山东省（春季高考）机电技术类 《液压与气压传动》项目十一任务二 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《液压与气压传动》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《机械基础》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《液压与气压传动》 项目十一：液压传动系统（二） 任务二：典型液压传动系统故障诊断 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 原位停止时系统压力过高，可能是______故障。（ ） A. 卸荷阀 B. 单向阀 C. 节流阀 D. 液压缸 2. YT4543型液压动力滑台系统中，若系统压力波动较大，可能是由什么原因造成的？（ ） A. 油液温度过高 B. 油箱容量过小 C. 电磁换向阀损坏 D. 溢流阀故障 3. 液压马达在工作中常见的故障之一是（ ） A. 油液污染 B. 液压泵故障 C. 缸筒磨损 D. 阀门失效 4. 夹紧回路在维修时，如果夹紧缸动作缓慢，以下哪项措施可能有效？（ ） A. 增大夹紧控制阀的设定值 B. 减小夹紧缸的行程 C. 清洗液压系统 D. 减小系统的工作压力 5. 夹紧回路的故障维修中，如果夹紧力不足，以下哪项措施可能无效？（ ） A. 检查夹紧缸的工作状态 B. 调整夹紧控制阀的设定值 C. 更换液压油 D. 清洗液压系统 6. 液压系统中，液压泵吸油口进入空气后，常出现的故障现象是（ ） A. 油液温度持续升高 B. 执行元件爬行振动 C. 系统压力明显增大 D. 换向动作十分平稳 7. 某液压设备启动后，液压泵发出异常噪声，油箱内油液出现大量气泡。维修时应首先检查（ ） A. 吸油管路是否进气 B. 溢流阀是否卡滞 C. 换向阀是否内漏 D. 液压缸是否爬行 8. 液压缸活塞杆外伸时，若杆端密封处出现连续滴油，最可能的原因是（ ） A. 活塞密封圈损坏 B. 换向阀阀芯卡滞 C. 液压泵内泄漏增大 D. 活塞杆密封圈损坏 9. 液压机空载运行时，压力表始终接近零，检查发现液压泵有正常输出，且油液持续经溢流管路流回油箱。最可能的故障是（ ） A. 溢流阀阀芯卡在开启位置 B. 换向阀阀芯卡在中间位置 C. 液压缸活塞密封严重磨损 D. 吸油管路滤网发生局部堵塞 10. 液压系统工作时，油箱内油液表面产生大量泡沫，维修时应优先检查（ ） A. 吸油管路密封情况 B. 回油过滤器堵塞情况 C. 溢流阀调压情况 D. 液压缸安装情况 11. 液压缸带负载停止后，活塞杆仍缓慢自行伸出，且外部未发现明显漏油，最可能的故障部位是（ ） A. 液压泵配流副磨损 B. 油箱空气滤清器堵塞 C. 液压缸活塞密封失效 D. 压力表弹簧管损坏 12. 液压系统压力不能建立，且溢流阀调节手柄失去调压作用，最可能的故障是（ ） A. 液压油黏度过高 B. 油箱液位过低 C. 溢流阀阀芯卡在开启位置 D. 液压缸负载过小 13. 某液压缸换向后不能动作，压力表读数仅为0.5 MPa，且溢流阀处有持续溢流声。最可能的原因是（ ） A. 液压泵转速过高 B. 液压缸负载过大 C. 换向阀阀芯卡死 D. 溢流阀调定压力过低 14. 液压缸运动速度明显降低，而系统压力表读数基本正常，较常见的原因是（ ） A. 油箱散热面积不足 B. 液压缸内泄漏增大 C. 压力表量程选择过大 D. 管路固定螺栓松动 15. 某压力机液压缸在压制工件时运动缓慢，压力表读数接近溢流阀调定值，回油管路温度明显升高，堵塞指示器弹出。最合理的故障判断及处理措施是（ ） A. 吸油滤网堵塞，应提高泵的转速 B. 回油滤芯堵塞，应更换回油滤芯 C. 液压泵内漏，应增大溢流阀压力 D. 换向阀卡滞，应增大执行元件负载 16. 为防止液压油污染造成阀芯卡滞，维护液压系统时应重点做好（ ） A. 定期校验压力表精度 B. 