第6章流體傳動(dòng)與控制系統(tǒng)輔助元件6.1油箱及附屬裝置6.2管件6.3密封裝置6.4過(guò)濾器6.5蓄能器6.6氣動(dòng)輔助元件 6.1油箱及附屬裝置

6.1.1油箱

1.功能

油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲(chǔ)油外，還起著散熱以控制油溫、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作用。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣濾清器及液位計(jì)等。

油箱的容量不適過(guò)大也不宜過(guò)小。油箱容量如太小，油溫容易上升；油箱容量如太大，油液不能充分利用，另外也增加了油箱的體積，增大了空間要求。油箱容量一般設(shè)計(jì)為泵每分鐘流量的2~4倍；或當(dāng)所有管路及元件均充滿油時(shí)，油面需高出過(guò)濾器50~100mm，而液面高度最高只允許占油箱高度的80％。

2.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(jī)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，但設(shè)計(jì)和制造的復(fù)雜性增加，維修不便，散熱條件不好，而且會(huì)使主機(jī)產(chǎn)生熱變形。

分離式油箱單獨(dú)設(shè)置，與主機(jī)分開(kāi)，減少了油箱發(fā)熱和液壓源振動(dòng)對(duì)主機(jī)工作精度的影響，因此得到了較普遍的應(yīng)用，特別在精密機(jī)械中。

油箱的典型結(jié)構(gòu)如圖6－1所示。由圖可見(jiàn)，油箱內(nèi)部用隔板7、9將吸油管1與回油管4隔開(kāi)。頂部、側(cè)部和底部分別裝有濾油網(wǎng)2、油位計(jì)6和排放污油的放油閥8。安裝液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的上蓋5則固定在油箱頂面上。圖6－1油箱

3.油箱形式

油箱的形式有開(kāi)式和閉式兩種。開(kāi)式油箱的箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣濾清器。開(kāi)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。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體。

如果按油箱的形狀來(lái)分，還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強(qiáng)度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設(shè)備中經(jīng)常采用。

液壓系統(tǒng)中大多采用開(kāi)式油箱，以鋼板焊接而成，如圖6－2所示為工業(yè)上使用的典型焊接開(kāi)式油箱。圖6－2焊接開(kāi)式油箱此外，近年來(lái)又出現(xiàn)了充氣式的閉式油箱，它不同于圖6－2所示的開(kāi)式油箱，其油箱是整個(gè)封閉的，頂部有一充氣管，可送入0.05～0.07MPa過(guò)濾純凈的壓縮空氣?？諝饣蛘咧苯优c油液接觸，或者被輸入到蓄能器式的皮囊內(nèi)不與油液接觸。這種油箱的優(yōu)點(diǎn)是改善了液壓泵的吸油條件，但要求系統(tǒng)中的回油管、泄油管承受背壓。油箱本身還須配置安全閥、電接點(diǎn)壓力表等元件以穩(wěn)定充氣壓力，因此只適合在特殊場(chǎng)合下使用。

4.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6－3所示，通過(guò)如圖所示隔板的安裝位置可以達(dá)到沉淀雜質(zhì)、分離氣泡及散熱的作用。圖6－3隔板的安裝位置吸油管道的直徑應(yīng)為其余供油管道直徑的1.5倍，以免泵吸入不良，回油管道末端浸在液面下，且其末端切成45°傾角并面向箱壁，使回流油液沖擊箱壁形成回流利于冷卻油液降低油溫和進(jìn)行雜質(zhì)的沉淀。排泄管盡量單獨(dú)接入油箱。各類(lèi)控制閥的排泄管端部在液面以上，以免產(chǎn)生背壓；泵和馬達(dá)的外泄管道其端部應(yīng)在液面之下以避免吸入空氣。圖6－4配管的安裝和尺寸

1.熱交換器

液壓系統(tǒng)的工作溫度一般希望保持在30～50℃的范圍之內(nèi)，最高不超過(guò)65℃，最低不低于15℃。液壓系統(tǒng)如依靠自然冷卻仍不能使油溫控制在上述范圍內(nèi)時(shí)，就須安裝冷卻器；反之，如環(huán)境溫度太低無(wú)法使液壓泵啟動(dòng)或正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就須安裝加熱器。

1)冷卻器

液壓系統(tǒng)中的冷卻器最簡(jiǎn)單的是蛇形管冷卻器，如圖6－5所示。它直接裝在油箱內(nèi)，冷卻水從蛇形管內(nèi)部通過(guò)，帶走油液中的熱量。這種冷卻器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但冷卻效率低，耗水量大。圖6－5蛇形管冷卻器液壓系統(tǒng)中用得較多的冷卻器是強(qiáng)制對(duì)流式多管冷卻器，如圖6－6所示。油液從進(jìn)油口5流入，從出油口3流出；冷卻水從進(jìn)水口6流入，通過(guò)多根水管后由出水口1流出。油液在水管外部流動(dòng)時(shí)，它的行進(jìn)路線因冷卻器內(nèi)設(shè)置了隔板而加長(zhǎng)，因而增加了熱交換效果。

近年出現(xiàn)了一種翅片管式冷卻器，水管外面增加了許多橫向或縱向的散熱翅片，擴(kuò)大了散熱面積和熱交換效果。圖6－7所示為翅片管式冷卻器的一種形式，它是在圓管或橢圓管外嵌套上許多徑向翅片，其散熱面積可達(dá)光滑管的8～10倍。橢圓管的散熱效果一般比圓管更好。圖6－6多管式冷卻器圖6－7翅片管式冷卻器液壓系統(tǒng)也可以用汽車(chē)上的風(fēng)冷式散熱器來(lái)進(jìn)行冷卻。這種用風(fēng)扇鼓風(fēng)帶走流入散熱器內(nèi)油液熱量的裝置不需另設(shè)通水管路，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但冷卻效果較水冷式差。

冷卻器一般應(yīng)安放在回油管或低壓管路上，如溢流閥的出口、系統(tǒng)的主回流路上或單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)中。

冷卻器所造成的壓力損失一般為0.01～0.1MPa。

2)加熱器

液壓系統(tǒng)的加熱一般常采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能按需要自動(dòng)調(diào)節(jié)最高和最低溫度的電加熱器。這種加熱器的安裝方式是用法蘭盤(pán)橫裝在箱壁上，發(fā)熱部分全部浸在油液內(nèi)。加熱器應(yīng)安裝在箱內(nèi)油液流動(dòng)處，以有利于熱量的交換。由于油液是熱的不良導(dǎo)體，單個(gè)加熱器的功率容量不能太大，以免其周?chē)鸵哼^(guò)度受熱后發(fā)生變質(zhì)現(xiàn)象。

