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1 引言1

1.1　可靠性的地位和作用1

1.2　可靠性的发展简史1

1.3　液压可靠性研究概述2

1.3.1 液压可靠性研究的现状3

1.3.2 液压系统可靠性研究的展望3

1-4　液压故障诊断技术的现状及其发展4

1.4.1 液压故障诊断技术的应用现状4

1.4.2　液压故障诊断技术的发展趋向5

1.5　本书的主要内容5

2　可靠性与故障诊断概论7

2.1　可靠性工作的基本内容与特点7

2.2　可靠性与可靠度的定义8

2.2.1 可靠性8

2.2.2 可靠度8

2.3　失效率与失效曲线10

2.3.1 失效率10

2.3.2 失效密度函数与失效率和可靠度的关系11

2.3.3 失效曲线与失效类型11

2.4　可靠性寿命尺度13

2.4.1 平均寿命13

2.4.2 可靠寿命15

2.4.3 中位寿命15

2.4.4　寿命方差和寿命标准离差16

2.5　维修度与有效度16

2.5.1 维修度16

2.5.2 有效度17

3　可靠性设计20

3.1　可靠性设计的目的20

3.2　可靠性设计应考虑的问题21

3.3　系统可靠性预测22

3.3.1 逻辑图22

3.3.2 串联系统的可靠度计算23

3.3.3 并联系统的可靠度计算24

3.3.4　后备系统的可靠度计算25

3.3.5　表决系统的可靠度计算26

3.3.6 串联、并联系统的可靠度计算27

3.3.7　上下限法27

3.4　可靠性分配31

3.4.1 串联系统的可靠性分配31

3.4.2　并联系统的可靠度分配33

3.4.3 按相对失效率和重要度来分配可靠度33

3.4.4　按子系统（回路）的复杂度来分配可靠度34

3.5　减额使用设计34

3.6　人-机设计35

3.7　液压产品可靠性设计流程35

4　可靠性最优化37

4.1　概述37

4.1.1 系统模型37

4.1.2 实例39

4.2　基本动态规划法42

4.2.1 例4-1的解42

4.2.2　例4-2的解47

4.3　用拉格朗日乘子的动态规划法53

4.3.1 问题的阐述53

4.3.2 例4-3的解55

4.4　用控制序列概念的动态规划法60

4.4.1 问题的阐述60

4.4.2　例4-5的解60

5　可靠性试验65

5.1　概述65

5.2　寿命试验方法66

5.2.1　整机寿命试验66

5.2.2　寿命试验结果的处理方法69

5.2.3 失效判据准则70

5.3　加速寿命试验71

5.3.1 试验时间与环境关系71

5.3.2　子样大小与环境的关系73

5.3.3 子样大小、试验时间、置信度和可靠性之间的关系74

5.3.4 中断试验法75

5.3.5　高压软管试验75

6　液压系统可靠性模型77

6.1　没有维护系统的可靠性模型77

6.1.1 串联系统77

6.1.2　储备冗余系统79

6.1.3 并联冗余系统79

6.1.4 系统失效时间的矩80

6.2　有维护系统的可靠性模型81

6.2.1 单个部件的修理81

6.2.2 串联系统83

6.2.3 并联冗余系统（所有元件在线上同时工作）83

6.3　液压系统的可靠性分析85

6.3.1 问题的提出85

6.3.2 高炉炉顶液压系统的可靠性分析85

6.3.3 轧机液压系统可靠性分析87

6.3.4　某高炉料钟升降液压系统可靠度分析88

7　液压设备可靠性管理90

7.1　可靠性管理的必要性与经济性90

7.1.1 可靠性管理的必要性90

7.1.2　可靠性管理的经济性90

7.2　系统可靠性管理91

7.2.1 项目91

7.2.2　可靠性指标91

7.2.3　编制可靠性模型92

7.2.4　可靠性保障体系92

7.3　产品出厂后的可靠性措施及反馈信息93

8　液压系统故障诊断基础及可靠性维修94

8.1　液压故障诊断的重要性94

8.2　液压故障分析与识别基础95

8.2.1 液压故障模式95

8.2.2　液压故障原因95

8.2.3　液压故障机理95

8.2.4　液压故障模型96

8.2.5　液压故障分析的基本方法96

