第五章液压辅件

第五章液压辅件

本章重点：蓄能器、过滤器、油箱、油管、管接头的基本知识本章难点：蓄能器、过滤器的安装位置，各种辅助装置的选用

琴岛学院fxhit@163.com1液压辅助元件是液压系统中的一个重要组成部分，它包括蓄能器、过滤器、油箱、热交换器、压力表开关和管系元件等。 琴岛学院fxhit@163.com25-1蓄能器一、蓄能器的功用

蓄能器是液压系统中的一种储存油液压力能的元件，它储存多余的压力油，并在需要时释放出来供给系统。它的主要功用有四个方面：

1．短时间内供应大量油液2．维持系统压力3．缓和压力冲击和吸收压力脉动4．做应急动力源

琴岛学院fxhit@163.com31、保压和补充泄漏

需要较长时间保压而泵卸载时，可利用蓄能器释放储存的压力油，补充系统泄漏，保持系统压力。液压辅件蓄能器琴岛学院fxhit@163.com42、作辅助动力源或紧急动力源在工作循环不同阶段需要的流量变化很大时，常采用蓄能器和一个流量较小的泵组成油源。另外当驱动泵的原动机发生故障时，蓄能器可作紧急动力源。琴岛学院fxhit@163.com53、吸收冲击和消除压力脉动在压力冲击处和泵的出口安装蓄能器可吸收压力冲击峰值和压力脉动，提高系统工作的平稳性。琴岛学院fxhit@163.com6按产生液体压力的方式分弹簧式、重力式和充气式。常用充气式，它利用气体的压缩和膨胀储存、释放压力能。气体和油液要隔开。充气式蓄能器按隔离方式不同，又分为活塞式和皮囊式。二、蓄能器的分类液压辅件蓄能器琴岛学院fxhit@163.com7

(1)重力式蓄能器重力式蓄能器结构原理如图所示，它是利用重物的位置变化来储存、释放能量的。重物1通过柱塞2作用在油液3上。主要用于冶金等大型液压系统的恒压供油，其特点是结构简单，压力稳定；缺点是反应慢，结构庞大。琴岛学院fxhit@163.com8如图所示，弹簧式蓄能器是利用液体3通过柱塞2压缩和释放弹簧1来储存和释放能量的。这种蓄能器的特点是结构简单，反应较灵敏，但容量小。不适用于高压或高频率的工作场合，只宜供小容量及低压回路缓冲之用。（2）弹簧式蓄能器琴岛学院fxhit@163.com9（3）活塞式蓄能器如图所示。这种蓄能器中的气室5与油室4用一浮动的活塞1隔开，因此气体不易混入油液中，油液不易氧化。这种蓄能器结构简单，工作可靠，寿命长；主要用于大体积和大流量。但由于活塞惯性和摩擦阻力的影响，反应不灵敏，容量较小，缸筒加工和活塞密封性能要求较高，宜用来储存能量或供中、高压系统吸收脉动之用。活塞式蓄能器1-活塞；2-壳体；3-充气阀；4-油室；5-气室；6-油口琴岛学院fxhit@163.com10（4）气囊式蓄能器这种蓄能器中气体和油液由皮囊3隔开。皮囊用耐油橡胶作原料与充气阀一起压制而成，囊内贮放惰性气体。提升阀是用弹簧复位的菌形阀，它能使油液通过油口进入蓄能器而又防止皮囊经油口被挤出。充气阀只在蓄能器工作前为皮囊充气，蓄能器工作时始终关闭。这种结构使气、液密封可靠，并且因皮囊惯性小而克服了活塞式蓄能器响应慢的弱点，因此，它的应用范围非常广泛，其缺点是工艺性较差。1-充气阀；2-壳体；3-皮囊；4-提升阀琴岛学院fxhit@163.com11薄膜式蓄能器如图所示，隔膜上部充压缩空气，下部接液压油路。利用薄膜的弹性来储存、释放压力能，主要用于体积和流量较小的情况，如用作减震器、缓冲器等。由于其重量容积比最小，而广泛用于航空上。(5)隔膜式蓄能器琴岛学院fxhit@163.com12液压辅件蓄能器琴岛学院fxhit@163.com13蓄能器安装时应注意下列事项：（1）皮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考虑倾斜或水平安装。因为倾斜或水平安装时皮囊会受浮力而与壳体单边接触，妨碍其正常伸缩且加快其损坏。（2）吸收冲击压力和脉动压力的蓄能器应尽可能装在振源附近。（3）装在管路上的蓄能器，承受着一个相当于其入口面积和油液压力乘积的力，必须用支持板或支持架使之固定。（4）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倒流。

