《液压与气动系统及维护 教学课件 ppt 作者 崔学红第六章液压辅助元件第六章 液压辅助元件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压与气动系统及维护 教学课件 ppt 作者 崔学红第六章液压辅助元件第六章 液压辅助元件（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 液压辅助元件,第六章 液压辅助元件,61蓄能器结构及应用（保压回路） 62过滤器结构及安装 63油箱 64其它辅助元件 65液压辅件常见故障及其排除方法,液压辅助元件有蓄能器、滤油器、管件、密封件、油箱和热交换器等，除油箱通常需要自行设计外，其余皆为标准件。 液压辅助元件和液压元件一样，都是液压系统中不可缺少的组成部分，它们对系统的性能、效率、温升、噪声和寿命的影响不亚于液压元件本身。 辅助装置处理不好，可导致系统工作性能不好，甚至使系统遭到破坏而无法工作。,第六章 液压辅助元件,61蓄能器结构及应用,蓄能器主要用于储存油液的压力能， 下面先介绍其功能。 (1)辅助动力源 工作周期较短
2、的间歇工作系统或一个循环内速度差别很大的系统，在系统不需要大流量时，可以把液压泵输出的多余压力油储存在蓄能器内，到需要时再由蓄能器快速向系统释放，这样就可以减小液压泵的容量以及电动机的功率消耗，从而降低系统温升。,如图所示为一液压机的液压系统，当液压缸保压时，泵的流量进入蓄能器4被储存起来，达到设定压力后卸荷阀3打开，泵卸荷；当液压缸快速进退时，蓄能器与泵一起向液压缸供油，因此，系统设计时可按平均流量选用较小流量规格的泵。,液压机液压系统 1-液压泵；2-单向阀；3-卸荷阀；4-蓄能器；5-换向阀；6-液压缸,61蓄能器结构及应用,(2)系统保压,在液压泵停止向系统提供油液的情况下，蓄能器所存
3、储的压力油液向系统补充，补偿系统泄漏或充当应急能源，使系统在一段时间内维持需要的压力。 避免系统在油源突然中断时所造成机件的损坏。,系统保压,61蓄能器结构及应用,蓄能器能吸收系统压力突变时的冲击，如液压泵突然启动或停止，液压阀突然关闭或开启，液压缸突然运动或停止。 也能吸收液压泵工作时的流量脉动所引起的压力脉动，相当于油路中的平滑滤波。,61蓄能器结构及应用,(3)吸收系统脉动，缓和背压冲击,蓄能器的结构形式,蓄能器通常有重力式、弹簧式和充气式（气体加载式）等几种。目前常用的是利用气体压缩和膨胀来储存、释放液压能的充气式蓄能器，下图是它的职能符号。,蓄能器职能符号,61蓄能器结构及应用,(1
4、)重力式蓄能器,重力式蓄能器结构原理如图所示，它是利用重物的位置变化来储存、释放能量的。重物1通过柱塞2作用在油液3上。 主要用于冶金等大型液压系统的恒压供油，其特点是结构简单，压力稳定；缺点是反应慢，结构庞大。,（2）活塞式蓄能器,如图所示。这种蓄能器中的气室5与油室4用一浮动的活塞1隔开，因此气体不易混入油液中，油液不易氧化。 这种蓄能器结构简单，工作可靠，寿命长；主要用于大体积和大流量。 但由于活塞惯性和摩擦阻力的影响，反应不灵敏，容量较小，缸筒加工和活塞密封性能要求较高，宜用来储存能量或供中、高压系统吸收脉动之用。,1-活塞；2-壳体；3-充气阀； 4-油室；5-气室；6-油口,（3）
5、气囊式蓄能器,这种蓄能器中气体和油液由皮囊3隔开。皮囊用耐油橡胶作原料与充气阀一起压制而成，囊内贮放惰性气体。 提升阀是用弹簧复位的菌形阀，它能使油液通过油口进入蓄能器而又防止皮囊经油口被挤出。充气阀只在蓄能器工作前为皮囊充气，蓄能器工作时始终关闭。 这种结构使气、液密封可靠，并且因皮囊惯性小而克服了活塞式蓄能器响应慢的弱点，因此，它的应用范围非常广泛，其缺点是工艺性较差。,1-充气阀；2-壳体； 3-皮囊；4-提升阀,4.2 过滤器,液压系统的故障大多数是由于油液中杂质而造成的，油液中污染的杂质会使液压元件运动副的结合面磨损，堵塞阀口，卡死阀芯，使系统工作可靠性大为降低。在系统中安装滤油器，
