-课件-第1篇7章

1、第六章 辅助液压元件 一个完整的液压系统除了包括液压泵、液 压马达、油缸及液压控制阀等主要元件以外还 包括有许多辅助元件，如：密封件、油管及管 接头、蓄能器、滤油器、油箱、冷却器、加热 器等。它们对整个液压系统的正常工作起着十 分重要的作用。 第一节 密封装置 在液压系统中漏油和油液污染是常见的毛病， 因此密封的作用就是防止油液的泄漏（包括 外部泄漏和内部泄漏）以及防止外界的脏物 灰尘和空气进入液压系统。 密封的方法：接触密封和间隙密封，其中接 触密封又分为动密封和静密封。 接触密封：是利用密封元件与零件的紧密接 触而防止油液泄漏。 1、动密封：允许密封处有相对运动，如活塞 上的密封等。 2、

2、静密封：是指密封处无相对运动，如缸盖、 泵盖和管道法兰等的接合面。 间隙密封：利用相对运动零件配合表面间的微 小间隙起密封作用，又称为非接触 密封。其没有专门的密封元件。一 般滑阀的阀芯与阀体之间、柱塞与 柱塞孔之间采用间隙密封。 第一节 密封装置 第一节 密封装置 常用密封件：O 形密封圈、唇形密封圈及活塞 环等。O形密封圈既可以用于动密封也可以用 于静密封，后两者常用于动密封。 一、O形密封圈 O形密封圈是一种圆形断 面的耐油橡胶环。其结构 简单、体积小，密封性和 自封性好，阻力小，制造 使用方便，得到了广泛的 应用。 当O形密封圈在密封部位安装好后，由于 （图b）， 在密封表面与密封槽的

3、作用下而压缩（图c）。当油液 压力较低时，O形圈的弹性变形力使O形圈与密封表面 及槽低形成密封。在油液压力较高时，它被挤向一侧， 并迫使O型圈更贴紧密封面（图d）。但是当压力大于 10MPa（对动密封）或当压力大于32MPa（对静密封） 时要加挡圈。单向受压时，在非受压侧加一挡圈；双向 受压时，在其两侧各加一个挡圈（图f、g）。 0 dH 工作原理（如图所示）： 第一节 密封装置 二、唇形密封圈 唇形密封圈都有一对与密封面接触的唇边， 且唇口应向着压力高的一边，以使唇边张开增 强密封性（如图1-7-3-a所示），当油液压力较 低时，唇边在安装时的预压缩起密封作用；当 油压较高时，油压作用在唇边

4、紧贴在密封面上， 起到增强密封作用，而且压力越高贴得越紧。 唇形密封圈一般用于动密封，特别是往复 运动的密封。 唇形密封圈按其断面形状可分为Y形、小Y形、 U形、V形、L形、K形、鼓形和蕾形等。常见 唇形密封圈的断面形状如图所示。 第一节 密封装置 三、其它密封装置及密封材料 活塞环：也叫涨圈，是利用矩形断面金属环弹性变形的 涨力压紧表面而实现密封的。 特点：寿命长、阻力小、耐高温、允许较高的相对速度。 活塞环上有切口，所以一个活塞上要安装两个， 且应切口错开。 防尘圈：用以刮除活塞 杆上的尘土等污物，以 防进入液压系统。常见 的一种防尘圈如右图。 第一节 密封装置 密封带：适用于各种液体、气

5、体管路的螺纹 接头处的密封。其特点是：操作简便、密封效 果好、安装拆卸方便。由聚四氟乙烯材料制作， 具有良好的耐油性和耐化学性，能在-100 +250的范围内使用。 密封胶：是一种较新的密封材料。它在干燥固 化前具有流动性，可容易地充满两结合面之间 的缝隙，其密封效果较好，按其密封原理和化 学成分可分为液态密封胶和厌氧密封胶两大类。 第二节 油箱、油管和管接头 一、油箱 功用：储油、散热以及沉淀杂质和分离油液中 的空气。 根据工况不同，油箱可以单独设置（如支架泵 站）也可以利用机器内部空间做为油箱（如采 煤机）。 油箱要有足够的有效容积（液面高度只占油箱 高度的80%时的油箱容积）。有效容积通

