液壓與氣動技術(shù)第三單元輔助元件,2010-4-16,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),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。1、油箱：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。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24倍；或當(dāng)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時的油箱容積。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),1）油箱形式：可分為開式和閉式兩種，開式油箱中油的液面和大氣相通，而閉式油箱中的油液面和大氣隔絕，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312所示為工業(yè)上使用的典型焊接式油箱。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),3隔板及配管的安裝位置隔板裝在吸油側(cè)和回油側(cè)之間，如圖313所示，以達到沉淀雜質(zhì)、分離氣泡及散熱作用。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),3）隔板及配管的安裝位置油箱中常見的配油管有回油管、吸油管及排泄管等，有關(guān)安裝尺寸見圖314所示。吸油管的口徑應(yīng)為其余供油管徑的1.5倍，以免泵吸入不良，回油管末端要浸在液面下且其末端切成450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。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。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4）附設(shè)裝置：為了監(jiān)測液面，油箱側(cè)壁應(yīng)裝油面指示計。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。在油箱上亦裝有壓力計可用以指示泵的工作壓力。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),油的污染,一、系統(tǒng)內(nèi)部的污染,1.殘留物:元件的冷熱加工,安裝,清洗.2.生成物:油溫高引起化學(xué)反應(yīng);3.混入物:混入水；混入空氣；4.元件磨損。,二、油本身,油的生產(chǎn),儲存,運輸?shù)冗^程中受到污染,新油不一定干凈。,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),2、濾油器（filter）1濾油器的結(jié)構(gòu)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(dāng)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0.1mmm3以上），圖315為殼裝濾清器（strainer），裝在泵和油箱吸油管途中。圖316所示，為無外殼濾清器，安裝在油箱內(nèi)，拆裝不方便，但價格便宜。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),2、濾油器（filter）1濾油器的結(jié)構(gòu)圖315為殼裝濾清器（strainer），裝在泵和油箱吸油管途中。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4液壓輔助元件,濾油器（filter）1濾油器的結(jié)構(gòu)圖316所示，為無外殼濾清器，安裝在油箱內(nèi)，拆裝不方便，但價格便宜。,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.2濾油器（filter）1濾油器的結(jié)構(gòu)路用濾油器有壓力管用濾油器及回油管用濾油器。圖3-17所示壓力管用濾油器，因要受壓力管路中的高壓力，故耐壓力問題必須考慮；回油管用濾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。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),2濾油器的選用選用濾油器時應(yīng)考濾到如下問題：1）過濾精度原則上大于濾芯網(wǎng)目的污染物就不能通過濾芯。濾油器上的過濾精度常用能被過濾掉的雜質(zhì)顆粒的公稱尺寸大小來表示。系統(tǒng)壓力越高，過濾精度越低。表31為液壓系統(tǒng)中建議采用的過濾精度。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),2）液壓油通過的流量大小和濾芯的通流面積有關(guān)。一般可根據(jù)要求通過的流量選用和和液壓油通過的能力對應(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(dāng)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)。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),3濾油器的安裝位置圖318列出了液壓系統(tǒng)中濾油器幾種可能的安裝位置。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),3濾油器的安裝位置圖318列出了液壓系統(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。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.3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(dāng)注油口，如圖318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，仍能保持大氣壓力的程度。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.4油冷卻器一般說來，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）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。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),1水冷式油冷油器水冷式油冷卻器通常都采用殼管式（shell-andtubetype）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。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),1水冷式油冷油器殼管式油冷器形式多種，但一般都采用直管形油冷卻器，如圖320所示。其構(gòu)造是把直管形冷卻管裝在一外殼內(nèi)，兩端再用可移動的端蓋（管帽）封閉，金屬隔板裝置在內(nèi)，使液壓油產(chǎn)生垂直于冷卻管流動以加強熱的傳導(dǎo)。冷卻管通常由小直徑管子組成，材料可用鋁、鋼、不銹鋼無縫鋼管，但為增加熱傳效果，一般采用銅管并在銅管上滾牙以增進散熱面積。冷卻管的安裝分為固定式和可移動式兩種，可移動式冷卻器可由外殼中抽出來清洗或修理；固定式固定在內(nèi)不能取出。冷卻器的外殼是由230開口的管子構(gòu)成，材料可用鋁、銅或不銹鋼管等。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),2氣冷式油冷卻器氣冷式構(gòu)造如圖321所示，由風(fēng)扇和許多帶散熱片的管子所構(gòu)成。油在冷卻管中流動，風(fēng)扇使空氣穿過管子和散熱片表面，使液壓油冷卻。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。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),3油冷卻器安裝的場所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322所示。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),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324所示。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4油冷卻器的冷卻水為防止冷卻器累積過多的水垢影響熱交換效率，可在冷卻器裝一濾油器。冷卻水要采用清潔的軟水。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.5蓄能器（accumulators）1蓄能器功用蓄能器是液壓系統(tǒng)中一種儲存油液壓力能的裝置，其主要功用如下：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。當(dāng)系統(tǒng)需要很小流量時，蓄能器將液壓泵多余的流量儲存起來；當(dāng)系統(tǒng)短時期需要較大流量時，蓄能器將儲存的液壓油釋放出來與泵一起向系統(tǒng)供油。在某些特殊的場合：如驅(qū)動泵的原動機發(fā)生故障，蓄能器可作應(yīng)急能源緊急使用；如現(xiàn)場要求防火防爆，也可用蓄能器作為獨立油源。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.5蓄能器（accumulators）1蓄能器功用蓄能器是液壓系統(tǒng)中一種儲存油液壓力能的裝置，其主要功用如下：(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。如在泵的出口處安裝蓄能器，還可以吸收泵的壓力脈動，提高系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),蓄能器的功用作輔助動力源或緊急動力源,保壓和補充泄漏,吸收沖擊和消除壓力沖擊,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),蓄能器的功用,吸收沖擊和消除壓力沖擊,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.5蓄能器（accumulators）2蓄能囂的分類和選用蓄能器有彈簧式、重錘式和充氣式三類。常用的是充氣式，它利用氣體的壓縮和膨脹儲存、釋放壓力能，在蓄能器中氣體和油液被隔開，而根據(jù)隔離的方式不同，充氣式又分為活塞式、皮囊式和氣瓶式等三種，下面主要介紹常用的活塞式和皮囊式兩種。(1)活塞式蓄能器：圖325a為活塞式蓄能器，用缸筒2內(nèi)浮動的活塞l將氣體與油液隔開，氣體(一般為惰性氣體氮氣經(jīng)充氣閥3進入上腔，活塞1的凹部面向充氣，以增加氣室的容積，蓄能器的下腔油口a充液壓油。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。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.5蓄能器（accumulators）2蓄能囂的分類和選用(2)皮囊式蓄能器：圖325b為皮囊式蓄能器，采用耐油橡膠制成的氣囊2內(nèi)腔充入一定壓力的惰性氣體,氣囊外部液壓油經(jīng)殼體1底部的限位閥4通入，限位閥還保護皮囊不被擠出容器之外。此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。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.5蓄能器（accumulators）,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院液壓與氣動技術(shù),4.4.6油管與管接頭1油管：油管材料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。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。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，對于吸油管路，考慮泵的吸入和防止氣穴，通常流速在0.61.5m/s左右。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隔并用管夾固定，以防振動和碰撞。,4.4液壓輔助元件,2020年6月12日星期五,湖南機電職業(yè)職業(yè)技術(shù)