第5章液压辅助元件

第5章液压辅助元件油管和管接头5.1过滤器5.2密封元件5.35.1油管和管接头5.1.1油管1．硬管

硬管用于连接无相对运动的液压组件。

常用的种类为无缝钢管和紫铜管。2．软管

软管主要用于连接有相对运动的液压组件。

通常为耐油橡胶软管，它可分为高压和低压两种。种类特点和适用场合硬管钢管能承受高压，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管道，中、高压用无缝管，低压用焊接管道紫铜管易弯曲成各种形状，但承压能力一般不超过6.5～10MPa，抗振能力较弱，又易使油液氧化。通常用在液压装置内配接不便之处软管尼龙管乳白色半透明，加热后可以随意弯曲成形或扩口，冷却后又能定形不变，承压能力因材质而异，自2.5MPa至8MPa不等塑料管质轻耐油，价格便宜，装配方便，但承压能力低，长期使用会变质老化，只宜用作压力低于0.5MPa的回油管、泄油管等橡胶管高压管由耐油橡胶夹几层钢丝编织网制成，钢丝网层数越多，耐压越高，价格昂贵，用作中、高压系统中两个相对运动件之间的压力管道。低压管由耐油橡胶夹帆布制成，可用作回油管道表5-1 常见油管的特点及适用场合5.1.2管接头1．金属管接头

（1）焊接式管接头。

焊接式管接头制造简单，工作可靠，适用于管壁较厚和压力较高系统，承受压力可达31.5MPa，应用较多。

其缺点是对

焊接质量要求较高。

（2）卡套式管接头。

卡套式管接头工作比较可靠，拆装方便。

其工作压力可达31.5Mpa。

其缺点是卡套的制造工艺要求高，对连接的油管外径的几何精度要求也较高。

（3）扩口式管接头。

工作压力一般不超过8MPa。

（4）铰接式管接头。

使用压力可达31.5MPa。2．橡胶软管的管接头

（1）螺纹连接的软管接头。

软管与接头之间的连接有扣压式和可拆式两种。

（2）快速连接的软管接头。

多用于液压支架系统。3．配管注意事项

（1）油管内径大小的确定是以限制流动造成的压力损失为前提的，所以根据流速确定管径是常用的简便方法。对于压力管路，通常流速为2.5m/s～5m/s（压力高时取较大值）；对于吸液管路，流速不大于1.5m/s；对于回液管路，流速为1.5m/s～2.5m/s。

（2）必须根据系统的最高压力选择管路的材料和壁厚以及管接头的形式。

（3）布管应整齐美观，管路尽可能短。平行或交叉的管路间须留有10mm以上空隙，以便于拆装和防止振动。金属管连接时要留有伸缩余地。软管在连接时要防止受拉或受扭。

（4）弯曲金属管时，尽可能采用弯管器，使弯曲部分保持圆滑。5.2过滤器5.2.1过滤器功用和类型1．功用

过滤器的功用是过滤混在液压油液中的杂质，降低进入系统中油液的污染度，保证系统正常地工作。2．类型（1）表面型过滤器（2）深度型过滤器（3）吸附型过滤器类型结构简图特点说明表面型1．过滤精度与铜丝网层数及网孔大小有关。在压力管路上常用100、150、200目（每英寸长度上孔数）的铜丝网，在液压泵吸油管路上常采用20～40目铜丝网2．压力损失不超过0.004Mpa3．结构简单，通流能力大，清洗方便，但过滤精度低1．滤芯由绕在心架上的一层金属线组成，依靠线间微小间隙来挡住油液中杂质的通过2．压力损失约为0.03～0.06MPa3．结构简单，通流能力大，过滤精度高，但滤芯材料强度低，不易清洗4．用于低压管道中，当用在液压泵吸油管上时，它的流量规格宜选得比泵大深度型

1．结构与线隙式相同，但滤芯为平纹或波纹的酚醛树脂或木浆微孔滤纸制成的纸心。为了增大过滤面积，纸心常制成折叠形2．压力损失约为0.01～0.04MPa3．过滤精度高，但堵塞后无法清洗，必须更换纸心4.通常用于精过滤

1．滤芯由金属粉末烧结而成，利用金属颗粒间的微孔来挡住油中杂质通过。改变金属粉末的颗粒大小，就可以制出不同过滤精度的滤芯2．压力损失为0.03～0.2MPa3．过滤精度高，滤芯能承受高压，但金属颗粒易脱落，堵塞后不易清洗4．适用于精过滤吸附型1．滤芯由永久磁铁制成，能吸住油液中的铁屑、铁粉、可带磁性的磨料2．常与其他型式滤芯合起来制成复合式过滤器3．对加工钢铁件的机床液压系统特别适用表5-2 常见的过滤器及其特点5.2.2过滤器的主要性能指标1．过滤精度

它表示过滤器对各种不同尺寸的污染颗粒的滤除能力，用绝对过滤精度、过滤比和过滤效率等指标来评定。2．压降特性

在滤芯尺寸和流量一定的情况下，滤芯的过滤精度越高，压力降越大；在流量一定的情况下，滤芯的有效过滤面积越大，压力降越小；油液的黏度越大，流经滤芯的压力降也越大。3．纳垢容量

