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1、第六章 液压与气压系统辅件,6.1 蓄能器 6.2 过滤器 6.3油箱、热交换器、压力表及压力表辅件 6.4 管件 6.5 密封装置,液压辅件是系统的一个重要组成部分，它包括蓄能器、过滤器、油箱、热交换器、管件、密封装置、压力表装置等。液压辅件的合理设计和选用在很大程度上影响液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。,6.1.1 蓄能器的功能,1）短时间内大量供油 （协助泵供油、作应急动力源）； 2）吸收液压冲击和压力脉动； 3）维持系统压力（保压补漏）。,6.1 蓄能器,6.1.2 蓄能器的类型,图6.1 蓄能器的结构形式,蓄能器的结构形式主要有重力式、充气式和弹簧式三种类型。,（1
2、） 重力式蓄能器 重力式蓄能器利用重物的位置变化来储存和释放能量。重物作用于油液，油液压力决定于弹簧的预紧力和活塞面积。这种蓄能器目前已很少采用，只有在个别的低压系统中还能见到。,（2） 弹簧式蓄能器 结构简单，反应尚还灵敏，但容量小，易内泄并有压力损失，不适于高压和高频动作的场合。一般可用于小容量、低压系统，用作蓄能和缓冲 。,（3） 充气式蓄能器 充气式蓄能器利用压缩气体储存能量。主要有气瓶式、活塞式和气囊式。 气瓶式蓄能器 这是一种直接式接触式蓄能器。其结构如图。它是一个下半部盛油液，上半部充压缩气体的气瓶。这种蓄能器容量大，体积小，惯性小，反应灵敏。但是气体容易混入油液中，使油液的可压
3、缩性增加，并且耗气量大，必须经常补气。,活塞式蓄能器中的气体和油液由活塞隔开。活塞1的上部为压缩空气，活塞1随下部压力油的储存和释放而在缸筒2内来回滑动。这种蓄能器活塞有一定的惯性，和O形密封圈存在较大的摩擦力，所以反应不够灵敏。,图6.4 活塞式蓄能器,活塞式蓄能器,皮囊式蓄能器中气体和油液用皮囊隔开。皮囊用耐油橡胶制成，内充入惰性气体，壳体下端的提升阀能防止皮囊膨胀挤出油口。,皮囊式蓄能器,图6.4 气囊式蓄能器 l充气阀 2气囊；3壳体； 4菌形阀；5放气螺塞； 6油口,薄膜式蓄能器,3） 蓄能器的应用 蓄能器是液压系统中一种储存油液压力能的装置，其主要功用如下： （1）作辅助动力源,在
4、液压系统工作循环中不同阶段需要的流量变化很大时，常采用蓄能器和一个流量较小的泵组成油源。当系统需要很小流量时，蓄能器将液压泵多余的流量储存起来；当系统短时期需要较大流量时，蓄能器将储存的液压油释放出来与泵一起向系统供油。在某些特殊的场合：如驱动泵的原动机发生故障，蓄能器可作应急能源紧急使用；如现场要求防火防爆，也可用蓄能器作为独立油源。,（2）应急动力源 (3) 保压和补充泄漏 有的液压系统需要较长时间保压而液压泵卸载，此时可利用蓄能器释放所储存的液压油，补偿系统的泄漏，保持系统的压力。,(4) 吸收压力冲击和消除压力脉动,由于液压阀的突然关闭或换向，系统可能产生压力冲击，此时可在压力冲击处安
5、装蓄能器起吸收作用，使压力冲击峰值降低。如在泵的出口处安装蓄能器，还可以吸收泵的压力脉动，提高系统工作的平稳性。,对过滤器的要求,液压油中往往含有杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞。在系统中安装一定精度的滤油器，是保证液压系统正常工作的必要手段。,过滤器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径d作为公称尺寸表示。按精度可分为粗过滤器（d100）、普通过滤器(d10）、精过滤器（d5）、特精过滤器（d1）。,6.2 过滤器,一般对过滤器的基本要求是： （1）能满足液压系统对过滤精度要求，即能阻挡 一定尺寸的杂质进入系统。 （2）滤芯应有足够强度，不会因压
6、力而损坏。 （3）通流能力大，压力损失小。 （4）易于清洗或更换滤芯。,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 安放的位置不同，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。,1）过滤器的类型及特点,网式滤油器 滤芯以铜网为过滤材料，在周围 开有很多孔的塑料或金属筒形骨架上， 包着一层或两层铜丝网，其过滤精度取 决于铜网层数和网孔的大小。这种滤油 器一般用于液压泵的吸油口。,图6.11 网式滤油器,线隙式滤油器如图 4.2所示，用钢线或铝 线密绕在筒形骨架的外 部来组成滤芯，依靠铜 丝间的微小间隙
7、滤除混 入液体中的杂质。其结构 简单、通流能力大、过 滤精度比网式滤油器 高，但不易清洗。多为 回油过滤器。,滤芯为微孔滤纸制成的纸芯，将纸芯围绕在带孔的镀锡铁做成的骨架上，以增大强度。为增加过滤面积，纸芯一般做成折叠形。其过滤精度较高，一般用于油液的精过滤，但堵塞后无法清洗。,纸质滤油器,磁性过滤器 工作原理：利用磁铁吸附油液中的铁质微粒。 复式过滤器 特征：用磁环与其它几种过滤器组合而成。 性能特点：性能较以上过滤器更为完善，既可以过滤铁质微粒，又可以过滤普通杂质。 过滤器发信装置,2）过滤器的选用 选用滤油器时应考虑一下以下问题： （1）有足够的过滤能力 （2）能承受一定的工作压力 （3
