本书是“十四五”高等职业教育机电类专业新形态系列教材之一,以能力为本位、就业为导向,基于工作实际,突出实践操作,培养综合素质为目的进行编写。本书分液压和气动两个模块共六个学习项目,包括液压传动系统的认识、液压元件的认识及故障诊断、液压基本回路的分析及故障处理、液压传动系统常见故障诊断及处理、气动元件的认识及故障诊断、气动回路的分析及故障处理。

本书在编写过程中引入实际工作任务,依托工作任务明确所需知识内容,结合数字资源,融入课程思政,构建了德技兼修的内容体系,拉近学校与企业、课堂与现场的距离,提高学生自主学习、综合分析、实践操作的能力。

本书适合作为高等职业院校机械设计制造类、机电设备类、铁道运输类、城市轨道交通类、自动化类、汽车制造与服务类专业的教材,也可作为成人教育、自学考试、开放大学等院校液压与气动课程的教材,同时也可作为企业工程技术人员的参考书。

本书在编写过程中,贯彻落实党的二十大精神,依据《国家职业教育改革实施方案》,根据人才强国战略,体现新质生产力要求,融入课程思政案例,引入液压与气动技术的新进展,以“理论先进、注重实践、操作性强、学以致用”为原则,满足当前经济社会对德才兼备大国工匠、高素质技术技能人才的需要。

本书于2019 年出版第一版,内容结合轨道交通特色,采用项目任务形式编写,任务设计符合专业特点和学习规律,结合生产实际,引入大量综合实训任务,突出了能力本位、就业导向的职业教育理念,达到了“ 学做一体、强化实践” 的效果,得到广大高等职业院校师生的认可,被多所院校选用作为教材。

随着技术的不断发展、产业结构的变革以及课程育人的要求变化,书中部分内容已不能满足相关需求,许多老师和读者来信给予建议和鼓励,希望发扬务实精神,进行增删、充实再版。同时,与教材配套建设的课程网站日趋完善,课程资源进行了大量的更新和调整,都迫切需要对教材进行相应调整,以新形态教材形式呈现。

修订后的新版教材,整体思路和内容选取与第一版仍保持一致,主要依据各专业对学生在知识、能力、素养方面的需求进行修订,力求全面综合、贴近工作实际,促进学生的综合能力提升和创新能力发展,同时采用新形态教材形式编排,依托省级在线精品课程,配合大量数字化教学资源,方便实施线上线下混合式教学。读者打开“ 学银在线” 网站,搜索“液压传动和气动”课程,点击“南京铁道职业技术学院”的“液压传动和气动”课程,即可进入与本书配套的课程网站,获取更多的学习资源。

本书内容编写将实际工作内容转化为实践操任务,以实践任务所需知识为依据,学习理论知识,最终完成实践任务,体现学做一体,达到学以致用的目的。结合课程资源,引入行业企业优秀案例、榜样人物,为学生的职业规划领路引航。依托综合拓展和在线开放课程,将液压与气动的新技术引入学习全过程,为培养具有创新思维和创新能力的拔尖人才、领军人才打下基础。

本书由南京铁道职业技术学院陈辉、尤涛、王磊任主编,南京地铁运营公司龚玉平任副主编。具体编写分工如下:项目一、项目二、项目三由陈辉编写,项目四、项目五由尤涛编写,项目六由王磊编写,实践操作和综合拓展内容由龚玉平编写,全书由陈辉负责统稿。在本书编写过程中,编者得到了许多同行、专家和企业工程人员的指点,同时也从许多文献中得到有益的启发。在此,对所有为本书编写提供帮助的单位、同仁表示衷心的感谢,对所参考教材的作者及出版社表示诚挚的谢意。