6、常要大 于油泵每分钟流量的三倍，对行走装置可取为 1.52倍，低压系统取24倍，中高压系统取5 7倍。 第二节 油箱、油管和管接头 油箱结构要求： 1、吸油管和回油管的距离应尽可能远，吸油侧和回油 侧要用隔板隔开，以增加油箱内油液的循环距离， 有利于油液冷却和气泡逸出，并使杂质多沉淀在回 油侧，不易重新进入系统。隔板高度不低于油面到 箱底高度的四分之三； 2、吸油管离油箱底部达到距离应不小于管径的二倍， 距箱边应不小于管径的三倍，以便油液流动畅通。 吸油管入口处应安装网式粗滤油器； 第二节 油箱、油管和管接头 3、回油管的管口必须浸入最低油面以下，以避免回油 时将空气带入，回油管口距油箱底部的

7、距离也不小 于管径的三倍。回油管切成45的斜口，以增大排 油面积，回油口应面向最近的箱壁； 4、为避免脏物进入油箱，油箱应有箱盖，加油器应有 滤油网。油箱还应有通气孔，使油面通大气压； 5、为了便于清洗和放油，油箱底面应有适当坡度，并 有放油塞。此外，油箱侧面还应有表示油面高度的 指示器（油标）。 第二节 油箱、油管和管接头 图1-7-5为单独设置的油箱结构简图。 第二节 油箱、油管和管接头 二、油管 分类：常用油管分为硬管和软管。 硬管：用于连接无相对运动的液压元件，主 要有冷拔无缝钢管、焊接钢管、铜管、尼龙 管和硬塑料管等。在低压（1.6MPa）系统中 可使用焊接钢管，在高压系统中多采用无

8、缝 钢管。 特点：价格便宜、承受压力高、装配时不能 任意弯曲，铜管适用范围广，紫铜承受压力 小（6.510MPa)，黄铜管承受压力较高 （达25MPa）。 第二节 油箱、油管和管接头 软管：主要用于连接有相对运动的液压元件， 在采煤机和液压支架上可以见到这类油管。 低压软管是中间夹有几层编织棉线或麻线的 橡胶管；高压油管是中间夹有几层钢丝编织 层的橡胶管。常用的高压软管中的编织层多 为12层。一层的可承受620MPa的压力， 二层钢丝软管耐压可达60MPa。此外还有三 到四层的超高压软管。 软管的弯曲半径应不小于其外径的9倍，弯曲 点与接头的距离不得小于外径的6倍。 第二节 油箱、油管和管接头

9、 三、管接头 分类：硬管管接头和软管管接头两大类。 硬管管接头又可分为三种形式： 1、卡套式管接头 结构如图1-7-6a所示。当拧紧螺母时，卡套两端的锥 面使卡套产生弹性变形夹紧油管。接头和元件之间用 螺纹连接。装配方便，可用于高压系统，但要是高精 度冷拔无缝钢管。 2、扩口式管接头 如图1-7-6b所示，装配接头时，应先将油管端部扩口， 拧紧螺母时，扩口部分被锲紧而实现密封。使用于铜 管和薄壁钢管，用于低于5MPa的液压系统中。 第二节 油箱、油管和管接头 3、焊接式管接头 如图1-7-6c所示，这种管接头利用紧贴的锥面 实现密封。适用于连接管壁较厚的管，可用 于小于8MPa的液压系统中。

10、常用的软管接头有下述两种： 1、螺纹连接高压软管接头 如图1-7-7所示，剥去外皮的带钢丝编织层的高压软 管4被扣压在外套3和芯子2的中间，软管和接头是不 可拆的。而接头与接头之间是通过螺纹连接的。接头 间的密封靠芯子上的锥形孔与另一软管芯子的锥形端 的紧密对压来实现的 2、快速插销连接软管接头 如图1-7-8，接头间的密封是利用芯子1上的O形圈2与 接头套中的圆柱面配合来实现的，为防接头脱开，用 U形卡子3把芯子和接头套连接起来。这种接头密封 性好，拆装十分方便，应用广泛，煤矿液压支架上的 管接头多为这种快速接头。 第三节 滤油器 一、滤油器的作用和过滤精度 作用：使系统中的油液保持清洁，防