2.空氣濾清器

空氣濾清器是一種為了防止灰塵進(jìn)入油箱的裝置，通常在油箱的上方通氣孔安裝。有的油箱利用空氣濾清器的通氣孔做注油口，如圖6－8所示為帶注油口的空氣濾清器。

空氣濾清器由濾芯和殼體兩部分組成。空氣濾清器的主要要求是濾清效率高、流動(dòng)阻力低、能較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用而無(wú)需保養(yǎng)。空氣濾清器的容量必須使液壓系統(tǒng)即使達(dá)到最大負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，仍能保持大氣壓力的程度。圖6－8帶注油口的空氣濾清器對(duì)空氣濾清器的過(guò)濾要求有:

（1）過(guò)濾精度高:濾出所有較大的顆粒（大于1~2μm）；

（2）過(guò)濾效率高:減少通過(guò)濾清器的顆粒數(shù)量；

（3）防止發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)早期磨損,防止空氣流量計(jì)損壞；

（4）壓差低，確保發(fā)動(dòng)機(jī)有最佳的空燃比，降低過(guò)濾損失；

（5）過(guò)濾面積大，容灰量高，使用壽命長(zhǎng)，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；

（6）安裝空間小，結(jié)構(gòu)緊湊；

（7）濕挺度高（即在濕度較高的環(huán)境下使用仍具有硬挺的形狀保持能力），防止濾芯出現(xiàn)吸癟現(xiàn)象，造成濾芯被擊穿；

（8）阻燃；

（9）密封性能可靠；

（10）性價(jià)比高；

（11）無(wú)金屬結(jié)構(gòu)，利于環(huán)保，可再利用，利于儲(chǔ)藏。

3.其它附屬裝置

溫控裝置是油箱的附屬裝置，為了檢測(cè)油溫，一般在油箱上安裝溫度計(jì)，溫度計(jì)直接浸入油中。在油箱上亦安裝有壓力計(jì)，可用以指示泵的工作壓力。為了監(jiān)測(cè)液面，油箱側(cè)壁應(yīng)安裝油面指示的液位計(jì)。

4.設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1）油箱的有效容積

油箱的有效容積是油面高度為油箱高度80%時(shí)的容積，應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則來(lái)計(jì)算，該項(xiàng)計(jì)算在系統(tǒng)負(fù)載較大、長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)是必不可少的。但對(duì)于一般情況來(lái)說(shuō)，油箱的有效容積可以按液壓泵的額定流量qp(L/min)估計(jì)出來(lái)。

例如，適用于機(jī)床或其它一些固定式機(jī)械的估算式為V=ξqp

(6－1)式中:V——油箱的有效容積(L)；

ξ——與系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)值，低壓系統(tǒng)ξ=2～4，中壓系統(tǒng)ξ=5～7，高壓系統(tǒng)ξ=10～12。

2）管道及隔板安裝

吸油管和回油管應(yīng)盡量距離遠(yuǎn)些，兩管之間用隔板隔開(kāi)，以增加油液循環(huán)距離，使油液有足夠的時(shí)間分離氣泡、沉淀雜質(zhì)、散失熱量。

吸油管入口處要裝粗濾油器，并且粗濾油器應(yīng)沒(méi)在油中，防止吸油時(shí)卷吸空氣。

精濾油器與回油管管端在油面最低時(shí)仍應(yīng)沒(méi)在油中，防止回油沖入油箱時(shí)攪動(dòng)油面而混入氣泡?；赜凸芄芏艘诵鼻?5°，以增大出油口截面積，減慢出口處油流速度，此外，應(yīng)使回油管斜切口面對(duì)箱壁，利于油液散熱。當(dāng)回油管排回的油量很大時(shí)，宜使其出口處高出油面，向一個(gè)帶孔或不帶孔的斜槽(傾角為5°～15°)排油，使油流散開(kāi)，一方面減慢流速，另一方面排走油液中的空氣。減慢回油流速及減少回油的沖擊攪拌作用，也可以采取讓回油通過(guò)擴(kuò)散室的辦法來(lái)達(dá)到。泄油管管端亦可斜切并面對(duì)箱壁，但不可沒(méi)入油中。

隔板高度最好為箱內(nèi)油面高度的3/4。

管端與箱底、箱壁間距離均應(yīng)大于或等于管徑的3倍。粗過(guò)濾器距箱底不應(yīng)小于20mm。

3）良好密封

為了防止油液污染，油箱上各蓋板、管口處都要進(jìn)行良好密封。應(yīng)在注油器上加濾油網(wǎng)；為防止油箱出現(xiàn)負(fù)壓而設(shè)置的通氣孔上需裝空氣濾清器，空氣濾清器的容量至少應(yīng)為液壓泵額定流量的2倍；油箱內(nèi)回油集中部分及清污口附近應(yīng)該裝設(shè)一些磁性塊，以去除油液中的鐵屑和具有磁性的顆粒。

4）利于搬移及維護(hù)保養(yǎng)

為了易于散熱和便于對(duì)油箱進(jìn)行搬移及維護(hù)保養(yǎng)，按照GB3766—83規(guī)定，箱底離地至少應(yīng)在150mm以上。箱底應(yīng)適當(dāng)傾斜，在最低的部位處設(shè)置堵塞或放油閥，以便排放污油。按照GB3766—83規(guī)定，箱體上注油口的近旁必須設(shè)置液位計(jì)。濾油器的安裝位置應(yīng)便于裝拆。箱體內(nèi)各處應(yīng)便于清洗。

5）熱交換器安裝要適當(dāng)

油箱中如要安裝熱交換器，必須考慮好它的安裝位置，以及測(cè)溫、控制等措施。

6）分離式油箱一般用2.5～4mm鋼板焊成

箱壁愈薄，散熱愈快。有資料建議100L容量的油箱箱壁厚度取1.5mm，400L以下的取3mm，400L以上的取6mm，箱底厚度大于箱壁，箱蓋厚度應(yīng)為箱壁的4倍。大尺寸油箱要加焊角板、筋條，以增強(qiáng)剛性。當(dāng)液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和其它液壓件安裝在油箱上時(shí)，油箱頂蓋要相應(yīng)加厚。

7）油箱內(nèi)壁應(yīng)涂上耐油防銹的涂料

外壁涂上一層極薄的黑漆(厚度不超過(guò)0.025mm)，會(huì)有良好的輻射冷卻效果。鑄造的油箱內(nèi)壁一般只進(jìn)行噴砂處理，不涂漆。 6.2管件

6.2.1管道

液壓系統(tǒng)中使用的油管種類(lèi)很多，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，須按照安裝位置、工作環(huán)境和工作壓力來(lái)正確選用。

油管的種類(lèi)特點(diǎn)及適用場(chǎng)合如表6－1所示。表6-1液壓系統(tǒng)中使用的油管

管路內(nèi)徑的選擇主要考慮降低流動(dòng)時(shí)的壓力損失。對(duì)于高壓管路，通常流速在3～4m/s左右；對(duì)于吸油管道，考慮泵的吸入性和防止氣穴，通常流速在0.6～1.5m/s左右。

