据。 本章将强调辅件的正确选型、安装与维护对于延长液压系统寿命、保障工程机械高效稳定运行的决定性意义。 第六章：液压元件的失效分析与维修策略 本章将聚焦于液压元件在实际使用过程中可能出现的各种失效模式，并提供一套系统的分析和维修策略。内容包括： 常见失效现象： 泄漏、发热、噪声、磨损、卡滞、压力不稳定、动作迟缓或无力等。 失效原因分析： 结合元件结构和工作原理，深入剖析导致失效的根本原因，如： 设计缺陷： 材料不当、结构不合理、加工精度不足等。 制造与装配问题： 表面粗糙度不达标、配合间隙失准、装配损伤等。 使用与维护不当： 液压油污染、油质劣化、压力过载、超温运行、密封件老化、滤油器堵塞等。 诊断与测试方法： 介绍常用的液压故障诊断工具和方法，如压力表、流量计、听诊器、堵漏剂等，以及如何通过观察、测量和听音来判断故障。 维修与保养技术： 针对不同类型元件的常见故障，详细讲解具体的维修步骤、技术要点和注意事项。包括清洗、研磨、更换密封件、调整间隙、更换损坏部件等。 预防性维护： 强调定期检查、保养和更换易损件的重要性，以及建立完善的液压系统维护记录。 本书特点： 聚焦元件： 深度剖析液压系统最核心的构成单元，而非流于表面。 工程导向： 所有理论和技术均紧密结合建筑工程机械的实际需求和工况。 图文并茂： 大量使用结构图、工作原理图、示意图，帮助读者直观理解。 实践性强： 提供详细的选型原则、故障诊断和维修技巧，具有极高的参考价值。 语言严谨： 使用专业的液压术语，表述清晰准确，避免冗余和模糊。 本书旨在成为建筑工程机械液压领域专业人士案头的必备工具书，帮助他们更深入地理解液压元件的内在规律，更精准地解决实际工程问题，从而推动工程机械技术的进步。