液压辅助元件

1、液压辅助元件液压辅助元件 健雄职业技术学院健雄职业技术学院郑勇郑勇 本章重点：本章重点： 1.1.过滤起的工作原理及其应用；过滤起的工作原理及其应用； 2.2.油箱的功用及油箱的设计；油箱的功用及油箱的设计； 3.3.蓄能起的工作原理及其应用；蓄能起的工作原理及其应用； 4.4.密封机理及应用场合。密封机理及应用场合。 本章难点：本章难点： 1.1.蓄能器的应用及容量选择。蓄能器的应用及容量选择。 第五章第五章 液压辅助元件液压辅助元件 第一节第一节 管路和管接头管路和管接头 第二节第二节 油油 箱箱 第三节第三节 过滤器过滤器 第四节第四节 密封装置密封装置 第五节第五节 蓄蓄 能能 器器

2、液压辅助元件是指：在液压系统中既不参液压辅助元件是指：在液压系统中既不参 与能量转换，也不参与压力、方向、速度与能量转换，也不参与压力、方向、速度 控制的，但又不可缺少的元件（或装置）。控制的，但又不可缺少的元件（或装置）。 液压辅助元件主要包括：油箱、滤油器、液压辅助元件主要包括：油箱、滤油器、 蓄能器、密封装置、管路、管接头和压力蓄能器、密封装置、管路、管接头和压力 表等。表等。 一、管路一、管路 第一节第一节 管路和管接头管路和管接头 油管油管 油管应根据液压系统的流量和压力来确定油管应根据液压系统的流量和压力来确定,选择的主要参数选择的主要参数 是油管的内径和壁厚。是油管的内径和壁厚。

3、 油管的内径按油管通过的最大流量和允许流速确定如下：油管的内径按油管通过的最大流量和允许流速确定如下： 油管的壁厚可按下式计算：油管的壁厚可按下式计算： 二、管接头二、管接头 第一节第一节 管路和管接头管路和管接头 (1)(1)焊接管接头焊接管接头 管接头是油管与油管、油管与液压元件间管接头是油管与油管、油管与液压元件间 的可拆卸连接件。管接头的性能好坏直接的可拆卸连接件。管接头的性能好坏直接 影响液压系统的泄漏和压力损失。影响液压系统的泄漏和压力损失。 第一节第一节 管路和管接头管路和管接头 第一节第一节 管路和管接头管路和管接头 第一节第一节 管路和管接头管路和管接头 (5)(5)快速接头

4、快速接头 第一节第一节 管路和管接头管路和管接头 一、功用和结构一、功用和结构 第二节第二节 油油 箱箱 油箱的功用主要是储存油液，此外还起着油箱的功用主要是储存油液，此外还起着 散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、 沉淀油中的污物等作用。沉淀油中的污物等作用。 油箱容量如果太小，油箱容量如果太小， 就会使油温上升。油就会使油温上升。油 箱容量一般设计为泵每分钟流量的箱容量一般设计为泵每分钟流量的24倍，倍， 或或 所有管路及元件均充满油，所有管路及元件均充满油， 且油面高出过滤器且油面高出过滤器 50100 mm，而液面高度只占油箱高度的，而液面高

5、度只占油箱高度的 80%时的油箱容积。时的油箱容积。 液压系统中采用的油箱有总体式和分离式 两种。总体式是利用机器设备的机体内腔 作油箱。其优点是：结构紧凑，漏油易于 回收；缺点是：维修不方便，散热条件差， 油的温升和液压源的振动对机器工作精度 有影响。分离式是单独设置一个油箱，与 主机分开。其优点是：维修调试方便，减 少了油液发热和液压源振动对机器工作精 度的影响；缺点是：占地面积较大。分离 式油箱在组合机床、自动线和精密机械设 备上应用广泛。 油箱形式油箱形式 油箱可分为开式和闭式两种，开式油箱中油油箱可分为开式和闭式两种，开式油箱中油 的油液面和大气相通，的油液面和大气相通， 而闭式油箱

6、中的油液面和而闭式油箱中的油液面和 大气隔绝。大气隔绝。 液压系统中大多数采用开式油箱。液压系统中大多数采用开式油箱。 油箱结构油箱结构 开式油箱大部分是由钢板焊接而成的，下图开式油箱大部分是由钢板焊接而成的，下图 所示为工业上使用的典型焊接式油箱所示为工业上使用的典型焊接式油箱 隔板及配管的安装位置隔板及配管的安装位置 隔板装在吸油侧和回油侧之间，隔板装在吸油侧和回油侧之间， 如下图所示，如下图所示， 以起到沉淀杂质、以起到沉淀杂质、 分离气泡及散热的作用。分离气泡及散热的作用。 焊接式油箱焊接式油箱 隔板的位置隔板的位置 回油口 液压泵吸入口 隔板放油口 分离式油箱简图分离式油箱简图 11

