液壓輔助元件

1、液壓輔助元件液壓輔助元件 健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院鄭勇鄭勇 本章重點：本章重點： 1.1.過濾起的工作原理及其應(yīng)用；過濾起的工作原理及其應(yīng)用； 2.2.油箱的功用及油箱的設(shè)計；油箱的功用及油箱的設(shè)計； 3.3.蓄能起的工作原理及其應(yīng)用；蓄能起的工作原理及其應(yīng)用； 4.4.密封機(jī)理及應(yīng)用場合。密封機(jī)理及應(yīng)用場合。 本章難點：本章難點： 1.1.蓄能器的應(yīng)用及容量選擇。蓄能器的應(yīng)用及容量選擇。 第五章第五章 液壓輔助元件液壓輔助元件 第一節(jié)第一節(jié) 管路和管接頭管路和管接頭 第二節(jié)第二節(jié) 油油 箱箱 第三節(jié)第三節(jié) 過濾器過濾器 第四節(jié)第四節(jié) 密封裝置密封裝置 第五節(jié)第五節(jié) 蓄蓄 能能 器器

2、液壓輔助元件是指：在液壓系統(tǒng)中既不參液壓輔助元件是指：在液壓系統(tǒng)中既不參 與能量轉(zhuǎn)換，也不參與壓力、方向、速度與能量轉(zhuǎn)換，也不參與壓力、方向、速度 控制的，但又不可缺少的元件（或裝置）。控制的，但又不可缺少的元件（或裝置）。 液壓輔助元件主要包括：油箱、濾油器、液壓輔助元件主要包括：油箱、濾油器、 蓄能器、密封裝置、管路、管接頭和壓力蓄能器、密封裝置、管路、管接頭和壓力 表等。表等。 一、管路一、管路 第一節(jié)第一節(jié) 管路和管接頭管路和管接頭 油管油管 油管應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的流量和壓力來確定油管應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的流量和壓力來確定,選擇的主要參數(shù)選擇的主要參數(shù) 是油管的內(nèi)徑和壁厚。是油管的內(nèi)徑和壁厚。

3、 油管的內(nèi)徑按油管通過的最大流量和允許流速確定如下：油管的內(nèi)徑按油管通過的最大流量和允許流速確定如下： 油管的壁厚可按下式計算：油管的壁厚可按下式計算： 二、管接頭二、管接頭 第一節(jié)第一節(jié) 管路和管接頭管路和管接頭 (1)(1)焊接管接頭焊接管接頭 管接頭是油管與油管、油管與液壓元件間管接頭是油管與油管、油管與液壓元件間 的可拆卸連接件。管接頭的性能好壞直接的可拆卸連接件。管接頭的性能好壞直接 影響液壓系統(tǒng)的泄漏和壓力損失。影響液壓系統(tǒng)的泄漏和壓力損失。 第一節(jié)第一節(jié) 管路和管接頭管路和管接頭 第一節(jié)第一節(jié) 管路和管接頭管路和管接頭 第一節(jié)第一節(jié) 管路和管接頭管路和管接頭 (5)(5)快速接頭

4、快速接頭 第一節(jié)第一節(jié) 管路和管接頭管路和管接頭 一、功用和結(jié)構(gòu)一、功用和結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 油油 箱箱 油箱的功用主要是儲存油液，此外還起著油箱的功用主要是儲存油液，此外還起著 散發(fā)油液中的熱量、逸出混在油液中的氣體、散發(fā)油液中的熱量、逸出混在油液中的氣體、 沉淀油中的污物等作用。沉淀油中的污物等作用。 油箱容量如果太小，油箱容量如果太小， 就會使油溫上升。油就會使油溫上升。油 箱容量一般設(shè)計為泵每分鐘流量的箱容量一般設(shè)計為泵每分鐘流量的24倍，倍， 或或 所有管路及元件均充滿油，所有管路及元件均充滿油， 且油面高出過濾器且油面高出過濾器 50100 mm，而液面高度只占油箱高度的，而液面高