油管的規(guī)格尺寸包括管道內(nèi)徑和壁厚，可由式(6－2)、式(6－3)算出d、δ后，查閱有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)選定。(6－2)(6－3)式中:d——油管內(nèi)徑。

q——管內(nèi)流量。

v——管中油液的流速，吸油管取0.5～1.5m/s，高壓管取2.5～5m/s，壓力高的取大值，低的取小值。例如:壓力在6MPa以上的取5m/s，在3～6MPa的取4m/s，在3MPa以下的取2.5～3m/s；管道較長(zhǎng)的取小值，較短的取大值；油液黏度大時(shí)取小值。回油管取1.5～2.5m/s，短管及局部收縮處取5～7m/s。

δ——油管壁厚。

p——管內(nèi)工作壓力。

n——安全系數(shù)，對(duì)鋼管來(lái)說(shuō)，p＜7MPa時(shí)取n=8，7MPa＜p＜17.5MPa時(shí)取n=6，p＞17.5MPa時(shí)取n=4。

σb——管道材料的抗拉強(qiáng)度。油管的管徑不宜選得過(guò)大，以免使液壓裝置的結(jié)構(gòu)龐大；但也不能選得過(guò)小，以免使管內(nèi)液體流速加大，系統(tǒng)壓力損失增加或產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，影響正常工作。

在保證強(qiáng)度的情況下，管壁可盡量選得薄些。薄壁易于彎曲，規(guī)格較多，裝接較易，可減少管系接頭數(shù)目，有助于解決系統(tǒng)泄漏問(wèn)題。

管道材料主要有金屬管或橡膠管，選用時(shí)由耐壓、裝配的難易決定。吸油管道和回油管道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；中、低壓油路中常使用銅管；高壓油路一般使用冷拔無(wú)縫鋼管，必要時(shí)也采用價(jià)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)制成的。高壓軟管比硬管安裝方便，可以吸收振動(dòng)。

在裝配液壓系統(tǒng)時(shí)，管道的彎曲半徑不能過(guò)小，一般應(yīng)為管道半徑的3～5倍。盡量避免小于90°彎管，平行或交叉的管道之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隔并用管夾固定，以防振動(dòng)和碰撞。6.2.2管接頭

管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式連接件，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(xiàng)條件。

管接頭的種類(lèi)很多，其規(guī)格品種可查閱有關(guān)手冊(cè)。管接頭除了直通形式外，還有二通、三通、四通和鉸接等數(shù)種形式，供不同情況下選用，具體可查閱有關(guān)手冊(cè)。

液壓系統(tǒng)中的管接頭常見(jiàn)的有焊接管接頭、卡套式管接頭、擴(kuò)口管接頭、扣壓式管接頭、快速管接頭等幾種形式，由使用需要來(lái)決定采用何種形式。管路旋入端用的連接螺紋采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)米制錐螺紋(ZM)和普通細(xì)牙螺紋(M)。

1.焊接式管接頭

焊接式管接頭如圖6－9所示，它是把相連管子的一端與管接頭的接管1焊接在一起，通過(guò)螺母2將接管1與接頭體3壓緊。接管與接頭體間的密封方式有球面與錐面接觸密封和平面加O形圈密封兩種形式，前者有自立性，安裝時(shí)位置要求不嚴(yán)格，但密封可靠性稍差，適用于工作壓力不高的液壓系統(tǒng)（約8MPa以下的系統(tǒng)）；后者可用于高壓系統(tǒng)。圖6－9焊接管接頭接頭體與液壓件的連接有圓錐螺紋和圓柱螺紋兩種形式。錐螺紋依靠自身的錐體旋緊和采用聚四氟乙烯等進(jìn)行密封，廣泛用于中、低壓液壓系統(tǒng)；細(xì)牙螺紋密封性好，常用于高壓系統(tǒng)，但要采用組合墊圈或O形圈進(jìn)行端面密封，有時(shí)也可用紫銅墊圈。

焊接式管接頭焊接工藝必須保證質(zhì)量。選用厚壁鋼管時(shí)，裝拆不便，但工藝簡(jiǎn)單，工作可靠，安裝方便，對(duì)被連接的油管尺寸及表面精度要求不高，工作壓力可達(dá)32MPa以上，是目前應(yīng)用最廣泛的一種形式。

2.卡套式管接頭

卡套式管接頭如圖6－10所示，它由三個(gè)基本零件即接頭體、卡套和螺母組成。卡套是一個(gè)在內(nèi)圓端部帶有鋒利刃口的金屬環(huán)，刃口的作用是在裝配時(shí)切入被連接的油管而起連接和密封作用。這種管接頭軸向尺寸要求不嚴(yán)，裝拆方便，不需焊接或擴(kuò)口，但對(duì)油管的徑向尺寸精度要求較高。油管采用冷拔無(wú)縫鋼管，使用壓力可達(dá)32MPa。油管的外徑一般不超過(guò)42mm。圖6－10卡套式管接頭

3.擴(kuò)口式管接頭

擴(kuò)口式管接頭如圖6－11所示，它適用于銅、鋁管或薄壁鋼管，也可用來(lái)連接尼龍管等低壓管道。接管穿入管套2后擴(kuò)成嗽叭口（約74°～90°），再用螺母3把導(dǎo)套連同接管一起壓緊在接頭體1的錐面上形成密封。

4.扣壓式管接頭

扣壓式管接頭是膠管接頭的一種。膠管接頭有可拆式和扣壓式兩種，各有A、B、C三類(lèi)。隨著管徑不同可用于工作壓力為6～40MPa的系統(tǒng)。

扣壓式管接頭是高壓膠管接頭的一種常用形式。圖6－12所示為A型扣壓式膠管接頭，裝配時(shí)須剝離外膠層，然后在專(zhuān)門(mén)的設(shè)備上扣壓而成，它由接頭外套和接頭體組成。軟管裝好后再用模具扣壓，使其具有較好的抗拔脫和密封性能。圖6－11擴(kuò)口式管接頭圖6－12扣壓式管接頭

5.快速接頭

當(dāng)系統(tǒng)中某一局部不需要經(jīng)常供油或執(zhí)行元件的連接管路要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用快速接頭與高壓軟管配合使用。

快速接頭的結(jié)構(gòu)如圖6－13所示，各零件的位置為油路接通位置，外套4把鋼球3壓入槽底使接頭體5和接頭連接起來(lái)，單向閥2和6相互推擠使油路接通。當(dāng)需要斷開(kāi)時(shí)，可用力將外套向左推，同時(shí)拉出接頭體5，油路斷開(kāi)。這種接頭在液壓和氣壓系統(tǒng)中均有應(yīng)用。圖6－13快速接頭液壓系統(tǒng)中的泄漏問(wèn)題大部分都出現(xiàn)在管系中的接頭上，為此對(duì)管材的選用、接頭形式的確定(包括接頭設(shè)計(jì)、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等)、管系的設(shè)計(jì)(包括彎管設(shè)計(jì)、管道支承點(diǎn)和支承形式的選取等)以及管道的安裝(包括正確的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、清洗、組裝等)都要慎重對(duì)待，以免影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量。

