液压与气压传动 第5版 教案 第7周 油管及管接头

教师课堂教学备课纸首页，共页授课班级授课时间出勤情况课题名称授课方式章节课题液压辅助元件油管及管接头过滤器蓄能器油箱和热交换器密封装置教学目的1掌握过滤器、蓄能器的结构和工作原理。2各种过滤器的适用场合3会使用热交换器，控制油温在正常范围教具、挂图、课件多媒体重点与难点重点蓄能器的结构和原理过滤器的结构和应用范围课后作业课后回顾任课教师签名：教研室主任审阅签名：第四章液压辅助元件第一节油管及管接头一、油管油管用于在液压系统中输送油液，液压系统中常用的油管有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管、塑料管等多种类型。需根据安装位置、工作压力来选用。在高压系统中常用无缝钢管，钢管安装时不易弯曲，常用在拆卸方便处。紫铜管在安装时可根据需要弯曲成任意形状，适用于小型设备及内部安装不方便处，一般用在中、低压系统中。在两个相对运动件之间用橡胶软管，尼龙管和塑料管价格便宜，但承压能力差，可用于回油路、泄油路等处。二、管接头管接头用于油管与油管、油管与元件之间的连接件。管接头的形式很多，图4-1所示为常用的几种类型。图4-1a为扩口式管接头，适用于铜管、薄壁钢管、尼龙管和塑料管等低压管路的连接。图4-1b为焊接式管接头，用来连接管壁较厚的钢管。图4-1c为卡套式管接头，拧紧接头螺母，卡套发生弹性变形而将油管夹紧，这种管接头装拆方便，但对于油管的尺寸精度要求较高。图4-1d为所示为扣式管接头，用来连接高压软管。4－1在经常需要装拆处，常使用快速接头。图4-2所示。图4－2第二节过滤器一、过滤器的结构过滤器的功用是清除油液中的各种杂质，以免其划伤、磨损、甚至卡死有相对运动的元件，或堵塞零件上的小孔及缝隙，影响系统的正常工作，降低液压元件的寿命。过滤比是单位体积的流入液体与流出液体中大于规定尺寸的颗粒数量之比，用β表示。以颗粒尺寸等级作为β下标。如β10＝75表示液体中大于10颗粒数量在过滤器上游是下游的75。1．网式过滤器如图4-3所示，网式过滤器由筒形骨架2上包一层或两层铜丝网3组成，过滤精度由网孔的大小和层数决定，有80、100、180μm三个规格。网式过滤器结构简单，清洗方便，通油能力大，压力损失小,常用于泵的吸油管路对油液进行粗滤。图4－3图4－4线隙式过滤器如图4-4所示，由用铜线或铝线绕在筒形芯架1的外部而成的滤芯2和壳体3组成。流入壳体内的油液经线间缝隙流入滤芯内，再从上部孔道流出。过滤精度为30～100μm，常安装在压力管路上。其特点通油能力大，但不易清洗。3．纸芯式过滤器图4-5所示，纸芯式过滤器的结构与线隙式过滤器相似，只是滤芯为纸质，它的结构紧凑，通油能力大，但无法清洗，需经常更换滤芯。图4－5图4－64．烧结式过滤器图4-6所示，滤芯3通常由青铜等颗粒状金属烧结而成，利用颗粒间的微孔进行过滤。过滤比较高，抗腐蚀，滤芯强度大，能在较高油温下工作，但易堵塞，难于清洗，颗粒易脱落。5．磁性过滤器磁性过滤器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他污染物不起作用，所以常把它用作复式过滤器的一部分。图4－7所示为强磁性过滤器，它采用高矫顽力的强磁性材料和阻滤网组合而成。图4-7二、过滤器的安装位置1）安装在液压泵的吸油管路上：过滤器浸没在油箱液面以下，使泵不致吸入较大的杂质，可根据泵的要求用粗或普通精度的过滤器。2）安装在压油管路上：这种安装方式可以有效滤除可能进入阀类元件的杂质，一般采用过滤比高的过滤器，但由于过滤器是在高压下工作，滤芯需要有较高的强度。3）安装在回油路：这种方式可以把系统内油箱或管壁氧化层的脱落或液压元件磨损所产生的颗粒过滤，以保证油箱内液压油清洁使泵及其他元件受到保护。第三节蓄能器蓄能器是液压系统中的储能元件，它储存液体的压力能，并在需要时释放出来供给系统。蓄能器常用有活塞式和气囊式两种，以气囊式蓄能器最为常用。1．蓄能器结构图4-7为气囊式蓄能器，气囊3用耐油橡胶制成，固定在耐高压壳体2的上部，气体由充气阀充入气囊内。提升阀是一个用弹簧加载的菌形阀，压力油全部排出时，该阀能防止气囊膨胀挤出油口。这种蓄能器气囊惯性小，反应灵敏，容易维护，但容量较小，制造比较困难。图4－82.蓄能器的功用1）作辅助动力源：可采用一个蓄能器与一个较小流量的泵配合，在短时间内由蓄能器与泵同时供油；所需流量较小时，泵将多余的油液向蓄能器充油。在有些场合为防止停电或驱动液压泵的电机发生故障，蓄能器可作应急能源短期使用。2）保压和补充泄漏：当液压系统要求较长时间内保压时，可采用蓄能器，补充其泄漏，使系统压力保持在一定的范围内。3）吸收压力脉动：当阀门突然关闭或换向时，系统中产生的冲击压力。可由安装在产生冲击处的蓄能器来吸收，使液压冲击的峰值降低，起缓冲作用。3．蓄能器的安装与使用1）蓄能器应将油口向下垂直安装，装在管路上的蓄能器必须用支架固定。2）蓄能器与泵之间应设置单向阀，以防止压力油向泵倒流。蓄能器与系统之间应设截止阀，供充气、调整和检修时使用。3）用于吸收压力脉动和液压冲击的蓄能器，应尽量安装在接近发生压力脉动或液压冲击的部位。4）蓄能器是压力容器，使用时必须注意安全，搬运和拆装时应先排出压缩气体。第四节油箱和热交换器一、油箱油箱的用途是贮油、散热、分离油中空气和沉淀油中的杂质。在液压系统中，油箱有总体式和分离式两种。分离式油箱单独构成一个供油泵站，与主机分离，散热性、维护性优于总体式。图4-8所示为一个分离式油箱的结构简图。图4－8油箱正常工作温度在30℃～50℃之间，最高不超过65℃。在环境温度变化较大的场合要安装热交换器。二、热交换器1.冷却器图4-10为冷却器实物，图4-10a为风冷式，图4-10b为水冷式。图4-11所示为最简单的蛇形冷却器，它直接安装在油箱内，蛇形管内通冷却水，将油液的热量带走，这种冷却效果较差，耗水量大。图4-10图4-11图4-12为强制对流式多管冷却器，油液从油口C进入，从油口B流出，冷却水从右端盖4上的孔D进入，通过多根水管3从左端盖1上的孔A流出，油液在水管外面流过，三块隔板2用来增加油液的循环距离，以改善散热条件，冷却效果好，它在液压系统中应用较广。也可用风冷式的冷却器进行冷却，但冷却效果较水冷却式差。图4-12图4-13冷却器一般都安装在回油路及低压管路上，冷却器常用的连接方式如图4-13所示。安全阀6对冷却器起保护作用，当系统不需要冷却时，可将截止阀4打开，使油液直接流回油箱。图4-14图4-152加热器液压系统中油温过低时可使用加热器，一般常采用结构简单，能按需要自动调节最高最低温度的电加热器。它在油箱中的安装方式如图4-14所示。冷却器和加热器的图形符号如图4-15所示。4－17第五节密封装置一、对密封装置的要求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，并随着压力的增大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要能自动补偿。4）结构简单，使用、维护方便，成本低。二、密封装置的类型和特点1．间隙密封间隙密封是靠相对运动件配合面之间的微小间隙来进行密封的。如图4-9所示，间隙密封常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副中。图4－9密封圈密封密封圈密封在液压系统中应用最广泛。图4-10a为O形密封圈，装在槽内的O形密封圈是靠橡胶的初始变形及油液压力作用引起的变形来消除间隙而实现密封的。压力增大时，O形密封圈工作面与密封表面的接触压力能自动增大而提高密封能力。图