第四章_液压辅助元件

1、1液压辅助元件液压辅助元件2本章提要本章提要本章提要本章提要本章提要本章提要 液压辅助元件有滤油器滤油器、蓄能器蓄能器、管件管件、密密封件封件、油箱油箱和热交换器热交换器等。 液压辅助元件和液压元件一样，都是液压系液压辅助元件和液压元件一样，都是液压系统中不可缺少的组成部分。统中不可缺少的组成部分。它们对系统的性能、效率、温升、噪声和寿命的影响不亚于液压元件本身。 通过学习，要求掌握液压辅件的结构原理，通过学习，要求掌握液压辅件的结构原理，熟知其使用方法及适用场合。熟知其使用方法及适用场合。本章主要内容为本章主要内容为 ：344.1 滤油器滤油器 液压油中往往含有杂质，会造成液压元件相对运动表

2、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。 过滤器的主要性能指标是过滤精度。过滤器的过滤精度是指其能从油液中过滤掉的杂质颗粒尺寸大小。5 一般对过滤器的基本要求是： （1）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。 （2）滤芯应有足够强度，不会因压力而损坏。 （3）通流能力大，压力损失小。 （4）易于清洗或更换滤芯。系统类别系统类别润滑润滑传动系统传动系统伺服伺服工作压力工作压力(MPa)02.5 141432 32 21精度精度d( m) 1002550 25 10 5表4.1 各种液压系统的过滤精度要求6 按滤芯的

3、材料和结构形式，滤油器可分为等。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。 7 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。图4.1网式滤油器 8 图4.2 线隙式滤油器 线隙式滤油器如图4.2所示，用钢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。9 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

4、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。2341图4.3纸质滤油器 10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。11( 5) 磁性过滤器 磁性过滤器的工作原理是利用磁铁吸附油液中的铁质微粒。但一般结构的磁性过滤器对其它污染物不起作用，通常用作回流过滤器。它常被用作复式过滤器的一部分。12滤油器滤油器1 1：安装在泵的吸人口安装在泵的吸人口滤油器滤油器2：安装在泵的出口，属于压安装在泵的出口，属于压力管用滤油器，用来保护力管用滤油器，用来保护泵以外的其他元件。一般泵以外的其他元件。一般

5、和安全阀并联，以防止滤和安全阀并联，以防止滤油器被堵塞时泵形成过载。油器被堵塞时泵形成过载。13滤油器滤油器3 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，此滤油器的壳体耐压此滤油器的壳体耐压性可较低性可较低滤油器滤油器4：安装在溢流阀的回安装在溢流阀的回油管上，因其只通油管上，因其只通泵部分的流量，故泵部分的流量，故滤油器容量可较小滤油器容量可较小14滤油器滤油器5 5：为独立的过滤系统，其作为独立的过滤系统，其作用是不断净化系统中的液用是不断净化系统中的液压油，常用在大型的液压压油，常用在大型的液压系统里。系统里。 154.2 蓄能器蓄能器 在间歇工作或

6、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。16如图所示为一液压机的液压系统，当液压缸保压时，泵的流量进入蓄能器4被储存起来，达到设定压力后卸荷阀3打开，泵卸荷；当液压缸快速进退时，蓄能器与泵一起向液压缸供油，因此，系统设计时可按平均流量选用较小流量规格的泵。液压机液压系统1-液压泵；2-单向阀；3-卸荷阀；4-蓄能器；5-换向阀；6-液压缸17 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。 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，

7、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。18(a)(b)(c )(d)(e)图4.6蓄能器的结构形式19 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，和O形密封圈存在较大的摩擦力，所以反应不够灵敏。（1）活塞式蓄能器）活塞式蓄能器特点：结构简单，工作可靠、寿命长，它主要用于大流量；但反应不够灵敏。只适用于储存能量，或在中、高压系统中吸收压力脉动。20 气囊式蓄能器中气体和油液用皮囊隔开。气囊用耐油橡胶制成，内充入惰性气

8、体，壳体下端的提升阀能防止皮囊膨胀挤出油口。这种蓄能器目前应用得最为广泛。123 壳体 皮囊 充气阀 提升阀 （2）气囊式蓄能器）气囊式蓄能器特点：气囊惯性小，反应灵敏，结构尺寸小，安装容易，克服了活塞式蓄能器的缺点；但工艺性较差。21图4.8 气囊式蓄能器l充气阀2气囊；3壳体；4菌形阀；5放气螺塞；6油口22 重力式蓄能器主要用冶金等大型液压系统的恒压供油，其缺点是反应慢，结构庞大，现在已很少使用。（3）薄膜式蓄能器）薄膜式蓄能器（4）弹簧式蓄能器）弹簧式蓄能器（5）重力式蓄能器）重力式蓄能器23 储存油液 散掉系统累计的热量 促进油液中空气的分离 沉淀油液中的污垢 按油面是否与大气相通，

9、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。 24充压式油箱充压式油箱充压油箱，体积小，充压油箱，体积小，散热性差，需设置专散热性差，需设置专门的冷却装置。一般门的冷却装置。一般用于行走机械。用于行走机械。7-主油泵主油泵;8-冷却油泵；冷却油泵；9-冷却器冷却器25开 式 油 箱开 式 油 箱图示为开式油箱。图示为开式油箱。它与大气相通，它与大气相通，散热条件较好。散热条件较好。261-回油管回油管;2-泄油管泄油管;3-吸油管吸油管;4-空气滤清器空气滤清器;5-电机底座电机底座;6-隔板；隔板；7-放油口放油口;