國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者對(duì)管子材質(zhì)、接頭形式和連接方法的研究工作從未間斷。最近出現(xiàn)了一種用特殊的鎳鈦合金制造的管接頭，它能使低溫下受力后發(fā)生的變形在升溫時(shí)消除，即把管接頭放入液氮中用芯棒擴(kuò)大其內(nèi)徑，然后取出來(lái)迅速套裝在管端上，便可使它在常溫下得到牢固、緊密的結(jié)合。這種“熱縮”式的連接已在航空和其它一些加工行業(yè)中得到了應(yīng)用，它能保證在40～55MPa的工作壓力下不出現(xiàn)泄漏。這是一個(gè)十分值得注意的發(fā)展趨勢(shì)。6.2.3管道系統(tǒng)

6.2.1和6.2.2節(jié)主要是針對(duì)液壓傳動(dòng)管道和管接頭的結(jié)構(gòu)功能及使用情況進(jìn)行的講解，而氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)由于其工作特性有別于液壓傳動(dòng)，所以其管道系統(tǒng)的應(yīng)用也有其特點(diǎn)。

氣動(dòng)系統(tǒng)的管道布置應(yīng)遵循相關(guān)基本原則，力求合理安全、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)。

1.管道系統(tǒng)布置原則

1）按供氣壓力考慮

在實(shí)際應(yīng)用中，如果只有一種壓力要求，則只需設(shè)計(jì)一種管道供氣系統(tǒng)。如有多種壓力要求，則其供氣方式有以下三種:（1）多種壓力管道供氣系統(tǒng)。它適用于氣動(dòng)設(shè)備有多種壓力要求，且用氣量都比較大的情況。應(yīng)根據(jù)供氣壓力大小和使用設(shè)備的位置，設(shè)計(jì)幾種不同壓力的管道供氣系統(tǒng)。

（2）降壓管道供氣系統(tǒng)。它適用于氣動(dòng)設(shè)備有多種壓力要求，但用氣量都不大的情況。應(yīng)根據(jù)最高供氣壓力設(shè)計(jì)管道供氣系統(tǒng)，氣動(dòng)裝置需要的低壓，利用減壓閥降壓來(lái)得到。

（3）管道供氣與瓶裝供氣相結(jié)合的供氣系統(tǒng)。它適用于大多數(shù)氣動(dòng)裝置都使用低壓空氣，部分氣動(dòng)裝置需用氣量不大的高壓空氣的情況。應(yīng)根據(jù)對(duì)低壓空氣的要求設(shè)計(jì)管道供氣系統(tǒng)，而氣量不大的高壓空氣采用氣瓶供氣方式來(lái)解決。

2）按供氣質(zhì)量來(lái)考慮

根據(jù)各氣動(dòng)裝置對(duì)空氣質(zhì)量的不同要求，分別設(shè)計(jì)成一般供氣系統(tǒng)和清潔供氣系統(tǒng)。若一般供氣量不大，為了減少投資，可用清潔供氣代替。若清潔供氣系統(tǒng)的用氣量不大，可單獨(dú)設(shè)置小型凈化干燥裝置來(lái)解決。

3）按供氣可靠性和經(jīng)濟(jì)性考慮

從供氣可靠性和經(jīng)濟(jì)性考慮可分為三種情況，分別是:供氣系統(tǒng)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好的單樹(shù)枝狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)；系統(tǒng)供氣可靠性高，壓力穩(wěn)定的單環(huán)狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)；可以保證所有氣動(dòng)裝置不間斷供氣的雙樹(shù)枝狀管網(wǎng)供氣系統(tǒng)。

2.管道布置注意事項(xiàng)

管道布置時(shí)主要的注意事項(xiàng)如下:

（1）供氣管道應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況布置，盡量與其它管線（如水管、煤氣管、暖氣管等）、電線等統(tǒng)一協(xié)調(diào)布置。管道進(jìn)入用氣車(chē)間，應(yīng)根據(jù)氣動(dòng)裝置對(duì)空氣質(zhì)量的要求設(shè)置配氣容器、截止閥、氣動(dòng)三聯(lián)件等。

（2）車(chē)間內(nèi)部壓縮空氣主干管道應(yīng)沿墻或柱子架空鋪設(shè)，其高度不應(yīng)妨礙運(yùn)行，又便于檢修。管長(zhǎng)超過(guò)5m，順氣流方向管道向下坡度為1%~3%。為避免長(zhǎng)管道產(chǎn)生撓度，應(yīng)在適當(dāng)部位安裝托架。管道支撐不能與管道焊接。（3）使用鋼管時(shí)，一定要選用表面鍍鋅的管子。

（4）在管路中容易積聚冷凝水的部位，如傾斜管末端、分支管下垂部、儲(chǔ)氣罐的底部、凹形管道部位等,必須設(shè)置冷凝水的排放口或自動(dòng)排水器。

（5）主管道入口處應(yīng)設(shè)置主過(guò)濾器，從分支管至各氣動(dòng)裝置的供氣都應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的過(guò)濾、減壓或油霧裝置。

典型的氣動(dòng)系統(tǒng)管路布置如圖6－14所示。圖6－14管路布置 6.3密封裝置

6.3.1對(duì)密封裝置的要求對(duì)密封裝置的主要要求如下:（1）在工作壓力和一定的溫度范圍內(nèi)，應(yīng)具有良好的密封性能，并隨著壓力的增加能自動(dòng)提高密封性能。（2）密封裝置和運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力要小，摩擦系數(shù)要穩(wěn)定。（3）抗腐蝕能力強(qiáng)，不易老化，工作壽命長(zhǎng)，耐磨性好，磨損后在一定程度上可進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、維護(hù)方便，價(jià)格低廉。6.3.2類(lèi)型和特點(diǎn)

1.間隙密封

間隙密封是靠相對(duì)運(yùn)動(dòng)件配合面之間的微小間隙來(lái)進(jìn)行密封，常用于柱塞、活塞或閥的圓柱配合副中，一般在閥芯的外表面開(kāi)有幾條等距離的均壓槽，槽的主要作用是使徑向壓力分布均勻，減少液壓卡緊力，同時(shí)使閥芯在孔中對(duì)中性好，以減小間隙的方法來(lái)減少泄漏。同時(shí)槽所形成的阻力，對(duì)減少泄漏也有一定的作用。均壓槽一般寬0.3～0.5mm，深為0.5～1.0mm。圓柱面配合間隙與直徑大小有關(guān)，對(duì)于閥芯與閥孔一般取0.005～0.017mm。

