液壓與氣動技術(shù) 第2版 課件 項目五 液壓輔助元件

項目五

液壓輔助元件【項目要點】◆能正確安裝和使用蓄能器?！裟苷_安裝和使用過濾器?！裟苷_使用和維護油箱。【知識目標】◆能掌握蓄能器的工作原理、功用及應(yīng)用?！裟苷莆者^濾器的工作原理及應(yīng)用?！裟苷莆沼拖涞墓τ眉笆褂?。◆能掌握密封元件的工作機理及應(yīng)用。項目任務(wù)任務(wù)一油管與管接頭的使用任務(wù)二過濾器的使用任務(wù)三蓄能器的使用任務(wù)四熱交換器的使用任務(wù)五油箱的使用任務(wù)六密封裝置的使用任務(wù)七壓力表及壓力表開關(guān)的使用液壓系統(tǒng)中，除了動力原件、控制調(diào)節(jié)元件、執(zhí)行元件之外，還包括輔助元件。

輔助元件是液壓系統(tǒng)必不可少的組成部分。主要包括油管、管接頭、蓄能器、過濾器、油箱、密封元件、熱交換器等。這些元件主要對液壓系統(tǒng)的性能、效率、溫度、噪音和壽命有很大的影響。任務(wù)一油管與管接頭的使用任務(wù)目標：掌握油管及油管接頭的作用；了解油管接頭的分類及結(jié)構(gòu)；能夠正確使用和安裝油管及油管接頭；能夠獨立排除油管及管接頭的常見故障。任務(wù)描述：排除油管及管接頭的常見故障。油管與管接頭的種類和使用液壓系統(tǒng)中，通過利用油管和管接頭把元件連接起來，傳遞能量。油管與管接頭的種類和使用（1）油管的種類和使用價格低廉、耐高壓、耐腐蝕、剛性好，但裝配時不易彎曲。包括有縫鋼管和無縫鋼管兩種。高壓條件下使用無縫鋼管（合金鋼管）；低壓條件下使用有縫鋼管（焊接鋼管）。價格高，抗震能力差，易氧化。易彎曲成型，安裝方便，只用于儀表裝配不便處。（1）油管的種類和使用用于柔性連接，分低壓和高壓兩種。最高壓力達40MPa。耐油、價格低、裝配方便，長期使用易老化。適用于壓力低于0.5MPa回油管和泄油管。新型材料一般用于2.5---8MPa的液壓系統(tǒng)。用于高壓小通徑管道（1）油管的種類和使用油管材料材料多用鋼管或橡膠管，選用時由耐壓、裝配的難易來決定。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；控制油路中流量小，多用小銅管；考慮配管和工藝方便，在中、低壓油路中也常使用銅管；高壓油路一般使用冷拔無縫鋼管，必要時也采用價格較貴的高壓軟管。高壓軟管是由橡膠中間加一層或幾層鋼絲編織網(wǎng)制成。高壓軟管比硬管安裝方便，可以吸收振動。（1）油管的種類和使用在裝配液壓系統(tǒng)時，油管的彎曲半徑不能太小，一般應(yīng)為管道半徑的3～5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?shù)拈g隔并用管夾固定，以防振動和碰撞。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3～4m/s左右，對于吸油管路，考慮泵的吸入和防止氣穴，通常流速在0.6～1.5m/s左右。（2）管接頭的種類和使用（2）管接頭的種類和使用管端擴口式適合用于銅管和薄壁鋼管之間的連接。接管先擴成74°～90°的喇叭口，后裝配，使用壓力一般小于16MPa。（2）管接頭的種類和使用卡套式卡套是一個在內(nèi)圓端部帶有鋒利刃口的金屬環(huán)，裝配時因刃口切入被連接的油管而起到連接和密封作用。所用油管外徑一般不超過42mm，使用壓力可達40MPa，工作可靠，拆裝方便，但對卡套的制造工藝要求較高。（2）管接頭的種類和使用焊接式焊接式油管結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，耐高壓，密封性能好，對焊接質(zhì)量要求很高。密封時，一般使用密封圈或者采用球面壓緊密封的方法。（2）管接頭的種類和使用扣壓式接頭外套的內(nèi)壁有環(huán)形切槽，接頭芯的外壁呈圓柱形，上有周向切槽。用鉚管機扣壓后使用，最高壓力可達40MPa。（2）管接頭的種類和使用快速接頭快速接頭是一種不需要任何工具，能實現(xiàn)迅速連接或斷開的油管接頭，適用于需要經(jīng)常拆卸的液壓管路。任務(wù)二過濾器的使用任務(wù)目標：掌握過濾器的功用和主要性能參數(shù)；了解各同類型的過濾器的結(jié)構(gòu)；能夠正確選用和安裝過濾器；能獨立解決過濾器的常見故障。任務(wù)描述：獨立解決過濾器的常見故障。過濾器（filter）用來維護油液的清潔，防止油液的污染。過濾器（filter）由濾芯和殼體組成，過濾器是靠濾芯上面的微小間隙或小孔來阻隔混入油液中雜質(zhì)的。過濾器可分成液壓管路中使用的和油箱中使用的兩種。油箱中使用的過濾器亦稱為濾清器和粗濾器，是用來過濾掉0.1mm3以上容易造成泵損壞的雜質(zhì)的。分為：殼裝濾清器，裝在泵和油箱吸油管途中。無外殼濾清器，安裝在油箱內(nèi)，拆裝不方便，但價格便宜。殼裝過濾器主要用于液壓泵和油箱之間的吸油管路上。一般為粗過濾器。無殼裝過濾器，用于油箱內(nèi)部，過濾雜質(zhì)，拆裝不方便，但價格便宜。（1）過濾器的種類網(wǎng)式過濾器