由于编者水平有限,书中的不足和疏漏在所难免,恳请广大读者批评指正,以便在修订时加以完善。

编 者

2024 年10 月

液压模块
项目一  液压传动系统的认识 1
  任务1. 1  认识液压传动系统组成  1
    一、液压传动技术的发展及应用  1
    二、液压传动系统的组成和工作原理  4
    实践操作:手动液压千斤顶的使用与维护  7
  任务1. 2  观察液压油  8
    一、液压油的性质  9
    二、液压油的分类与选用  10
    三、液压油的污染与保养  11
    实践操作:常用液压油的更换与处理  12
  任务1. 3  了解流体力学基本知识  15
    一、液体静力学  15
    二、液体动力学  17
  综合拓展1:了解液力传动  23
  综合拓展2:分析孔口及缝隙液流特性  24
项目二  液压元件的认识及故障诊断  26
  任务2. 1  认识液压动力元件及故障诊断  26
    一、液压泵的工作原理及主要性能参数  26
    二、齿轮泵的结构和工作原理  29
    三、叶片泵的结构和工作原理  33
    四、柱塞泵的结构和工作原理  35
    五、液压泵的选用  38
    实践操作1:外啮合齿轮泵的拆装与使用  39
    实践操作2:双作用叶片泵的拆装与使用  41
    实践操作3:斜盘式轴向柱塞泵的拆装与使用  43
实践操作4:常用液压泵的故障诊断与维修  44
  任务2. 2  认识液压执行元件及故障诊断  48
    一、活塞缸的结构和工作原理  49
    二、其他液压缸的结构和工作原理  53
    三、液压马达的结构和工作原理  54
    实践操作1:液压缸的拆装和使用  55
    实践操作2:液压马达的拆装  57
    实践操作3:液压缸和液压马达故障诊断与维修  57
  任务2. 3  认识液压方向控制元件及故障诊断  60
    一、单向阀的结构和工作原理  61
    二、换向阀的结构和工作原理  62
    实践操作1:单向阀的拆装和使用  69
    实践操作2:换向阀的拆装和使用  69
    实践操作3:单向阀和换向阀的故障诊断与维修  71
  任务2. 4  认识液压压力控制元件及故障诊断  73
    一、溢流阀的结构和工作原理  73
    二、减压阀的结构和工作原理  75
    三、顺序阀的结构和工作原理  77
    四、压力继电器的结构和工作原理  81
    实践操作1:溢流阀的拆装和使用  81
    实践操作2:溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器的故障诊断与维修  83
  任务2. 5  认识液压流量控制元件及故障诊断  89
    一、节流阀的结构和工作原理  90
    二、调速阀的结构和工作原理  90
    实践操作1:节流阀的拆装  91
    实践操作2:调速阀的拆装与使用  92
    实践操作3:节流阀和调速阀的故障诊断与维修  94
  任务2. 6  认识液压辅助元件及故障诊断  96
    一、蓄能器的类型和结构  96
    二、过滤器的类型  98
    三、油箱的功能和结构  99
    四、管路和管接头的类型和结构  99
五、密封装置的类型和结构  101
    实践操作1:蓄能器的选用与安装  103
    实践操作2:过滤器的选用与安装  103
    实践操作3:油箱的选用  104
    实践操作4:辅助元件的故障诊断与维修  105
  综合拓展3:认识新型液压阀  108
项目三  液压基本回路的分析及故障处理  113
  任务3. 1  分析方向控制回路及故障处理  113
    一、换向回路的工作原理  113
    二、锁紧回路的工作原理  114
    实践操作:方向控制回路的故障诊断与处理  116
  任务3. 2  分析压力控制回路及故障处理  119
    一、调压回路的工作原理  119
    二、卸荷回路的工作原理  121
    三、保压回路的工作原理  122
    四、增压回路的工作原理  123
    五、减压回路的工作原理  125
    六、平衡回路的工作原理  126
    实践操作:压力控制回路的故障诊断与处理  127
  任务3. 3  分析速度控制回路及故障处理  130
    一、调速回路的工作原理  130
    二、快速运动回路的工作原理  136
    三、速度换接回路的工作原理  138
    实践操作:速度控制回路的故障诊断与维修  140
  综合拓展4:认识多缸顺序动作和同步动作回路  144
项目四  液压传动系统常见故障诊断及处理  148
  任务4. 1  认识液压传动系统的故障原因和诊断方法  148
    一、液压传动系统发生故障的主要原因  148
    二、液压系统故障诊断步骤  148
    三、液压传动系统的故障诊断方法  149
    实践操作:液压传动系统的常见故障诊断与维修  151
任务4. 2  分析典型液压系统及故障诊断  155
    一、机械手液压系统的组成和工作原理  156