5、度只占油箱高度的 80%時的油箱容積。時的油箱容積。 液壓系統(tǒng)中采用的油箱有總體式和分離式 兩種?？傮w式是利用機(jī)器設(shè)備的機(jī)體內(nèi)腔 作油箱。其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)緊湊，漏油易于 回收；缺點是：維修不方便，散熱條件差， 油的溫升和液壓源的振動對機(jī)器工作精度 有影響。分離式是單獨設(shè)置一個油箱，與 主機(jī)分開。其優(yōu)點是：維修調(diào)試方便，減 少了油液發(fā)熱和液壓源振動對機(jī)器工作精 度的影響；缺點是：占地面積較大。分離 式油箱在組合機(jī)床、自動線和精密機(jī)械設(shè) 備上應(yīng)用廣泛。 油箱形式油箱形式 油箱可分為開式和閉式兩種，開式油箱中油油箱可分為開式和閉式兩種，開式油箱中油 的油液面和大氣相通，的油液面和大氣相通， 而閉式油箱

6、中的油液面和而閉式油箱中的油液面和 大氣隔絕。大氣隔絕。 液壓系統(tǒng)中大多數(shù)采用開式油箱。液壓系統(tǒng)中大多數(shù)采用開式油箱。 油箱結(jié)構(gòu)油箱結(jié)構(gòu) 開式油箱大部分是由鋼板焊接而成的，下圖開式油箱大部分是由鋼板焊接而成的，下圖 所示為工業(yè)上使用的典型焊接式油箱所示為工業(yè)上使用的典型焊接式油箱 隔板及配管的安裝位置隔板及配管的安裝位置 隔板裝在吸油側(cè)和回油側(cè)之間，隔板裝在吸油側(cè)和回油側(cè)之間， 如下圖所示，如下圖所示， 以起到沉淀雜質(zhì)、以起到沉淀雜質(zhì)、 分離氣泡及散熱的作用。分離氣泡及散熱的作用。 焊接式油箱焊接式油箱 隔板的位置隔板的位置 回油口 液壓泵吸入口 隔板放油口 分離式油箱簡圖分離式油箱簡圖 11

7、吸油管；吸油管；22過濾器；過濾器；33空氣過濾器；空氣過濾器； 44回油管；回油管；55上蓋；上蓋；66油面指示器；油面指示器； 77隔板；隔板；88放油閥；放油閥；99隔板隔板 油箱中常見的配油管有回油管、油箱中常見的配油管有回油管、 吸吸 油管及排泄管等，油管及排泄管等， 有關(guān)安裝尺寸見圖有關(guān)安裝尺寸見圖3-14所所 示。示。 吸油管的口徑應(yīng)為其余供油管徑的吸油管的口徑應(yīng)為其余供油管徑的 1.5倍，以免泵吸入不良?；赜凸苣┒艘诒?，以免泵吸入不良?；赜凸苣┒艘?液面下，且其末端切成液面下，且其末端切成45傾角并面向箱壁，傾角并面向箱壁， 以使回油沖擊箱壁而形成回流，這樣有利于以使回

8、油沖擊箱壁而形成回流，這樣有利于 冷卻油溫和沉淀雜質(zhì)。冷卻油溫和沉淀雜質(zhì)。 系統(tǒng)中排泄管應(yīng)盡量單獨接入油箱。系統(tǒng)中排泄管應(yīng)盡量單獨接入油箱。 各類控制閥的排泄管端部應(yīng)在液面以上，以各類控制閥的排泄管端部應(yīng)在液面以上，以 免產(chǎn)生背壓；泵和馬達(dá)的外泄油管其端部應(yīng)免產(chǎn)生背壓；泵和馬達(dá)的外泄油管其端部應(yīng) 在液面之下，以免吸入空氣。在液面之下，以免吸入空氣。 圖圖3-14 配管的安裝及尺寸配管的安裝及尺寸 d 凸緣 “O”形環(huán) 襯墊 油面 凸緣 泵 承板 D2 HR D1 HD D HX HS HL H 回油管： HR2d；吸入管：D2 D1； 吸入位置：HS H為基準(zhǔn)，HD、 HU在50100 mm范