這種密封的優(yōu)點(diǎn)是摩擦力小，缺點(diǎn)是磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償。主要用于直徑較小的圓柱面之間，如液壓泵內(nèi)的柱塞與缸體之間，滑閥的閥芯與閥孔之間的配合。2.O形密封圈

O形密封圈一般用耐油橡膠制成，其橫截面呈圓形，它具有良好的密封性能，內(nèi)外側(cè)和端面都能起密封作用，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)動(dòng)件的摩擦阻力小，制造容易，裝拆方便，成本低，且高低壓均可以用，所以在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

圖6－15所示為O形密封圈的結(jié)構(gòu)和工作情況。圖6－15(a)為其外形圈；圖6－15(b)為裝入密封溝槽的情況，δ1、δ2為O形圈裝配后的預(yù)壓縮量，通常用壓縮率W表示，即W=［（d0-h)/d0］×100%，對(duì)于固定密封、往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封，應(yīng)分別達(dá)到15%～20%、10%～20%和5%～10%，才能取得滿意的密封效果。當(dāng)油液工作壓力超過(guò)10MPa時(shí)，O形圈在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中容易被油液壓力擠入間隙而提早損壞（見(jiàn)圖6－15(c)），為此要在它的側(cè)面安放1.2～1.5mm厚的聚四氟乙烯擋圈，單向受力時(shí)在受力側(cè)的對(duì)面安放一個(gè)擋圈（見(jiàn)圖6－15(d)），雙向受力時(shí)在兩側(cè)各放一個(gè)擋圈（見(jiàn)圖6－15(e)）。O形密封圈的安裝溝槽除矩形外，還有V形、燕尾形、半圓形、三角形等，實(shí)際應(yīng)用中可查閱有關(guān)手冊(cè)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。圖6－15

O形密封圈

3.唇形密封圈

唇形密封圈根據(jù)截面的形狀可分為Y形、V形、U形、L形等。其工作原理如圖6－16所示。液壓力將密封圈的兩唇邊h1壓向形成間隙的兩個(gè)零件的表面。這種密封作用的特點(diǎn)是能隨著工作壓力的變化自動(dòng)調(diào)整密封性能，壓力越高則唇邊被壓得越緊，密封性越好；當(dāng)壓力降低時(shí)唇邊壓緊程度也隨之降低，從而減少了摩擦阻力和功率消耗，除此之外，還能自動(dòng)補(bǔ)償唇邊的磨損，保持密封性能不降低。

目前，液壓缸中普遍使用如圖6－17所示的所謂小Y形密封圈作為活塞和活塞桿的密封。其中圖6－17（a）所示為軸用密封圈，圖6－17（b）所示為孔用密封圈。這種小Y形密封圈的特點(diǎn)是斷面寬度和高度的比值大，增加了底部支承寬度，可以避免摩擦力造成的密封圈的翻轉(zhuǎn)和扭曲。圖6－16唇形密封圈的工作原理圖6－17小Y形密封圈在高壓和超高壓情況下(壓力大于25MPa),V形密封圈也有應(yīng)用。V形密封圈的形狀如圖6－18所示，它由多層涂膠織物壓制而成，通常由壓環(huán)、密封環(huán)和支承環(huán)三個(gè)圈疊

在一起使用，此時(shí)已能保證良好的密封性，當(dāng)壓力更高時(shí)，可以增加中間密封環(huán)的數(shù)量。這種密封圈在安裝時(shí)要預(yù)壓緊，所以摩擦阻力較大。圖6－18

V形密封圈

4.組合式密封裝置

隨著液壓技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，系統(tǒng)對(duì)密封的要求越來(lái)越高，普通的密封圈單獨(dú)使用已不能很好地滿足密封性能，特別是使用壽命和可靠性方面的要求，因此，人們研究開(kāi)發(fā)了由包括密封圈在內(nèi)的兩個(gè)以上元件組成的組合式密封裝置。圖6－19(a)所示為O形密封圈與截面為矩形的聚四氟乙烯塑料滑環(huán)組成的組合密封裝置。其中，滑環(huán)(支持環(huán))2緊貼密封面，O形圈1為滑環(huán)提供彈性預(yù)壓力，在介質(zhì)壓力等于零時(shí)構(gòu)成密封，由于密封間隙滑環(huán)，而不是O形圈，因此摩擦阻力小且穩(wěn)定，可以用于40MPa的高壓；往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封時(shí)，速度可達(dá)15m/s；往復(fù)擺動(dòng)與螺旋運(yùn)動(dòng)密封時(shí)，速度可達(dá)5m/s。矩形滑環(huán)組合密封的缺點(diǎn)是抗側(cè)傾能力稍差，在高低壓交變的場(chǎng)合下工作容易漏油。圖6－19(b)為由支持環(huán)2和O形圈1組成的軸用組合密封，由于支持環(huán)與被密封件3之間為線密封，其工作原理類(lèi)似于唇邊密封。支持環(huán)采用一種經(jīng)特別處理的化合物，具有優(yōu)良的耐磨性、低摩擦和保形性，不存在橡膠密封低速時(shí)易產(chǎn)生的“爬行”現(xiàn)象。工作壓力可達(dá)80MPa。圖6－19組合式密封裝置

5.回轉(zhuǎn)軸的密封裝置

回轉(zhuǎn)軸的密封裝置形式很多，圖6－20所示是一種耐油橡膠制成的回轉(zhuǎn)軸用密封圈，它的內(nèi)部由直角形圓環(huán)鐵骨架支撐，密封圈的內(nèi)邊圍著一條螺旋彈簧，把內(nèi)邊收緊在軸上進(jìn)行密封。這種密封圈主要用作液壓泵、液壓馬達(dá)和回轉(zhuǎn)式液壓缸的伸出軸的密封，以防止油液漏到殼體外部，它的工作壓力一般不超過(guò)0.1MPa，最大允許線速度為4～8m/s，須在有潤(rùn)滑情況下工作。圖6－20回轉(zhuǎn)軸用密封圈 6.4過(guò)濾器

6.4.1類(lèi)型和結(jié)構(gòu)

1.過(guò)濾器的類(lèi)型

在液壓系統(tǒng)中，常見(jiàn)的過(guò)濾器按濾芯的材料和結(jié)構(gòu)形式的不同可分為網(wǎng)式、線隙式、紙芯式、燒結(jié)式及磁性過(guò)濾器等；按過(guò)濾器的連接方式可分為管式、法蘭式和板式等；按過(guò)濾器安放的位置不同，還可以分為吸濾器、壓濾器和回流過(guò)濾器。有的過(guò)濾器還帶有污染堵塞的發(fā)信裝置。

2.過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)

