液壓與氣壓傳動期末復習重點考點教學講義第4章

1、第四章 液壓輔助裝置液壓輔助裝置包括蓄能器、過濾器、油管與管接頭、 壓力表 與壓力表開關以及油箱等。它們是液壓系統(tǒng)中不可缺少的部分，起完整與完善液壓系統(tǒng)的作用。主要知識點及需掌握的程度 了解蓄能器蓄能器的類型，掌握蓄能器的工作原理和功用，熟悉蓄能器的安裝及使用文法。 了解過濾器的過濾器和過濾精度和過濾器的類型，掌握過濾器的工作原理和功用，熟悉過濾器的 選用及安裝方法。了解油管與管接頭的類型，掌握油管與管接頭的選用及安裝方法。 掌握壓力表與壓力表開關的工作原理，熟悉壓力表與壓力表開關的選用方法。 掌握油箱的功用，了解油箱的結構，掌握油箱容積的確定方法。本章重點及難點：1 蓄能器的工作原理。2 過

2、濾器的類型和工作原理。3 管接頭的連接方法。4 壓力表與壓力表開關的工作原理，壓力表的選用。5 油箱的功用和計算。第一節(jié) 蓄能器蓄能器是儲存壓力能的裝置。它應用于間歇需要大流量的系統(tǒng)中，達到節(jié)約能量、減少投資的目的；也可應用于液壓系統(tǒng)中。起吸收壓力脈動及減小液壓沖擊的作用。一、蓄能器的類型蓄能器主要有重錘式、彈簧式和充氣式三種。最常用的是充氣式蓄能器。充氣式蓄能器利用壓縮氣體儲存能量。 為安全起見， 所充氣體應采用惰性氣體 （ 一般為氮氣 ） 。按 蓄能器的結構可分為直接接觸式和隔離式兩類。隔離式又分為活塞式和氣囊式兩種。(1) 活塞式蓄能器 圖 4-1 所示為活塞式蓄能器 , 利用活塞 2

3、將氣體 1 與液壓油 3 隔離，其優(yōu)點是 結構簡單，工作平穩(wěn)、可靠，安裝、維護方便，壽命長。缺點是由于活塞慣性和摩擦阻力的影響，反 應不夠靈敏，容量較小。(2) 氣囊式蓄能器 圖 4-2 所示，它利用氣囊 3 把油和空氣隔離。氣囊出口上有氣門1，氣門只在為氣囊充氣時才打開，平時關閉。殼體下部有一個提升閥 4，在工作狀態(tài)肘，壓力油液經過提升閥進 入，當油液排空時提升閥可以防止氣囊被擠出。另外，充氣時一定要打開螺塞5，以便把殼體中的氣體放掉，充完氣后再擰緊螺塞5。這種蓄能器，重最輕，慣性小，反應靈敏，容易維護。但氣囊和殼體制造較困難，氣囊的使用壽命也較短。二、蓄能器的功用主要用途如下： 1.短期大

4、量供油。 2. 系統(tǒng)保壓。 3.應急能源。 4.緩和壓力沖擊 .5. 吸收壓力脈動 .三、蓄能器的安裝及使用(自學)第二節(jié) 過濾器一、過濾器的功用和過濾精度 液壓油在使用過程中不斷被污染。統(tǒng)計資料表明，液壓系統(tǒng)的故障約有80%以上是由于油液污染造成的。為了保證系統(tǒng)正常的工作，必須對系統(tǒng)中污染物的顆粒大小及數量予以控制。過濾器的功用 就在于不斷凈化油液，使污染程度控制在允許的范圍內。過濾器的過濾精度通常用能被濾掉的雜質顆粒的公稱尺寸(l m)來表示。通常分為 : 粗、普通、精、特精四個等級，一般要求系統(tǒng)過濾精度小于運動副間隙的一半。此外，壓力越高，對過濾精度要 求亦越高。過濾精度的推薦值(見表