7、吸油管；吸油管；22过滤器；过滤器；33空气过滤器；空气过滤器； 44回油管；回油管；55上盖；上盖；66油面指示器；油面指示器； 77隔板；隔板；88放油阀；放油阀；99隔板隔板 油箱中常见的配油管有回油管、油箱中常见的配油管有回油管、 吸吸 油管及排泄管等，油管及排泄管等， 有关安装尺寸见图有关安装尺寸见图3-14所所 示。示。 吸油管的口径应为其余供油管径的吸油管的口径应为其余供油管径的 1.5倍，以免泵吸入不良。回油管末端要浸在倍，以免泵吸入不良。回油管末端要浸在 液面下，且其末端切成液面下，且其末端切成45倾角并面向箱壁，倾角并面向箱壁， 以使回油冲击箱壁而形成回流，这样有利于以使回

8、油冲击箱壁而形成回流，这样有利于 冷却油温和沉淀杂质。冷却油温和沉淀杂质。 系统中排泄管应尽量单独接入油箱。系统中排泄管应尽量单独接入油箱。 各类控制阀的排泄管端部应在液面以上，以各类控制阀的排泄管端部应在液面以上，以 免产生背压；泵和马达的外泄油管其端部应免产生背压；泵和马达的外泄油管其端部应 在液面之下，以免吸入空气。在液面之下，以免吸入空气。 图图3-14 配管的安装及尺寸配管的安装及尺寸 d 凸缘 “O”形环 衬垫 油面 凸缘 泵 承板 D2 HR D1 HD D HX HS HL H 回油管： HR2d；吸入管：D2 D1； 吸入位置：HS H为基准，HD、 HU在50100 mm范

9、围内，HX3D 4 1 45 HU （1）油箱容量的确定）油箱容量的确定 油箱的有效容积（液面高度占油箱高度的油箱的有效容积（液面高度占油箱高度的 80%时油箱的容积）确定：时油箱的容积）确定： （2）结构设计）结构设计 1）油箱长、宽、高设计）油箱长、宽、高设计 （6.1） 二、油箱设计二、油箱设计 2）油箱隔板布置）油箱隔板布置 3）油箱顶盖应设置通气孔，以保证油箱与）油箱顶盖应设置通气孔，以保证油箱与 大气相通。大气相通。 4）泵的吸油管所装滤油器的下端距油箱底）泵的吸油管所装滤油器的下端距油箱底 面距离不小于面距离不小于20mm，回油管的管口应插，回油管的管口应插 入最低液面以下，离油

10、箱底面距离应大于入最低液面以下，离油箱底面距离应大于 管径的管径的23倍。倍。 5）油箱内壁应进行加工处理。）油箱内壁应进行加工处理。 在进行油箱的结构设计时应注意以下几在进行油箱的结构设计时应注意以下几 个问题：个问题： （1）油箱应有足够的刚度和强度）油箱应有足够的刚度和强度 （2）油箱要有足够的有效容积）油箱要有足够的有效容积 （3）吸油管和回油管应尽量相距远些）吸油管和回油管应尽量相距远些 （4）防止油液污染）防止油液污染 （5）易于散热和维护保养）易于散热和维护保养 （6）油箱要进行油温控制）油箱要进行油温控制 （7）油箱内壁要加工）油箱内壁要加工 第二节第二节 油油 箱箱 三、设计

11、时的注意事项三、设计时的注意事项 一、过滤器的功用和基本要求一、过滤器的功用和基本要求 （1）过滤器的功用及要求）过滤器的功用及要求 对过滤器应有如下基本要求：对过滤器应有如下基本要求： 有足够的过滤精度。过滤精度是指过滤有足够的过滤精度。过滤精度是指过滤 器滤去杂质的粒度大小，以其外观直径器滤去杂质的粒度大小，以其外观直径d 的的 第三节第三节 过滤器过滤器 公称尺寸（公称尺寸（m）表示。粒度越小，精度越）表示。粒度越小，精度越 高。精度分为四个等级：粗高。精度分为四个等级：粗(d 100m)、 普通普通(10d 100m)、精、精(5d 10m)和和 特精（特精（1d 5m）。）。 有足够

12、的机械强度，在一定的压差作用下有足够的机械强度，在一定的压差作用下 不会破坏。不会破坏。 有足够的过滤能力。过滤能力是指一定压有足够的过滤能力。过滤能力是指一定压 第三节第三节 过滤器过滤器 力下允许通过过滤器的最大流量，一般以力下允许通过过滤器的最大流量，一般以 过滤器的有效过滤面积来表示。过滤器的有效过滤面积来表示。 滤芯抗腐蚀性能好，并能在规定温度下滤芯抗腐蚀性能好，并能在规定温度下 持久地工作。持久地工作。 滤芯要便于清洗、更换、拆装和维护。滤芯要便于清洗、更换、拆装和维护。 （2）过滤器类型及结构）过滤器类型及结构 下面介绍几种常用的过滤器：下面介绍几种常用的过滤器： 第三节第三节