9、圍內(nèi)，HX3D 4 1 45 HU （1）油箱容量的確定）油箱容量的確定 油箱的有效容積（液面高度占油箱高度的油箱的有效容積（液面高度占油箱高度的 80%時油箱的容積）確定：時油箱的容積）確定： （2）結(jié)構(gòu)設(shè)計）結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）油箱長、寬、高設(shè)計）油箱長、寬、高設(shè)計 （6.1） 二、油箱設(shè)計二、油箱設(shè)計 2）油箱隔板布置）油箱隔板布置 3）油箱頂蓋應(yīng)設(shè)置通氣孔，以保證油箱與）油箱頂蓋應(yīng)設(shè)置通氣孔，以保證油箱與 大氣相通。大氣相通。 4）泵的吸油管所裝濾油器的下端距油箱底）泵的吸油管所裝濾油器的下端距油箱底 面距離不小于面距離不小于20mm，回油管的管口應(yīng)插，回油管的管口應(yīng)插 入最低液面以下，離油

10、箱底面距離應(yīng)大于入最低液面以下，離油箱底面距離應(yīng)大于 管徑的管徑的23倍。倍。 5）油箱內(nèi)壁應(yīng)進(jìn)行加工處理。）油箱內(nèi)壁應(yīng)進(jìn)行加工處理。 在進(jìn)行油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意以下幾在進(jìn)行油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意以下幾 個問題：個問題： （1）油箱應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度）油箱應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度 （2）油箱要有足夠的有效容積）油箱要有足夠的有效容積 （3）吸油管和回油管應(yīng)盡量相距遠(yuǎn)些）吸油管和回油管應(yīng)盡量相距遠(yuǎn)些 （4）防止油液污染）防止油液污染 （5）易于散熱和維護(hù)保養(yǎng)）易于散熱和維護(hù)保養(yǎng) （6）油箱要進(jìn)行油溫控制）油箱要進(jìn)行油溫控制 （7）油箱內(nèi)壁要加工）油箱內(nèi)壁要加工 第二節(jié)第二節(jié) 油油 箱箱 三、設(shè)計

11、時的注意事項三、設(shè)計時的注意事項 一、過濾器的功用和基本要求一、過濾器的功用和基本要求 （1）過濾器的功用及要求）過濾器的功用及要求 對過濾器應(yīng)有如下基本要求：對過濾器應(yīng)有如下基本要求： 有足夠的過濾精度。過濾精度是指過濾有足夠的過濾精度。過濾精度是指過濾 器濾去雜質(zhì)的粒度大小，以其外觀直徑器濾去雜質(zhì)的粒度大小，以其外觀直徑d 的的 第三節(jié)第三節(jié) 過濾器過濾器 公稱尺寸（公稱尺寸（m）表示。粒度越小，精度越）表示。粒度越小，精度越 高。精度分為四個等級：粗高。精度分為四個等級：粗(d 100m)、 普通普通(10d 100m)、精、精(5d 10m)和和 特精（特精（1d 5m）。）。 有足夠

12、的機(jī)械強(qiáng)度，在一定的壓差作用下有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在一定的壓差作用下 不會破壞。不會破壞。 有足夠的過濾能力。過濾能力是指一定壓有足夠的過濾能力。過濾能力是指一定壓 第三節(jié)第三節(jié) 過濾器過濾器 力下允許通過過濾器的最大流量，一般以力下允許通過過濾器的最大流量，一般以 過濾器的有效過濾面積來表示。過濾器的有效過濾面積來表示。 濾芯抗腐蝕性能好，并能在規(guī)定溫度下濾芯抗腐蝕性能好，并能在規(guī)定溫度下 持久地工作。持久地工作。 濾芯要便于清洗、更換、拆裝和維護(hù)。濾芯要便于清洗、更換、拆裝和維護(hù)。 （2）過濾器類型及結(jié)構(gòu)）過濾器類型及結(jié)構(gòu) 下面介紹幾種常用的過濾器：下面介紹幾種常用的過濾器： 第三節(jié)第三節(jié)