5、4-1 )。二、過濾器的類型 按濾芯的材質和過濾方式，過濾器可分為網式、線隙式、紙芯式、燒結式和磁性式等多種類型。1 網式過濾器網式過濾器也稱濾油網或濾網，應用最普遍，它是用金屬絲 ( 常用黃銅絲 ) 織成方格網敷在有一定 剛性的骨架上作為濾油元件。這種過濾器結構簡單，通油性能好，但過濾效果差。一般作粗過濾用。2. 線隙式過濾器圖 4-3 所示為 XU-B 型線隙式過濾器， 它是用特形的銅線或鋁線 3 依次繞在筒形芯架 2 的外部制成 的。芯架上開有許多縱向糟和徑向糟，油液從鋁線的縫隙中進入糟a，再經槽 b 進入過濾器內部，然后從端蓋 l 的中間孔流出。這種過濾器只能用于吸油管。圖 4-4 所

6、示為帶有殼體的線隙式過濾器， 由于具有殼體 4 ，所以可用于中、 低壓系統(tǒng)的壓力管路中。 這種過濾器工作時，油液從孔 a 進入過濾器內，經線間的縫隙進入濾芯中部后再由孔 b 流出。3 紙芯式過濾器4-5 所示。紙芯式過濾器是用微孔濾紙做的紙芯裝在殼體內而成的，紙芯式過濾器的紙芯構造如圖 為了增大過濾紙的過濾面積，紙芯 l 一般做成折疊式。在紙芯內部有帶孔的鍍錫鐵皮做成的芯架，用 來增加強度，以避免紙芯被壓力油壓破。油液從濾芯外面進入濾芯內部，然后從孔 a 流出。4燒結式過濾器燒結式過濾器結構如圖 4-6 所示。它由殼體 2、燒結式青銅濾芯 3 和端蓋 1 組合而成。其濾芯是 由球狀青銅顆粒用粉

7、末冶金燒結工藝高溫燒結而成的。它利用銅顆粒之間的微孔濾去油中的雜質。5 磁性過濾器磁性過濾器的結構如圖 4-7 所示，內部由鐵環(huán) 1、罩子 2、永久磁鐵 3 組成，永久磁鐵 3 把鐵環(huán) 1 磁化，當油液流過經過鐵環(huán)間隙時，能夠磁化的雜質吸附于鐵環(huán)上。三、過濾器的選用及安裝1 過濾器的選用選用過濾器時應根據： 過濾精度 。通 油 能力。耐壓（包括濾芯的耐壓和殼體的耐壓） 。來選 取過濾器的結構和規(guī)格。2 過濾器的安裝如圖 4-8 ,過濾器可以安裝在：液壓泵的吸油管路上。在通常情況下，泵的吸油口裝粗過濾器， 安裝在壓力油路上或重要元件的前面。泵的輸出管路與重要元件的前面裝精過濾器。安裝在回 油路上

8、。安裝在旁油路上。獨立的過濾系統(tǒng)。第三節(jié) 油管與管接頭液壓系統(tǒng)的元件一般是利用油管和管接頭進行連接，以傳送工作液。油管與管接頭應具有足夠的 強度，良好的密封性，并且壓力損失小，裝拆方便。一、 油 管1. 油管種類及適用場合 液壓傳動中常用的油管有鋼管、銅管、橡膠軟管、尼龍管和塑料管等。 鋼管分為焊接鋼管和無縫鋼管。壓力小于 2.5Mpa 時，可用焊接鋼管；壓力大于 2.5MPa 時，常用 無縫鋼管。鋼管能承受高壓，油液不易氧化，價格低廉。缺點是彎曲和裝配均較困難。紫銅管可承受的壓力為 6.5 lOMPa。裝配時可根據需要彎成任意形狀，因而適用于小型設備及內 部裝配不方便的地方。缺點是成本較高。