6、是保证液压系统正常工作的必要手段。 4.2.1过滤器的典型结构,按滤芯的材料和结构形式，滤油器可分为网式、线隙式、纸质滤芯式、烧结式滤油器及磁性滤油器等。按滤油器安装的位置不同，还可以分为吸滤器、压滤器和回油过滤器。考虑到泵的自吸性能，吸油滤油器多为粗滤器。,一， 网式滤芯,如图所示，网式滤芯是在周围开有很多孔的金属筒形骨架1上，包着一层或两层铜丝网2，过滤精度由网孔大小和层数决定。 网式滤芯结构简单，清洗方便，通油能力大，过滤精度低，常作吸滤器。,二，线隙式滤芯,线隙式滤芯如图所示，用铜线或铝线密绕在筒形骨架的外部来组成滤芯，油液经线间间隙和筒形骨架槽孔流入滤芯内，再从上部孔道流出。这种滤油
7、器结构简单，通油能力大，过滤效果好，多为回油过滤器。,线隙式滤油器 1-滤网；2-骨架；3-外壳,三， 纸制滤芯,纸制滤芯结构类同于线隙式，只是滤芯为纸制，滤芯过滤精度可达5 30 m，可在32 MPa下工作。 其结构紧凑，通油能力大，在配备壳体后用作压力油的过滤。 其缺点是无法清洗，需经常更换滤芯。,纸质滤油器 1-压差报警器；2-粗眼钢板网；3-滤纸；4-金属丝网,保证滤油器能正常为了工作，不致因杂质逐渐聚积在滤芯上引起压差增大而损坏纸芯，滤油器顶部装有堵塞状态发讯装置1，当滤芯逐渐堵塞时，压差增大，感应活塞推动电气开关并接通电路，发出堵塞报警信号，提醒操作人员更换滤芯。,纸质滤油器 1-
8、压差报警器；2-粗眼钢板网；3-滤纸；4-金属丝网,四，烧结式滤芯,如图所示为金属烧结式滤芯。滤芯可按需要制成不同的形状，选择不同粒度的粉末烧结成不同厚度的滤芯，可以获得不同的过滤精度。 烧结式滤油器的过滤精度较高，滤芯的强度高，抗冲击性能好，能在较高温度下工作，有良好的抗腐蚀性，且制造简单，它可安装在不同的位置。,烧结式滤油器,4.2.2 过滤器的安装位置,(1)泵入口的吸油过滤器 这种滤油器用来保护液压泵，使其不至于吸入较大的机械杂质。 根据泵的要求，可选用粗过滤器，为了不影响泵的吸油性能，防止发生气穴现象，滤油器的过滤能力应为泵流量的两倍以上，压力损失不得超过0.010.035MPa。,
9、吸油过滤器,(2)泵出口油路上的高压过滤器,该滤油器主要用来滤除进入液压系统的污染杂质。 它应能承受油路上的工作压力和冲击压力，其压力降应小于0.35MPa，并应有安全阀或堵塞状态发讯装置，以防泵过载和滤芯损坏。,高压过滤器,(3)系统回油路上的低压过滤器,可滤去油液流入油箱以前的污染物，为液压泵提供清洁的油液。因回油路压力很低，可采用耐压较低的精密滤油器，并允许滤油器有较大的压力降。 (4)安装在系统以外的旁路过滤系统 大型液压系统可专设由一液压泵和滤油器构成的滤油子系统，滤除油液中的杂质，以保护主系统。 研究表明，这种系统外的过滤回路不受压力和流量波动影响，故过滤效果较好。,回油路上的低压
10、过滤器,安装过滤器时应注意：一般过滤器只能单向使用，即进、出口不可互换；其次，便于拆卸滤芯清洗；最后，还应考虑滤油器及周围环境的安全。 因此，过滤器不要安装在液流方向可能变换的油路上，必要时可增设流向调整板，以保证双向过滤。 作为过滤器的新进展，目前双向滤油器已经问世。,4.3 油 箱,4.3.1 油箱的基本功能 油箱的基本功能是：储存工作介质；散发系统工作中产生的热量；分离油液中混入的空气，沉淀污染物及杂质。 按油面是否与大气相通，可分为开式油箱与闭式油箱(充压式油箱)。 开式油箱广泛用于一般的液压系统，闭式油箱则用于水下和高空无稳定气压的场合。,（1）闭式式油箱 充压油箱，体积小，散热性差
11、，需设置专门的冷却装置。一般用于行走机械。,7-主油泵;8-冷却油泵；9-冷却器,(2)开式油箱 图示为开式油箱。它与大气相通，散热条件较好。,4.4 热交换器,液压系统的工作温度一般希望保持在3050的范围之内，最高不超过65，最低不低于15，如果液压系统靠自然冷却仍不能使油温控制在上述范围内时，就需要安装冷却器；反之，如环境温度太低，无法使液压泵启动或正常运转时，就需安装加热器。,ysu-2010,4.4.1 冷却器,液压系统中用得较多的冷却器是强制对流式多管头冷却器，如图4.12所示，油液从进油口5流入，从出油口3流出，冷却水从进水口7流入，通过多根散热管6后，由出水口1流出，油液在水管