13、過濾器過濾器 網(wǎng)式過濾器網(wǎng)式過濾器 11上蓋；上蓋；22圓筒；圓筒；33銅絲網(wǎng)；銅絲網(wǎng)；44下蓋下蓋 1）網(wǎng)式過濾器）網(wǎng)式過濾器 二、過濾器的型式二、過濾器的型式 線隙式過濾器線隙式過濾器 11芯架；芯架；22濾芯；濾芯；33殼體殼體 2）線隙式過濾器）線隙式過濾器 二、過濾器的型式二、過濾器的型式 燒結(jié)式過濾器燒結(jié)式過濾器 11端蓋；端蓋；22殼體；殼體；33濾芯濾芯 3）燒結(jié)式過濾器）燒結(jié)式過濾器 二、過濾器的型式二、過濾器的型式 紙芯式過濾器紙芯式過濾器 11堵塞狀態(tài)發(fā)訊裝置；堵塞狀態(tài)發(fā)訊裝置； 22濾芯外層；濾芯外層； 33濾芯中層；濾芯中層； 44濾芯里層；濾芯里層； 55支承彈簧支

14、承彈簧 4）紙芯式過濾器）紙芯式過濾器 二、過濾器的型式二、過濾器的型式 濾油器 濾油器 第三節(jié)第三節(jié) 過濾器過濾器 根據(jù)所設(shè)計的液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求，根據(jù)所設(shè)計的液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求， 按過濾精度、通油能力按過濾精度、通油能力( (流量流量) )、工作壓力、工作壓力、 油液的粘度和工作溫度等來選用不同類型油液的粘度和工作溫度等來選用不同類型 的過濾器及其型號。的過濾器及其型號。 1.1.安裝在泵的吸油口安裝在泵的吸油口 2.2.安裝在泵的出口油路上安裝在泵的出口油路上 3.3.安裝在系統(tǒng)的回油路上安裝在系統(tǒng)的回油路上 4.4.安裝在系統(tǒng)的分支油路上安裝在系統(tǒng)的分支油路上 5.5.單獨過濾系統(tǒng)單獨

15、過濾系統(tǒng) 三、過濾器的選用和安裝三、過濾器的選用和安裝 第三節(jié)第三節(jié) 過濾器過濾器 （1）安裝在泵的吸油口（）安裝在泵的吸油口（2）安裝在泵的出口油路上）安裝在泵的出口油路上 （3）安裝在系統(tǒng)的回油路上（）安裝在系統(tǒng)的回油路上（4）單獨過濾系統(tǒng)）單獨過濾系統(tǒng) 4 2 1 M 35 (1)濾油器（濾清器）濾油器（濾清器）1：安裝在：安裝在 泵的吸入口，其作用如前文所述。泵的吸入口，其作用如前文所述。 (2) 濾油器濾油器2： 安裝在泵的出口，安裝在泵的出口， 屬于壓力管用濾油器，用來保護(hù)泵屬于壓力管用濾油器，用來保護(hù)泵 以外的其他元件。以外的其他元件。 一般裝在溢流閥下游的管路上或和一般裝在溢流

16、閥下游的管路上或和 安全閥并聯(lián)，以防止濾油器被堵塞安全閥并聯(lián)，以防止濾油器被堵塞 時泵形成過載。時泵形成過載。 (3) 濾油器濾油器3： 安裝在回油管路上，安裝在回油管路上， 屬于回油管用濾油器，屬于回油管用濾油器， 此濾油器此濾油器 的殼體耐壓性可較低。的殼體耐壓性可較低。 (4) 濾油器濾油器4：安裝在溢流閥的回油管上，因其只通泵部分的流量，：安裝在溢流閥的回油管上，因其只通泵部分的流量， 故濾油器容量可較小。如濾油器故濾油器容量可較小。如濾油器2、3的容量相同，則通過流速降低，的容量相同，則通過流速降低， 過濾效果會更好。過濾效果會更好。 (5)濾油器濾油器5： 為獨立的過濾系統(tǒng)，其作用

