第6章 液压辅助元件

1、液压与气压传动液压与气压传动第第6 6章章 液压辅助元件液压辅助元件6.1 油管和管接头油管和管接头6.2 油箱油箱6.3 过滤器过滤器6.4 蓄能器蓄能器6.5 密封装置密封装置6.6 其他附件其他附件 液压与气压传动液压与气压传动第第6 6章章 液压辅助元件液压辅助元件液压辅助元件包括液压辅助元件包括油管油管和和管接头管接头、过滤器过滤器（又称滤（又称滤油器）、油器）、蓄能器蓄能器、油箱油箱、压力表压力表等，虽然从其作用等，虽然从其作用看，仅起辅助作用，但从保证完成系统的工作任务看，仅起辅助作用，但从保证完成系统的工作任务看，却是非常重要的。且对系统的动态性能、工作看，却是非常重要的。且对

2、系统的动态性能、工作稳定性、工作寿命、噪声和温升等都有直接影响，稳定性、工作寿命、噪声和温升等都有直接影响，必须予以重视。其中油箱需根据系统要求自行设必须予以重视。其中油箱需根据系统要求自行设计，其它辅助装置则做成标准件，供设计时选用。计，其它辅助装置则做成标准件，供设计时选用。 液压与气压传动液压与气压传动液压系统的元件利用油管和管接头进行液压系统的元件利用油管和管接头进行连接，以传送工作介质。油管和管接头连接，以传送工作介质。油管和管接头应具有应具有足够的强度足够的强度，良好的密封性良好的密封性，并，并且且压力损失小压力损失小，装拆方便装拆方便。 6.1 油管和管接头油管和管接头液压与气压

3、传动液压与气压传动 液压传动中常用的油管有钢管、铜管、橡胶软管、液压传动中常用的油管有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管和塑料管等。尼龙管和塑料管等。 钢管钢管分为焊接钢管和无缝钢管。压力小于分为焊接钢管和无缝钢管。压力小于2.5MPa时，可用焊接钢管；压力大于时，可用焊接钢管；压力大于2.5MPa时，常用无缝钢时，常用无缝钢管。钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性管。钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但装配时不能任意弯曲；常在装拆方便处用作压力好，但装配时不能任意弯曲；常在装拆方便处用作压力油管。油管。 紫铜管紫铜管易弯曲成各种形状，但承压能力一般不超过易弯曲成各种形状，但承

4、压能力一般不超过6.510MPa，抗振能力较弱，又易使油液氧化；通，抗振能力较弱，又易使油液氧化；通常用在液压装置内部不便配接之处和小型设备上。常用在液压装置内部不便配接之处和小型设备上。6.1.1 油管油管液压与气压传动液压与气压传动 橡胶软管橡胶软管用于两个相对运动部件之间的连接，分高用于两个相对运动部件之间的连接，分高压和低压两种。高压软管由耐油橡胶夹几层钢丝编织网压和低压两种。高压软管由耐油橡胶夹几层钢丝编织网制成，钢丝网层数越多，承受的压力越高，其最高承压制成，钢丝网层数越多，承受的压力越高，其最高承压可达可达42MPa42MPa，常用作中、高压系统中的压力油管。低压，常用作中、高压

5、系统中的压力油管。低压软管由耐油橡胶夹帆布制成，承受压力一般在软管由耐油橡胶夹帆布制成，承受压力一般在10MPa10MPa以以下，可用作回油管。橡胶软管安装方便，不怕振动，可下，可用作回油管。橡胶软管安装方便，不怕振动，可吸收部分液压冲击。吸收部分液压冲击。 尼龙管尼龙管为乳白色半透明的新型油管，加热后可以随意为乳白色半透明的新型油管，加热后可以随意弯曲成形或扩口，冷却后又能定形不变，承压能力因材质弯曲成形或扩口，冷却后又能定形不变，承压能力因材质而异，自而异，自2.5MPa2.5MPa至至8MPa8MPa不等。目前多用于低压系统或作为不等。目前多用于低压系统或作为回油管。回油管。塑料管塑料管

