项目5 液压辅助装置1

项目五液压辅助装置机电教研室郑春禄教授沧州职业技术学院电气系2023/2/5液压辅助元件液压系统中不可缺少的组成部分。它们对系统的性能、效率、温升、噪声和寿命的影响都很大。液压辅助元件有管件、过滤器、蓄能器、油箱换热器、压力表、密封件等。2023/2/5任务一：油管和管接头油管和管接头用于连接液压元件，保证工作液体的循环流动和能量的传递。要求是：能量损失小、有足够的强度、良好的密封和装拆使用方便。【教学目的】熟悉油管和管接头的分类及特点；掌握油管和管接头的选用。2023/2/5一、油管和管接头的分类及特点1．油管油管分为硬管和软管两类。（1）硬管硬管用于连接无相对运动的液压元件。常用的种类为无缝钢管和紫铜管。无缝钢管承受压力高、价格便宜，但装配时不易弯曲，主要用于中、高压系统。其分为冷拔和热轧两种，用于压力大于8MPa的场合。紫铜管容易弯曲，装配方便，摩擦阻力小，但耐压能力低，抗振能力也比较弱，价格较贵，在高温工作时油液容易氧化变质。主要用于中、低压系统，机床中应用较多，常配以扩口管接头。2023/2/51．油管（2）软管软管主要用于连接有相对运动的液压元件。通常为耐油橡胶软管，它可分为高压和低压两种。高压橡胶软管经常用于液压支架和外挂式单体液压支柱管路系统。低压橡胶软管适于低压管路。对两种软管进行比较，低压软管装配方便，能吸收液压系统的冲击和振动，但高压软管制造工艺复杂，寿命短，成本高，刚性差。2023/2/52．管接头2023/2/52．管接头管接头是油管与油管、油管与其他液压元件之间可拆装的连接件。常用的有以下几种：（1）金属管的接头①焊接式管接头焊接管接头制造简单，工作可靠。适用于管壁较厚，压力较高，承受压较大，应用较多的系统。其缺点是对焊接质量要求较高。图4-16焊接式管接头1—连接管；2—接头体；3—螺母；4—密封圈2023/2/52．管接头②卡套式管接头卡套式管接头的种类很多，但基本原理基本相同，都是利用卡套的变形卡住油管并进行密封。图4-17卡套式管接头1—接头体；2—螺母；3—卡套；4—金属液压油管2023/2/5②卡套式管接头【分析】如图示，拧紧接头螺母2后，卡套3发生弹性变形便将管子4夹紧。它对轴向尺寸要求不严，装拆方便，但对连接所用管道的尺寸精度要求较高。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。其缺点是对卡套的制造工艺要求及连接的油管外径的几何精度要求都较高。2023/2/5③扩口式管接头【分析】扩口式管接头的结构如图4-18所示。当旋紧螺母3时，通过套管4使被连接管1端部的扩口压紧在接头体1的锥面上。其结构简单，制造安装方便。被扩口的管子只能是薄壁且塑性良好的管子，如铜管。此种接头的工作压力不高于8MPa。

图4-18扩口式管接头1—接头体；2—金属油管；3—螺母；4—套管2023/2/5④铰接式管接头【分析】铰接式管接头结构如图4-19所示，接头体两侧各用一个组合密封圈，再由一中空并具有径向孔的连接螺栓固定在液压元件上，接头体与管路可采用焊接式或卡套式连接。此种管接头使用压力较高。

图4-19铰接式管接头1—连接螺栓；2—接头体；3—组合密封圈2023/2/5（2）软管的管接头软管接头是接头外套将软管与接头芯管连成一体，然后再用接头芯管与液压元件或其他油管相连接。①螺纹连接的软管接头这种管接头利用螺纹将接头芯管与液压元件或其他油管相连接，而软管与接头之间的连接有扣压式和可拆式两种，分别如图4-20（a）和如图4-20（b）所示。图4-20螺纹连接的软管接头1—接头芯管；2—外套2023/2/5②快速接头快速接头又称快速装拆管接头，无需装拆工具，适用于经常装拆处。这种管接头结构复杂，压力损失大，如图所示。

快速接头1、7—弹簧；2、6—阀芯；3—钢球；4—外套；5—接头体2023/2/5二、油管和管接头的选用1．油管的选用油管的规格尺寸（管道内径和壁厚）可由式（4-2）、式（4-3）算出d、δ后，查阅有关的标准选定。（4-2）