一般来说，滤芯尺寸越大，即过滤面积越大，纳垢容量就越大。5.2.3过滤器的选用与安装1．过滤器的选用

有粗过滤器、普通过滤器、精密过滤器和特精过滤器4种，它们分别能滤去大于100μm、10～100μm、5～10μm和1～5μm大小的杂质。

选用过滤器时，要考虑下列几点。

（1）过滤精度应满足预定要求。

（2）能在较长时间内保持足够的通流能力。

（3）滤芯具有足够的强度，不因液压的作用而损坏。

（4）滤芯抗腐蚀性能好，能在规定的温度下持久地工作。

（5）滤芯清洗或更换简便。2．安装（1）安装在泵的吸油口处（2）安装在泵的出口油路上（3）安装在系统的回油路上（4）安装在系统分支油路上（5）单独过滤系统5.3密封元件5.3.1密封元件要求

（1）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。

（2）密封装置和运动件之间的摩擦力要小，摩擦系数要稳定。

（3）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。

（4）结构简单，使用、维护方便，价格低廉。5.3.2密封元件的类型和特点1．间隙密封

均压槽一般宽0.3～0.5mm，深0.5～1.0mm。

圆柱面配合间隙与直径大小有关，对于阀芯与阀孔一般取为0.005～0.017mm。2．O形圈密封图5-7O形密封圈的结构和工作情况3．唇形密封圈

目前，液压缸中普遍使用图5-9所示的所谓小Y形密封圈作为活塞和活塞杆的密封。图5-8唇形密封圈的工作原理图5-9小Y形密封圈4．组合式密封装置

图5-11组合式密封装置

1—O形圈；2—滑环；3—被密封件5.4蓄能器5.4.1蓄能器的作用1．储存液压能做辅助能源使用

（1）减小做间歇运动的执行机构所需液压泵的功率。

（2）补偿泄漏和保持系统恒压。

（3）作应急能源。2．缓和液压冲击和吸收脉动

乳化液泵站、喷雾泵站的液压系统都设置有蓄能器，用以吸收脉动和缓和冲击。5.4.2蓄能器的结构

蓄能器的类型有重锤式、弹簧式和充气式，具体结构种类较多，目前应用最广泛的是气囊式蓄能器。图5-14气囊式蓄能器

1—螺盖；2—压帽；3—充气阀；4—壳体；5—气囊；6—托阀；7—阀座5.4.3蓄能器使用和安装

使用蓄能器须注意如下几点：

（1）充气式蓄能器中应使用惰性气体（一般为氮气），允许工作压力视蓄能器结构形式而定，例如，气囊式为3.5～32MPa。

（2）不同的蓄能器各有其适用的工作范围。例如，皮囊式蓄能器的皮囊强度不高，不能承受很大的压力波动，且只能在-20～70℃的温度范围内工作。

（3）气囊式蓄能器原则上应垂直安装（油口向下），只有在空间位置受限制时才允许倾斜或水平安装。

（4）装在管路上的蓄能器须用支板或支架固定。

（5）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，防止液压泵停车时蓄能器内储存的压力油液倒流。5.5油箱及压力表辅件5.5.1油箱分类和结构1．油箱分类

油箱可分为开式结构和闭式结构两种。

开式结构的油箱又分为整体式和分离式。2．油箱的结构

液压系统中的油箱有整体式和分离式两种。图5-15油箱

1—吸油管；2—滤油网；3—盖；4—回油管；5—上盖；6—油位计；

7，9—隔板；8—放油阀5.5.2油箱设计及注意事项1．油箱容积的估算

在实际设计时，可用经验公式初步确定油箱的容积，然后再验算油箱的散热量Q1，计算系统的发热量Q2，当油箱的散热量大于液压系统的发热量时（Q1>Q2），油箱容积合适；否则需增大油箱的容积或采取冷却措施。2．设计时的注意事项

设计油箱结构时应注意以下几点：

（1）箱体要有足够的强度和刚度。油箱一般用2.5～4mm的钢板焊接而成，尺寸大者要加焊加强筋。

（2）泵的吸油管上应安装100～200目的网式过滤器，过滤器与箱底间的距离不应小于20mm，过滤器不得露出油面，防止泵卷吸空气产生噪声。系统的回油管要插入油面以下，防止回油冲溅产生气泡。

（3）吸油管与回油管应隔开，二者间的距离尽量远些，应当用几块隔板隔开，以增加油液的循环距离，使油液中的污物和气泡充分沉淀或析出。隔板高度一般取油面高度的3/4。

（4）防污密封。

（5）油箱底部应有坡度，箱底与地面间应有一定距离，箱底最低处要设置放油塞。

（6）油箱内壁表面要做专门处理。5.5.3压力表辅件1．按其作用原理分（1）弹性式压力表（2）活塞式压力表（3）数字式压力表（4）真空表2．按被测压力大小分

（1）低压表表压测量范围为10～600kPa。

（2）中压表表压测量范围为600kpa～10MPa。

（3）高压表表压测量范围为10～600MPa。

（4）超高压表表压测量范围大于600kPa。3．按仪表准确度分

（1）精密压力表（标准压力表）精确度为0.2～0.5级。

（2）普通工作压力表精确度为1.0～