液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)課件 3.1 液壓輔助元件-蓄能器、過濾器和油箱

液壓輔助元件

——蓄能器、過濾器和油箱液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)學(xué)習(xí)過程課前學(xué)習(xí)網(wǎng)上教學(xué)資源；多媒體課件演示蓄能器、過濾器、油箱的功用及應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)液壓輔助元件蓄能器、過濾器、油箱的應(yīng)用理解學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉液壓輔助元件蓄能器、過濾器、油箱的結(jié)構(gòu)和工作原理。教學(xué)難點(diǎn)液壓輔助元件蓄能器、過濾器、油箱的結(jié)構(gòu)和工作原理3液壓輔助元件液壓系統(tǒng)中的輔助元件包括蓄能器、過濾器、油箱、管件、密封件、熱交換器、壓力表等，除油箱通常需要自行設(shè)計(jì)外，其余均為標(biāo)準(zhǔn)件。這些元件對(duì)液壓系統(tǒng)的性能、效率、溫升、噪聲和使用壽命有很大的影響。因此，在選用液壓輔助元件時(shí)必須予以足夠的重視。本次課我們重點(diǎn)介紹蓄能器、過濾器和油箱。4蓄能器液壓系統(tǒng)中一種儲(chǔ)存和釋放油液壓力能的裝置。根據(jù)加載方式可分為重錘式（圖a）、彈簧式（圖b）和充氣式三種。充氣式蓄能器是利用氣體的壓縮和膨脹來儲(chǔ)存和釋放能量，用途較廣，如活塞式（圖c）、氣囊式（圖d）、隔膜式蓄能器（圖e）。主要介紹活塞式和氣囊式。5蓄能器1.活塞式蓄能器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、易安裝、維修方便、壽命長(zhǎng)活塞慣性和摩擦阻力較大，反應(yīng)靈敏性差，容量較小，缸體與活塞之間有密封，成本較高。用于蓄能或供中、高壓系統(tǒng)吸收壓力的脈動(dòng)。1—活塞：2—缸筒；3—?dú)忾T6蓄能器2.氣囊式蓄能器氣體和液體完全隔開，重量輕、慣性小、反應(yīng)靈敏、結(jié)構(gòu)緊湊、容易維護(hù)。應(yīng)用最廣泛的一種蓄能器。但氣囊和殼體制造比較困難，氣囊的使用壽命也較短。l——充氣閥2——?dú)饽遥?/p>

3——?dú)んw；4——菌形閥；

5——放氣塞；7蓄能器1.作輔助動(dòng)力源當(dāng)執(zhí)行元件不工作或運(yùn)動(dòng)速度很低時(shí)，蓄能器儲(chǔ)存液壓泵的全部或部分能量；當(dāng)執(zhí)行元件工作或運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，蓄能器釋放能量獨(dú)立工作或與液壓泵一同向執(zhí)行元件供油蓄能器的功用是將液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力能儲(chǔ)存起來，在需要時(shí)重新放出。主要作用：8蓄能器2.保壓補(bǔ)漏若液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件需長(zhǎng)時(shí)間保持某一工作狀態(tài)，如夾緊工件或舉頂重物，為節(jié)省動(dòng)力消耗，要求液壓泵停機(jī)或卸載。此時(shí)可在執(zhí)行元件的進(jìn)口處并聯(lián)蓄能器，由蓄能器補(bǔ)償泄漏、保持恒壓，以保證執(zhí)行元件的工作可靠性。9蓄能器3.作應(yīng)急動(dòng)力源某些液壓系統(tǒng)要求在液壓泵發(fā)生故障或失去動(dòng)力時(shí)，執(zhí)行元件應(yīng)能繼續(xù)完成必要的動(dòng)作以緊急避險(xiǎn)、保證安全。4.吸收脈動(dòng)，降低噪聲當(dāng)液壓系統(tǒng)采用齒輪泵和柱塞泵時(shí)，因其瞬時(shí)流量脈動(dòng)將導(dǎo)致系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)，從而引起振動(dòng)和噪聲。