13、过滤器过滤器 网式过滤器网式过滤器 11上盖；上盖；22圆筒；圆筒；33铜丝网；铜丝网；44下盖下盖 1）网式过滤器）网式过滤器 二、过滤器的型式二、过滤器的型式 线隙式过滤器线隙式过滤器 11芯架；芯架；22滤芯；滤芯；33壳体壳体 2）线隙式过滤器）线隙式过滤器 二、过滤器的型式二、过滤器的型式 烧结式过滤器烧结式过滤器 11端盖；端盖；22壳体；壳体；33滤芯滤芯 3）烧结式过滤器）烧结式过滤器 二、过滤器的型式二、过滤器的型式 纸芯式过滤器纸芯式过滤器 11堵塞状态发讯装置；堵塞状态发讯装置； 22滤芯外层；滤芯外层； 33滤芯中层；滤芯中层； 44滤芯里层；滤芯里层； 55支承弹簧支

14、承弹簧 4）纸芯式过滤器）纸芯式过滤器 二、过滤器的型式二、过滤器的型式 滤油器 滤油器 第三节第三节 过滤器过滤器 根据所设计的液压系统的技术要求，根据所设计的液压系统的技术要求， 按过滤精度、通油能力按过滤精度、通油能力( (流量流量) )、工作压力、工作压力、 油液的粘度和工作温度等来选用不同类型油液的粘度和工作温度等来选用不同类型 的过滤器及其型号。的过滤器及其型号。 1.1.安装在泵的吸油口安装在泵的吸油口 2.2.安装在泵的出口油路上安装在泵的出口油路上 3.3.安装在系统的回油路上安装在系统的回油路上 4.4.安装在系统的分支油路上安装在系统的分支油路上 5.5.单独过滤系统单独

15、过滤系统 三、过滤器的选用和安装三、过滤器的选用和安装 第三节第三节 过滤器过滤器 （1）安装在泵的吸油口（）安装在泵的吸油口（2）安装在泵的出口油路上）安装在泵的出口油路上 （3）安装在系统的回油路上（）安装在系统的回油路上（4）单独过滤系统）单独过滤系统 4 2 1 M 35 (1)滤油器（滤清器）滤油器（滤清器）1：安装在：安装在 泵的吸入口，其作用如前文所述。泵的吸入口，其作用如前文所述。 (2) 滤油器滤油器2： 安装在泵的出口，安装在泵的出口， 属于压力管用滤油器，用来保护泵属于压力管用滤油器，用来保护泵 以外的其他元件。以外的其他元件。 一般装在溢流阀下游的管路上或和一般装在溢流

16、阀下游的管路上或和 安全阀并联，以防止滤油器被堵塞安全阀并联，以防止滤油器被堵塞 时泵形成过载。时泵形成过载。 (3) 滤油器滤油器3： 安装在回油管路上，安装在回油管路上， 属于回油管用滤油器，属于回油管用滤油器， 此滤油器此滤油器 的壳体耐压性可较低。的壳体耐压性可较低。 (4) 滤油器滤油器4：安装在溢流阀的回油管上，因其只通泵部分的流量，：安装在溢流阀的回油管上，因其只通泵部分的流量， 故滤油器容量可较小。如滤油器故滤油器容量可较小。如滤油器2、3的容量相同，则通过流速降低，的容量相同，则通过流速降低， 过滤效果会更好。过滤效果会更好。 (5)滤油器滤油器5： 为独立的过滤系统，其作用

17、是不断净化系统中的液压为独立的过滤系统，其作用是不断净化系统中的液压 油，油， 常用在大型的液压系统里。常用在大型的液压系统里。 热交换器热交换器 一、冷却器一、冷却器 气冷式油冷却器气冷式油冷却器 二、加热器 一、对密封装置的要求一、对密封装置的要求 (1)(1)在工作压力和一定的温度范围内，应具有良好的在工作压力和一定的温度范围内，应具有良好的 密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能。密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能。 (2)(2)密封装置和运动件之问的摩擦力要小，摩擦系数密封装置和运动件之问的摩擦力要小，摩擦系数 要稳定。要稳定。 (3)(3)抗腐蚀能力强，不易老化，工