6、一般只用于压力低于一般只用于压力低于0.5MPa0.5MPa的回油管和泄的回油管和泄漏油管。漏油管。 6.1.1 油管油管液压与气压传动液压与气压传动 6.1.2 管接头管接头 管接头管接头是油管与油管、油管与液压元件之间是油管与油管、油管与液压元件之间可拆卸的连接件，应满足联接牢固、密封可靠、可拆卸的连接件，应满足联接牢固、密封可靠、液阻小、结构紧凑、拆装方便等要求。液阻小、结构紧凑、拆装方便等要求。 管接头的种类管接头的种类很多，按接头的通路方向可分很多，按接头的通路方向可分为直通、直角、三通、四通、铰接等形式；按其为直通、直角、三通、四通、铰接等形式；按其与油管的连接方式分为管端扩口式、

7、卡套式、焊与油管的连接方式分为管端扩口式、卡套式、焊接式、扣压式等。接式、扣压式等。 管接头与机体的连接管接头与机体的连接常用圆锥螺纹和普通细常用圆锥螺纹和普通细牙螺纹。用圆锥螺纹连接时，应外加防漏填料；牙螺纹。用圆锥螺纹连接时，应外加防漏填料；用普通细牙螺纹连接时，应采用组合密封垫（熟用普通细牙螺纹连接时，应采用组合密封垫（熟铝合金与耐油橡胶组合）。铝合金与耐油橡胶组合）。 液压与气压传动液压与气压传动类类 型型机机 构构 图图特特 点点扩口式扩口式管接头管接头利用管子端部扩口进行密封，不需要其它密封件。适利用管子端部扩口进行密封，不需要其它密封件。适用于薄壁铜管及尼龙管和塑料管的连接。一般

8、用于中、用于薄壁铜管及尼龙管和塑料管的连接。一般用于中、低压系统。低压系统。焊接式焊接式管接头管接头接头与钢管焊接在一起，端部用接头与钢管焊接在一起，端部用O O型密封圈密封。对型密封圈密封。对管子尺寸精度要求不高，工作压力可达管子尺寸精度要求不高，工作压力可达32MPa32MPa。广泛。广泛用于高压系统。用于高压系统。卡套式卡套式管接头管接头利用卡套的变形卡住管子进行密封。轴向尺寸卡住不利用卡套的变形卡住管子进行密封。轴向尺寸卡住不严格，易于安装。工作压力可达严格，易于安装。工作压力可达32MPa32MPa，但对管子外，但对管子外径及卡套制作精度要求较高。径及卡套制作精度要求较高。球形球形管

9、接头管接头利用球面进行密封，不需要其它密封件，但对球面和利用球面进行密封，不需要其它密封件，但对球面和锥面加工精度有一定要求。锥面加工精度有一定要求。6.1.2 管接头管接头液压与气压传动液压与气压传动类类 型型机机 构构 图图特特 点点扣压式管扣压式管接头（软接头（软管）管）管接头由接头外套和接头芯组成，软管装好后再用模管接头由接头外套和接头芯组成，软管装好后再用模具扣压，使软管得到一定的压缩量。此接头具有较好具扣压，使软管得到一定的压缩量。此接头具有较好的抗拨脱和密封性能。的抗拨脱和密封性能。可拆管接可拆管接头（软管）头（软管）在外套和接头芯上做成六角形，便于经常拆装软管，在外套和接头芯上

10、做成六角形，便于经常拆装软管，适于维修和小批量生产。此结构装配比较费力，适用适于维修和小批量生产。此结构装配比较费力，适用于小管径联接。于小管径联接。伸缩伸缩管接头管接头接头由内管和外管组成，内管可在外管内自由滑动并接头由内管和外管组成，内管可在外管内自由滑动并用密封圈密封。内管外径必须进行精加工。适用于联用密封圈密封。内管外径必须进行精加工。适用于联接两元件有相对直线运动的管子。接两元件有相对直线运动的管子。快换快换管接头管接头管子拆开后可自行密封，管道内的油液不会流失。其管子拆开后可自行密封，管道内的油液不会流失。其结构比较复杂，局部压力损失较大。用于经常拆卸的结构比较复杂，局部压力损失较

