《液压传动》教学课件：第七章.ppt

第七章液压辅件,第一节 蓄 能 器,第二节 过 滤 器,第三节 油 箱,第四节 热 交 换 器,第五节 管 件,目录,第一节 蓄 能 器,一、功用和分类,蓄能器的功用主要是储存油液的压力能在液压系统中蓄能器常用来：,在间歇工作或周期性动作中，蓄能器可以把泵输出的多余压力油储存起来当系统需要时，由蓄能器释放出来这样可以减少液压泵的额定流量，从而减小电机功率消耗对于执行元件长时间不动作，而要保持恒定压力的系统，可用蓄能器来补偿泄漏，从而使压力恒定对某些系统要求当泵发生故障或停电时，执行元件应继续完成必要的动作时，需要有适当容量的蓄能器作紧急动力源蓄能器能吸收系统压力突变时的冲击，也能吸收液压泵工作时的流量脉动所引起的压力脉动1.1、蓄能器的功用,作辅助动力源,在间歇工作或周期性动作中，蓄能器可以把泵输出的多余压力油储存起来当系统需要时，由蓄能器释放出来这样可以减少液压泵的额定流量，从而减小电机功率消耗系统保压或作紧急动力源,对于执行元件长时间不动作，而要保持恒定压力的系统，可用蓄能器来补偿泄漏，从而使压力恒定对某些系统要求当泵发生故障或停电时，执行元件应继续完成必要的动作时，需要有适当容量的蓄能器作紧急动力源。

吸收系统脉动，缓和液压冲击,蓄能器能吸收系统压力突变时的冲击，也能吸收液压泵工作时的流量脉动所引起的压力脉动1.2 蓄能器的分类,蓄能器的结构形式,重力式,弹簧式,活塞式,皮囊式,膜片式,2,活塞式蓄能器,活塞式蓄能器,活塞式蓄能器中的气体和油液由活塞隔开活塞1的上部为压缩空气，活塞1随下部压力油的储存和释放而在缸筒2内来回滑动这种蓄能器活塞有一定的惯性，o形密封圈存在较大的摩擦力，所以反应不够灵敏动画过程,2,皮囊式蓄能器,壳体,皮囊,充气阀,提升阀,皮囊式蓄能器,皮囊式蓄能器中气体和油液用皮囊隔开皮囊用耐油橡胶制成，内充入惰性气体，壳体下端的提升阀能防止皮囊膨胀挤出油口薄膜式蓄能器弹簧式蓄能器重力式蓄能器,动画过程,2,1.3 蓄能器的容量计算,V - 可供液容积 又称工作容积,p1, V1,p0, V0,p2, V2,容量是选用蓄能器的依据，其大小视用途而异现以皮囊式蓄能器为例加以说明2,1.作辅助动力源时的容量计算,当蓄能器作动力源时，蓄能器储存和释放的压力油容量和皮囊中气体体积的变化量相等，而气体状态的变化遵守玻义耳定律，即, 皮囊的充气压力(precharge pressure), 皮囊充气体积，此时皮囊充满壳体内腔，故亦即蓄能器容量, 系统最高工作压力，即泵对蓄能器充油结束时的压力, 皮囊被压缩后的气体体积, 系统最低工作压力，即蓄能器向系统供油结束时的压力, 气体膨胀后的气体体积,式中：,体积差 为供给系统油液的有效体积，将它代 上式， 即可求得蓄能器容量 ，即,由上式得,用于保压时，气体压缩过程缓慢，与外界热交换得以充分进行，可认为是等温变化过程，这时取n=1； 作辅助或应急动力源时，释放液体的时间短，热交换不充分，这时可视为绝热过程，取n=1.4。

充气压力p0在理论上可与p2相等，但是为保证在p2时蓄能器仍有能力补偿系统泄漏，则应使 p0p2，取p0 =(0.80.85) p2,2. 用来吸收冲击用时的容量计算,当蓄能器用于吸收冲击时，一般按经验公式计算缓冲最大冲击力时所需要的蓄能器最小容量，即,式中：, 允许的最大冲击(MPa), 阀口关闭前管内压力(MPa), 用于冲击的蓄能器的最小容量(L),L 发生冲击的管长，即压力油源到阀口的管道长度(m),t 阀口关闭的时间( s )，突然关闭时取t=0,蓄能器在液压回路中的安放位置随其功用而不同；吸收液压冲击或压力脉动时宜放在冲击源或脉动源近旁；补油保压时宜放在尽可能接近有关的执行元件处四、使用和安装,1.功能：液压油中往往含有杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞在系统中安装一定精度的滤油器，是保证液压系统正常工作的必要手段第二节 过 滤 器,2.1 过滤器功能和类型,按滤芯的材料和结构形式，滤油器可分为：网式、线隙式、纸质滤芯式、烧结式滤油器及磁性滤油器等按滤油器安放的位置不同：还可以分为吸滤器、压滤器和回油过滤器，考虑到泵的自吸性能，吸油滤油器多为粗滤器。