8、）有足够的过滤精度 过滤精度表示过滤器对各种不同尺寸污染颗粒的滤除能力。旅芯所能滤除最小颗粒度的大小。 （4）过滤器旅芯应易于清洗和更换 （5）在一定的温度下，过滤器应有足够的耐久性,3 ）过滤器的安装,1.安装在泵的吸油口 用于保护泵，可选择粗滤器，但要求有较大的通流能力，防止产生气穴现象。2.安装在泵的出口 须选择精滤器，以保护泵以外的元件。要求能承受油路上的工作压力和压力冲击。3.安装在系统的回油路上 滤去系统生成的污物，可采用滤芯强度低的过滤器。为防止过滤器阻塞，一般要并联安全阀或安装发讯装置。,4.安装在系统的支路上 当泵的流量较大时，为避免选用过大的过滤器,在支路上安装小规格的过滤
9、器。 5.安装在独立的过滤系统中 通过不断循环，专门滤去油箱中的污物。安装过滤器应注意：过滤器只能单向使用。,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。,油箱可分为开式油箱和闭式油箱两种。开式油箱中的油液的液面与大气相通，而闭式油箱中油液的液面与大气隔绝。开式油箱又分为整体式和分离式。所谓整体式是指利用主机的底座等作为油箱。而分离式油箱则与三机分离并与泵组成一个独立的供油单元（泵站）。,1）油箱,（1） 油箱的基本功能和分类,6.3 油箱、热交换器、压力表及压力表辅件,图6.18 开式油箱 1回油管;2 泄油管;3 泵吸油管;4 空气滤清
10、器; 5 安装板;6 隔板;7 放油孔;8 粗滤油器;9 清洗窗侧板; 10 液位计窗口;11 注油口;12 油箱上盖,（2）油箱的容积与结构,在初步设计时，油箱的有效容量可按下述经验公式确定,（6.5）,对功率较大且连续工作的液压系统，必要时还要进行 热平衡计算，以此确定油箱容量。,下面根据图6.18所示的油箱结构示意图分述设计要点如下:,泵的吸油管与系统回油管之间的距离应尽可能远些，管口都应插于最低液面以下，但离油箱底要大于管径的2-3倍，以免吸空和飞溅起泡。吸油管端部所安装的滤油器，离箱壁要有3倍管径的距离，以便四面进油。回油管口应截成45斜角，以增大回流截面，并使斜面对着箱壁，以利散热
11、和沉淀杂质。 在油箱中设置隔板，以便将吸、回油隔开，迫使 油液循环流动，利于散热和沉淀。,设置空气滤清器与液位计。 空气滤清器的作用是使油相箱与大气相通，保证泵的自吸能力，滤除空气中的灰尘杂物，有时兼作加油口。它一般布置在顶盖上靠近油箱边缘处。,油箱正常工作温度应在15-65C之间，必要时应 安装温度控制系统，或设置加热器和冷却器。,设置放油口与清洗窗口。将油箱底面做成斜面，在最低处设放油口，平时用螺塞或放油阀堵住，换油时将其打开放走油污。为了便于换油时清洗油箱，大容量的油箱一般均在侧壁设清洗窗口。,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，就须安装冷却器；反之，如环境温度太低，无
12、法使液压泵启动或正常运转时，就须安装加热器。,液压系统的工作温度一般希望保持在3050C的范围之内，最高不超过65C，最低不低于15C。,2）热交换器,（1） 冷却器 一般说来，造成油箱散热面积不够，必须采用冷却器来抑制油温的原因有三： 1）因机械整体的体积和空间使油箱的大小受到限制。 2）因经济上的理由，需要限制油箱的大小等。 3）要把液压油的温度控制得更低。 油冷却器可分成水冷式和风冷式两大类。,水冷式冷却器 水冷式冷却器分为蛇形管式、多管式和板式等型式。 1）蛇形管冷却器 2）多管式冷却器 风冷式冷却器,图6.20 多管头冷却器,油冷却器安装的场所 油冷却器安装在热发生体附近，且液压油流
13、经油冷却器时，压力不得大于1MPa。有时必须以安全阀来保护，以使它免于高压的冲击而造成损坏。 1）热发生源，如溢流阀附近，如下图所示。 2）回油回路。,3）如液压装置很大且运转的压力很高，此时使用独立的冷却系统，如图所示。,（2）加热器,液压系统的加热一般采用电加热器，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。,图6.22 加热器的安装,（ 1）压力表 液压系统各工作点的压力可通过压力表观测，以便调整和控制。最常用的压力表是弹簧弯管式压力表。压力表的精度等级以其误差占量程的百分数来表示。选用压力表时压力表量程一般为最高工作压力的1.5倍。为防止压力冲击损坏压力表，常在通至压力表的通道上设置阻尼器。,3）压力表及压力辅件,（2）压力表开关 压力油路与压力表之间往往装有一压力表开关。 功用：用于切断或接通压力表和油路的通道。 结构：相当于一个手动换向转阀。,