11、大。用于经常拆卸的场合。场合。6.1.2 管接头管接头液压与气压传动液压与气压传动6.2 油箱油箱油箱的主要功用油箱的主要功用是储存油液，散是储存油液，散热、沉淀油液中热、沉淀油液中污物和分离油液污物和分离油液中的气体以及作中的气体以及作为安装平台等为安装平台等 图图6-16-1油箱油箱1-1-吸油管吸油管 2-2-过滤器过滤器 3-3-空气过滤器空气过滤器4-4-回油管回油管 5-5-上盖上盖 6-6-油位计油位计7 7，9-9-隔板隔板 8-8-放油阀放油阀液压与气压传动液压与气压传动过滤器的作用：过滤器的作用：对液压油进行不断净对液压油进行不断净化，使油液经过过滤器的无数微小间化，使油液

12、经过过滤器的无数微小间隙或小孔时，其中各种尺寸大于间隙隙或小孔时，其中各种尺寸大于间隙或小孔的固体颗粒被阻隔，从而控制或小孔的固体颗粒被阻隔，从而控制油的洁净程度。油的洁净程度。6.3 过滤器过滤器液压与气压传动液压与气压传动过滤器的过滤精度：过滤器的过滤精度：指其对各种不同尺寸的污染颗粒的滤除能力。指其对各种不同尺寸的污染颗粒的滤除能力。各种液压系统有不同的过滤精度，见下表：各种液压系统有不同的过滤精度，见下表： 6.3.1 过滤精度过滤精度系统类型系统类型润滑系统润滑系统传动系统传动系统伺服系统伺服系统工作压力工作压力p p/MPa/MPa0-2.50-2.5141414-3214-323

13、2322121精度精度d d/m/m10010025-3025-3025251010液压与气压传动液压与气压传动1.1.过滤器的类型过滤器的类型按过滤精度不同，分：粗过滤器、精过滤器按过滤精度不同，分：粗过滤器、精过滤器按滤芯材料和结构形式不同，分：网式、线隙式、按滤芯材料和结构形式不同，分：网式、线隙式、 纸芯式、烧结式、纸芯式、烧结式、 磁性过滤器磁性过滤器按过滤方式不同，分：表面型、深度型、中间型按过滤方式不同，分：表面型、深度型、中间型6.3.2 过滤器的类型、特点与安装过滤器的类型、特点与安装液压与气压传动液压与气压传动2.2.过滤器的结构特点过滤器的结构特点（1 1）网式过滤器）网

14、式过滤器6.3.2 过滤器的类型、特点与安装过滤器的类型、特点与安装图图6-2 6-2 网式过滤器网式过滤器a a）结构）结构 b b）网式过滤器）网式过滤器1-1-上盖上盖 2-2-筒形骨架筒形骨架 3-3-铜丝网铜丝网 4-4-下盖下盖液压与气压传动液压与气压传动2.2.过滤器的结构特点过滤器的结构特点（2 2）线隙式过滤器）线隙式过滤器6.3.2 过滤器的类型、特点与安装过滤器的类型、特点与安装 图图6-3 6-3 线隙式过滤器线隙式过滤器 1-1-发讯装置发讯装置 2-2-端盖端盖 3-3-壳体壳体4-4-骨架骨架 5-5-铜丝铜丝 液压与气压传动液压与气压传动2.2.过滤器的结构特点

15、过滤器的结构特点（2 2）纸芯式过滤器）纸芯式过滤器6.3.2 过滤器的类型、特点与安装过滤器的类型、特点与安装 图图6-4 6-4 线隙式过滤器线隙式过滤器 1-1-发讯装置发讯装置 2-2-滤芯外层滤芯外层 3-3-滤芯中层滤芯中层 4-4-滤芯里层滤芯里层 5-5-支承弹簧支承弹簧 液压与气压传动液压与气压传动2.2.过滤器的结构特点过滤器的结构特点（3 3）烧结式过滤器）烧结式过滤器6.3.2 过滤器的类型、特点与安装过滤器的类型、特点与安装 图图6-5 6-5 烧结式过滤器烧结式过滤器 液压与气压传动液压与气压传动3.3.过滤器的选用和安装过滤器的选用和安装过滤器的过滤器的类型类型、