定期调整溢流阀压力 C. 定期紧固缸体连接螺栓 D. 定期更换滤芯 17. 液压设备运行一段时间后油温过高，检查发现溢流阀长期处于溢流状态，主要原因是（ ） A. 液压泵排量过小 B. 液压缸行程过短 C. 压力油持续节流发热 D. 油箱容积过大 18. 某液压缸在低速伸出时出现明显爬行，停止后重新启动仍反复发生。检查发现油箱液面偏低，吸油管接头处有气泡。首先应判定的故障原因是（ ） A. 液压缸导向套磨损造成偏载 B. 吸油管路进气使油液混入空气 C. 溢流阀调压弹簧失效造成泄压 D. 换向阀阀芯磨损造成内部泄漏 19. 某液压缸在空载时伸出正常，加上额定负载后速度明显下降。测得液压泵出口压力达到设定值，但液压缸无杆腔压力明显低于泵出口压力，最可能的故障部位是（ ） A. 液压泵吸油管路漏气 B. 溢流阀弹簧刚度不足 C. 油箱油液黏度过低 D. 换向阀阀芯内泄漏过大 20. 某液压系统采用定量泵供油，执行元件停止后压力表仍显示额定压力，油温迅速升高。检查发现溢流阀回油管持续有大量热油流回油箱。为消除故障，应采取的措施是（ ） A. 设置或检修卸荷回路 B. 更换液压缸密封件 C. 清洗吸油滤网 D. 补充油箱液压油 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某液压系统采用定量泵，泵的排量为25 mL/r，转速为1450 r/min。检测到泵的实际输出流量为30.8 L/min。该泵向缸径80 mm的单杆液压缸无杆腔供油，忽略管路损失。（1）计算液压泵的理论流量。（2）计算液压泵的容积效率。（3）计算液压缸活塞的理论伸出速度。若该泵容积效率的规定值不低于90%，判断故障部位。 22. 某液压缸缸径为100 mm，执行机构需克服的最大负载为70 kN。系统溢流阀当前调定压力为8 MPa，液压泵实际输出流量为32 L/min。执行机构停止运动时，发现溢流阀持续发出明显溢流声。（1）计算克服最大负载所需的最低工作压力。（2）计算当前调定压力下液压缸能够提供的最大推力。（3）计算执行机构停止时溢流阀的溢流功率，并判断故障原因及处理措施。 23. 某液压缸缸径为63 mm，活塞行程为500 mm，要求活塞在6 s内完成伸出。液压泵供给系统的流量为18 L/min，检测到通过节流阀进入液压缸无杆腔的流量仅为10.8 L/min，其余流量经溢流阀流回油箱。（1）计算液压缸完成规定行程所需的油液体积。（2）计算满足规定运动时间所需的最小流量。（3）计算实际流量下液压缸完成行程所需时间，并判断故障原因。 24. 某液压系统采用气囊式蓄能器为液压缸提供短时补油。蓄能器气体预充压力为6 MPa，气体预充容积为10 L，以上压力均为绝对压力。系统工作压力由14 MPa下降至10 MPa时，蓄能器向缸径50 mm、行程800 mm的液压缸无杆腔供油。（1）计算蓄能器在14 MPa和10 MPa时的气体容积。（2）计算蓄能器在该压力范围内可输出的油液体积。（3）判断蓄能器能否完成液压缸一次全行程伸出。若实测蓄能器仅输出1.10 L油液，分析可能故障。 25. 某液压系统中，液压泵出口压力为12 MPa，流量为40 L/min。油液经压力管路和过滤器后进入缸径90 mm的液压缸，检测到液压缸进油口压力为10.6 MPa。该系统正常运行时，泵出口至液压缸进油口的压力损失不应超过0.3 MPa，液压缸需克服的负载为72 kN。（1）计算压力管路及过滤器的实际压力损失。（2）计算液压缸进油口压力下的最大理论推力。（3）计算该段管路的液压功率损失，并判断故障原因。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某液压升降平台采用单杆活塞缸驱动，液压缸缸径为50 mm，活塞有效行程为500 mm。设备检修时发现平台空载上升缓慢，完成一次全行程上升实际用时6 s。泵的实测输出流量为16 L/min，系统无明显外部泄漏，溢流阀调定压力为10 MPa，工作压力稳定在8 MPa。