結(jié)構(gòu)簡單，通油能力強，清洗方便，壓力損失?。坏^濾精度低，銅質(zhì)濾網(wǎng)會使油液氧化加劇，需經(jīng)常清洗。（1）過濾器的種類線隙式過濾器結(jié)構(gòu)簡單，通油能力強，過濾精度比網(wǎng)式過濾器高，但不易清洗，常用于低壓系統(tǒng)。（1）過濾器的種類紙芯式過濾器過濾精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，通油能力大，工作壓力可達38MPa。但需經(jīng)常更換濾芯。（1）過濾器的種類燒結(jié)式過濾器過濾精度較高，強度大，承受熱應(yīng)力和沖擊性能好，能在較高溫度下工作，有良好的抗腐蝕能力，性能穩(wěn)定。但易堵塞，難清洗，使用中燒結(jié)顆粒易脫落。（1）過濾器的種類磁性式過濾器特種用途，過濾鐵雜質(zhì)，可以與其他過濾材料組合使用。適用于經(jīng)常加工鑄件的機床液壓系統(tǒng)當中。（2）過濾器的使用使用要求1、滿足液壓系統(tǒng)對過濾精度的要求粗過濾器（0.1mm）、普通過濾器（0.01mm~0.1mm）、精密過濾器（0.005~0.01mm)、特精密過濾器(0.001~0.005mm)。系

統(tǒng)

類

別潤

滑

系

統(tǒng)傳

動

系

統(tǒng)伺

服

系

統(tǒng)特殊要求系統(tǒng)壓力/MPa0～2.5≤7＞7≤35≤21≤35顆粒度/mm≤0.1≤0.05≤0.025≤0.005≤0.005≤0.001（2）過濾器的使用

2、滿足液壓系統(tǒng)對過濾能力的要求為降低阻力，濾油器的容量為泵流量的2倍以上。

3、過濾器應(yīng)具有一定的機械強度

4、考慮過濾器其他功能

對于不能停機的液壓系統(tǒng)，必須選擇切換式結(jié)構(gòu)的過濾器，可以不停機更換濾芯；對于需要濾芯堵塞報警的場合，則可選擇帶發(fā)信裝置的過濾器。