16、型号型号和和规格规格的选择，主要的选择，主要根据根据过滤精度过滤精度、工作压力工作压力、压力损失压力损失、通通过流量过流量及及经济性经济性等综合考虑。等综合考虑。6.3.2 过滤器的类型、特点与安装过滤器的类型、特点与安装液压与气压传动液压与气压传动3.3.过滤器的选用和安装过滤器的选用和安装 过滤器的安装位置过滤器的安装位置 (1)安装在泵的吸油口处安装在泵的吸油口处 (2)安装在泵的出油口上安装在泵的出油口上 (3)安装在系统的回油路上安装在系统的回油路上 (4)安装在系统分支油路上安装在系统分支油路上 (5)单独过滤系统单独过滤系统 6.3.2 过滤器的类型、特点与安装过滤器的类型、特点

17、与安装图图6-6 6-6 过滤器的安装位置过滤器的安装位置液压与气压传动液压与气压传动蓄能器的蓄能器的功用功用主要是储存油液多余的主要是储存油液多余的压力能，并在需要时释放出来。压力能，并在需要时释放出来。6.4 蓄能器蓄能器液压与气压传动液压与气压传动蓄能器有弹簧式、重锤式和充气式三类。蓄能器有弹簧式、重锤式和充气式三类。常用的是常用的是充气式充气式，它利用气体的压缩和，它利用气体的压缩和膨胀储存、释放压力能，在蓄能器中气膨胀储存、释放压力能，在蓄能器中气体和油液被隔开。根据隔离的方式不同，体和油液被隔开。根据隔离的方式不同，充气式又分为充气式又分为活塞式活塞式、气囊式气囊式和气瓶式和气瓶式

18、三种。三种。6.4.1 蓄能器的类型及结构特点蓄能器的类型及结构特点液压与气压传动液压与气压传动1.1.活塞式蓄能器活塞式蓄能器2.2.气囊式蓄能器气囊式蓄能器6.4.1 蓄能器的类型及结构特点蓄能器的类型及结构特点图图6-7 6-7 气体隔离式蓄能器气体隔离式蓄能器液压与气压传动液压与气压传动蓄能器的用途蓄能器的用途（1 1）作辅助动力源）作辅助动力源6.4.2 蓄能器的用途及安装蓄能器的用途及安装图图6-8 6-8 蓄能器作辅助动力源蓄能器作辅助动力源液压与气压传动液压与气压传动蓄能器的用途蓄能器的用途（2 2）蓄能器保压）蓄能器保压 和补充泄漏和补充泄漏6.4.2 蓄能器的用途及安装蓄能

19、器的用途及安装图图6-8 6-8 蓄能器保压和补充泄漏蓄能器保压和补充泄漏液压与气压传动液压与气压传动 蓄能器的用途蓄能器的用途（3 3）蓄能器吸收系统）蓄能器吸收系统 的冲击压力的冲击压力6.4.2 蓄能器的用途及安装蓄能器的用途及安装图图6-8 6-8 蓄能器吸收系统的冲击压力蓄能器吸收系统的冲击压力液压与气压传动液压与气压传动使用蓄能器的使用蓄能器的注意事项注意事项：(1) (1) 气囊式蓄能器原则上应垂直安装气囊式蓄能器原则上应垂直安装( (油口向下油口向下) )，只，只有在空间位置受限制时才允许倾斜或水平安装。有在空间位置受限制时才允许倾斜或水平安装。(2) (2) 用于吸收液压冲击