（1）计算液压缸完成一次全行程上升时所需的实际流量，并计算流量利用率。（2）判断该液压系统是否存在明显的内部泄漏，并指出最可能的故障部位。（3）说明对此故障应采取的检修与维修措施。 27.（5分）某液压剪板机工作时，剪切力明显不足，油泵噪声增大。维修技师测得叶片泵排量为20 mL/r，电动机转速为1450 r/min，泵实际输出流量为24.65 L/min。该设备规定泵容积效率不得低于90%。（1）计算该泵的理论流量和容积效率。（2）判断该泵是否满足继续使用要求。（3）结合故障现象，分析可能的故障原因，并提出维修措施。 28.（5分）某液压压力机采用定量泵供油，泵的排量为16 mL/r，电动机转速为1450 r/min，泵的容积效率为0.88。压紧液压缸缸径为80 mm，在压紧工件时需要克服30 kN的外载荷。系统压力表最高只能达到4.5 MPa，溢流阀在5 MPa时开始溢流。液压元件额定工作压力为8 MPa。（1）计算液压泵的实际输出流量和液压缸达到压紧力所需的最低工作压力。（2）判断压力机不能达到规定压紧力的主要原因，并确定溢流阀的合理调定压力。（3）说明调整和检修溢流阀时应采取的操作步骤。 29.（5分）某自动送料装置的液压缸伸出速度变慢，液压缸缸筒内径为80 mm，活塞杆直径为45 mm，泵向液压缸无杆腔供油的流量为20 L/min。设备技术要求液压缸实际伸出速度不得低于60 mm/s，现场实测速度为55 mm/s。（1）计算液压缸理论伸出速度。（2）计算液压缸实际流量利用率，并判断送料速度是否合格。（3）分析造成该故障的主要液压原因，并说明检查处理措施。 30.（10分）某数控机床液压站在连续运行后油温过高，执行元件出现爬行现象。检测发现，系统工作压力为8 MPa，溢流阀在一个10 min工作循环内有6 min处于溢流状态，溢流流量为8 L/min。液压油箱有效储油量为80 L，液压油密度为850 kg/，比热容取2.0 kJ/(kg·℃)。忽略油箱散热及其他热损失。（1）计算该工作循环中溢流损失转化为的热量，以及液压油理论温升。（2）分析溢流阀长时间溢流与油温过高、执行元件爬行之间的关系。（3）提出降低系统发热和改善执行元件爬行的维修措施。 31.（10分）某液压压力机在保压阶段压力只能达到5.5 MPa，无法达到规定的8 MPa。已知齿轮泵排量为25 mL/r，电动机转速为1440 r/min，保压时执行元件实际消耗流量为4.5 L/min，回油管测得溢流阀回油流量为31.5 L/min。（1）计算齿轮泵的理论输出流量，并计算保压时经溢流阀损失的液压功率。（2）根据计算结果和压力现象，判断最可能的故障部位。（3）说明维修技师拆检该故障部位前应采取的安全措施，并提出处理方法。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）机电技术类《液压与气压传动》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《机械基础》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《液压与气压传动》 项目十一：液压传动系统（二） 任务二：典型液压传动系统故障诊断 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 原位停止时系统压力过高，可能是______故障。（ ） A. 卸荷阀 B. 单向阀 C. 节流阀 D. 液压缸 【答案】A 【解析】卸荷阀故障会导致系统无法卸荷，原位停止时压力过高。 2. YT4543型液压动力滑台系统中，若系统压力波动较大，可能是由什么原因造成的？（ ） A. 油液温度过高 B. 油箱容量过小 C. 电磁换向阀损坏 D. 溢流阀故障 【答案】D 【解析】在液压系统中，若系统压力波动较大，可能是由于溢流阀故障造成的。溢流阀无法正常工作，可能导致系统压力无法稳定控制在设定值附近。 3. 