重慶大學流體傳動本科第六章

1、本章主要內(nèi)容6.1、油箱6.2、管路和管接頭6.3、蓄能器6.4、過濾器6.5、熱交換器6.6、密封件液壓系統(tǒng)中除了動力元件、執(zhí)行元件、控制元件外，油箱、慮油器、蓄能器、壓力表、密封裝置、管件等，都稱為液壓系統(tǒng)輔助元件。油箱的主要功能是儲存油液，此外，還有散熱以控制油溫、阻止雜質(zhì)進入、沉淀油中雜質(zhì)、分離氣泡等功能。油箱的作用：儲油、散熱、沉淀雜質(zhì)、逸出空氣。 6.1.1 油箱的作用6.1.2 油箱分類及結(jié)構(gòu)1. 油箱分類 可分為開式和閉式兩種，液壓系統(tǒng)中大多數(shù)采用開式油箱。2. 油箱結(jié)構(gòu)開式油箱大部分是以鋼板焊接而成，圖示為工業(yè)上使用的典型焊接式油箱。3.隔板及配管的安裝位置（1）隔板裝在吸油

2、側(cè)和回油側(cè)之間，如圖所示，以達到沉淀雜質(zhì)、分離氣泡及散熱作用。（2）油箱中常見的配油管有回油管、吸油管及排泄管等。 1）吸油管的管徑較大。配管的安裝及尺寸3）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，以免產(chǎn)生背壓；泵和馬達的外泄油管其端部應(yīng)在液面之下以免吸入空氣。 2）回油管末端要浸在液面下且其末端切成45傾角并面向箱壁，以使回油沖擊箱壁而形成回流以利于冷卻油溫，又利于雜質(zhì)的沉淀。6.1.3 油箱的容量油箱容量如太小，會使油溫上升，油箱容量一般設(shè)計為泵每分鐘流量的37倍；或當所有管路及元件均充滿油時，油面需高出過濾器50-100mm，而液面高度只占油箱高度80時的油箱

3、容積。6.1.4 油箱附設(shè)裝置1. 為了監(jiān)測液面高度，油箱側(cè)壁應(yīng)裝油面指示計液位計；2. 為了檢測油溫，一般在油箱上裝溫度計，溫度計直接浸入油中。3. 在油箱上亦裝有壓力計可用以指示泵的工作壓力。1. 油管材料 油管材料可用金屬管或橡膠管，選用時由耐壓、裝配的難易來決定。（1）吸油管路和回油管路一般用低壓的有縫鋼管，也可使用橡膠和塑料軟管；（2）在中、低壓油路中常使用銅管；（3）高壓油路一般使用冷拔無縫鋼管、不銹鋼管，必要時也采用價格較貴的高壓軟管。高壓軟管安裝方便，可以吸收振動；6.2.1 油管2.管路內(nèi)徑的選擇 主要考慮降低流動時的壓力損失，對于高壓管路，通常流速在34m/s左右，對于吸油

4、管路，考慮泵的吸入和防止氣穴，通常流速在0.61.5m/s左右。6.2.2 管接頭與接頭總成 有焊接接頭、卡套式接頭、擴口接頭、扣壓式接頭、快速接頭等幾種形式，由使用需要來決定采用何種連接方式。焊接管接頭1接頭；2螺母；3密封圈；4接頭體；5本體；6密封圈 卡套管接頭1接頭體；2管路；3螺母；4卡套 擴口管接頭1接頭體；2管套；3螺母 扣壓式管接頭1芯管；2接頭外套 快速管接頭1、7彈簧；2、6閥芯；3鋼球；4外套；5接頭體 蓄能器是液壓系統(tǒng)中一種儲存油液壓力能的裝置，其主要功用如下：（1）作輔助動力源：在液壓系統(tǒng)工作循環(huán)中不同階段需要的流量變化很大時，常采用蓄能器和一個流量較小的泵組成油源。

5、（2）保壓和補充泄漏：有的液壓系統(tǒng)需要較長時間保壓而液壓泵卸載，此時可利用蓄能器釋放所儲存的液壓油，補償系統(tǒng)的泄漏，保持系統(tǒng)的壓力。（3）吸收壓力沖擊和消除壓力脈動：由于液壓閥的突然關(guān)閉或換向，系統(tǒng)可能產(chǎn)生壓力沖擊，此時可在壓力沖擊處安裝蓄能器起吸收作用，使壓力沖擊峰值降低。6.3.1 蓄能器功用保壓和補充泄漏吸收沖擊和消除壓力沖擊作輔助或緊急動力源1順序閥；2二位二通換向閥；3溢流閥6.3.2 蓄能器的分類和選用蓄能器有彈簧式、重錘式和充氣式三類。充氣式又分為活塞式、皮囊式和氣瓶式等三種。充氣式蓄能器(1)活塞式蓄能器圖a為活塞式蓄能器。(2)皮囊式蓄能器圖b為皮囊式蓄能器。(1)活塞式蓄能

6、器：活塞式結(jié)構(gòu)簡單，安裝和維修方便，壽命長，但由于活塞慣性和密封件的摩擦力影響，其動態(tài)響應(yīng)較慢。適用于壓力低于20MPa的系統(tǒng)儲能或吸收壓力脈動。(2)皮囊式蓄能器：皮囊式蓄能器的氣液完全隔開，皮囊受壓縮儲存壓力能，其慣性小、動作靈敏，適用于儲能和吸收壓力沖擊,工作壓力可達32MPa。濾油器一般由濾芯(或濾網(wǎng))和殼體構(gòu)成，由濾芯上無數(shù)個微小間隙或小孔構(gòu)成通流面積。當混入油中的污物（雜質(zhì)）大于微小間隙或小孔時，雜質(zhì)被阻隔而濾清出來。若濾芯使用磁性材料時，可吸附油中能被磁化的鐵粉雜質(zhì)。 濾油器可以安裝在油泵的的吸油管路上，或某些重要零件之前。濾油器也可安裝在回油管路上。 濾油器可分成液壓管路中使用

