液壓傳動教案第五章

1、第五章 液壓輔助裝置第一節(jié) 油管及管接頭第二節(jié) 濾油器第三節(jié) 壓力表及表開關(guān)第四節(jié) 密封裝置第五節(jié) 蓄 能 器第六節(jié) 油 箱液壓系統(tǒng)中除了動力元件、執(zhí)行元件、控制元件外；油箱、濾油器、蓄能器、壓力表、密封裝置、管件等，都稱為液壓系統(tǒng)輔助裝置。液壓輔助裝置是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，如果選擇或使用不當(dāng)，會對系統(tǒng)的工作性能及元件的壽命有直接的影響，因此必須給予足夠的重視。注：在設(shè)計系統(tǒng)時，油箱需根據(jù)系統(tǒng)的要求自行設(shè)計，其他輔助裝置已標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，應(yīng)合理選用。第五章 液壓輔助裝置一、液壓系統(tǒng)中使用的油管種 類特點和適用場硬管鋼管能承受高壓，價格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配時不能任意彎曲；常在裝

2、拆方便處用作壓力管道，中、高壓用無縫管，低壓用焊接管紫銅管易彎曲成各種形狀，但承壓能力一般不超過6.510MPa，抗振能力較弱，又易使油液氧化；通常用在液壓裝置內(nèi)配接不便之處第一節(jié) 油管及管接頭軟管尼龍管乳白色半透明，加熱后可以隨意彎曲成形或擴口，冷卻后又能定形不變，承壓能力因材質(zhì)而異，自2.5MPa至8MPa不等塑料管質(zhì)輕耐油，價格便宜，裝配方便，但承壓能力低，長期使用會變質(zhì)老化，只宜用作壓力低于0.5MPa的回油管、泄油管等橡膠管高壓管由耐油橡膠夾幾層鋼絲編織網(wǎng)制成，鋼絲網(wǎng)層數(shù)越多，耐壓越高，價昂，用作中、高壓系統(tǒng)中兩個相對運動件之間的壓力管道低壓管由耐油橡膠夾帆布制成，可用作回油管道油管

3、的安裝要求： 1、油管的安裝應(yīng)橫平豎直，盡量減少轉(zhuǎn)彎。管道應(yīng)避免交叉，在裝配液壓系統(tǒng)時，油管的彎曲半徑不能太小，一般應(yīng)為管道半徑的35倍。應(yīng)盡量避免小于900彎管，平行或交叉的油管之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隔（一般的距離要大于100mm）并用管夾固定，以防振動和碰撞。 2、軟管直線安裝時要有30左右的余量，以適應(yīng)油溫變化、受拉和振動的需要。彎曲半徑要大于9倍軟管外徑，彎曲處到管接頭的距離至少等于6倍外徑。 二、管接頭管接頭用于油管與油管、油管與液壓元件間的連接。它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各項條件。管接頭的分類：1、按接頭的通路方向分：直通、直角、三

4、通、四通、鉸接等形式2、按其與油管的連接方式分：有管端擴口式、卡套式、焊接式、扣壓式。管接頭與機體的連接常用圓錐螺紋和普通細牙螺紋，用圓錐螺紋連接時，應(yīng)外加防漏填料，用普通細牙螺紋連接時，應(yīng)采用組合密封墊，且應(yīng)在被連接件上加工出一個小平面管接頭的種類很多，下圖所示為幾種常用的管接頭結(jié)構(gòu)。1、擴口式管接頭擴口式薄壁管接頭應(yīng)用： 適用于銅管或薄壁鋼管的連接，也可用來連接尼龍管和塑料管，在一般的壓力不高的機床液壓系統(tǒng)中（一般小于8Mpa），應(yīng)用較為普遍。 2、夾套式管接頭 夾套式管接頭的特點及應(yīng)用： 當(dāng)旋緊管接頭的螺母時，利用夾套兩端的錐面使夾套產(chǎn)生彈性變形來夾緊油管。這種管接頭裝拆方便，適用于高壓