過(guò)濾器一般由濾芯(或?yàn)V網(wǎng))和殼體構(gòu)成，由濾芯上無(wú)數(shù)個(gè)微小間隙或小孔構(gòu)成通流面積。當(dāng)混入油中的污染物（雜質(zhì)）大于微小間隙或小孔時(shí)，雜質(zhì)被阻隔而濾清出來(lái)。若濾芯使用磁性材料，可吸附油中能被磁化的鐵粉雜質(zhì)。

過(guò)濾器可以安裝在油泵的吸管道路上或某些重要零件之前，也可安裝在回管道路上。

過(guò)濾器可分成液壓管路中使用的和油箱中使用的兩種。油箱內(nèi)部使用的過(guò)濾器亦稱(chēng)為濾清器或粗濾器，用來(lái)過(guò)濾掉一些太大的，容易造成泵損壞的雜質(zhì)（在0.1mm以上）。

圖6－21所示為殼裝過(guò)濾器，裝在泵和油箱吸管道路上。圖6－22所示的無(wú)外殼過(guò)濾器安裝在油箱內(nèi)，其拆裝不方便，但價(jià)格便宜。圖6－21殼裝過(guò)濾器圖6－22無(wú)外殼過(guò)濾器圖6－23壓力管用過(guò)濾器6.4.2選用及安裝

過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)是過(guò)濾精度。過(guò)濾器的過(guò)濾精度是指其從油液中過(guò)濾掉的雜質(zhì)顆粒尺寸大小。過(guò)濾器按過(guò)濾精度可以分為粗過(guò)濾、普通過(guò)濾和精過(guò)濾，它們能分別過(guò)濾掉油液中尺寸為100μm以上、10~100μm和10μm以下的雜質(zhì)顆粒，此三種顆粒尺寸即為粗過(guò)濾、普通過(guò)濾和精過(guò)濾對(duì)應(yīng)的過(guò)濾掉的污染物尺寸。

液壓系統(tǒng)所要求的油液過(guò)濾精度是雜質(zhì)的顆粒尺寸小于液壓元件運(yùn)動(dòng)表面間隙，只有這樣才能避免雜質(zhì)顆粒使運(yùn)動(dòng)件卡住或者急劇磨損。另外，雜質(zhì)顆粒尺寸應(yīng)該小于液壓系統(tǒng)中節(jié)流孔或縫隙的最小間隙，以免造成堵塞。

1.過(guò)濾器的選用

合理選用過(guò)濾器將對(duì)整個(gè)流體傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過(guò)程起到至關(guān)重要的作用，因此，選用過(guò)濾器時(shí)應(yīng)考慮以下問(wèn)題。

1）足夠的過(guò)濾精度

原則上大于濾芯網(wǎng)目的污染物就不能通過(guò)濾芯。過(guò)濾器上的過(guò)濾精度常用能被過(guò)濾掉的雜質(zhì)顆粒的公稱(chēng)尺寸大小來(lái)表示。系統(tǒng)壓力越高，過(guò)濾精度越低。表6－2為液壓系統(tǒng)中建議采用的過(guò)濾精度，表6－3為不同液壓系統(tǒng)的過(guò)濾精度要求。表6－2不同使用場(chǎng)所建議采用的過(guò)濾精度表6－3不同液壓系統(tǒng)的過(guò)濾精度要求

2）良好的液壓油通過(guò)能力

液壓油通過(guò)的流量大小和濾芯的通流面積有關(guān)。過(guò)濾能力即一定壓降下允許通過(guò)過(guò)濾器的最大流量。不同類(lèi)型的過(guò)濾器可通過(guò)的流量值有一定的限制，需要時(shí)可查閱有關(guān)手冊(cè)。一般可根據(jù)要求通過(guò)的流量選用對(duì)應(yīng)規(guī)格的過(guò)濾器。（為減低阻力，過(guò)濾器的容量為泵流量的2倍以上。）

3）具有一定的耐壓性

選用過(guò)濾器時(shí)尤須注意系統(tǒng)中沖擊壓力的發(fā)生。過(guò)濾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0.01~0.1MPa，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過(guò)濾器的使用壓力是不同的，當(dāng)提高使用壓力時(shí)，要考慮殼體是否承受得了，而這和濾芯的耐壓無(wú)關(guān)。

2.過(guò)濾器的安裝

如圖6－24所示為過(guò)濾器的安裝位置圖。圖6－24過(guò)濾器的安裝位置（1）過(guò)濾器1安裝在泵的吸入口。

這種安裝方式主要用來(lái)保護(hù)泵不致吸入較大的機(jī)械雜質(zhì)，一般都采用過(guò)濾精度較低的粗過(guò)濾器或普通精度過(guò)濾器。因?yàn)楸脧挠拖湮停瑸榱瞬挥绊懕玫奈托阅?，吸油阻力?yīng)盡可能小，否則將造成液壓泵吸油不暢或出現(xiàn)空穴現(xiàn)象并產(chǎn)生噪聲。此時(shí)，過(guò)濾器的通油能力應(yīng)大于液壓泵流量的2倍以上，壓力損失不得超過(guò)0.01~0.035MPa。必要時(shí)，泵的吸入口應(yīng)置于油箱液面以下。（2）過(guò)濾器2安裝在泵出口。

過(guò)濾器2安裝在泵的壓油路上，這種安裝方式主要用來(lái)濾除可能侵入閥類(lèi)元件的污染物，保護(hù)除泵以外的其它液壓元件。一般采用10~15μm過(guò)濾精度的過(guò)濾器。過(guò)濾器在高壓下工作，殼體應(yīng)能承受系統(tǒng)工作壓力和沖擊壓力。過(guò)濾阻力不應(yīng)超過(guò)0.35MPa，以減小因過(guò)濾所引起的壓力損失和濾芯所受的液壓力，并應(yīng)有安全閥或堵塞狀態(tài)發(fā)信裝置，以防泵過(guò)載和濾芯損壞。為了防止過(guò)濾器堵塞時(shí)引起液壓泵過(guò)載或?yàn)V芯裂損，可在壓力油路上設(shè)置一旁通閥，其閥的開(kāi)啟壓力應(yīng)略低于過(guò)濾器的最大允許壓力。（3）過(guò)濾器3安裝在回油管路上。

這種安裝方式可濾去油液流入油箱以前的污染物，為泵提供較清潔的油液?；赜吐飞蠅毫Φ?，因此安裝在回油管路上的過(guò)濾器，其殼體耐壓性可較低，采用強(qiáng)度和剛度較低但過(guò)濾精度較高的精過(guò)濾回油過(guò)濾器。與過(guò)濾器并聯(lián)的溢流閥起旁通閥的作用，也可并聯(lián)一單向閥作為安全閥，防止堵塞或低溫啟動(dòng)時(shí)高黏度油液流過(guò)過(guò)濾器所引起的系統(tǒng)壓力的升高。（4）過(guò)濾器4安裝在溢流閥的回油管道上。