10、 8-过滤器过滤器;9-箱体箱体;10-密封垫密封垫;11-清洗盖板清洗盖板;12-液位计液位计27开式油箱开式油箱一般由钢一般由钢板焊接而板焊接而成。成。28为保护液压泵，一般应为保护液压泵，一般应在吸油管进口装设吸油在吸油管进口装设吸油过滤器过滤器或滤网，其或滤网，其通流通流能力能力大于液压泵流量的大于液压泵流量的二倍二倍过滤器与箱底的距离过滤器与箱底的距离HDHD应不小于吸油管内径应不小于吸油管内径D D的的二倍；二倍；与箱壁的距离与箱壁的距离HXHX应不小于吸油管内径应不小于吸油管内径D D的的三倍三倍，以，以保证过滤器能保证过滤器能够四面进油够四面进油，使液压泵，使液压泵吸油通畅吸油

11、通畅29回油管一般经油箱上回油管一般经油箱上盖板插入油箱液面之下，盖板插入油箱液面之下，回油管管口切成回油管管口切成4545斜口，并面向箱壁，以斜口，并面向箱壁，以使回油冲击箱壁而形成使回油冲击箱壁而形成回流，这样既有利于散回流，这样既有利于散热，又有利于杂质的沉热，又有利于杂质的沉淀。淀。 （HR2dHR2d）30吸油管和回油管应尽吸油管和回油管应尽量远离，并用隔板隔开，量远离，并用隔板隔开，以增加油液循环的距离，以增加油液循环的距离，使油液充分散热、沉淀使油液充分散热、沉淀杂质和释放杂质。杂质和释放杂质。31液压系统工作时既保证液压系统工作时既保证油箱液面与大气相通，油箱液面与大气相通，又

12、要防止空气中的尘埃又要防止空气中的尘埃混入油箱，因此要装空混入油箱，因此要装空气过滤器；气过滤器；空气过滤与加油这两项空气过滤与加油这两项功能可同时完成；功能可同时完成；空气过滤器包括空气过空气过滤器包括空气过滤和加油过滤两部分，滤和加油过滤两部分，加油时可滤去油液中的加油时可滤去油液中的颗粒杂质。颗粒杂质。32为便于清洗，油为便于清洗，油箱底部做成倾斜箱底部做成倾斜的箱底，在底部的箱底，在底部的最低位置设置的最低位置设置放油孔。放油孔。平时平时用油用油塞或塞或截止截止阀封阀封死放死放油口油口33有的液面指示计还带有温度计，可以显示油箱内油液的温度。34 管件包括管道、管接头等。种类：钢管、紫

13、铜管、橡胶管35 按管接头和管道的连接方式分，有三种。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。 管道尽量管道尽量避免交叉避免交叉，平行管距要大于，平行管距要大于100mm，以防接，以防接触振动，并便于安装管接头。触振动，并便于安装管接头。36扩口式管接头扩口式管接头 1管子；2一套管； 3一螺帽；4一接头本体扩口式管接头如图6-25所示它适用于铜、铝管或薄壁钢管。接管2穿入导套4后扩成喇叭口(约74o90o)。37 图图4.104.10（b)b)卡套式管接头卡套式管接头1一被连接管；2一螺帽；3一卡套

14、； 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。38 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。 图图4.104.10（c)c)焊接式管接头焊接式管接头 1一接头体；2一接管；3螺帽； 4一密封圃；5一组合密封圈39 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体。 焊接式管接头制作简单、工作可靠

15、，对被连接的管件尺寸精度要求不高，工作压力可达32MPa或更高。缺点是对焊接质量要求较高。它是目前应用最多的一种管接头。40图4.1141液压系统的工作温度一般希望保持在3050C的范围之内， 液压系统在运转时难免会有能量损失，其损失大部分转变成热量，而热量大部分被油液带到油箱。温度过高将使油液迅速变质,同时使泵的容积效率降低；温度过低，油泵启动吸入困难。 如果依靠自然冷却仍不能使油温控制在上述范围内，就须安装冷却器；反之，就须设置加热器。42冷却器的结构类型冷却器的结构类型蛇形管式冷却器蛇形管式冷却器气冷式气冷式根据冷却介质分类根据冷却介质分类水冷式水冷式多管式冷却器多管式冷却器43蛇形管式

16、冷却器蛇形管式冷却器蛇形管式冷却器蛇形管式冷却器直接装在油箱内，冷却水直接装在油箱内，冷却水流经管内时，带走油液中流经管内时，带走油液中的热量。这种冷却器结构的热量。这种冷却器结构简单，散热面积小，冷却简单，散热面积小，冷却效果一般，耗水量大。效果一般，耗水量大。多管式冷却器多管式冷却器出水口端盖出油口隔板进油口端盖进水口冷却器结构较复杂，但冷却器结构较复杂，但冷却效果较好。冷却效果较好。一般安装在液压系统的一般安装在液压系统的回油管路或低压油路上。回油管路或低压油路上。44气冷式油冷却器气冷式油冷却器由风扇和许多带散热片的管子构成，油在冷却管中流动，风扇使空气穿由风扇和许多带散热片的管子构成，油在冷却管中流动，风扇使空气穿过管子和散热片表面，以冷却油液过管子和散热片表面，以冷却油液注：冷却效率较水冷式低注：冷却效率较水冷式低冷却器的安装位置冷却器的安装位置安装在热发生源附近（如溢流阀流口），直