9、易使液壓油氧化，抗振能力較弱。橡膠軟管用于連接兩個相對運動部件的油管。 分高壓和低壓兩種。 橡膠軟管安裝方便， 不怕振動， 還能吸收都分液壓沖擊。尼龍管的耐壓只可達 2MPa。目前多用于低壓系統(tǒng)或作為回油管。塑料管一般只用作回油管或泄漏油管。2. 油管的尺寸：根據通過流量 q 和允許流速 v 來確定 d。允許流速 v：吸油管路 0.6 1.5m/s, 壓油管路 2.5 5m/s, 回油管路 1.5 2.5m/s ，通過流量 q 大時取大值。二、管接頭管按頭的種類很多，以其通路數量和方向來分有直通式、直角式和三通等。從油管和管接頭的連 接方式來分有管端擴口式、焊接式和 卡套式 等幾種。下面介紹幾

10、種常用的管接頭。1 擴口式管接頭圖 4-9 為擴口式管接頭，這種管接頭適用于銅管和薄壁鋼管，也可以用來連接尼龍管和塑料管。 這種管接頭結構簡單且造價低，一般適用于中、低壓系統(tǒng)。2 焊接式管接頭圖 4-10 所示為焊接式管接頭，這種管接頭具有結構簡單、制造方便、耐高壓和強烈振動、密封性 能好等優(yōu)點，因而廣泛應用于高壓系統(tǒng)。3 卡套式管接頭圖 4-11 所示為卡套式管接頭，這種管接頭具有裝拆方便、工作可靠、耐高壓和強烈振動、密封性 能好等優(yōu)點，因而廣泛應用于高壓系統(tǒng)。4. 軟管接頭軟管接頭有可拆式和扣壓式兩種 , 常用的扣壓式軟管接頭如圖 4-12 所示。該接頭由外套 2、接頭 芯子 1 和橡膠軟

11、管 3 組成。軟管旋入外套前應將最外層橡膠剝除，安裝時，軟管被擠在外套和接頭芯 子之間，因而被牢固地連接在一起 。它的工作壓力在 lOMPa以下。5活動鉸接式管接頭 鉸接式管接頭用于液流方向成直角的連接。具有可以隨意調整布管方向，安裝方便，占用空間小 的優(yōu)點。鉸接式管接頭按安裝之后成直角的兩油管是否可以相對擺動，可分為固定式和活動式。圖4 13所示為活動鉸接式管接頭的結構圖?；顒鱼q接式管接頭的接頭芯靠肩臺和彈簧卡圈保持與接頭體的相 對位置，兩者之間有間隙可以轉動，其密封由套在芯子外圓的O 形密封圈予以保證。鉸接式管接頭與管道的連接可以是卡套式或焊接式，使用壓力可達32MPa。6快換接頭快換接頭

12、是一種不需要使用任何工具就能實現迅速連接或斷開的管接頭。它適用于需要經常拆裝 的液壓管路。圖 414 所示為快換接頭的結構，圖示為接通工作位置，此時兩個接頭的結合是通過接頭體上的6 12 個鋼球被壓落在接頭體的 V 形槽內實現的。接頭體內的單向閥由前端的頂桿互相頂開，形成油流通道，液體可由一端流向另一端。當需要斷開油路時，只需將外套 5 向左推，同時拉出內接頭體 6。 于是鋼球 4 退出 V 形槽，接頭體的單向閥閥芯在彈簧力的作用下外移，將管道關閉，油液不會外漏。 圖示快換接頭的額定最高工作壓力可達32MPa。第四節(jié) 壓力表 與壓力表開關一、 壓 力表 液壓系統(tǒng)中各點的壓力可以通過壓力表來觀測

13、，壓力表的種類較多，最常見的是彈簧彎管式壓力 表，其工作原理見圖 4-15 。壓力油進入金屬彎管 1, 當壓力升高時。彎管變形而曲率半徑加大，通過杠 桿 4 使扇形齒輪 5 擺動 , 小齒輪 6 轉動 , 帶動指針轉動，在刻度盤 3 上就可讀出壓力值。壓力表精度等級 的數值是壓力最大誤差占量程的百分數。一般機床上使用的壓力表為 2.5 4 級。 選用壓力表時，一般取系統(tǒng)壓力為量程的 2/3 3/ 4，系統(tǒng)最高壓力不越過量程的 3/ 4，壓力表必須直 立安裝。為了防止壓力沖擊而損壞壓力表，常在壓力表的通道上設置阻尼小孔。二、壓力表開關 壓力表開關用來接通或切斷壓力表和測量點之間的通道。壓力表開關