液压马达在工作中常见的故障之一是（ ） A. 油液污染 B. 液压泵故障 C. 缸筒磨损 D. 阀门失效 【答案】A 【解析】油液污染会使液压马达内部配流副、轴承等运动副加速磨损或发生卡滞，导致马达转速不稳、输出转矩下降甚至不能正常工作，因此油液污染是液压马达工作中常见的故障原因之一。故选A。 4. 夹紧回路在维修时，如果夹紧缸动作缓慢，以下哪项措施可能有效？（ ） A. 增大夹紧控制阀的设定值 B. 减小夹紧缸的行程 C. 清洗液压系统 D. 减小系统的工作压力 【答案】C 【解析】夹紧缸动作缓慢可能是由于夹紧缸或管路内部存在污染或堵塞引起的，因此清洗夹紧缸和管路可能是一个有效的措施。 5. 夹紧回路的故障维修中，如果夹紧力不足，以下哪项措施可能无效？（ ） A. 检查夹紧缸的工作状态 B. 调整夹紧控制阀的设定值 C. 更换液压油 D. 清洗液压系统 【答案】C 【解析】夹紧回路的夹紧力不足时，检查夹紧缸的工作状态、调整夹紧控制阀的设定值和清洗夹紧缸和管路都是可能的维修措施。而更换液压油通常不会对夹紧力产生直接影响。 6. 液压系统中，液压泵吸油口进入空气后，常出现的故障现象是（ ） A. 油液温度持续升高 B. 执行元件爬行振动 C. 系统压力明显增大 D. 换向动作十分平稳 【答案】B 【解析】液压泵吸入空气会使油液中混入气泡，导致执行元件运动不连续，易产生爬行和振动。 7. 某液压设备启动后，液压泵发出异常噪声，油箱内油液出现大量气泡。维修时应首先检查（ ） A. 吸油管路是否进气 B. 溢流阀是否卡滞 C. 换向阀是否内漏 D. 液压缸是否爬行 【答案】A 【解析】吸油管路进气会使液压泵吸入空气，产生噪声，并使油箱内油液出现气泡。 8. 液压缸活塞杆外伸时，若杆端密封处出现连续滴油，最可能的原因是（ ） A. 活塞密封圈损坏 B. 换向阀阀芯卡滞 C. 液压泵内泄漏增大 D. 活塞杆密封圈损坏 【答案】D 【解析】活塞杆密封圈用于防止液压油从缸盖与活塞杆之间泄漏，损坏后会出现杆端外漏。 9. 液压机空载运行时，压力表始终接近零，检查发现液压泵有正常输出，且油液持续经溢流管路流回油箱。最可能的故障是（ ） A. 溢流阀阀芯卡在开启位置 B. 换向阀阀芯卡在中间位置 C. 液压缸活塞密封严重磨损 D. 吸油管路滤网发生局部堵塞 【答案】A 【解析】液压泵输出正常而油液持续经溢流管路回油，说明系统建立的压力被溢流阀泄掉。溢流阀阀芯卡在开启位置时，系统压力难以升高。 10. 液压系统工作时，油箱内油液表面产生大量泡沫，维修时应优先检查（ ） A. 吸油管路密封情况 B. 回油过滤器堵塞情况 C. 溢流阀调压情况 D. 液压缸安装情况 【答案】A 【解析】吸油管路密封不良会使空气进入液压泵，空气随油液回到油箱后易形成大量泡沫。 11. 液压缸带负载停止后，活塞杆仍缓慢自行伸出，且外部未发现明显漏油，最可能的故障部位是（ ） A. 液压泵配流副磨损 B. 油箱空气滤清器堵塞 C. 液压缸活塞密封失效 D. 压力表弹簧管损坏 【答案】C 【解析】活塞密封失效会造成液压缸两腔内泄漏，使活塞杆在负载作用下缓慢移动。 12. 液压系统压力不能建立，且溢流阀调节手柄失去调压作用，最可能的故障是（ ） A. 液压油黏度过高 B. 油箱液位过低 C. 溢流阀阀芯卡在开启位置 D. 液压缸负载过小 【答案】C 【解析】溢流阀阀芯卡在开启位置时，压力油直接流回油箱，系统难以建立规定工作压力。 13. 某液压缸换向后不能动作，压力表读数仅为0.5 MPa，且溢流阀处有持续溢流声。最可能的原因是（ ） A. 液压泵转速过高 B. 液压缸负载过大 C. 换向阀阀芯卡死 D. 溢流阀调定压力过低 【答案】D 【解析】溢流阀调定压力过低时，泵输出的油液会提前溢回油箱，系统无法建立足够压力。 14. 液压缸运动速度明显降低，而系统压力表读数基本正常，较常见的原因是（ ） A. 油箱散热面积不足 B. 液压缸内泄漏增大 C. 压力表量程选择过大 D. 