7、和油箱使用的兩種。油箱內(nèi)部使用的濾油器亦稱為濾清器和粗濾器，用來過濾掉一些太大的，容易造成泵損壞的雜質(zhì)（在0.1mm)以上。6.4.1 濾油器的結(jié)構(gòu)1.殼裝濾清器裝在泵和油箱吸油管途中。殼裝濾清器2. 無外殼濾清器安裝在油箱內(nèi)，拆裝不方便，但價格便宜。3. 壓力管用濾油器因要受壓力管路中的高壓力，故耐壓力問題必須考慮?；赜凸苡脼V油器是裝在回油管路上，壓力低，只需注意沖擊壓力的發(fā)生。就價格而言，壓力管路用濾油器較回油管路用濾油器貴出許多。選用濾油器時應(yīng)考濾到如下問題：（1）過濾精度下表為液壓系統(tǒng)中建議采用的過濾精度6.4.2 濾油器的選用（2）液壓油通過的能力 液壓油通過的流量大小和濾芯的通流面

8、積有關(guān)。一般可根據(jù)要求通過的流量選用相對應(yīng)規(guī)格濾油器。（為減低阻力，濾油器的容量為泵流量的2倍以上）。（3）耐壓 選用濾油器時尤須注意系統(tǒng)中沖擊壓力的發(fā)生。而濾油器的耐壓包含濾芯的耐壓和殼體的耐壓。一般濾芯的耐壓為0.010.1MPa ,這主要靠濾芯有足夠的通流面積，使其壓降小，以避免濾芯被破壞。濾芯被堵塞，壓降便增加。必須注意濾芯的耐壓和濾油器的使用壓力是不同的，當提高使用壓力時，要考慮殼體是否承受得了而和濾芯的耐壓無關(guān)。6.4.3 濾油器的安裝位置圖中是液壓系統(tǒng)中濾油器幾種可能的安裝位置。（1）濾油器（濾清器）1安裝在泵的吸入口，其作用如前文所述。（2）濾油器2安裝在泵出口，屬于壓力管路用

9、濾油器，在保護泵以外的其它元件。一般裝在溢流閥下游管路上或和安全閥并聯(lián)，以防止濾油器被堵塞時泵形成過載。（3）濾油器3安裝在回油管路上，屬于回油管用濾油器，此濾油器的殼體耐壓性可較低。（4）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，故濾油器容量可較小。如其容量2、3相同，則通過流速降低，過濾效果更好。（5）濾油器5為獨立的過濾系統(tǒng)，其作用在不斷凈化系統(tǒng)中之液壓油，常用在大型的液壓系統(tǒng)里。6.4.4 空氣濾清器為防止灰塵進入油箱，通常在油箱的上方通氣孔裝了空氣濾清器。有的油箱利用此通氣孔當注油口，如圖所示為帶注油口的空氣濾清器?？諝鉃V清器的容量必須使液壓系統(tǒng)即使達到最大負荷狀態(tài)時，仍

10、能保持大氣壓力的程度。帶注油口的空氣濾清器一般說來，造成油箱散熱面積不夠，必須采用冷卻器來抑制油溫的原因有三：1）因機械整體的體積和空間使油箱的大小受到限制；2）因經(jīng)濟上的理由，需要限制油箱的大小等；3）要把液壓油的溫度控制得更低。 油冷卻器可分成水冷式和氣冷式兩大類。6.5.1 冷卻器水冷式油冷卻器通常都采用殼管式油冷卻器，它是由一束小管子（冷卻管）裝置在一個外殼里所構(gòu)成。水冷式直管型油冷卻器1.水冷式油冷卻器氣冷式構(gòu)造如圖所示，由風扇和許多帶散熱片的管子所構(gòu)成。其冷卻效率較水冷低，但如果冷卻水取得不易或水冷式油卻器不易安裝的場所，必須采用氣冷式，尤以行走機械的液壓系統(tǒng)使用較多。氣冷式油冷卻

11、器2.氣冷式油冷卻器 油冷卻器安裝在熱發(fā)生體附近，且液壓油流經(jīng)油冷卻器時，壓力不得大于1MPa。有時必須以安全閥來保護，以使它免于高壓的沖擊而造成損壞。1）熱發(fā)生源，如溢流閥附近，如圖示。2）回油路上冷卻溢流閥流出油液的回路 冷卻器裝在回油側(cè)的回路3.油冷卻器安裝的場所3）如液壓裝置很大且運轉(zhuǎn)的壓力很高，此時使用獨立的冷卻系統(tǒng)，如圖所示。獨立冷卻回路 1.功用： (1) 防止內(nèi)、外泄漏，保持系統(tǒng)的工作壓力 (2) 保護環(huán)境，提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量 (3) 節(jié)能 （1）具有良好的密封性能，有適宜的彈性，能補償誤差和磨損，隨壓力的升高能自動提高密封性能；（2）具有良好的相容性。與液體和氣體介質(zhì)以及金屬材料相容；（3）摩擦力小，壽命長；（4）結(jié)構(gòu)簡單、制造使用、維修方便。2. 對密封的要求 （1）按照被密封部分的運動特性分 1）固定連接件間的密封，簡稱定密封； 2）相對運動連接件間的密封，簡稱動密封。 （2）按照密封的作用原理分 1）非接觸式密封，如間隙密封和