11、止混入杂质使液压 元件中的相对滑动部分的磨损加剧，使阀芯卡死， 堵塞节流小孔，加速密封材料的磨损，最终缩短 液压系统和元件的使用寿命。 过滤精度：是指滤油器能够滤过的最球形颗粒尺寸，又 称绝对精度（单位是 ）。 过滤精度等级有四种：粗滤油器（100），普通滤油 器（2540），精滤油器（10 15）和超精滤油器（35）。 m 第三节 滤油器 二、滤油器的类型和应用场合 常用滤油器有： 网式滤油器（图1-7-9） 线隙式滤油器（图1-7-10） 纸质滤油器（图1-7-11） 烧结式滤油器（图1-7-12） 磁性滤油器（图1-7-13） 应用场合和特性见表1-7-1 液压职能符号（见图1-7-14

12、） 第三节 滤油器 三、滤油器在系统中常见的安装位置 1、安装在吸油管路上（图1-7-15） 这种安装位置可以保护液压系统 中的所有元件，特别是油泵不受 杂质影响。但油泵的吸油阻力增 大，并且当滤油器堵塞时，油泵 的工作情况恶化。这种位置常安 装较粗的滤油器。 第三节 滤油器 2、安装在油泵的排油口管路上（图1-7-16）。 这种安装位置可保护除油泵外 的其他液压元件。但在高压情 况下，需要滤芯有一定的强度 和刚度。一般在滤油器旁并联 一单向阀或顺序阀作为保护， 其开启压力略低于滤油器的最 大允许压差。在这个位置上通 常安装精滤油器。 3、安装在回油管路上（图1-7-17）。这种安装位 置不能

13、直接防止杂质进入 系统各元件中，但保证流回 油箱的油液是清洁的。其主 要优点是：它既不会在主油 路造成压力降，又不承受系 统的工作压力。 4、安装在支流管路上和装在 辅助油泵上的排油管路上等 （图1-7-18） 5、单独过滤。用一个液压泵和过滤器单独组成 一个独立于系统之外的过滤回路。 第三节 滤油器 四、滤油器的选择 选择滤油器可根据过滤精度、许用差压、流通能力和 工作压力等条件挑选。一般要作如下考虑： 1、确定过滤精度时，应使其满足系统中关键元件对过 滤精度的要求，还应考虑到经济性和实际可行性； 2、滤芯的强度要与所受油压相适应，以免滤芯受油压 作用而损坏； 3、所选滤油器的通流能力必须满

14、足系统的要求，即滤 油器必须满足以通过系统中安装滤油器处的最大流 量，而且还要有一定的裕度。一般安装在吸油管路中 的网式滤油器的通流能力大于2倍的油泵流量； 4、如果单个滤油器不能满足要求，也可以使用两个滤油 器并联使用。 第三节 滤油器 五、滤油器的清洗和更换 对纸质滤油器来说不存在清洗问题，当滤 芯过脏时，更换新的滤芯即可。网式和线 隙式滤芯过脏时，先用溶剂脱脂，毛刷清 扫，水压清洗，然后压气吹净、干燥和组 装。 滤芯的清洗方法可根据滤芯材料及使用状 态 适当选用。 第四节 蓄能器和冷却器 一、蓄能器 主要作用：储蓄液压能 1、作为辅助动力源。当工作元件需要较多的流量时， 蓄能器与油泵可同

15、时提供压力油；当工作元件需要的 流量少时，多余的油可储存在蓄能器中；当系统的压 力达到蓄能器的预定值后，可使油泵卸载。所以在短 时和间隙工作的液压系统中，使用蓄能器可以减少油 泵的功率。 2、维持系统的压力。当液压泵停止运转或进行卸荷时， 蓄能器能把储存的压力油供给系统，补偿系统的泄漏， 维持系统的压力。 3、缓和液压冲击和消除脉动的影响。 类型：弹簧式、重锤式、气液直接 接触式、活塞式、隔膜式和 气囊式等。 图1-7-19是气囊式蓄能器。 图中3是用特殊耐油橡胶制成的。气 囊固定在壳体2的上半部，壳体由高 强度无缝钢管制造。气体从气门1充 入，气囊外部为压力油。蓄能器的 下部有一受弹簧力作用的提升阀， 它的作用是防止油液全部排出后气 囊膨胀到容器外，气囊中的充气压 力一般相当于油液最低工作压力的 60%70%。 第四节 蓄能器和冷却器 气囊式蓄能器优点：油液和气体隔离，能有 效地防止气体进入油液中；橡胶囊惯性小反 应速度快；尺寸小，重量轻；安装维护方便 二、冷却器和加