管路固定螺栓松动 【答案】B 【解析】液压缸内泄漏增大时，进入液压缸的部分压力油会从高压腔流向低压腔，使有效流量减少。 15. 某压力机液压缸在压制工件时运动缓慢，压力表读数接近溢流阀调定值，回油管路温度明显升高，堵塞指示器弹出。最合理的故障判断及处理措施是（ ） A. 吸油滤网堵塞，应提高泵的转速 B. 回油滤芯堵塞，应更换回油滤芯 C. 液压泵内漏，应增大溢流阀压力 D. 换向阀卡滞，应增大执行元件负载 【答案】B 【解析】回油滤芯堵塞会增大回油背压和节流发热，使液压缸运动缓慢。应及时清洗或更换滤芯。 16. 为防止液压油污染造成阀芯卡滞，维护液压系统时应重点做好（ ） A. 定期校验压力表精度 B. 定期调整溢流阀压力 C. 定期紧固缸体连接螺栓 D. 定期更换滤芯 【答案】D 【解析】滤芯可滤除油液中的固体杂质，定期清洗或更换滤芯是控制油液污染的主要措施。 17. 液压设备运行一段时间后油温过高，检查发现溢流阀长期处于溢流状态，主要原因是（ ） A. 液压泵排量过小 B. 液压缸行程过短 C. 压力油持续节流发热 D. 油箱容积过大 【答案】C 【解析】溢流阀长期溢流时，大量压力油经阀口节流回油箱，液压能转化为热能，导致油温升高。 18. 某液压缸在低速伸出时出现明显爬行，停止后重新启动仍反复发生。检查发现油箱液面偏低，吸油管接头处有气泡。首先应判定的故障原因是（ ） A. 液压缸导向套磨损造成偏载 B. 吸油管路进气使油液混入空气 C. 溢流阀调压弹簧失效造成泄压 D. 换向阀阀芯磨损造成内部泄漏 【答案】B 【解析】油箱液面偏低、吸油管接头出现气泡，表明吸油侧可能吸入空气。油液中混入空气会使液压缸运动不连续，产生低速爬行现象。 19. 某液压缸在空载时伸出正常，加上额定负载后速度明显下降。测得液压泵出口压力达到设定值，但液压缸无杆腔压力明显低于泵出口压力，最可能的故障部位是（ ） A. 液压泵吸油管路漏气 B. 溢流阀弹簧刚度不足 C. 油箱油液黏度过低 D. 换向阀阀芯内泄漏过大 【答案】D 【解析】泵出口压力正常而液压缸进油腔压力偏低，说明压力油在中间元件处损失，换向阀内泄漏过大较符合该现象。 20. 某液压系统采用定量泵供油，执行元件停止后压力表仍显示额定压力，油温迅速升高。检查发现溢流阀回油管持续有大量热油流回油箱。为消除故障，应采取的措施是（ ） A. 设置或检修卸荷回路 B. 更换液压缸密封件 C. 清洗吸油滤网 D. 补充油箱液压油 【答案】A 【解析】定量泵持续供油而执行元件停止时，若无卸荷回路，泵流量将长期经溢流阀高压回油并发热。应设置或检修卸荷回路，使泵低压卸荷。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某液压系统采用定量泵，泵的排量为25 mL/r，转速为1450 r/min。检测到泵的实际输出流量为30.8 L/min。该泵向缸径80 mm的单杆液压缸无杆腔供油，忽略管路损失。（1）计算液压泵的理论流量。（2）计算液压泵的容积效率。（3）计算液压缸活塞的理论伸出速度。若该泵容积效率的规定值不低于90%，判断故障部位。 【答案】（1） mL/min，理论流量为36.25 L/min。（2），容积效率约为85.0%。（3）； m/s，活塞伸出速度约为102 mm/s。容积效率低于规定值，液压泵内部磨损或泄漏较严重。 【解析】（1）液压泵理论流量为： mL/min L/min。（2）液压泵容积效率为：，约为。（3）液压缸无杆腔有效面积为：。实际流量 L/min/s，因此活塞理论伸出速度为： m/s，约为 mm/s。该泵容积效率约为，低于规定值，说明液压泵内部泄漏增大或内部磨损较严重，应重点检查泵的配流副、柱塞副或齿轮啮合副等部位。 22. 某液压缸缸径为100 mm，执行机构需克服的最大负载为70 kN。系统溢流阀当前调定压力为8 MPa，液压泵实际输出流量为32 L/min。执行机构停止运动时，发现溢流阀持续发出明显溢流声。（1）计算克服最大负载所需的最低工作压力。（2）计算当前调定压力下液压缸能够提供的最大推力。