滤芯以铜网为过滤材料，在周围开有很多孔的塑料或金属筒形骨架上，包着一层或两层铜丝网，其过滤精度取决于铜网层数和网孔的大小这种滤油器一般用于液压泵的吸油口网式滤油器,网式滤油器,线隙式滤油器如图所示，用铜线或铝线密绕在筒形骨架的外部来组成滤芯，依靠铜丝间的微小间隙滤除混入液体中的杂质其结构简单、通流能力大、过滤精度比网式滤油器高，但不易清洗多为回油过滤器纸质滤油器,纸质滤油器,滤芯为微孔滤纸制成的纸芯，将纸芯围绕在带孔的镀锡铁做成的骨架上，以增大强度为增加过滤面积，纸芯一般做成折叠形其过滤精度较高，一般用于油液的精过滤，但堵塞后无法清洗烧结式滤油器,烧结式滤油器,滤芯用金属粉末烧结而成，利用颗粒间的微孔来挡住油液中的杂质通过，其滤芯能承受高压差一）过滤精度,(二)压降特性,（三）纳垢容量,2.2 过滤器的主要性能指标,过滤器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径d作为公称尺寸表示按精度可分为粗过滤器 (d100m)、普通过滤器(d10 m)、精过滤器 (d5 m)、特精过滤器 (d1 m) 1. 对过滤器的基本要求是： 能满足液压系统对过滤精度要求，即能阻挡一定尺寸的杂质进入系统。

滤芯应有足够强度，不会因压力而损坏 通流能力大，压力损失小 易于清洗或更换滤芯各种液压系统的过滤精度要求,2.3 选用和安装,2.过滤器的安装,(1)泵入口吸油粗滤器,粗滤油器用来保护泵，使其不致吸入较大的机械杂质为了不影响泵的吸油性能，防止发生气穴现象，滤油器的过滤能力应为泵流量的两倍以上，压力损失不得超过：0.010.035MPa2)泵出口油路上高压滤油器,主要用来滤除进入液压系统的污染杂质，一般采用过滤精度1015m的滤油器它应能承受油路上的工作压力和冲击压力，其压力降应小于0.35MPa，并应有安全阀或堵塞状态发讯装置，以防泵过载和滤芯损坏大型液压系统可专设一液压泵和滤油器构成的滤油子系统，滤除油液中的杂质，以保护主系统3)系统回油路上低压滤油器,因回油路压力很低，可采用滤芯强度不高的精滤油器，并允许滤油器有较大的压力降4)安装在系统以外旁路过滤系统,第三节 油 箱,3.1 油箱的用处,油箱在液压系统中的主要功用是：贮存供系统循环所需的油液散发系统工作时所产生的热量释出混在油液中的气体为系统中元件的安装提供位置按油面是否与大气相通，可分为开式油箱与闭式油箱开式油箱广泛用于一般的液压系统；闭式油箱则用于水下和高空无稳定气压的场合，这里仅介绍开式油箱。

1) 泵的吸油管与系统回油管之间的距离应尽可能远些，管口都应插于最低液面以下，但离油箱底要大于管径的2-3倍，以免吸空和飞溅起泡吸油管端部所安装的滤油器，离箱壁要有3倍管径的距离，以便四面进油回油管口应截成45斜角，以增大回流截面，并使斜面对着箱壁，以利散热和沉淀杂质 (2) 在油箱中设置隔板，以便将吸、回油隔开，迫使油液循环流动，利于散热和沉淀1-吸油管 2-滤油器 3-回油管 4-箱盖 5液位计 6、8-隔板 7-排油阀 9-滤油器,3.2 油箱的结构,(3) 设置空气滤清器与液位计空气滤清器的作用是使油箱与大气相通，保证泵的自吸能力，滤除空气中的灰尘杂物，有时兼作加油口它一般布置在顶盖上靠近油箱边缘处4) 设置放油口与清洗窗口将油箱底面做成斜面，在最低处设放油口，平时用螺塞或放油阀堵住，换油时将其打开放走油污为了便于换油时清洗油箱，大容量的油箱一般均在侧壁设清洗窗口1-吸油管 2-滤油器 3-回油管 4-箱盖 5液位计 6、8-隔板 7-排油阀 9-滤油器,(5) 油箱正常工作温度应在15-65C之间，必要时应安装温度控制系统，或设置加热器和冷却器 (6) 最高油面只允许达到油箱高度的80%，油箱底脚高度应在150mm以上，以便散热、搬移和放油，油箱四周要有吊耳，以便起吊装运。