14、按連接測量點的數目有: 一點、三點、六點等幾種；按連接方式不同，有板式和管式兩種。圖 4-16 為板式連接的 K-6B 型壓力表開關的結構原理圖。圖示為非測量位置，此時壓力表經油槽 a、小孔 b與油箱相通。若將手柄推進去，則閥芯上的溝槽a 使壓力表與測量點接通，同時切斷壓力表與油箱的通道，這樣就可測出一點的壓力。若將手柄轉到另一個位置，便可測出另一點的壓力。壓力 表的進油通道很小，可防止指針的劇烈擺動。在液壓系統(tǒng)正常工作后，則應切斷壓力表與系統(tǒng)油路的 通道。第五節(jié) 油箱 油箱主要用來儲存液壓油，此外還可以起到散熱、使?jié)B入油液中的空氣逸出以及使油中的污物沉 淀等作用。有些設備直接用床身兼作油箱

15、（如磨床 ） 。但是，當油溫變化時容易引起床身的熱變形，影響設備 的精度。目前已普遍采用設置單獨油箱，而油箱又分為開式和閉式兩種。開式油箱的結構示意圖如圖 4-16 所示。油箱常用鋼板焊接而成， 為了便于清洗， 蓋板 5 一般做成 可拆開。為了便于排凈存油，底板應有適當的傾斜度。為了便于通風散熱，油箱底部應有底腳，一般 底板與地面間留有 150 2O0mm的距離 。應使雜質主要沉淀在回油區(qū)一側。隔板高度為箱內最低液面 高度的 3/4 左右，它的底部應開出若干孔道，使清洗油箱比較方便。吸油管 4 的管口離油箱底部的距離不應小于管徑的兩倍，以防將沉淀在箱底的臟物吸入；但也不 宜太大，以免將液面上的

16、泡沫吸入或生成旋渦而吸入空氣。管口應切成 45? 角。以增加吸油口的面積。過濾器7 通常為粗過濾器，以減小吸油的阻力?；赜凸?9 應插入液面下，以免回油沖擊液面產生氣泡，但也不宜太低。管口也應切成 45? 角，且 面向箱璧，以提高散熱效率。此外，油箱加油口 10 應裝有空氣過濾器，以防臟物進人箱內。油標 12 設在油箱的壁板上，以隨 時觀察箱內的存油量。油箱的內、外表面應涂上導熱性能良好的防銹和耐油涂料。閉式油箱在結構上要求嚴密封閉，與外部大氣不相通，箱內通入壓縮空氣，所以又稱充壓油箱。 泵的進口壓力為正值， 這樣可以提高泵的吸油性能， 防止產生空穴現象，但需要附設專用的氣源裝置， 因此使用不

17、夠普遍。第六節(jié) 液壓泵站 隨著各工業(yè)部門機械化、自動化程度日益提高，對液壓技術提出了更高的要求，為了滿足日益發(fā) 展的數控機床、機床自動生產線、航空、船舶、軍工等生產的需要，液壓泵站產品應運而生。液壓泵站由泵組、油箱組件、濾油器組件、控溫組件及蓄能器組件等組合而成。它是液壓系統(tǒng)的 動力源，可按機械設備工況需要的壓力、流量和清潔度，提供工作介質。目前液壓泵站產品尚未標準 化，為獲得一套性能良好的液壓系統(tǒng)，建議委托液壓專業(yè)設計廠設計、制造。一些研究單位和專業(yè)廠 開發(fā)了 BJHD系列、 AB-C 系列、 UZ 系列和 UP系列產品，還有適用于中低壓系統(tǒng)的YZ系列及 EZ系列等產品均可供使用者選用。規(guī)模小的單機型液壓泵站，通常將液壓控制閥安裝在油箱面板之上或集成在油路塊上，再安裝在 油箱之上。中等規(guī)模的機組型液壓泵站則將控制閥安裝于一個或幾個閥臺(架)上，閥臺設置在被控 設備(機構)附近。大規(guī)