（3）计算执行机构停止时溢流阀的溢流功率，并判断故障原因及处理措施。 【答案】（1）； MPa，克服最大负载所需的最低工作压力约为8.91 MPa。（2） N，当前调定压力下液压缸能够提供的最大推力约为62.8 kN。（3） W，溢流功率约为4.27 kW。当前最大推力62.8 kN小于最大负载70 kN，溢流阀调定压力偏低，导致液压缸无法克服负载而停滞，泵输出流量经溢流阀回油。应将溢流阀调定压力调整至不低于8.91 MPa的合适值，并确保不超过液压系统及各元件的允许压力。 【解析】缸面积A=π×0.12/4=0.00785 ，最低压力p=70/0.00785=8.91 MPa。8 MPa时推力为62.8 kN，低于负载；溢流功率P=pQ=4.27 kW。应将阀压调至不低于8.91 MPa且不超允许值。 23. 某液压缸缸径为63 mm，活塞行程为500 mm，要求活塞在6 s内完成伸出。液压泵供给系统的流量为18 L/min，检测到通过节流阀进入液压缸无杆腔的流量仅为10.8 L/min，其余流量经溢流阀流回油箱。（1）计算液压缸完成规定行程所需的油液体积。（2）计算满足规定运动时间所需的最小流量。（3）计算实际流量下液压缸完成行程所需时间，并判断故障原因。 【答案】（1）；，所需油液体积约为1.56 L。（2） L/s； L/min，最小流量约为15.6 L/min。（3） s，实际时间约为8.67 s。节流阀通流能力不足或阀口堵塞，使部分泵油经溢流阀回油。 【解析】无杆腔面积A=π×0.0632/4=0.00312 ，行程需油量V=AL=1.56 L。6 s内完成所需流量为15.6 L/min；实际10.8 L/min时，t=1.56/(10.8/60)=8.67 s。说明节流阀通流不足或堵塞，部分油液溢流。 24. 某液压系统采用气囊式蓄能器为液压缸提供短时补油。蓄能器气体预充压力为6 MPa，气体预充容积为10 L，以上压力均为绝对压力。系统工作压力由14 MPa下降至10 MPa时，蓄能器向缸径50 mm、行程800 mm的液压缸无杆腔供油。（1）计算蓄能器在14 MPa和10 MPa时的气体容积。（2）计算蓄能器在该压力范围内可输出的油液体积。（3）判断蓄能器能否完成液压缸一次全行程伸出。若实测蓄能器仅输出1.10 L油液，分析可能故障。 【答案】（1）；14 MPa时， L；10 MPa时， L。（2） L，可输出油液体积约为1.71 L。（3）；，液压缸需油量约为1.57 L。蓄能器能够完成一次全行程伸出。实测输出量不足，可能是气体预充压力过低、气囊漏气或气囊损坏。 【解析】按等温过程pV=常量，14 MPa、10 MPa时气体容积分别为4.29 L、6.00 L，可排油1.71 L。液压缸全行程需油量AL=1.57 L，故能完成伸出。实测仅1.10 L，应查预充压力偏低、气囊漏气或损坏。 25. 某液压系统中，液压泵出口压力为12 MPa，流量为40 L/min。油液经压力管路和过滤器后进入缸径90 mm的液压缸，检测到液压缸进油口压力为10.6 MPa。该系统正常运行时，泵出口至液压缸进油口的压力损失不应超过0.3 MPa，液压缸需克服的负载为72 kN。（1）计算压力管路及过滤器的实际压力损失。（2）计算液压缸进油口压力下的最大理论推力。（3）计算该段管路的液压功率损失，并判断故障原因。 【答案】（1） MPa，实际压力损失为1.4 MPa。（2）； N，最大理论推力约为67.4 kN。（3） W，功率损失约为0.93 kW。最大推力小于72 kN，压力损失异常增大，可能是过滤器堵塞、管路压瘪或管径选用偏小。 【解析】（1）泵出口至液压缸进油口的实际压力损失为：。该值大于允许的0.3 MPa，表明该段油路流动阻力异常增大。（2）液压缸活塞面积为：。在进油口压力10.6 MPa下的最大理论推力为：。该推力小于72 kN负载，液压缸不能克服规定负载。（3）流量换算为：。管路液压功率损失为： 。