8.2.6　液压故障识别97

8.3　液压系统共性液压故障诊断基础97

8.3.1 液压冲击故障诊断97

8.3.2　气穴与气蚀故障诊断98

8.3.3 液压卡紧故障诊断100

8.3.4 液压系统温升故障诊断101

8.3.5　液压系统爬行与进气故障诊断102

8.3.6　振动和噪声故障诊断103

8.3.7　液压系统泄漏故障的诊断104

8.3.8 液压系统进水与锈蚀故障诊断105

8.4　液压故障微型计算机诊断技术105

8.4.1 诊断系统的基本构成106

8.4.2 液压泵故障微型计算机诊断系统106

8.5　液压系统可靠性维修107

8.5.1 “以可靠性为中心”的维修107

8.5.2　“以可靠性为中心”的维修分析步骤108

9　液压系统在线状态监测在故障诊断中的应用110

9.1　概述110

9.1.1 液压系统在线状态监测的含义与发展110

9.1.2 液压系统在线状态监测目的与内容111

9.1.3 液压系统在线状态监测基本要求112

9.1.4 液压系统在线状态监测系统结构112

9.2　液压系统在线状态监测的软硬件组成116

9.2.1　传感器116

9.2.2　PLC系统117

9.2.3　组态软件118

9.3　液压系统在线状态监测软件画面编制119

9.3.1　建立项目120

9.3.2　组态项目121

9.3.3　设置属性129

9.3.4　运行工程129

9.3.5　离线模拟130

9.4　步进式加热炉液压设备在线监测系统与故障诊断130

9.4.1 步进式加热炉工况130

9.4.2　液压系统工作原理131

9.4.3　系统硬件136

9.4.4　在线监测画面138

10　液压元件故障诊断143

10.1　液压缸故障诊断143

10.2　液压泵和液压马达故障诊断145

10.2.1 液压泵故障诊断145

10.2.2　液压马达故障诊断151

10.3　液压控制阀故障诊断152

10.3.1 换向阀故障诊断152

10.3.2 溢流阀故障诊断153

10.3.3　减压阀故障诊断156

10.3.4　顺序阀故障诊断156

10.3.5 压力继电器故障诊断157

10.3.6　流量阀液压故障诊断157

10.3.7 电液比例阀故障诊断159

10.3.8 电液伺服阀故障诊断159

10.4　液压辅件液压故障诊断160

10.4.1 压力表故障诊断160

10.4.2　压力表开关故障诊断161

10.4.3　过滤器故障诊断161

10.4.4　蓄能器故障诊断162

10.4.5　油冷却器故障诊断162

10.4.6　非金属密封件故障诊断162

11　液压基本回路故障诊断164

11.1　液压能源装置故障诊断164

11.1.1 输不出压力油164

11.1.2　初始启动液压泵不吸油165

11.1.3 液压回路设计不周，导致温度过高165

11.1.4　双泵合流产生噪声166

11.1.5 油箱振动167

11.2　压力控制回路故障诊断168

11.2.1 系统调压与溢流不正常168

11.2.2 减压阀阀后压力不稳定172

11.2.3 顺序动作回路工作不正常173

11.3　速度控制回路故障诊断175

11.3.1 节流阀前后压差小致使速度不稳定175

11.3.2　调速阀前后压差过小176

11.4　方向控制回路故障诊断177

11.4.1 液压缸退回未达到要求177

11.4.2　控制油路无压力178

11.4.3 液压缸紧锁时出现微小移动179

11.4.4　换向阀换向滞后引起的故障179

11.5 平衡回路故障诊断180

11.6　液压升降回路故障诊断182

11.6.1 升降台液压回路182

11.6.2　辊子同步升降液压控制回路184

12　典型液压系统故障诊断实例187

12.1　液压机液压故障诊断187

12.1.1　液压机简介187

12.1.2　YA32-200型四柱万能液压机液压功能回路及其液压原理187

12.1.3　液压机液压故障诊断189

12.2　组合机床液压故障诊断190

12.2.1　组合机床简介190

12.2.2 YT4543型他驱式动力滑台液压故障诊断190