（2）過濾器的使用安裝要求安裝在液壓泵的吸油管路上安裝在壓油管路上安裝在回油管路上安裝在輔助泵的輸油管路上一般在液壓泵的吸油管路上安裝粗過濾器；在重要液壓元件前安裝精過濾器，也應(yīng)在回油管路上安裝精濾器。在液流方向經(jīng)常改變的地方，不應(yīng)安裝過濾器。為了保護過濾器，應(yīng)使用報警器或與安全閥并聯(lián)使用，經(jīng)常觀察，定期清洗。任務(wù)三蓄能器的使用任務(wù)目標：掌握蓄能器的功用、安裝和使用；了解蓄能器的分類及結(jié)構(gòu)；能獨立解決蓄能器的常見故障。任務(wù)描述：以NXQ型氣囊式蓄能器為例說明來解決蓄能器的常見故障。（1）蓄能器的工作原理當系統(tǒng)壓力高于蓄能器內(nèi)壓力時，系統(tǒng)中的液體充進蓄能器中，直至蓄能器內(nèi)外壓力保持平衡。當系統(tǒng)壓力低于蓄能器內(nèi)壓力時，蓄能器中的液體釋放到系統(tǒng)中，直至蓄能器內(nèi)外壓力保持平衡。保壓回路（2）蓄能器（accumulators）的種類種類活塞式氣囊式彈簧式氣瓶式（2）蓄能器（accumulators）的功用（2）蓄能器的安裝和使用在安裝及使用蓄能器時應(yīng)注意以下幾點：1）氣囊式蓄能器中應(yīng)使用惰性氣體，一般為氮氣。蓄能器禁止使用氧氣，以免引起爆炸。2）蓄能器是壓力容器，搬運和拆卸時應(yīng)將充氣閥打開，排出充入的氣體，以免因振動或碰撞而發(fā)生意外事故。3）應(yīng)將蓄能器的油口向下豎直安裝，且有牢固的固定裝置。4）蓄能器與液壓泵之間應(yīng)設(shè)置單向閥，以防止液壓泵停止工作時，蓄能器內(nèi)的液壓油向液壓泵中倒流。5）應(yīng)在蓄能器與液壓系統(tǒng)連接處設(shè)置截止閥，以供充氣、調(diào)整或維修時使用。6）蓄能器的充氣壓力應(yīng)為液壓系統(tǒng)最低壓力的90%~25%；而蓄能器的容量，可根據(jù)其用途不同，可參考相關(guān)液壓系統(tǒng)設(shè)計手冊來確定。7）不能在蓄能器上進行焊接、鉚接及機械加工。8）不能在充油狀態(tài)下拆卸蓄能器。9）蓄能器屬于壓力容器，必須有生產(chǎn)許可證才能生產(chǎn)，所以一般不要自行設(shè)計制造，而應(yīng)該選擇專業(yè)生產(chǎn)廠家的定型產(chǎn)品。任務(wù)四熱交換器的使用任務(wù)目標：掌握熱交換器的功用；了解熱交換器的分類、結(jié)構(gòu)；能獨立解決熱交換器常見的故障。任務(wù)描述：解決熱交換器常見故障。液壓系統(tǒng)正常工作溫度保持在40℃~60℃的范圍內(nèi)，最低不得低于15℃。熱交換器包括冷卻器和加熱器；用來控制液壓系統(tǒng)的油液溫度，使其處于正常工作范圍，保證液壓系統(tǒng)穩(wěn)定正常工作。（1）冷卻器水冷式冷卻器1-外殼；2-擋板；3-銅管；4-隔板。（1）冷卻器（1）冷卻器（1）加熱器1.利用液體阻力損失加熱；2.采用蛇形管蒸汽加熱；3.利用電加熱器加熱。任務(wù)五油箱的使用任務(wù)目標：掌握油箱功用和結(jié)構(gòu)；能對油箱實施維護；能排出油箱常見故障。任務(wù)描述：對油箱實施常規(guī)維護；排除油箱常見故障。（1）油箱的功用常見故障與分析1—吸油管；2—網(wǎng)式過濾器；3—空氣過濾器；4—回油管；