应优先检查过滤器是否堵塞，再检查压力管路是否压瘪、堵塞或管径偏小，以及接头通径是否不足。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某液压升降平台采用单杆活塞缸驱动，液压缸缸径为50 mm，活塞有效行程为500 mm。设备检修时发现平台空载上升缓慢，完成一次全行程上升实际用时6 s。泵的实测输出流量为16 L/min，系统无明显外部泄漏，溢流阀调定压力为10 MPa，工作压力稳定在8 MPa。（1）计算液压缸完成一次全行程上升时所需的实际流量，并计算流量利用率。（2）判断该液压系统是否存在明显的内部泄漏，并指出最可能的故障部位。（3）说明对此故障应采取的检修与维修措施。 【答案】（1）液压缸有效容积为 液压缸实际所需流量为流量利用率为。（2）系统存在明显内部泄漏。泵输出流量与液压缸实际消耗流量相差约6.19 L/min，且工作压力未达到溢流阀调定压力，最可能是液压缸活塞密封圈磨损，造成高压油由无杆腔泄漏至有杆腔。（3）拆检液压缸，检查活塞密封圈、导向环和缸筒内壁；更换磨损或老化的密封件；检查活塞杆是否弯曲、拉伤；装配后进行保压试验和全行程速度试验。 【解析】液压缸容积V=π×0.052×0.5/4=0.981 L，6 s对应流量9.81 L/min，利用率为9.81/16=61.31%。流量差6.19 L/min且无外漏、压力未达溢流设定，表明内泄漏明显，重点拆检活塞密封圈、导向环及缸筒，必要时更换并试验。 27.（5分）某液压剪板机工作时，剪切力明显不足，油泵噪声增大。维修技师测得叶片泵排量为20 mL/r，电动机转速为1450 r/min，泵实际输出流量为24.65 L/min。该设备规定泵容积效率不得低于90%。（1）计算该泵的理论流量和容积效率。（2）判断该泵是否满足继续使用要求。（3）结合故障现象，分析可能的故障原因，并提出维修措施。 【答案】（1）理论流量为：。容积效率为：。（2）该泵容积效率为85%，低于规定的90%，不满足继续使用要求。（3）可能是叶片、转子与配流盘磨损，使泵内泄漏增大；也可能是吸油滤网堵塞或吸油管密封不严。应清洗吸油滤网，检查吸油管密封性，必要时更换或修复磨损零件。 【解析】（1）泵理论流量为： 。容积效率为：。（2）设备规定容积效率不得低于90%，实测计算值为85%，低于规定值，因此该泵不满足继续使用要求。（3）容积效率降低表明泵内泄漏增大。结合油泵噪声增大，应检查吸油滤网是否堵塞、吸油管及接头是否漏气、油液液位是否不足；同时检查叶片、转子、定子和配流盘等主要摩擦副是否磨损。清洗滤网并消除吸油侧漏气；泵内零件磨损超限时应修复或更换泵。 28.（5分）某液压压力机采用定量泵供油，泵的排量为16 mL/r，电动机转速为1450 r/min，泵的容积效率为0.88。压紧液压缸缸径为80 mm，在压紧工件时需要克服30 kN的外载荷。系统压力表最高只能达到4.5 MPa，溢流阀在5 MPa时开始溢流。液压元件额定工作压力为8 MPa。（1）计算液压泵的实际输出流量和液压缸达到压紧力所需的最低工作压力。（2）判断压力机不能达到规定压紧力的主要原因，并确定溢流阀的合理调定压力。（3）说明调整和检修溢流阀时应采取的操作步骤。 【答案】（1）液压泵理论流量为液压泵实际输出流量为液压缸活塞有效面积为液压缸所需最低压力为。（2）液压缸所需压力为5.97 MPa，而溢流阀在5 MPa时已开启，导致系统压力无法继续升高，主要故障为溢流阀调定压力过低或阀芯密封不严。溢流阀可调定为约6.5 MPa，且不得超过元件额定压力8 MPa。（3）先卸载系统并检查压力表准确性；缓慢旋紧溢流阀调压螺钉，使压力逐步升至6.5 MPa；反复进行压紧和卸荷试验；检查阀芯、阀座及弹簧，必要时清洗或更换损坏零件。 【解析】泵实际流量Q=16×1450×0.88=20.42 L/min。缸面积A=0.005024 ，30 kN所需压力p=30/0.005024=5.97 MPa。溢流阀5 MPa开启导致压力不足，应查调压、阀芯及阀座，卸压后逐步调至约6.5 MPa，并进行压紧、卸荷试验。 