20、和压力脉动的蓄能器应尽可能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。安装在振源附近。(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架固定。(4) (4) 蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，供充气、蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，供充气、检修时使用。蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防检修时使用。蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停车时蓄能器内储存的压力油液倒流。止液压泵停车时蓄能器内储存的压力油液倒流。6.4.2 蓄能器的用途及安装蓄能器的用途及安装液压与气压传动液压与气压传动6.5 密封装置密封装置 密封密封是解决液压系统泄漏问题

21、最重是解决液压系统泄漏问题最重要、最有效的手段。其要、最有效的手段。其功用功用在于防在于防止液压系统中液压油的内泄和外漏，止液压系统中液压油的内泄和外漏，保证建立起必要的工作压力；防止保证建立起必要的工作压力；防止外漏还可以减少油液对工作环境的外漏还可以减少油液对工作环境的污染，节省油料。因此，正确使用污染，节省油料。因此，正确使用液压系统中的密封装置是非常重要液压系统中的密封装置是非常重要的。的。液压与气压传动液压与气压传动（1 1）在一定的压力和温度范围内，应具有良）在一定的压力和温度范围内，应具有良好的密封性能。好的密封性能。（2 2）密封装置和运动件之间的摩擦力要小，）密封装置和运动件

22、之间的摩擦力要小，摩擦系数要稳定。摩擦系数要稳定。（3 3）抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，）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耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿。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。6.5.1 对密封装置的要求对密封装置的要求液压与气压传动液压与气压传动密封按其工作原理可分为密封按其工作原理可分为非接触式密封非接触式密封和和接触式密封接触式密封。前者主要指间隙密封，。前者主要指间隙密封，后者指密封件密封。各种密封装置的后者指密封件密封。各种密封装置的结构、特点及使用场合见下表结构

23、、特点及使用场合见下表6.5.2 密封装置的类型和特点密封装置的类型和特点液压与气压传动液压与气压传动6.5.2 密封装置的类型和特点密封装置的类型和特点(1)类型类型结结 构构原原 理理使用场合使用场合特特 点点间隙间隙密封密封. .靠相对运动件配合靠相对运动件配合面之间的微小间隙面之间的微小间隙来进行密封。来进行密封。常用于柱塞、活塞常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副或阀的圆柱配合副间密封。间密封。摩擦力小，但磨损摩擦力小，但磨损后不能自动补偿。后不能自动补偿。形形密封密封圈圈横截面呈圆形，内横截面呈圆形，内外侧和端面都能起外侧和端面都能起密封作用。密封作用。高低压场合均可使高低压场合均可使

24、用。用。结构紧凑，运动件结构紧凑，运动件的摩擦阻力小，制的摩擦阻力小，制造容易，装拆方便，造容易，装拆方便，成本低。成本低。形形密封密封圈圈横截面为横截面为Y Y形。工形。工作时，液压力将密作时，液压力将密封圈的两唇边压向封圈的两唇边压向形成间隙的两个零形成间隙的两个零件的表面而实现密件的表面而实现密封。封。可用于轴、孔密封。可用于轴、孔密封。适用于适用于p20MPap20MPa，t=-t=-3030+80+80，使用，使用速度速度0.5m/s0.5m/s的场的场合。合。随着工作压力的变随着工作压力的变化自动调整密封性化自动调整密封性能，压力越高则唇能，压力越高则唇边被压得越紧，密边被压得越紧

25、，密封性能越好。封性能越好。液压与气压传动液压与气压传动6.5.2 密封装置的类型和特点密封装置的类型和特点(2)类型类型结结 构构原原 理理使用场合使用场合特特 点点形形密封密封圈圈由多层涂胶织物压由多层涂胶织物压制而成，由支承环、制而成，由支承环、密封环和压环三个密封环和压环三个圈叠在一起使用。圈叠在一起使用。用于大直径、高用于大直径、高速柱塞或活塞以速柱塞或活塞以及低速运动活塞及低速运动活塞杆的密封。杆的密封。安装时，安装时，V V形环的唇形环的唇口应面向压力高的一口应面向压力高的一侧。当侧。当p p10MPa10MPa时，时，可以增加中间密封环可以增加中间密封环的数量以提高密封效的数量