12、外部流动时，它的行进路线因冷却器内设置了隔板4而加长，因而增加了散热效果。水管外面还附有许多横向或纵向散热翅片，以此扩大散热面积和热交换效果，其散热面积可达光滑管的810倍。,1-出水口;2-壳体;3-出油口;4-隔板;5-进油口;6-散热管;7-进水口,也有使用蛇形管冷却器，如图所示。 当液压系统散热量较大时，可使用化工行业中的水冷式板式换热器，它可及时地将油液中的热量散发出去，其参数及使用方法见相应的产品样本。,4.4.2 加热器,液压系统的加热一般采用结构简单、能按需要自动调节最高和最低温度的电加热器，这种加热器的安装方式如图所示，它用法兰盘水平安装在油箱侧壁上，发热部分全部浸在油液内，
13、加热器应安装在油液流动处，以利于热量的交换。,由于油液是热的不良导体，单个加热器的功率容量不能太大，以免其周围油液的温度过高而发生变质现象。,4.5 管 件,管件包括管道、管接头和法兰等，其作用是保证油路的连通，并便于拆卸、安装；根据工作压力、安装位置确定管件的连接结构；与泵、阀等连接的管件应由其接口尺寸决定管径。 4.5.1 管道 (1)管道特点、种类和适用场合 管道的特点和适用场合见表4.1。,表41 管道的种类和适用场合,(2)安装要求,管道应尽量短，最好横平竖直，拐弯少。为避免管道皱折，减少压力损失，管道装配的弯曲半径要足够大，管道悬伸较长时应适当设置管夹及支架。 管道尽量避免交叉，平
14、行管间距要大于100mm，以防接触振动，并便于安装管接头和管夹。 软管直线安装时要有30左右的余量，以适应油温变化、受拉和振动的需要。弯曲半径要大于9倍软管外径，弯曲处到管接头的距离至少等于6倍外径。,4.5.2 管接头,管接头是管道与管道、管道与其它元件的可拆卸连接件，如泵、阀、集成块等的连接。 管接头与其它元件之间可采用普通细牙螺纹连接或锥螺纹连接，如图所示。,(1)硬管接头,按管接头和管道的连接方式分，有扩口式管接头、卡套式管接头和焊接式管接头三种。,硬管接头的连接形式 1-接头体；2-接头螺母；3-衬管；4-卡套；5-接管；6-外接管；7-组合密封圈；8-O形圈,扩口式管接头，适用于紫
15、铜管、薄钢管、尼龙管和塑料管等低压管道的连接，拧紧接头螺母，通过管套使管子压紧密封。 卡套式管接头，拧紧接头螺母后，卡套发生弹性变形便将管子夹紧，它对轴向尺寸要求不严，装拆方便，但对连接用管道的尺寸精度要求较高。,焊接式管接头，接管与接头体之间的密封方式有球面、锥面接触密封和平面加O形圈密封两种。前者有自位性，安装要求低，耐高温，但密封可靠性稍差，适用于工作压力不高的液压系统；后者密封性好，可用于高压系统。,4.6 密封元件,4.6.1 密封与密封装置的功用 功用：防止工作介质的泄漏和外界灰尘、气体等的侵入 对密封装置的要求有： （1）在工作压力和一定的温度范围内，应具有良好的密封性能，并随着
16、压力的增加能自动提高密封性能。 （2）密封装置和运动件之间的摩擦力要小摩擦系数要稳定。 （3）抗腐能力强，不易老化，寿命长，耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿。 （4）结构简单，使用维护方便，价廉。,4.6.2 密封装置的种类 1.O形密封圈,2.唇形密封圈 可分为Y形、V形、U形、L形等。其工作原 理如图所示。,唇形密封圈的工作原理,3.组合式密封装置 （1）图（a）所示为O形密封圈与截面为矩形的聚四氟乙烯塑料滑环组成的组合密封装置。 （2）图（b）为由支持环2和O形圈1组成的轴用组合密封。,（a）,（b）,返回,6.7液压辅助元件的故障分析及使用,一、蓄能器 1、原理、结构、作用 辅助动力源、保压、应急动力源、热膨胀补偿器、补充液体、吸收压力脉动和冲击 2、 蓄能器的正确使用 1）充气压力的确定 作辅助动力源：工作压力的8090% 吸收冲击压力：等于或稍低于工作压力 吸收脉动压力：取平均工作压力或最低工作压力 同时蓄能和吸收脉动冲击：平均工作压力的4080% 2）正确使用 介质选择；安装位置；泵出口单向