17、是不斷凈化系統(tǒng)中的液壓為獨立的過濾系統(tǒng)，其作用是不斷凈化系統(tǒng)中的液壓 油，油， 常用在大型的液壓系統(tǒng)里。常用在大型的液壓系統(tǒng)里。 熱交換器熱交換器 一、冷卻器一、冷卻器 氣冷式油冷卻器氣冷式油冷卻器 二、加熱器 一、對密封裝置的要求一、對密封裝置的要求 (1)(1)在工作壓力和一定的溫度范圍內(nèi)，應(yīng)具有良好的在工作壓力和一定的溫度范圍內(nèi)，應(yīng)具有良好的 密封性能，并隨著壓力的增加能自動提高密封性能。密封性能，并隨著壓力的增加能自動提高密封性能。 (2)(2)密封裝置和運(yùn)動件之問的摩擦力要小，摩擦系數(shù)密封裝置和運(yùn)動件之問的摩擦力要小，摩擦系數(shù) 要穩(wěn)定。要穩(wěn)定。 (3)(3)抗腐蝕能力強(qiáng)，不易老化，工

18、作壽命長，耐磨性抗腐蝕能力強(qiáng)，不易老化，工作壽命長，耐磨性 好，磨損后在一定程度上能自動補(bǔ)償。好，磨損后在一定程度上能自動補(bǔ)償。 (4)(4)結(jié)構(gòu)簡單，使用、維護(hù)方便，價格低廉。結(jié)構(gòu)簡單，使用、維護(hù)方便，價格低廉。 第四節(jié)第四節(jié) 密封裝置密封裝置 二、密封裝置的類型和特點二、密封裝置的類型和特點 第四節(jié)第四節(jié) 密封裝置密封裝置 1.1.間隙密封間隙密封 間隙密封是通過相對運(yùn)動零件的配合面之間的極間隙密封是通過相對運(yùn)動零件的配合面之間的極 微小的間隙（微小的間隙（0.010.05mm）來實現(xiàn)的密封。）來實現(xiàn)的密封。 間隙密封間隙密封 二、密封裝置的類型和特點二、密封裝置的類型和特點 第四節(jié)第四節(jié)

19、 密封裝置密封裝置 密封圈密封密封圈密封 密封圈一般用密封圈一般用 耐油橡膠制成，其耐油橡膠制成，其 橫截面主要有橫截面主要有O形、形、 Y形、形、V形等結(jié)構(gòu)。形等結(jié)構(gòu)。 密封圈尺寸及其安密封圈尺寸及其安 裝溝槽尺寸均已標(biāo)裝溝槽尺寸均已標(biāo) 準(zhǔn)化，使用時可根準(zhǔn)化，使用時可根 據(jù)需要由液壓設(shè)計據(jù)需要由液壓設(shè)計 手冊查取。手冊查取。 2.2.O形密封圈形密封圈 3.3.唇形密封圈唇形密封圈 第四節(jié)第四節(jié) 密封裝置密封裝置 唇形密封圈根據(jù)截面的形狀可分為唇形密封圈根據(jù)截面的形狀可分為Y Y形、形、V V形、形、 u u形、形、L L形等形等 。 第四節(jié)第四節(jié) 密封裝置密封裝置 4.4.組合式密封裝置組