5、系統(tǒng)的鋼管連接，但制造工藝要求高，對油管要求嚴(yán)格，需采用冷拔無縫鋼管。 常用于高壓系統(tǒng)中，其工作壓力可達32Mpa。 3、焊接式管接頭 焊接式鋼管接頭的特點及應(yīng)用： 連接簡單，O型密封圈密封可靠，工作壓力可達32Mpa；球面與錐面接觸的安裝要求不很嚴(yán)格，但密封性較差，其最高工作壓力應(yīng)低于8Mpa。 主要用來連接管壁較厚的鋼管，用在壓力較高的液壓系統(tǒng)中。 4、卡套式鉸接管接頭5、扣壓式軟管接頭特點及應(yīng)用 可用于工作壓力為6-40Mpa系統(tǒng)中軟管的連接，在裝配時須剝離膠層，然后在專門的設(shè)備上扣壓而成6、快速裝拆接頭 這種接頭使用方便，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，壓力損失小，常用在各種液壓試驗臺，及需經(jīng)常斷開油路

6、的場合。各種管接頭均已標(biāo)準(zhǔn)化，選用時可查閱有關(guān)液壓手冊一、功用 濾油器的功用是過濾混在液壓油液中的雜質(zhì)，降低進入系統(tǒng)中油液的污染度，保證系統(tǒng)正常地工作。 二、選用濾油器的基本要求1、 過濾精度要高。 過濾精度：濾油器濾除雜質(zhì)顆粒直徑d的公稱尺寸。 可分為四個等級： (單位為：微米) 粗過濾器（d100） 普通過濾器（d10100） 精過濾器（d510） 特精濾油器（d 1 5 ） 不同的液壓系統(tǒng)有不同的過濾精度要求，參見課本表5-1第二節(jié) 濾油器2、 通流能力要大 3、 強度要高 4、 易于清洗和更換，便于拆裝與維護三、濾油器的類型及其選用 濾油器按其濾芯材料和結(jié)構(gòu)形式的不同來分，有網(wǎng)式濾油器

7、、線隙式濾油器、紙芯式濾油器、磁性濾油器、燒結(jié)式濾油器1、網(wǎng)式過濾器 其濾芯以銅網(wǎng)為過濾材料，在周圍開有很多孔的塑料或金屬筒形骨架上，包著一層或兩層銅絲網(wǎng)，其過濾精度取決于銅網(wǎng)層數(shù)和網(wǎng)孔的大小有80，100，180微米三個規(guī)格。這種濾油器結(jié)構(gòu)簡單，通流能力大，清洗方便，但過濾精度低，一般用于液壓泵的吸油口。2、線式過濾器結(jié)構(gòu)原理：特形金屬線纏繞在筒形芯架上，制成濾芯，利用線間間隙過濾雜質(zhì)。過濾精度為30-100m特點：結(jié)構(gòu)簡單，過濾精度較高，通流能力大，但不易清洗應(yīng)用：常安裝在壓力管路上，用以保護系統(tǒng)中較精密或易堵塞的液壓元件，其通油壓力可達6.332Mpa3、紙芯式過濾器工作原理：用微孔過濾

8、紙折迭成星狀繞在骨架上形成，利用濾紙的微孔過濾。特點：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，過濾精度高，但通流能小，強度 低，易堵塞，無法清洗，需經(jīng)常更換濾芯。應(yīng)用：特別適用于精濾。又因為濾芯能承受的壓力差較小，為了保證過濾器正常工作，不致因污染物逐漸聚積在濾芯引起壓差增大，而壓破紙芯，過濾器頂部通常裝有污染指示器。高壓紙芯濾油器的通油壓力可達32Mpa，用于壓力管路中。低壓紙芯式濾油器的通油壓力壓力為1.6Mpa，主要用于回油管路或低壓系統(tǒng)中。4、燒結(jié)式過濾器工作原理：由顆粒狀錫青銅粉末壓制后燒結(jié)而成，利用顆粒之間的微小間隙過濾。過濾精度為：10100微米，壓力損失為0.030.2Mpa。特點：強度高，抗沖擊性

9、能好，抗腐蝕性好，耐高 溫，過濾精度高，制造簡單，但易堵塞，難清洗，顆粒會脫落。應(yīng)用：一般用于精密過濾，多為工程機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)中。5、磁性過濾器工作原理：利用磁鐵吸附油液中的鐵質(zhì)微粒特點：對磁化的雜質(zhì)濾除效果很好，缺點是維護較復(fù)雜應(yīng)用：適用于經(jīng)常加工鑄鐵件的機床液壓系統(tǒng)。四、濾油器的安裝位置(1)要裝在泵的吸油口處： 泵的吸油路上一般都安裝有粗濾油器，目的是濾去較大的雜質(zhì)微粒以保護液壓泵，此外濾油器的過濾能力應(yīng)為泵流量的兩倍以上，壓力損失小于0.02MPa。(2)安裝在泵的出口油路上： 此處安裝濾油器的目的是用來濾除可能侵入閥類等元件的污染物。其過濾精度應(yīng)為1015m，且能承受油路上的工作