此時(shí)可在液壓泵的出口安裝蓄能器吸收脈動(dòng)，降低噪聲，減少因振動(dòng)損壞儀表和管接頭等元件。10蓄能器5.吸收液壓沖擊換向閥的突然換向，液壓泵的突然停止工作，執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的突然停止等原因，液壓系統(tǒng)管路內(nèi)的液體流動(dòng)會(huì)發(fā)生急劇變化，產(chǎn)生液壓沖擊。系統(tǒng)的安全閥來不及開啟會(huì)造成系統(tǒng)中的儀表、密封損壞或管道破裂。若在沖擊源的前端管路上安裝蓄能器，則可以吸收或緩和這種壓力沖擊。11蓄能器蓄能器注意事項(xiàng)1、充氣式蓄能器中應(yīng)使用惰性氣體（一般為氮?dú)猓?、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在便于檢查、維修的位置，并遠(yuǎn)離熱源。4、用作降低噪聲、吸收脈動(dòng)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(shí)用，與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥防止油液倒流保護(hù)泵與系統(tǒng)。6、搬運(yùn)和拆裝時(shí)應(yīng)排出壓縮氣體—注意安全。12過濾器功用：對(duì)液壓油進(jìn)行過濾，濾除液壓油中的固體雜質(zhì)，使液壓油保持清潔，保證液壓系統(tǒng)正常地工作。液壓系統(tǒng)中70％～80%以上的故障是由于液壓油被污染而造成的。因此，過濾器是液壓系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。原理：使液壓油流過多孔的過濾介質(zhì)，液壓油中的固體雜質(zhì)被截留在過濾介質(zhì)上，從而達(dá)到從液壓油中分離固體雜質(zhì)的目的。13過濾器主要性能指標(biāo)：過濾精度、通流能力、壓力損失等，其中過濾精度為主要指標(biāo)。1.過濾精度指過濾器對(duì)各種不同尺寸的固體顆粒的濾除能力，是選用過濾器時(shí)首先要考慮的一個(gè)參數(shù)，直接關(guān)系到液壓系統(tǒng)中油液的清潔度等級(jí)2.通流能力：一般用額定流量表示，與過濾器濾芯的過濾面積成正比。3.壓力損失：指過濾器在額定流量下的進(jìn)、出油口間的壓差。一般過濾器的通流能力越好，壓力損失也越小。4.其他性能：過濾器的其他性能主要指濾芯強(qiáng)度、濾芯壽命、濾芯耐腐蝕性等定性指標(biāo)。不同過濾器這些性能會(huì)有較大的差異，可以通過比較確定各自的優(yōu)劣。14過濾器按過濾精度，過濾器可分為精過濾器和粗過濾器兩種；按濾芯結(jié)構(gòu)分，過濾器可分為網(wǎng)式、線隙式和燒結(jié)式等；按過濾材料的過濾原理來分，過濾器可分為表面型、深度型和磁性濾油器。15過濾器1.表面型過濾器濾芯表面上分布有均勻的通孔，濾芯表面直接與液壓油接觸，可以將大于通孔的微粒污物截留在濾芯油液上游一面。最常用的有網(wǎng)式和線隙式過濾器兩種。一般安裝在液壓泵的吸油管口上用以保護(hù)液壓泵。這種過濾器的特點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油性能好，過濾精度較高，所以應(yīng)用較普遍；缺點(diǎn)是不易清洗，濾芯強(qiáng)度低。多用于中、低壓系統(tǒng)。16過濾器（1）網(wǎng)式過濾器過濾精度與銅絲網(wǎng)的網(wǎng)孔大小、銅網(wǎng)的層數(shù)有關(guān)。過濾精度為80—180μm。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力大，壓力損失小，清洗方便，但是過濾精度低。應(yīng)用:多在系統(tǒng)的吸油路上起粗濾用。17過濾器（2）線隙式過濾器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30-100μm。