    二、YB32-200 型液压机液压系统的组成和工作原理  158
    实践操作1:YB32-200 型液压机液压系统故障诊断与维修  160
    实践操作2:液压起复设备液压系统分析及故障处理  161
  任务4. 3  安装、调试、使用及维护液压传动系统  165
    一、液压系统的安装  166
    二、液压传动系统的调试  167
    三、液压传动系统的维护保养  168
    实践操作:汽车起重机支腿液压控制回路的搭建与调试  168
  综合拓展5:油压减振器的使用与维护  171
气动模块
项目五  气动元件的认识及故障诊断  174
  任务5. 1  认识气源装置及故障诊断  174
    一、气压传动技术的发展及应用  174
    二、气压传动系统的组成和工作原理  177
    三、气源装置的结构和工作原理  178
    实践操作1:气源装置组件的拆装  183
    实践操作2:气源装置组件的故障诊断与维修  184
  任务5. 2  认识气动执行元件及故障诊断  186
    一、气缸的结构和工作原理  186
    二、气动马达的结构和工作原理  188
    实践操作1:气动执行元件的拆装  189
    实践操作2:气动执行元件的故障诊断与维修  190
  任务5. 3  认识气动方向控制元件及故障诊断  192
    一、单向型控制阀的结构和工作原理  192
    二、换向型控制阀的结构和工作原理  194
    实践操作1:气动方向控制元件的拆装  195
    实践操作2:气动方向控制元件的故障诊断与维修  197
  任务5. 4  认识气动压力控制元件及故障诊断  198
    一、溢流阀的结构和工作原理  198
二、减压阀的结构和工作原理  199
    三、顺序阀的结构和工作原理  199
    实践操作1:减压阀的拆装  201
    实践操作2:气动压力控制元件的故障诊断与维修  201
  任务5. 5  认识气动流量控制元件及故障诊断  203
    一、节流阀的结构和工作原理  203
    二、单向节流阀的结构和工作原理  204
    三、排气节流阀的结构和工作原理  204
    实践操作1:气动流量控制元件的拆装  204
    实践操作2:气动流量控制元件的故障诊断与维修  205
  任务5. 6  认识气动辅助元件及故障诊断  206
    一、气动三联件的结构和工作原理  206
    二、管道和管结构的结构和选择  207
    三、消声器的结构和工作原理  208
    实践操作1:气动辅助元件的拆装  208
    实践操作2:气动辅助元件的故障诊断与维修  209
  综合拓展6:认识新型气动阀  211
项目六  气动回路的分析及故障处理  213
  任务6. 1  分析气动基本回路及故障处理  213
    一、方向控制回路的组成和工作原理  213
    二、压力控制回路的组成和工作原理  214
    三、速度控制回路的结构和工作原理  215
    四、其他基本回路的组成和工作原理  217
    实践操作1:气动夹紧装置气动系统设计与搭建  220
    实践操作2:包装袋打孔机气动系统设计与搭建  221
    实践操作3:气动系统的常见故障诊断与维修  222
  任务6. 2  分析典型气动回路及故障诊断  224
    一、气动系统图的阅读方法和步骤  224
    二、气动机械手气动系统的组成和工作原理  224
    三、卧式加工中心气动换刀系统的组成和工作原理  227
    四、铁道车辆空气制动控制系统的组成和工作原理  229
    实践操作1:折弯机气动系统搭建与调试  230
 实践操作2:塞拉门气动系统搭建与调试  231
  任务6. 3  安装、使用和维护气动系统  234
    一、气动系统的安装  235
    二、气动系统的调试  235
    三、气动系统的维护  235
    四、气动系统的故障诊断  237
    实践操作:压印机气动控制系统的故障诊断  238
  综合拓展7:分析地铁车辆车门气动控制系统  241
参考文献 250

陈辉，南京铁道职业技术学院

本书是“十四五”高等职业教育机电类专业新形态系列教材之一,以能力为本位、就业为导向,基于工作实际,突出实践操作,培养综合素质为目的进行编写。本书分液压和气动两个模块共六个学习项目,包括液压传动系统的认识、液压元件的认识及故障诊断、液压基本回路的分析及故障处理、液压传动系统常见故障诊断及处理、气动元件的认识及故障诊断、气动回路的分析及故障处理。


本书在编写过程中,贯彻落实党的二十大精神,依据《国家职业教育改革实施方案》,根据人才强国战略,体现新质生产力要求,融入课程思政案例,引入液压与气动技术的新进展,以“理论先进、注重实践、操作性强、学以致用”为原则,满足当前经济社会对德才兼备大国工匠、高素质技术技能人才的需要。

本书于2019 年出版第一版,内容结合轨道交通特色,采用项目任务形式编写,任务设计符合专业特点和学习规律,结合生产实际,引入大量综合实训任务,突出了能力本位、就业导向的职业教育理念,达到了“ 学做一体、强化实践” 的效果,得到广大高等职业院校师生的认可,被多所院校选用作为教材。