26、以提高密封效果。果。组合组合密封密封滑环滑环2 2紧贴密封面，紧贴密封面，O O形圈形圈1 1为滑环提供为滑环提供弹性预压力。弹性预压力。可用于静密封、可用于静密封、动密封及回转轴动密封及回转轴的密封。的密封。具有很好的耐磨性和具有很好的耐磨性和保形性，不存在橡胶保形性，不存在橡胶密封件低速时易产生密封件低速时易产生的的“爬行爬行”现象。工现象。工作压力可达作压力可达80MPa80MPa。液压与气压传动液压与气压传动6.5.2 密封装置的类型和特点密封装置的类型和特点(3)类型类型结结 构构原原 理理使用场合使用场合特特 点点组合组合密封密封由于支持环由于支持环2 2与被与被密封件之间为线密密

27、封件之间为线密封，其工作原理类封，其工作原理类似唇边密封。似唇边密封。可用于静密封、可用于静密封、动密封及回转轴动密封及回转轴的密封。的密封。支持环支持环2 2和和O O形圈形圈1 1组组成的轴用组合密封。成的轴用组合密封。回转回转轴用轴用密封密封圈圈密封圈的内边围着密封圈的内边围着一条螺旋弹簧，把一条螺旋弹簧，把内边收紧在轴上来内边收紧在轴上来进行密封。进行密封。用作液压泵、马用作液压泵、马达和回转式液压达和回转式液压缸的伸出轴的密缸的伸出轴的密封。封。其内部有直角形圆环其内部有直角形圆环铁骨架支撑，提高了铁骨架支撑，提高了强度。强度。 液压与气压传动液压与气压传动6.5.2 密封装置的类型

28、和特点密封装置的类型和特点类型类型结构原理图结构原理图说说 明明形形密封密封圈圈当当p p10 MPa10 MPa时，时，O O形圈在往复运动中容易被挤入间形圈在往复运动中容易被挤入间隙而损坏，为此要在它的侧面加聚四氟乙烯挡圈，隙而损坏，为此要在它的侧面加聚四氟乙烯挡圈，单向受力时加一个挡圈，双向受力时加两个挡圈。单向受力时加一个挡圈，双向受力时加两个挡圈。 形形密封密封圈圈安装时唇边应对着有压力的油腔。当压力变化较大、安装时唇边应对着有压力的油腔。当压力变化较大、运动速度较高时要采用支承环定位，以防发生翻转运动速度较高时要采用支承环定位，以防发生翻转现象。现象。小小形密形密封圈封圈轴用轴用

29、孔用孔用 断面宽度和高度的比值大，增加了底部支承宽度，断面宽度和高度的比值大，增加了底部支承宽度，可以避免摩擦力造成的密封圈的翻转和扭曲。它由可以避免摩擦力造成的密封圈的翻转和扭曲。它由聚氨酯橡胶制成，强度高，耐磨性好，寿命长，适聚氨酯橡胶制成，强度高，耐磨性好，寿命长，适用于用于p32MPap32MPa，t=-30t=-30+100+100的场合。的场合。密封装置的使用要求密封装置的使用要求液压与气压传动液压与气压传动油箱中油液的温度一般推荐为油箱中油液的温度一般推荐为3050，最高不最高不大于大于65，最低不小于最低不小于15，对于高压系统，为，对于高压系统，为了避免漏油，油温了避免漏油，油温不应超过不应超过50。温度过高使油。温度过高使油液易变质，同时会使液压泵的容积效率下降；温液易变质，同时会使液压泵的容积效率下降；温度过低使油液粘度增大，系统不能正常启动。为度过低使油液粘度增大，系统不能正常启动。为了有效地控制油温，在油箱中常配有冷却器和加了有效地控制油温，在油箱中常配有冷却器和加热器。热器。冷却器冷却器和和加热器加热器统称为统称为热交换器。热交换器。 6.6 其他附件其他附件6.6.1 热交换器热交换器液压与气压传动液压与气压传动1 1冷却器冷却器 常用的冷却器有常用的冷却器有风冷