蓄能器安装时注意事项琴岛学院fxhit@163.com145-2过滤器一、过滤器的功用和要求

功用：过滤掉油液中的杂质，降低液压系统中油液污染度，保证系统正常工作。

要求：

（1）具有较高的过滤性能，过滤精度能满足液压系统的要求。粗滤:d≧0.1mm;普通滤：d≧0.01mm精滤：d≧0.005mm特精滤：d≧0.001mm（2）能在较长的时间内保持足够的通流能力，即通油性能好。（3）过滤材料要有一定的强度，不致因压力油的作用而损坏。（4）滤芯抗腐蚀性能要好，能在规定的温度下持久地工作。（5）滤芯的清洗或更换要方便。

琴岛学院fxhit@163.com15二、过滤器的分类

1.表面型：网式过滤器（可滤去d＞0.08～0.18mm颗粒，压力损失不超过0.01MPa）、线隙式过滤器（可滤去d≥0.03～0.1mm颗粒，压力损失约为0.07～0.35MPa）。2.深度型：纸芯式过滤器（可滤去d≥0.05～0.03mm颗粒，压力损失约为0.08～0.4MPa）、烧结式过滤器（可滤去d≥0.01～0.1mm颗粒，压力损失约为0.03～0.2MPa）3.磁性过滤器：可将油液中对磁性敏感的金属颗粒吸附在上面，过滤效果好。它形式滤芯一起制成复合式过滤器。琴岛学院fxhit@163.com16网式滤芯如图所示，网式滤芯是在周围开有很多孔的金属筒形骨架1上，包着一层或两层铜丝网2，过滤精度由网孔大小和层数决定。网式滤芯结构简单，清洗方便，通油能力大，过滤精度低，常作吸滤器。

网式滤油器

l-骨架，2-铜丝网孔琴岛学院fxhit@163.com17

线隙式滤芯

线隙式滤芯如图所示，用铜线或铝线密绕在筒形骨架的外部来组成滤芯，油液经线间间隙和筒形骨架槽孔流入滤芯内，再从上部孔道流出。这种滤油器结构简单，通油能力大，过滤效果好，多为回油过滤器。

线隙式滤油器1-滤网；2-骨架；3-外壳琴岛学院fxhit@163.com18

烧结式滤芯如图所示为金属烧结式滤芯。滤芯可按需要制成不同的形状，选择不同粒度的粉末烧结成不同厚度的滤芯，可以获得不同的过滤精度。烧结式滤油器的过滤精度较高，滤芯的强度高，抗冲击性能好，能在较高温度下工作，有良好的抗腐蚀性，且制造简单，它可安装在不同的位置。烧结式滤油器琴岛学院fxhit@163.com19三、过滤器的安装1.安装在泵的吸油口用于保护泵，可选择粗滤器，但要求有较大的通流能力，防止产生气穴现象。2.安装在泵的出口须选择精滤器，以保护泵以外的元件。要求能承受油路上的工作压力和压力冲击。3.安装在系统的回油路上滤去系统生成的污物，可采用滤芯强度低的过滤器。为防止过滤器阻塞，一般要并联安全阀或安装发讯装置。4.安装在系统的支路上当泵的流量较大时，为避免选用过大的过滤器,在支路上安装小规格的过滤器。5.安装在独立的过滤系统中通过不断循环，专门滤去油箱中的污物。安装过滤器应注意：过滤器只能单向使用。琴岛学院fxhit@163.com20过滤器琴岛学院fxhit@163.com215-3油箱一、油箱的功用和要求

功用：储存油液，油液散热、杂质沉淀、和分离油液中的气体等作用。应满足的要求：

足够容量，以满足系统对油量的要求；分离杂质，并散发热量，使油温不超过规定值；逸出溶解在油液中的空气，油箱上部应有通气孔，以保证液压泵正常吸油；便于油箱中元件的安装和更换，便于装油和排油。

沉淀油液中的污物；对中小型液压系统，泵装置及一些液压元件还安装在油箱顶板上。

琴岛学院fxhit@163.com22二、油箱容积的确定油箱的有效容积(油面高度为油箱高度80%时的容积)应根据液压系统发热、散热平衡的原则来计算。估算法：低压系统：V=(2-4)qv

中压系统：V=(5-7)qv

高压系统：V=(7-12)qv其中qv为液压泵的额定流量（L/min）油箱琴岛学院fxhit@163.com23三、油箱的结构与设计分离式油箱结构：油箱琴岛学院fxhit@163.com24