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過濾精度較高，通流能力大，但不易清洗，一般用于低壓回路或輔助回路。線隙式濾油器18過濾器（2）線隙式過濾器19過濾器2.深度型過濾器深度型過濾器的濾芯材料為多孔可透性材料，內(nèi)部具有曲折迂回的通道，大于表面孔徑的污染物顆粒直接被攔截在靠油液上游的外表面，再利用內(nèi)部曲折迂回的通道吸附、沉淀、阻截進(jìn)入過濾材料內(nèi)部的較小污染物顆粒。20過濾器紙芯式過濾器用微孔過濾紙折迭成星狀繞在骨架上形成，利用濾紙的微孔過濾。過濾精度高5~30μm。其優(yōu)點(diǎn)是過濾精度高；缺點(diǎn)是堵塞后無法清洗，需定期更換紙芯，強(qiáng)度低。一般用于精過濾系統(tǒng)。21過濾器紙芯式過濾器22過濾器燒結(jié)式過濾器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。過濾精度高10~100μm。這種過濾器的特點(diǎn)是強(qiáng)度大，可制成各種形狀，制造簡(jiǎn)單，過濾精度高；缺點(diǎn)是難清洗，金屬顆粒易脫落。常用于需要精過濾的場(chǎng)合。燒結(jié)式濾油器23過濾器燒結(jié)式過濾器24過濾器3.磁性過濾器磁性過濾器的濾芯采用永久磁性材料制作，將油液中對(duì)磁性敏感的金屬顆粒被吸附到濾芯上，如鐵屑、鐵粉或磁性磨料。它一般與深度型過濾器和表面型過濾器結(jié)合使用，形成復(fù)合式過濾器，對(duì)加工金屬的機(jī)床液壓系統(tǒng)特別適用。25過濾器過濾器的安裝過濾器在液壓系統(tǒng)中有以下幾種安裝位置：1.安裝在泵的吸油口2.安裝在泵的出口3.安裝在系統(tǒng)的回油路上4.安裝在獨(dú)立的過濾系統(tǒng)26過濾器過濾器安裝注意在使用過濾器時(shí)還應(yīng)注意過濾器只能單向使用，按規(guī)定液流方向安裝，以利于濾芯清洗和安全。清洗或更換濾芯時(shí)，要防止外界污染物侵入液壓系統(tǒng)。27油箱油箱的功用主要是儲(chǔ)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、沉淀油中的污物等作用。液壓系統(tǒng)中的油箱有開式和閉式兩種。開式油箱，液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式結(jié)構(gòu)的油箱中的油液與大氣是隔絕，用于壓力油箱，里面充有一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達(dá)0.05MPa。多用于行走設(shè)備及車輛。28油箱29油箱1.基本結(jié)構(gòu)：為得到最大的散熱面積，油箱以立方體和長(zhǎng)方體為主。最高油面為總高的80%。箱蓋的大小與上面放置的裝置有關(guān)。油箱用2.5～5mm的鋼板制成。大容量的油箱采用骨架式結(jié)構(gòu)。30油箱2.設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）油箱應(yīng)有足夠的容量。油面高度不超過油箱高度的0.8倍。（2）泵的吸油管與系統(tǒng)回油管之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些，管口都應(yīng)插于最低液面以下，但離油箱底要大于管徑的2-3倍，離箱壁要有3倍管徑的距離，以免吸空和飛濺起泡?；赜凸芸趹?yīng)截成45°斜角，以增大回流截面，并使斜面對(duì)著箱壁，以利散熱和沉淀雜質(zhì)（3）吸油管端部要安裝過濾器，過濾器應(yīng)浸沒在油液中，以防止吸油時(shí)吸入空氣。31油箱2.設(shè)計(jì)要點(diǎn)（4）在油箱中設(shè)置隔板，隔板高度一般取油面高度的3/4。以便將吸、回油隔開，迫使油液循環(huán)流動(dòng)，利于散熱和沉淀。（5）油箱底部應(yīng)做成適當(dāng)斜度，并設(shè)置放油塞。油箱箱蓋上應(yīng)安裝空氣濾清器；大油箱還應(yīng)在側(cè)面設(shè)計(jì)清洗窗口。（6）油箱側(cè)壁要安裝油位指示計(jì)，以