20、合式密封裝置 第四節(jié)第四節(jié) 密封裝置密封裝置 5.5.回轉(zhuǎn)軸的密封裝置回轉(zhuǎn)軸的密封裝置 第四節(jié)第四節(jié) 密封裝置密封裝置 蓄能器的功用蓄能器的功用 蓄能器是液壓系統(tǒng)中的儲能元件，它儲存蓄能器是液壓系統(tǒng)中的儲能元件，它儲存 多余的壓力油液，并在需要時釋放出來供多余的壓力油液，并在需要時釋放出來供 給系統(tǒng)補(bǔ)充系統(tǒng)流量和壓力。給系統(tǒng)補(bǔ)充系統(tǒng)流量和壓力。 （1）作輔助動力源）作輔助動力源 （2）保壓和補(bǔ)充泄漏）保壓和補(bǔ)充泄漏 （3）緩沖和吸收壓力脈動）緩沖和吸收壓力脈動 第五節(jié)第五節(jié) 蓄蓄 能能 器器 第五節(jié)第五節(jié) 蓄蓄 能能 器器 一、蓄能器的類型與結(jié)構(gòu)一、蓄能器的類型與結(jié)構(gòu) 蓄能器有重力蓄能器有重力

21、 式、彈簧式和充氣式、彈簧式和充氣 式三類，常用的是式三類，常用的是 充氣式，它又可分充氣式，它又可分 為活塞式、氣囊式為活塞式、氣囊式 和隔膜式三種。和隔膜式三種。 1.1.活塞式蓄能器活塞式蓄能器 活塞式蓄能器活塞式蓄能器 1活塞；活塞； 2缸筒；缸筒； 3氣門氣門 氣囊式蓄能器氣囊式蓄能器 11殼體；殼體；22氣囊；氣囊； 33充氣閥；充氣閥；44限位閥限位閥 第五節(jié)第五節(jié) 蓄蓄 能能 器器 第五節(jié)第五節(jié) 蓄蓄 能能 器器 二、蓄能器的功用二、蓄能器的功用 1. 1.作輔助動力源作輔助動力源 2.2.保壓和補(bǔ)充泄漏保壓和補(bǔ)充泄漏 3.3.緩和沖擊：吸收壓力脈動緩和沖擊：吸收壓力脈動 三、

22、蓄能器容量計算三、蓄能器容量計算 1.1.作輔助動力源時的容量計算作輔助動力源時的容量計算 2.2.作緩和液壓神擊時的容量計算作緩和液壓神擊時的容量計算 (5-3) (5-5) 蓄能器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置隨其功用而定，主蓄能器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置隨其功用而定，主 要應(yīng)注意以下幾點：要應(yīng)注意以下幾點： (1)(1)氣囊式蓄能器應(yīng)垂直安裝，油口向下。氣囊式蓄能器應(yīng)垂直安裝，油口向下。 (2)(2)用于吸收液壓沖擊和壓力脈動的蓄能器應(yīng)盡可能安用于吸收液壓沖擊和壓力脈動的蓄能器應(yīng)盡可能安 裝在振源附近。裝在振源附近。 (3)(3)裝在管路上的蓄能器須用支板或支架固定。裝在管路上的蓄能器須用支板或支

23、架固定。 (4)(4)蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止液壓泵停蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止液壓泵停 止時，蓄能器貯存的壓力油倒流而使泵反轉(zhuǎn)蓄能器與管止時，蓄能器貯存的壓力油倒流而使泵反轉(zhuǎn)蓄能器與管 路之間也應(yīng)安裝截止閥；供充氣和檢修之用。路之間也應(yīng)安裝截止閥；供充氣和檢修之用。 第五節(jié)第五節(jié) 蓄蓄 能能 器器 四、蓄能器的安裝四、蓄能器的安裝 壓力表及壓力表開關(guān)壓力表及壓力表開關(guān) 壓力表壓力表 壓力表是用來觀察、測量系統(tǒng)各工作點的工壓力表是用來觀察、測量系統(tǒng)各工作點的工 作壓力的。作壓力的。 壓力表開關(guān)壓力表開關(guān) 壓力表開關(guān)用于接通或斷開壓力表與測量點壓力表開關(guān)用于接通或斷開壓力表與測量點 的通路。的通路。 彈簧管式壓力表彈簧管式壓力表 11彈簧彎管；彈簧彎管；22指針；指針；33刻度盤；刻度盤； 44杠桿；杠桿；55扇形齒輪；扇形齒輪；66