5—頂蓋；6—油面指示器；7、9—隔板；8—放油塞分為開式油箱和閉式油箱任務(wù)六密封裝置的使用任務(wù)目標：掌握各種密封裝的結(jié)構(gòu)和使用特點；了解密封裝置的作用；能正確選用各種密封裝置；學會分析密封裝置產(chǎn)生故障的原因，并根據(jù)實際情況采取向?qū)?yīng)措施。任務(wù)描述：會分析密封裝置產(chǎn)生故障的原因，并根據(jù)實際情況采取向?qū)?yīng)措施。密封裝置的結(jié)構(gòu)在液壓與氣壓傳動系統(tǒng)及元件中，為防止工作介質(zhì)的泄漏及外界塵埃和異物的侵入，必須設(shè)置密封裝置和密封元件。正確、合理地使用密封件是液壓傳動系統(tǒng)正常工作的重要保證。密封裝置的可靠性和使用壽命，是衡量系統(tǒng)好壞的一個重要指標。但需要指出的是，密封不是越嚴越好，如果在某些有相對運動部位密封過度，雖然可以防止泄漏，但也會造成密封部位的劇烈磨損，縮短密封裝置的使用壽命，增大元件間的運動摩擦阻力，降低系統(tǒng)的機械效率等。分

類主要密封件靜密封非金屬靜密封O形橡膠密封圈橡膠墊片聚四氟乙烯生料帶半金屬靜密封組合密封墊圈金屬靜密封金屬密封墊圈空心金屬O形密封墊圈液態(tài)靜密封密封膠分

類主要密封件動密封非接觸式密封間隙密封間隙、迷宮和阻尼等接觸式密封自封式壓緊型密封O形密封圈滑環(huán)組合O形密封圈異型密封圈其他自封式自緊型密封Y形密封圈V形密封圈組合U形密封圈復(fù)合唇形密封圈雙向組合唇形密封圈活塞環(huán)密封金屬活塞環(huán)接觸式密封機械密封機械密封件油封油封件防塵密封防塵圈（1）幾種常見的密封件除非接觸式密封（間隙密封）外，都是利用密封件，使相鄰兩個耦合表面間的間隙控制在需要密封的介質(zhì)能通過的最小間隙以下。O型密封圈Y型密封圈V型密封圈防塵圈（1）幾種常見的密封件O型密封圈結(jié)構(gòu)簡單，安裝溝槽尺寸小，使用非常方便，摩擦阻力小，制造容易，價格低。其工作壓力可達70MPa，工作溫度可為-40℃～+120℃，用途廣泛。（1）幾種常見的密封件Y型密封圈密封性能比O型密封圈好，摩擦阻力小。Yx形密封圈是一種截面高、寬比等于或大于2的Y形密封圈，如圖所示。主要材料為聚氨酯橡膠，工作溫度為?30℃～100℃。它克服了Y形密封圈易“翻轉(zhuǎn)”的缺點，工作壓力可達31.5MPa。使用日趨廣泛。（1）幾種常見的密封件V型密封圈是由壓環(huán)、密封環(huán)和支承環(huán)組成。當密封壓力高于10MPa時，可增加密封環(huán)的數(shù)量。安裝時應(yīng)注意方向，即開口面向高壓介質(zhì)。環(huán)的材料一般由橡膠或夾織物橡膠制成。主要用于活塞及活塞桿的往復(fù)運動密封，密封性能較Y形密封圈差，但可靠性好。密封環(huán)個數(shù)按工作壓力選取。任務(wù)七壓力表及壓力表開關(guān)的使用任務(wù)目標：了解壓力表和壓力表開關(guān)作用及結(jié)構(gòu)特點；能正確選擇和使用壓力表；能解決壓力表在