對(duì)溢流回油箱中的油液進(jìn)行過(guò)濾，容量可較小，過(guò)濾效果更好

（5）過(guò)濾器5為獨(dú)立的過(guò)濾系統(tǒng)。

獨(dú)立的過(guò)濾系統(tǒng)是由專(zhuān)用液壓泵和過(guò)濾器單獨(dú)組成一個(gè)獨(dú)立于液壓系統(tǒng)之外的過(guò)濾回路，其作用是不斷凈化系統(tǒng)中的液壓油，常用在大型的液壓系統(tǒng)中。 6.5蓄能器

6.5.1功能

在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，蓄能器用來(lái)儲(chǔ)存和釋放液體的壓力能。蓄能器的基本作用過(guò)程是:當(dāng)系統(tǒng)的壓力高于蓄能器內(nèi)液體的壓力時(shí)，系統(tǒng)中的液體進(jìn)入蓄能器中，直到蓄能器內(nèi)外壓力值相等；反之，當(dāng)蓄能器內(nèi)液體的壓力高于系統(tǒng)的壓力時(shí)，蓄能器內(nèi)的液體流到系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行流量和能量的補(bǔ)充，直到蓄能器內(nèi)外壓力平衡為止。因此，蓄能器可以在較短時(shí)間內(nèi)向系統(tǒng)提供壓力能，也可吸收系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)和減小壓力沖擊等。蓄能器在系統(tǒng)中的主要功能如下:

(1)作輔助動(dòng)力源或緊急動(dòng)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，常采用蓄能器和一個(gè)流量較小的泵組成油源。當(dāng)系統(tǒng)需要小流量時(shí)，蓄能器將泵多余的流量?jī)?chǔ)存起來(lái)；當(dāng)系統(tǒng)短時(shí)間需要較大流量時(shí)，蓄能器將儲(chǔ)存的壓力油釋放出來(lái)與泵一起向系統(tǒng)供油。

圖6－25中，當(dāng)正常工作時(shí)泵出口處單向閥打開(kāi)，二位二通液控?fù)Q向閥控口有控制壓力油進(jìn)入右位工作，此時(shí)壓力油進(jìn)入蓄能器，儲(chǔ)存壓力能，一旦液壓泵出現(xiàn)緊急情況無(wú)法正常提供壓力油，泵出口處單向閥關(guān)閉，二位二通液控?fù)Q向閥左位工作，此時(shí)蓄能器中的壓力油通過(guò)另一單向閥向執(zhí)行元件供油，起到了在短時(shí)間內(nèi)緊急動(dòng)力源的作用。圖6－25蓄能器作緊急動(dòng)力源的液壓系統(tǒng)

(2)保壓和補(bǔ)充泄漏。

某些液壓系統(tǒng)需要較長(zhǎng)時(shí)間保壓而液壓泵卸荷，此時(shí)可利用蓄能器釋放所儲(chǔ)存的壓力油，補(bǔ)償系統(tǒng)的泄漏，保持系統(tǒng)壓力。在圖6－26中，當(dāng)活塞缸中活塞帶動(dòng)活塞桿及相應(yīng)部件運(yùn)動(dòng)到右端實(shí)現(xiàn)夾緊后，換向閥2接通油路，液壓泵開(kāi)始卸荷，泵出口處的單向閥關(guān)閉防止油路中的油液倒流，這時(shí)夾緊力的保持需要蓄能器釋放的壓力能來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充。圖6－26蓄能器補(bǔ)償泄露和保持恒壓的液壓系統(tǒng)

(3)吸收壓力沖擊和消除壓力脈動(dòng)。

液壓閥突然關(guān)閉或換向，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生壓力沖擊，在壓力沖擊處安裝蓄能器即可吸收壓力沖擊作用，降低壓力沖擊峰值。如圖6－27所示，在液壓泵的出口處安裝蓄能器，可以吸收泵的壓力脈動(dòng)，提高系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性。圖6－27蓄能器吸收系統(tǒng)的液壓沖擊6.5.2類(lèi)型及應(yīng)用

1.活塞式蓄能器

圖6－28所示為活塞式蓄能器，它利用在缸筒2中浮動(dòng)的活塞1把缸中的液壓油和氣體隔開(kāi)，活塞隨著蓄能器中油壓的增減在缸筒內(nèi)移動(dòng)。

活塞式蓄能器安裝和維修方便，壽命長(zhǎng)，但由于活塞慣性和密封件的摩擦力影響，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢。適用于壓力低于20MPa的系統(tǒng)儲(chǔ)能或吸收壓力脈動(dòng)。

2.皮囊式蓄能器

圖6－29所示為皮囊式蓄能器，它采用了耐油橡膠制成的皮囊，通過(guò)皮囊2內(nèi)腔充入的一定壓力的惰性氣體實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。皮囊外部液壓油經(jīng)殼體1底部的限位閥4通入，限位閥還保護(hù)皮囊不被擠出容器之外。此蓄能器的氣液完全隔開(kāi)，皮囊受壓縮儲(chǔ)存壓力能，其慣性小、動(dòng)作靈敏，適用于儲(chǔ)能和吸收壓力沖擊,工作壓力可達(dá)32MPa。圖6－28活塞式蓄能器圖6－29皮囊式蓄能器

3.蓄能器的使用安裝

蓄能器應(yīng)根據(jù)給定的工況——包括壓力條件、動(dòng)作頻率、脈動(dòng)頻率、最高工作壓力和最低工作壓力、系統(tǒng)一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)的供油量情況等進(jìn)行計(jì)算選用，所選公稱(chēng)容積應(yīng)大于計(jì)算容積，使用壓力應(yīng)小于額定壓力。

4.液壓蓄能器的維護(hù)

對(duì)于皮囊式蓄能器而言，在充氣之前，應(yīng)從油口灌注少許液壓油，以實(shí)現(xiàn)皮囊的自潤(rùn)滑。在使用過(guò)程中，必須定期對(duì)皮囊進(jìn)行氣密性檢查，定期更換皮囊及密封件。一旦發(fā)現(xiàn)皮囊中充氣壓力低于規(guī)定的充氣壓力，要及時(shí)充(補(bǔ))氣，以使蓄能器經(jīng)常處于最佳使用狀態(tài)。 6.6氣動(dòng)輔助元件

6.6.1氣源凈化裝置

1.后冷卻器

后冷卻器安裝在空氣壓縮機(jī)出口處的管道上。它的作用是將空氣壓縮機(jī)排出的壓縮空氣溫度由140～170℃降至40～50℃。這樣就可使壓縮空氣中的油霧和水汽迅速達(dá)到飽和，使其大部分析出并凝結(jié)成油滴和水滴，以便經(jīng)油水分離器排出。后冷卻器的結(jié)構(gòu)形式有蛇形管式、列管式、散熱片式和管套式四種，冷卻方式有水冷和氣冷兩種。蛇形管和列管式后冷卻器的結(jié)構(gòu)如圖6－30所示。圖6－30后冷卻器