10、壓力和沖擊壓力，壓力降應(yīng)小于0.35MPa。同時應(yīng)安裝安全閥以防濾油器堵塞。(3)安裝在系統(tǒng)的回油路上：這種安裝起間接過濾作用。一般與過濾器并連安裝一背壓閥，當(dāng)過濾器堵塞達到一定壓力值時，背壓閥打開。(4)安裝在系統(tǒng)分支油路上。(5)單獨過濾系統(tǒng)：大型液壓系統(tǒng)可專設(shè)一液壓泵和濾油器組成獨立過濾回路。注：液壓系統(tǒng)中除了整個系統(tǒng)所需的濾油器外，還常常在一些重要元件(如伺服閥、精密節(jié)流閥等)的前面單獨安裝一個專用的精濾油器來確保它們的正常工作。過濾器安裝注意 一般過濾器只能單方向使用，即進出油口不可反接，以利于濾芯清洗和安全。必要時可增設(shè)單向閥和過濾器，以保證雙向過濾。目前雙向過濾器已問世。第三節(jié)

11、壓力表及表開關(guān)一、壓力表作用：觀測液壓系統(tǒng)各部位的壓力，以便調(diào)整和控制。工作原理：注意：用壓力表測量壓力時，被測壓力不應(yīng)超過壓力表量程的3/4。壓力表必須直立安裝，二、壓力表開關(guān)1、作用：接通斷開壓力表和油路通道。2、工作原理：圖示位置壓力表與油路斷開，當(dāng)手柄向右移動時，測量點和壓力表接通，開始測量。二、壓力表開關(guān)3、特點：壓力表開關(guān)有一點、二點、三點、六點等，多點壓力表開關(guān)，可使壓力表油路分別與幾個被測油路相連通，從而用一個壓力表即可檢測多點處的壓力。4、注意：當(dāng)液壓系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)后，應(yīng)將手柄拉出，使壓力表和系統(tǒng)油路斷開，以保護壓力表并延長其使用壽命。密封裝置的作用：防止液壓元件和液壓

12、系統(tǒng)中的液壓油泄漏，保證必要的工作壓力，還可以防止外漏油液污染工作環(huán)境，節(jié)省油料。第四節(jié) 密封裝置密封裝置的要求：應(yīng)具有良好的密封性能，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，價格低廉。密封材料的摩擦系數(shù)要小，耐磨，壽命長且磨損后能以自動補償。1、間隙密封（1）工作原理：通過精密加工，使相對運動零件的配合表面之間有極微小的間隙（0.010.05mm）而實現(xiàn)密封，為增加泄漏油的阻力，常在圓柱面上加工幾條環(huán)形小槽（三角形環(huán)形槽（平衡槽） ，油在這些槽中形成渦流，從而減少泄漏。（2）特點：結(jié)構(gòu)簡單，摩擦阻力小，能耐高溫，是一種最簡便而緊湊的密封方式。缺點是密封效果差，密封性能隨工作壓力的升高而變差，配合面磨損后無法補償

13、，尺寸較大的缸，要達到間隙密封所需要的加工精度比較困難，也不經(jīng)濟。（3）應(yīng)用：間隙密封常用在尺寸較小，壓力較低，速度較高的活塞和缸體內(nèi)孔間的密封2、O型密封圈密封（1）結(jié)構(gòu)：其截面為圓形，一般用耐油橡膠制成。（2）特點：結(jié)構(gòu)簡單，密封性能好，摩擦阻力小，制造容易，成本低，安裝溝槽尺寸小，使用方便，其工作壓力可達70Mpa，工作溫度可達401200C。（3）應(yīng)用：應(yīng)用廣泛。可用于作直線往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動的動密封，又可用于靜密封，既可用于外徑密封，也可用于內(nèi)徑密封和端面密封。（4）注意：o型密封圈安裝時要有合理的預(yù)壓縮量，它在溝槽中受到油壓作用變形，會緊貼槽側(cè)及配合間的壁，因而其密封性能可隨壓力的