1-吸油管 2-滤油器 3-回油管 4-箱盖 5液位计 6、8-隔板 7-排油阀 9-滤油器,对于一般情况而言，油箱的容量可按液压泵的额定流量估算出来如对于机床和其他一些固定式装置，油箱的容量V（单位为L）可依下式估算 V=qp式中 qp液压泵的额定流量，单位为L/min； 与压力有关的经验数据低压系统=24，中压系统=57，高压系统=10123.3 容量,吸油管和回油管应尽量相距远些，两管之间要用隔板隔开，以增加油液循环距离，使油液有足够的时间分离气泡，沉淀杂质，消散热量为了防止油液污染起见，油箱上各盖板、管口处都要妥善密封为了易于散热和便于对油箱进行搬移及维护保养，箱底离地至少应在150mm以上油箱中如要安装热交换器，必须考虑好它的安装位置，以及测温、控制等措施3.4 设计时的注意事项,如果液压系统靠自然冷却仍不能使油温控制在上述范围内时，就须安装冷却器；反之，如环境温度太低，无法使液压泵启动或正常运转时，就须安装加热器液压系统的工作温度一般希望保持在3050C的范围之内，最高不超过65C，最低不低于15C第四节 热 交 换 器,4.1 冷却器,对冷却器的基本要求是：在保证散热面积足够大、散热效率高和压力损失小的前提下，要求结构紧凑、坚固、体积小和重量轻，最好有自动控温装置以保证油温控制的准确性。

根据冷却介质不同，冷却器有风冷式、冷媒式和水冷式三种冷却器的安装位置,不论哪一类的冷却器,都应安装在压力很低或压力为零的管路上,这样可防止冷却器承受高压且冷却效果也较好4.2 加热器,液压系统的加热一般采用电加热器，它用法兰盘水平安装在油箱侧壁上，发热部分全部浸在油液内第五节 管 件,5.1 管 道,液压系统中使用的管道有钢管、纯铜管、尼龙管、塑料管和橡胶管等，须依其安装位置、工作条件和工作压力来正确选用管道的规格尺寸指的是它的内径和壁厚，可依下式算出后，查阅有关的标准选定,在液压系统中所有的元件，包括辅件在内，全靠管件和管接头连接而成、管道和管接头的重量约占液压系统总重量的1/3它们的分布遍及整个系统液压系统中使用的管道有钢管、纯铜管、尼龙管、塑料管和橡胶管等，须依其安装位置、工作条件和工作压力来正确选用种类：钢管、紫铜管、橡胶管,管道的内径d 和壁厚 (需圆整为标准数值),安装要求,管道应尽量短，最好横平竖直，拐弯少为避免管道皱折，减少压力损失，管道装配的弯曲半径要足够大，管道悬伸较长时要适当设置管夹管道尽量避免交叉，平行管距要大于100mm，以防接触振动，并便于安装管接头5.2 管接头,硬管接头,按管接头和管道的连接方式分，有 扩口式管接头卡套式管接头焊接式管接头,当旋紧螺帽3时，通过套管2使被连接管1端部的扩口压紧在接头体4的锥面上。

被扩口的管子只能是薄壁且塑性良好的管子如铜管此种接头的工作压力不高于8MPa扩口式管接头 1管子；2 套管；3 螺帽；4 接头本体,扩口式管接头,(b) 卡套式管接头 1一被连接管；2一螺帽；3一卡套； 4一接头本体,拧紧接头螺母 2后，卡套 3发生弹性变形便将管子1夹紧它对轴向尺寸要求不严，装拆方便，但对连接用管道的尺寸精度要求较高卡套式管接头,钢管和基体通过焊接管接头连接把接管2焊在被连接的钢管端部接头体1用螺纹拧入某元件的基体用组合密封垫防止从元件中外漏将O型密封圈放在接头体1的端面处，将螺帽3拧在接头体1上即完成连接焊接式管接头,(c) 焊接式管接头 1 接头体；2 接管；3 螺帽；4 密封圈；5 组合密封圈,图中的接管端部做成球面、螺帽拧紧在接头体上后，球面和接头体的内锥面压紧而防止漏油接头体的锥螺纹将拧入某元件的基。