18、作寿命长，耐磨性抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性 好，磨损后在一定程度上能自动补偿。好，磨损后在一定程度上能自动补偿。 (4)(4)结构简单，使用、维护方便，价格低廉。结构简单，使用、维护方便，价格低廉。 第四节第四节 密封装置密封装置 二、密封装置的类型和特点二、密封装置的类型和特点 第四节第四节 密封装置密封装置 1.1.间隙密封间隙密封 间隙密封是通过相对运动零件的配合面之间的极间隙密封是通过相对运动零件的配合面之间的极 微小的间隙（微小的间隙（0.010.05mm）来实现的密封。）来实现的密封。 间隙密封间隙密封 二、密封装置的类型和特点二、密封装置的类型和特点 第四节第四节

19、 密封装置密封装置 密封圈密封密封圈密封 密封圈一般用密封圈一般用 耐油橡胶制成，其耐油橡胶制成，其 横截面主要有横截面主要有O形、形、 Y形、形、V形等结构。形等结构。 密封圈尺寸及其安密封圈尺寸及其安 装沟槽尺寸均已标装沟槽尺寸均已标 准化，使用时可根准化，使用时可根 据需要由液压设计据需要由液压设计 手册查取。手册查取。 2.2.O形密封圈形密封圈 3.3.唇形密封圈唇形密封圈 第四节第四节 密封装置密封装置 唇形密封圈根据截面的形状可分为唇形密封圈根据截面的形状可分为Y Y形、形、V V形、形、 u u形、形、L L形等形等 。 第四节第四节 密封装置密封装置 4.4.组合式密封装置组

20、合式密封装置 第四节第四节 密封装置密封装置 5.5.回转轴的密封装置回转轴的密封装置 第四节第四节 密封装置密封装置 蓄能器的功用蓄能器的功用 蓄能器是液压系统中的储能元件，它储存蓄能器是液压系统中的储能元件，它储存 多余的压力油液，并在需要时释放出来供多余的压力油液，并在需要时释放出来供 给系统补充系统流量和压力。给系统补充系统流量和压力。 （1）作辅助动力源）作辅助动力源 （2）保压和补充泄漏）保压和补充泄漏 （3）缓冲和吸收压力脉动）缓冲和吸收压力脉动 第五节第五节 蓄蓄 能能 器器 第五节第五节 蓄蓄 能能 器器 一、蓄能器的类型与结构一、蓄能器的类型与结构 蓄能器有重力蓄能器有重力

21、 式、弹簧式和充气式、弹簧式和充气 式三类，常用的是式三类，常用的是 充气式，它又可分充气式，它又可分 为活塞式、气囊式为活塞式、气囊式 和隔膜式三种。和隔膜式三种。 1.1.活塞式蓄能器活塞式蓄能器 活塞式蓄能器活塞式蓄能器 1活塞；活塞； 2缸筒；缸筒； 3气门气门 气囊式蓄能器气囊式蓄能器 11壳体；壳体；22气囊；气囊； 33充气阀；充气阀；44限位阀限位阀 第五节第五节 蓄蓄 能能 器器 第五节第五节 蓄蓄 能能 器器 二、蓄能器的功用二、蓄能器的功用 1. 1.作辅助动力源作辅助动力源 2.2.保压和补充泄漏保压和补充泄漏 3.3.缓和冲击：吸收压力脉动缓和冲击：吸收压力脉动 三、

22、蓄能器容量计算三、蓄能器容量计算 1.1.作辅助动力源时的容量计算作辅助动力源时的容量计算 2.2.作缓和液压神击时的容量计算作缓和液压神击时的容量计算 (5-3) (5-5) 蓄能器在液压系统中的安装位置随其功用而定，主蓄能器在液压系统中的安装位置随其功用而定，主 要应注意以下几点：要应注意以下几点： (1)(1)气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下。气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下。 (2)(2)用于吸收液压冲击和压力脉动的蓄能器应尽可能安用于吸收液压冲击和压力脉动的蓄能器应尽可能安 装在振源附近。装在振源附近。 (3)(3)装在管路上的蓄能器须用支板或支架固定。装在管路上的蓄能器须用支板或支

23、架固定。 (4)(4)蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停 止时，蓄能器贮存的压力油倒流而使泵反转蓄能器与管止时，蓄能器贮存的压力油倒流而使泵反转蓄能器与管 路之间也应安装截止阀；供充气和检修之用。路之间也应安装截止阀；供充气和检修之用。 第五节第五节 蓄蓄 能能 器器 四、蓄能器的安装四、蓄能器的安装 压力表及压力表开关压力表及压力表开关 压力表压力表 压力表是用来观察、测量系统各工作点的工压力表是用来观察、测量系统各工作点的工 作压力的。作压力的。 压力表开关压力表开关 压力表开关用于接通或断开压力表与测量点压力表开关用于接通或断开压力表与测量点 的通路。的通路。 弹簧管式压力表弹簧管式压力表 11弹簧弯管；弹簧弯管；22指针；指针；33刻度盘；刻度盘； 44杠杆；杠杆；55扇形齿轮；扇形齿轮；66