14、增加而提高。O型密封圈及其安裝溝槽的尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)需要在液壓設(shè)計手冊中查取。3、Y型密封圈密封（1）結(jié)構(gòu)：其截面為Y形，一般用耐油橡膠制成。（2）工作原理：利用油的壓力使兩唇邊緊壓在配合件的兩結(jié)合面上實現(xiàn)密封。其密封能力可隨壓力的升高而提高，并且在磨損后有一定的自動補償能力。（3）特點：工作壓力不大于20Mpa，使用溫度為30800C（4）應(yīng)用：一般用于軸、孔作相對移動，且速度較高的場合下。例：活塞與缸筒之間的密封、活塞桿和端蓋的密封。既可作軸的密封圈，也可作孔的密封圈。4、V型密封圈密封（1）結(jié)構(gòu)：其截面為V形，由多層涂織物壓制而成。由形狀不同的支承環(huán)、密封環(huán)、壓環(huán)組成。（2）工作原

15、理：當(dāng)壓環(huán)壓緊密封環(huán)時，支承環(huán)可使密封環(huán)產(chǎn)生變形而起密封作用。（3）特點：工作壓力可達50Mpa，使用溫度為40800C。安裝時應(yīng)將密封環(huán)的開口面向壓力腔。調(diào)整壓環(huán)壓力時，應(yīng)以不漏油為限，不可壓的過緊，以防密封阻力過大。密封長度大，密封性能好，但其摩擦阻力較大。（4）應(yīng)用：用于壓力較高，移動速度較低的場合。例如：液壓壓力機中，高壓大直徑活塞和缸筒間的密封。第五節(jié) 蓄 能 器一、功用：主要是儲存油液多余的壓力能，并在需要時釋放出來。在液壓系統(tǒng)中蓄能器常用來。具體為： 1、作輔助動力源或緊急動力源； 2、吸收沖擊和消除壓力沖擊 3、保壓和補充泄漏二、分類：蓄能器主要有彈簧式和充氣式兩大類，其中充氣

16、式又包括氣瓶式、活塞式和皮囊式三種。三、結(jié)構(gòu)：以氣瓶式蓄能器為例。1、結(jié)構(gòu)：見右圖所示2、工作原理： 氣壓 油壓 釋放能量 3、特點：重量輕、尺寸小、安裝容易、維護方便、慣性小、反應(yīng)靈敏，但氣囊制造困難。 4、既可用于蓄能、又可用于緩和沖擊、吸收脈動四、安裝和使用注意事項1 充氣式蓄能器中應(yīng)使用惰性氣體（一般為氮氣）2 蓄能器一般應(yīng)垂直安裝，油口向下。3 必須用支架或支板將蓄能器固定，且便于檢查、維修的位置，并遠離熱源4 用作降低噪聲、吸收脈動和沖擊的蓄能器應(yīng)盡可能靠近振源。5 蓄能器與管路之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣 或檢修時用，與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止油液倒流保護泵與系統(tǒng)。 6 搬運和拆

17、裝時應(yīng)排出壓縮氣體注意安全。第六節(jié) 油 箱一、功用 油箱的功用主要是儲存油液，此外還起著散發(fā)油液中熱量(在周圍環(huán)境溫度較低的情況下則是保持油液中熱量)、釋出混在油液中的氣體、沉淀油液中污物等作用。二、結(jié)構(gòu) 液壓系統(tǒng)中的油箱有整體式和分離式兩種。整體式油箱利用主機的內(nèi)腔作為油箱，這種油箱結(jié)構(gòu)緊湊，各處漏油易于回收，但增加了設(shè)計和制造的復(fù)雜性，維修不便，散熱條件不好，且會使主機產(chǎn)生熱變形。分離式油箱單獨設(shè)置，與主機分開，減少了油箱發(fā)熱和液壓源振對主機工作精度的影響，因此得到了普遍的采用，特別在精密機械上。 三、安裝：四、冷卻器和加熱器 油箱中油液的溫度一般在30500C,最高溫度不超過650C，最低溫度不應(yīng)低于150C。有時用冷卻器或加熱器來控制油溫。（一）冷卻器 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