12.3　液压剪板机液压故障诊断192

12.3.1 液压剪板机液压功能动作及其液压原理192

12.3.2　液压剪板机液压故障诊断193

12.4　塑料注射成型机液压故障诊断194

12.4.1 塑料注射成型机简介194

12.4.2　XS-ZY-500型塑料注射成型机液压功能回路及其液压原理194

12.4.3 塑料注射成型机液压故障诊断195

12.5　550m3高炉炉顶液压故障诊断198

12.5.1　液压系统简介198

12.5.2　故障诊断和维护处理198

12.6　RH装置真空主阀液压故障诊断200

12.6.1　概述200

12.6.2　液压系统故障诊断200

12.7　连铸机液压故障诊断201

12.7.1　连铸机简介201

12.7.2　拉矫机上辊液压系统故障诊断201

12.8　轧机液压AGC系统液压故障诊断202

12.8.1　概述202

12.8.2 轧机液压AGC液压控制系统故障树分析204

12.8.3 轧机液压AGC控制系统故障归类205

12.8.4　轧机液压AGC典型故障案例206

12.9　带钢跑偏控制系统液压故障诊断206

12.9.1 概述206

12.9.2 光电液伺服跑偏控制系统的组成及工作原理207

12.9.3 跑偏控制系统液压故障诊断及维护208

12.10　热轧厂液压升降台液压故障诊断210

12.10.1 升降台工作原理211

12.10.2 故障现象212

12.10.3 故障分析与排除212

12.11　液压叉车液压故障诊断212

12.11.1 工作装置（货叉升降、门架倾斜）的故障诊断213

12.11.2 转向部分的故障诊断214

12.12　Q2-8型汽车起重机液压故障诊断215

12.12.1 简介215

12.12.2　Q2-8型汽车起重机的故障分析与排除217

12.13　ZL50型装载机液压故障诊断218

13　液压系统污染监测与控制221

13.1　液压系统油液污染诊断221

13.1.1 液压系统的污染物及其危害221

13.1.2　液压系统的污染物分析224

13.1.3　液压系统污染监测229

13.2　液压元件的污染控制232

13.2.1 元件的失效形式232

13.2.2　元件的净化232

13.2.3 元件的清洗和清洁度控制233

13.2.4　元件清洁度的评定234

13.3　液压系统的污染控制235

13.3.1 污染源与控制措施235

13.3.2 油箱和管道的清洗236

13.3.3　液压系统的清洗236

13.3.4 防止污染侵入的措施237

13.4　液压系统污染控制管理240

13.4.1 油液污染管理与综合净化240

13.4.2 液压系统污染控制管理规范243

13.4.3 油液污染度的表示方法243

13.4.4 改进和完善液压油的过滤系统246

14　基于人工智能液压系统故障诊断方法249

14.1　概述249

14.2　基于专家系统液压系统故障诊断方法250

14.2.1 简介250

14.2.2　专家系统的组成和功能252

14.2.3　推理机制254

14.2.4　知识表示255

14.2.5 知识的获取256

14.2.6　新型专家系统258

14.2.7 液压系统故障诊断专家系统实例261

14.3　基于人工神经网络液压系统故障诊断方法265

14.3.1 简介265

14.3.2　基于人工神经网络的结构265

14.3.3 神经网络液压系统的离线故障诊断265

14.3.4　神经元网络的液压控制系统在线故障诊断266

14.3.5　利用B-P神经网络对柱塞泵进行故障诊断实例267

14.4　液压系统故障的模糊诊断方法268

14.4.1 液压系统故障诊断中的模糊性268

14.4.2　液压系统模糊诊断的基本原则269

14.4.3　模糊诊断方法270

14.4.4 液压系统故障模糊诊断实例271

14.5　灰色系统理论在液压系统故障诊断中的应用274

14.5.1　灰色系统理论基本概念274

14.5.2　灰色关联度分析275

14.5.3 灰色关联度分析在液压系统故障诊断中的应用278

附录　液压传动装置的平均失效率281

参考文献282