油箱的基本结构为了在相同的容量下得到最大的散热面积，油箱外形以立方体或长六面体为宜，油箱的顶盖上有时要安放泵和电机，阀的集成装置有时也安装在箱盖上，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；油箱四周有吊耳，以便起吊装运。吸、回、泄油管的设置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。阀的泄油管口应在液面之上，以免产生背压；液压马达和泵的泄油管则应引入液面之下，以免吸入空气。琴岛学院fxhit@163.com255.4热交换器一、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、重量轻。根据冷却介质的不同，冷却器有风冷式、冷媒式和水冷式。无论哪一类冷却器，都应安装在压力很低或压力为零的管路上。二、加热器加热器有用热水或蒸气加热和用电加热两种方式。液压辅件热交换器

液压系统的工作温度一般希望保持在30～50℃的范围之内，最高不超过65℃，最低不低于15℃，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，就需要安装冷却器；反之，如环境温度太低，无法使液压泵启动或正常运转时，就需安装加热器。琴岛学院fxhit@163.com26冷却器液压系统中用得较多的冷却器是强制对流式多管头冷却器，如图所示，油液从进油口5流入，从出油口3流出，冷却水从进水口7流入，通过多根散热管6后，由出水口1流出，油液在水管外部流动时，它的行进路线因冷却器内设置了隔板4而加长，因而增加了散热效果。1-出水口;2-壳体;3-出油口;4-隔板;5-进油口;6-散热管;7-进水口琴岛学院fxhit@163.com27加热器

液压系统的加热一般采用结构简单、能按需要自动调节最高和最低温度的电加热器，这种加热器的安装方式如图所示，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，加热器应安装在油液流动处，以利于热量的交换。由于油液是热的不良导体，单个加热器的功率容量不能太大，以免其周围油液的温度过高而发生变质现象。琴岛学院fxhit@163.com285-4管件管件是用来连接液压元件、输送液压油液的连接件。它应保证有足够的强度，没有泄漏，密封性能好，压力损失小，拆装方便。它包括油管和管接头。一、油管1．油管的类型：钢管、紫铜管、尼龙管、塑料管、橡皮管。2．油管的选用应根据液压装置工作条件和压力大小来选择油管。油管内径d的选取应以降低流速减少压力损失为前提；管壁厚δ不仅与工作压力有关，还与管子材料有关。琴岛学院fxhit@163.com29

管道的种类和适用场合种类特点和适用范围钢管价廉、耐油、抗腐、刚性好，但装配时不易弯曲成型，常在拆装方便处用作压力管道，中压以上用无缝钢管，低压时也可采用焊接钢管紫铜管价格高，抗震能力差，易使油液氧化，但易弯曲成型，用于仪表和装配不便处尼龙管半透明材料，可观察流动情况。加热后可任意弯曲成型和扩口，冷却后即定型，承压能力较低，一般在2.8～8MPa之间。塑料管耐油、价廉、装配方便，长期使用会老化，只用于压力低于0.5MPa的回油或泄油管路橡胶管用耐油橡胶和钢丝编织层制成，多用于高压管路，还有一种用耐油橡胶和帆布制成，用于回油管路琴岛学院fxhit@163.com30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，管道悬伸较长时应适当设置管夹及支架。管道尽量避免交叉，平行管间距要大于100mm，以防接触振动，并便于安装管接头和管夹。软管直线安装时要有30％左右的余量，以适应油温变化、受拉和振动的需要。弯曲半径要大于9倍软管外径，弯曲处到管接头的距离至少等于6倍外径。琴岛学院fxhit@163.com31二、管接头

管接头是油管与液压元件、油管与油管之间可拆卸的的连接件。管接头与其他液压元件用国家标准米制锥螺纹和普通细牙螺纹连接。管接头的类型：焊接式、卡套式、扩口式、扣压式、固定铰接式。管件琴岛学院fxhit@163.com325-5密封装置一、对密封装置的要求1.在一定的工作压力下和温度范围内具有良好的密封性能2.密封装置与运动件之间摩擦因数小，且摩擦力稳定3.耐磨性好，寿命长，不易老化，抗腐蚀性能强，不损害被密封零件表面，磨损后在一定程度上能自动补偿。4.制造容易，维护、使用方便，价格低廉。琴岛学院fxhit@163.com33二密封装置的形式和特点形式：1）间隙密封2）密封圈密封1、间隙密封原理：利用相对运动零件配合面之间