（4-3）式中d——油管内径；

q——管内流量；2023/2/51．油管的选用v——管中油液的流速，吸油管取0.5～1.5m/s，高压管取2.5～5m/s（压力高的取大值，低的取小值，例如：压力在6MPa以上的取5m/s，在3～6MPa之间的取4m/s，在3MPa以下的取2.5～3m/s；管道较长的取小值，较短的取大值；油液粘度大时取小值），回油管取1.5～2.5m/s，短管及局部收缩处取5～7m/s；δ——油管壁厚；p——管内工作压力；n——安全系数，对钢管来说，p＜7MPa时取n=8，7MPa＜p＜17.5MPa时取n=6，p＞17.5MPa时取n=4；σb——管道材料的抗拉强度。2023/2/51．油管的选用油管的管径不宜选得过大，以免使液压装置的结构庞大；但也不能选得过小，以免使管内液体流速加大，系统压力损失增加或产生振动和噪声，影响正常工作。在保证强度的情况下，管壁可尽量选得薄些。这样有易于弯曲，规格较多，装接较易的优点，采用它可减少管系接头数目，有助于解决系统泄漏问题。2023/2/52．管接头的选用管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式连接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等条件。管接头的种类很多，其规格品种可查阅有关手册。液压系统中的泄漏问题大部分都出现在管系中的接头上，为此对管材的选用，接头形式的确定（包括接头设计、垫圈、密封、箍套、防漏涂料的选用等），管系的设计（包括弯管设计、管道支承点和支承形式的选取等）以及管道的安装（包括正确的运输、储存、清洗、组装等）都要慎审从事，以免影响整个液压系统的使用质量。2023/2/5作业P1255-62023/2/5任务2：过滤器液压系统中80％以上的故障是和液压油的污染有关，油液的污染能加速液压元件的磨损，卡死阀芯，堵塞工作间隙和小孔，使元件失效，导致液压系统不能正常工作，因而必须使用过滤器对油液进行过滤。【教学目的】了解过滤器的功用和类型；掌握过滤器的选用与安装。2023/2/5一、过滤器的功用和类型1．过滤器的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。2023/2/5过滤器滤芯实物图2023/2/52．过滤器的类型按滤芯的材料和结构形式，过滤器可分为网式、线隙式、纸质滤芯式、烧结式过滤器、磁性过滤器等。（1）网式过滤器一般用于液压泵的吸油口。

图4-6网式过滤器1—盖板；2—金属网；3—底板；4—密封圈2023/2/5（2）线隙式过滤器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、过滤精度比网式过滤器高，但其不易清洗，多为回油过滤器。图4-7线隙式过滤器1—发讯装置；2—上盖；3—壳体；4—滤芯；5—排污螺塞2023/2/5（3）纸质过滤器和烧结式滤油器纸质过滤器过滤精度较高，一般用于油液的精过滤，但堵塞后无法清洗。烧结式过滤器滤芯能承受高压。1—发讯装置；2—上盖；3—壳体；4—滤芯；5—排污螺1—上盖；2—外壳；3—滤芯；4—密封圈2023/2/5二、过滤器的过滤精度过滤器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径d（µm）作为公称尺寸表示。按精度可分为粗过滤器（d＜100）、普通过滤器(d＜10）、精过滤器（d＜5）、特精过滤器（d＜1）。表4-1各种液压系统的过滤精度要求2023/2/5三、过滤器的选用与安装

1．过滤器的选用根据所设计的液压系统的技术要求，按过滤精度、通油能力、工作压力、油液粘度和工作温度等来选用不同类型的过滤器及其型号。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。2023/2/5三、过滤器的选用与安装2．过滤器在液压系统中的常见安装位置按过滤器安放的位置不同，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，吸油过滤器多为粗滤器。（1）泵入口的吸油过滤器【分析】如图4-10所示吸油过滤器回路图。粗过滤器用来保护泵，使其不致吸入较大的机械杂质。为了不影响泵的吸油性能，防止发生气穴现象，过滤器的过滤能力应为泵流量的两倍以上，压力损失不得超过0.01～0.035MPa。图4-10吸油过滤器回路图2023/2/5（2）泵出口油路上的高压过滤器

【分析】如图4-11所示出油过滤器回路图。主要用来滤除液压系统内的污染杂质，一般采用过滤精度10～15µm的过滤器。它应能承受油路上的工作压力和冲击压力，其压力降应小于0.35MPa，并应有安全阀或堵塞状态发讯装置，以防泵过载和滤芯损坏。图4-11出油过滤器回路图2023/2/5（3）系统回油路上的低压过滤器

【分析】如图4-12所示回油过滤器回路图。