2.油水分離器

油水分離器安裝在后冷卻器出口管道上，它的作用是分離并排出壓縮空氣中凝聚的油分、水分和灰塵雜質(zhì)等，使壓縮空氣得到初步凈化。油水分離器的結(jié)構(gòu)形式有環(huán)形回轉(zhuǎn)式、撞擊折回式、離心旋轉(zhuǎn)式、水浴式以及以上形式的組合等。圖6－31所示是撞擊折回并回轉(zhuǎn)式油水分離器的結(jié)構(gòu)形式，它的工作原理是:當(dāng)壓縮空氣由入口進(jìn)入分離器殼體后，氣流先受到隔板阻擋而被撞擊折回向下(見(jiàn)圖中箭頭所示流向)；之后又上升產(chǎn)生環(huán)形回轉(zhuǎn)，這樣凝聚在壓縮空氣中的油滴、水滴等雜質(zhì)受慣性力作用而分離析出，沉降于殼體底部，由放水閥定期排出。圖6－31撞擊折回并回轉(zhuǎn)式油水分離器

3.儲(chǔ)氣罐

儲(chǔ)氣罐的主要作用是:

（1）儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，以備發(fā)生故障或臨時(shí)需要應(yīng)急使用；

（2）消除由于空氣壓縮機(jī)斷續(xù)排氣而對(duì)系統(tǒng)引起的壓力脈動(dòng)，保證輸出氣流的連續(xù)性和平穩(wěn)性；

（3）進(jìn)一步分離壓縮空氣中的油、水等雜質(zhì)。

儲(chǔ)氣罐一般采用焊接結(jié)構(gòu)，以立式居多，其結(jié)構(gòu)如圖6－32所示。圖6－32儲(chǔ)氣罐結(jié)構(gòu)圖

4.干燥器

經(jīng)過(guò)后冷卻器、油水分離器和儲(chǔ)氣罐后得到初步凈化的壓縮空氣，已滿足一般氣壓傳動(dòng)的需要。但壓縮空氣中仍含一定量的油、水以及少量的粉塵。如果用于精密的氣動(dòng)裝置、氣動(dòng)儀表等，上述壓縮空氣還必須進(jìn)行干燥處理。

壓縮空氣的干燥方法主要有吸附法和冷卻法兩種。

吸附法是利用吸附劑(如硅膠、鋁膠或分子篩等)來(lái)吸附壓縮空氣中含有的水分，而使其干燥；冷卻法是利用制冷設(shè)備使空氣冷卻到一定的露點(diǎn)溫度，析出空氣中超過(guò)飽和水蒸氣部分的多余水分，從而達(dá)到所需的干燥度。吸附法是干燥處理方法中應(yīng)用最為普遍的一種方法。吸附式干燥器的結(jié)構(gòu)如圖6－33所示。它的外殼呈筒形，其中分層設(shè)置柵板、吸附劑、濾網(wǎng)等。濕空氣從進(jìn)氣管1進(jìn)入干燥器，通過(guò)吸附劑層21、鋼絲過(guò)濾網(wǎng)20、上柵板19和下部吸附劑層16后，因其中的水分被吸附劑吸收而變得很干燥。然后，再經(jīng)過(guò)鋼絲過(guò)濾網(wǎng)15、下柵板14和鋼絲過(guò)濾網(wǎng)12，干燥、潔凈的壓縮空氣便從輸出管8排出。圖6－33吸附式干燥器結(jié)構(gòu)圖

5.過(guò)濾器

空氣的過(guò)濾是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。不同的場(chǎng)合，對(duì)壓縮空氣的要求也不同。過(guò)濾器的作用是進(jìn)一步濾除壓縮空氣中的雜質(zhì)。常用的過(guò)濾器有一次性過(guò)濾器(也稱(chēng)簡(jiǎn)易過(guò)濾器，濾灰效率為50％～70％)和二次過(guò)濾器(濾灰效率為70％～99％)；在要求高的特殊場(chǎng)合，還可使用高效率的過(guò)濾器(濾灰效率大于99％)。

1）一次過(guò)濾器

如圖6－34所示為一次過(guò)濾器，氣流由切線方向進(jìn)入筒內(nèi)，在離心力的作用下分離出液滴，然后氣體由下而上通過(guò)多片鋼板、毛氈、硅膠、焦炭、濾網(wǎng)等過(guò)濾吸附材料，干燥清潔的空氣從筒頂輸出。圖6－34一次過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖

2）分水濾氣器

分水濾氣器濾灰能力較強(qiáng)，屬于二次過(guò)濾器。它和減壓閥、油霧器一起被稱(chēng)為氣動(dòng)三聯(lián)件，是氣動(dòng)系統(tǒng)不可缺少的輔助元件。普通分水濾氣器的結(jié)構(gòu)如圖6－35所示，其工作原理為:壓縮空氣從輸入口進(jìn)入后，被引入旋風(fēng)葉子l，旋風(fēng)葉子上有很多小缺口，使空氣沿切線反向產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)，這樣夾雜在氣體中的較大水滴、油滴、灰塵(主要是水滴)便獲得較大的離心力，并高速與存水杯3內(nèi)壁碰撞而從氣體中分離出來(lái)，沉淀于存水杯3中，然后氣體通過(guò)中間的濾芯2，部分灰塵、霧狀水被濾芯2攔截而濾去，潔凈的空氣便從輸出口輸出。擋水板4是防止氣體漩渦將杯中積存的污水卷起而破壞過(guò)濾作用。為保證分水濾氣器正常工作，必須及時(shí)將存水杯中的污水通過(guò)排水閥5放掉。在某些人工排水不方便的場(chǎng)合，可采用自動(dòng)排水式分水濾氣器。存水杯由透明材料制成，以便于觀察工作情況、污水情況和濾芯污染情況。濾芯目前采用銅粒燒結(jié)而成。發(fā)現(xiàn)油泥過(guò)多，可采用酒精清洗，干燥后再裝上，可繼續(xù)使用。但是這種過(guò)濾器只能濾除固體和液體雜質(zhì)，因此，使用時(shí)應(yīng)盡可能裝在能使空氣中的水分變成液態(tài)的部位或防止液體進(jìn)入的部位，如氣動(dòng)設(shè)備的氣源入口處。

氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，通常由分水濾氣器、減壓閥和油霧器共同組成氣動(dòng)三聯(lián)件。有些電磁閥和氣缸能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)油潤(rùn)滑（靠潤(rùn)滑脂實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑功能），便不需要使用油霧器。過(guò)濾精度一般為50~75μm，調(diào)壓范圍為0.5~10MPa，如過(guò)濾