29.（5分）某自动送料装置的液压缸伸出速度变慢，液压缸缸筒内径为80 mm，活塞杆直径为45 mm，泵向液压缸无杆腔供油的流量为20 L/min。设备技术要求液压缸实际伸出速度不得低于60 mm/s，现场实测速度为55 mm/s。（1）计算液压缸理论伸出速度。（2）计算液压缸实际流量利用率，并判断送料速度是否合格。（3）分析造成该故障的主要液压原因，并说明检查处理措施。 【答案】（1）活塞有效面积为：。供油流量为：。理论速度为： 。（2）实际流量利用率为：。实际速度为55 mm/s，低于60 mm/s，不合格。（3）可能是液压缸活塞密封圈损坏造成内泄漏，也可能是换向阀阀芯磨损、节流阀开度不足或管路泄漏。应检查密封件、换向阀和节流阀，修复泄漏部位并重新调整流量。 【解析】无杆腔面积A=π×0.082/4=0.005024 ，20 L/min时理论速度v=Q/A=66.3 mm/s。流量利用率为55/66.3=83.0%，实测速度低于60 mm/s，不合格。应检查活塞密封内泄、换向阀磨损、节流阀开度及管路泄漏，修复后复测。 30.（10分）某数控机床液压站在连续运行后油温过高，执行元件出现爬行现象。检测发现，系统工作压力为8 MPa，溢流阀在一个10 min工作循环内有6 min处于溢流状态，溢流流量为8 L/min。液压油箱有效储油量为80 L，液压油密度为850 kg/，比热容取2.0 kJ/(kg·℃)。忽略油箱散热及其他热损失。（1）计算该工作循环中溢流损失转化为的热量，以及液压油理论温升。（2）分析溢流阀长时间溢流与油温过高、执行元件爬行之间的关系。（3）提出降低系统发热和改善执行元件爬行的维修措施。 【答案】（1）溢流时间为溢流流量为溢流产生的热量为 液压油质量为液压油理论温升为。（2）溢流阀长时间溢流时，液压泵输出的压力油经溢流阀回油箱，压力能主要转化为热能，导致油温持续升高。油温升高后液压油黏度下降，系统内泄漏增大，执行元件低速运动时容易出现速度不均和爬行。（3）检查溢流阀是否卡滞、调定压力是否过低，并清洗或修复阀芯阀座；优化液压回路，减少不必要的高压溢流；检查泵、换向阀和液压缸的内泄漏；清洗滤油器并更换合格液压油；必要时增设或检修油冷却装置。 【解析】溢流6 min，Q=8 L/min，热量E=pQt=384 kJ；油液质量68 kg，理论温升ΔT=384/(68×2.0)=2.82 ℃。长期溢流使压力能转化为热能，油温升高、黏度下降并加剧内泄，易致爬行。应检修溢流阀、减少高压溢流、查内泄并改善冷却。 31.（10分）某液压压力机在保压阶段压力只能达到5.5 MPa，无法达到规定的8 MPa。已知齿轮泵排量为25 mL/r，电动机转速为1440 r/min，保压时执行元件实际消耗流量为4.5 L/min，回油管测得溢流阀回油流量为31.5 L/min。（1）计算齿轮泵的理论输出流量，并计算保压时经溢流阀损失的液压功率。（2）根据计算结果和压力现象，判断最可能的故障部位。（3）说明维修技师拆检该故障部位前应采取的安全措施，并提出处理方法。 【答案】（1）齿轮泵理论流量为：。溢流阀回油损失功率为：。（2）泵理论流量36 L/min，执行元件消耗4.5 L/min，溢流阀回油31.5 L/min，流量基本平衡。大量油液经溢流阀回油，最可能是溢流阀调压弹簧失效、阀芯卡滞或阀座密封不严。（3）应停机断电，卸除系统压力，确认压力表指示为零后再拆检。应清洗溢流阀阀芯和阀座，检查弹簧与密封面，损坏时更换零件，并按规定重新调定压力。 【解析】齿轮泵理论流量q=25×1440=36 L/min；溢流损失功率P=5.5×31.5/60=2.89 kW。执行元件耗流量与溢流量之和等于泵流量，说明大量油液在低压溢流，故障重点为溢流阀。拆检前停机断电、卸压并固定负载；清洗阀芯阀座，检查弹簧和密封面后重新调压。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $