液压与气压传动 第5版 课件 5.液压辅助元件

液压与气压传动流体动力与控制工程系讲课教师：刘银水1液压辅件液压辅件是液压系统中的一个重要组成部分，其合理设计与选用，在很大程度上影响到液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。2液压辅件一、蓄能器1、蓄能器的分类及其特征蓄能器是液压系统中储存和释放油液压力能的装置。储存能量方式重力加载式（重锤式）弹簧加载式（弹簧式）气体加载式（隔离式）活塞式气囊式3液压辅件一、蓄能器1、蓄能器的分类及其特征⑴重力加载式（重锤式）特点：结构简单，输出能量时压力恒定；体积大，运动惯性大，反应不灵敏；密封处易漏油，存在摩擦损失。主要用于储存能量。4液压辅件一、蓄能器1、蓄能器的分类及其特征⑵弹簧加载式（弹簧式）特点：结构简单，容量小，压力低，输出能量时压力逐渐减小主要用于储能和缓冲5液压辅件一、蓄能器1、蓄能器的分类及其特征⑶活塞式特点：结构简单，容量大，压力较高，输出能量时压力逐渐减小，活塞惯性大，有摩擦损失，反应灵敏性差主要用于储能6液压辅件一、蓄能器1、蓄能器的分类及其特征⑷气囊式特点：气液可靠性隔离、密封好、无泄漏；惯性小，反应灵敏；结构紧凑、重量轻；工作压力高主要用于储能、吸收压力脉动、压力冲击7液压辅件一、蓄能器2、蓄能器的功用⑴作辅助油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。8液压辅件一、蓄能器2、蓄能器的功用⑵补偿泄漏和保持恒压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。9液压辅件一、蓄能器2、蓄能器的功用⑶吸收脉动和压力冲击，降低噪声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。10液压辅件一、蓄能器3、蓄能器的性能参数

容积大小；初始充气压力。容积和充气压力的计算要视蓄能器类型、用途、液压系统工况而定。具体计算和选型可参考相关液压设计手册。11液压辅件二、过滤器1、过滤器的功能和类型滤去油中杂质，维护油液清洁，防止油液污染，保证系统正常工作过滤原理表面型过滤器深度型过滤器磁性过滤器12液压辅件二、过滤器1、过滤器的功能和类型⑴表面型过滤器网式过滤器可滤去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）13液压辅件二、过滤器1、过滤器的功能和类型⑵深度型过滤器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0.03～0.2MPa14液压辅件二、过滤器1、过滤器的功能和类型⑶磁性过滤器滤芯采用永磁性材料，可将油液中对磁性敏感的金属颗粒吸附在上面，常与其它形式滤芯一起制成复合式过滤器，多用于加工金属的机床液压系统。15液压辅件二、过滤器2、过滤器的选用⑴过滤精度满足系统提出的要求⑵要有足够的通流能力⑶要有一定的机械强度⑷其它功能，比如切换式结构、带报警功能16液压辅件二、过滤器3、过滤器的安装⑴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；⑵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；⑶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；⑷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。⑸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。⑹安装过滤器应注意：过滤器只能单向使用。17液压辅件三、油箱1、油箱的功用储存系统所需的足够油液；散发油液中的热量；逸出溶解在油液中的空气；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。18液压辅件三、油箱2、油箱的结构总体式结构：利用设备机体空腔作油箱，结构紧凑，漏油易于回收；散热性不好，维修不方便；分离式结构：邮箱和主机分开，布置灵活，维修保养方便；可设计成通用化、系列化产品。通常用2.5～5mm钢板焊接而成19液压辅件三、油箱2、油箱的结构201-吸油管2-网式过滤器3-空气过滤器4-回油管5-顶盖6-油面指示器7、9-隔板8-放油塞液压辅件三、油箱3、设计油箱时应注意的问题油箱容积确定：主要根据热平衡来确定，通常取液压泵每分钟流量q

的3～8

倍估算【低压(2~4)q

；中压(5~7)q

；高压(6~12)q】；为使系统回油不致溢出油箱，油面高度不超过油箱高度的0.8倍；油箱中应设吸油过滤器，为方便清洗过滤器，油箱结构要考虑拆卸方便；油箱底部应做成适当斜度，并设置放油塞。油箱箱盖上应安装空气滤清器，其通气流量不小与泵流量的1.5倍。大油箱还应在侧面设计清洗窗口；21液压辅件三、油箱3、设计油箱时应注意的问题油箱侧壁要安装油位指示计，以指示最高、最低油位。新油箱要做防锈、防凝水处理；吸油管与回油管要用隔板分开，增加油液循环的距离，使油液有足够的时间分离气泡，沉淀杂质；回油管应插入油面以下，为防止回油带入空气，回油管距箱底h≥2d，且排油口切成45°，以增大通流面积；大、中型油箱应设起吊钩或起吊孔22液压辅件四、热交换器液压系统能量损失转换为热量以后，会使油液温度升高。若长时间油温过高，油液粘度下降，泄漏增加，密封老化，油液氧化，严重影响系统正常工作。相反，油温过低，油液粘度过大，设备启动困难，压力损失加大并引起过大的振动。因此，需要使用冷却器和加热器（统称热交换器）将油温控制在正常工作温度20～65℃。23液压辅件四、热交换器1、冷却器风冷式：主要用于行走机械冷媒式：效果好，价格昂贵水冷式：性价比高，应用广泛冷却介质不同24液压辅件四、热交换器2、加热器热水（蒸汽）加热电加热：易实现自动控制，应用广泛加热方式不同25液压辅件五、压力表辅件1、压力表选用压力表时，根据系统要求，选用适当等级的压力表，并保证其量程比系统压力高。压力表安装在固定面板上，应通过阻尼小孔和压力表开关。26液压辅件五、压力表辅件2、压力表开关27液压辅件六、管件1、油管⑴油管种类28液压辅件六、管件1、油管⑵油管的特征尺寸油管内径壁厚根据承受的最高工作压力，按照拉伸薄壁筒的强度公式计算。29液压辅件六、管件2、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连接件。管接头与其他元件用国家标准米制锥螺纹和普通细牙螺纹连接。满足强度要求，安装、拆卸方便，抗振动、冲击，密封性能好。常用的管接头有扩口式、焊接式、卡套式、橡胶软管接头、快速接头。30液压辅件六、管件2、管接头扩口式管接头结构简单，重复使用性好，一般用于低于8MPa的中低压系统。31液压辅件六、管件2、管接头焊接式管接头拆卸方便，工作可靠，工作压力高，但装配工作量大，焊接工艺要求高。32液压辅件六、管件2、管接头卡套式管接头适合用于高压、有压力冲击和易振动的场合。33液压辅件六、管件2、管接头橡胶软管接头34液压辅件六、管件2、管接头快换接头35用于经常接通或断开处，结构复杂，压力损失大。液压辅件六、管件2、管接头36铰接式管接头液压辅件六、管件2、管接头中心旋转接头37液压辅件七、密封装置密封装置用来防止系统油液的内外泄漏，提高容积效率；防止外界灰尘和异物的侵入，保证系统建立必要压力。38液压辅件七、密封装置1、对密封装置的要求在一定的工作压力和温度范围内具有良好的密封性能；与运动件之间摩擦系数要小；寿命长，不易老化，抗腐蚀能力强；制造容易，维护使用方便，价格低廉。39液压辅件七、密封装置2、密封装置的分类及特点⑴间隙密封利用相对运动零件之间微小间隙δ

起密封作用，常用于柱塞、活塞或阀的圆柱副配合中。40液压辅件七、密封装置2、密封装置的分类及特点⑵O形圈密封41利用O形密封圈预压缩，消除间隙而实现密封。随着压力的增加而提高密封能力，并能在磨损后能自动补偿。液压辅件七、密封装置2、密封装置的分类及特点⑶唇形密封圈利用密封圈的唇口在液压力作用下的变形，使唇边贴紧密封面而进行密封。常用于往复运动密封，有Y形、YX形、V形。42液压辅件七、密封装置2、密封装置的分类及特点⑶唇形密封圈Y形密封圈工作压力≤20MPa温度-30℃~+100℃滑动速度≤0.5m/s43液压辅件七、密封装置2、密封装置的分类及特点⑶唇形密封圈YX形密封圈不易反转、稳定性好工作压力≤32MPa温度-30℃~+100℃44液压辅件七、密封装置2、