液压与气压传动第六章__液压辅助元件

1、1 1第六章 液压辅助元件第六章第六章 液压辅助元件液压辅助元件过滤器、蓄能器、油箱、密封装置、热交换器过滤器、蓄能器、油箱、密封装置、热交换器及管件等及管件等1 12 2第六章 液压辅助元件第一节第一节 密封装置密封装置密封装置功用密封装置功用防止液压油的泄漏。防止液压油的泄漏。 一、对密封装置的要求一、对密封装置的要求良好的密封性、耐磨性、经济性良好的密封性、耐磨性、经济性 二、密封装置的分类及特点二、密封装置的分类及特点1、间隙密封间隙密封间隙密封密封原理间隙密封密封原理利用相对运动零件配合面之间的微小间隙来防止泄漏。（利用相对运动零件配合面之间的微小间隙来防止泄漏。（0.02-0.02

2、-0.05mm0.05mm）2 2第六章 液压辅助元件3 3间隙密封平衡槽作用间隙密封平衡槽作用1 1） 自动对中心，减小摩擦力自动对中心，减小摩擦力 2 2） 增大了泄漏阻力，减小了增大了泄漏阻力，减小了偏心量，提高了密封性能。偏心量，提高了密封性能。3 3） 储存油液，自动润滑储存油液，自动润滑3 3间隙密封特点应用间隙密封特点应用 结构简单，摩擦阻力小，耐高温，但泄漏较大，并且随着时间结构简单，摩擦阻力小，耐高温，但泄漏较大，并且随着时间的增的增加而增加，加工要求高加而增加，加工要求高 主要用于尺寸小，压力低，速度高的液压缸或各种阀。主要用于尺寸小，压力低，速度高的液压缸或各种阀。 4

3、4第六章 液压辅助元件2 2、O O型密封圈型密封圈O O型密封圈的密封原理型密封圈的密封原理利用密封圈的安装变形来利用密封圈的安装变形来密封密封 O O型密封圈特点型密封圈特点 O O型圈截面为圆形，结型圈截面为圆形，结构简单，制造方便，密构简单，制造方便，密封性能好，摩擦力小。封性能好，摩擦力小。4 4 一般安装在外圆或内圆上一般安装在外圆或内圆上截面为矩形的沟槽内以实现密截面为矩形的沟槽内以实现密封封5 5第六章 液压辅助元件2 2、o o密封圈密封密封圈密封又又 O O型圈一般为橡胶制成型圈一般为橡胶制成 运动密封（动）运动密封（动） p10Mp p10Mpa a 压力高时压力高时 固

4、定密封（静）固定密封（静） p32Mp p32Mpa a 时，时， 应设置挡圈应设置挡圈（塑料、尼龙）（塑料、尼龙）， O O型密封圈型密封圈应用应用应用相当广泛：既可用于动密封，又可用于静密封应用相当广泛：既可用于动密封，又可用于静密封6 6第六章 液压辅助元件3 3、唇形密封圈、唇形密封圈密封原理密封原理 密封圈受油压作用使两密封圈受油压作用使两唇张开并贴紧在轴或唇张开并贴紧在轴或孔的表面实现密封。孔的表面实现密封。压力越高密封效果越好压力越高密封效果越好。单向密封件，装配唇形单向密封件，装配唇形密封圈时，唇口一定密封圈时，唇口一定要对着压力高的一侧。要对着压力高的一侧。6 6用于：往复运

5、动的密封，如用于：往复运动的密封，如活塞与缸体、活塞杆与端盖活塞与缸体、活塞杆与端盖之间的密封。之间的密封。常用结构有：常用结构有：Y Y形、形、YxYx形、形、V V形等形等（1 1）Y Y、YXYX型密封圈型密封圈 Y Y型密封圈分类型密封圈分类根据截面长宽比例不同宽断面根据截面长宽比例不同宽断面和窄断面和窄断面Y Y型密封圈特点型密封圈特点 Y Y型圈靠唇边张开后实现密型圈靠唇边张开后实现密封封 安装时唇边必须对着压力油安装时唇边必须对着压力油腔腔 第六章 液压辅助元件7 7又又 Y Y型圈密封可靠，摩擦力小，型圈密封可靠，摩擦力小，寿命长寿命长 常用于速度较高的液压缸，常用于速度较高的

6、液压缸，可可做轴用，也可做孔用。做轴用，也可做孔用。压力大于压力大于14Mpa14Mpa时应加支撑环固定时应加支撑环固定密封圈。密封圈。第六章 液压辅助元件8 8Y Y型密封圈应用型密封圈应用通常通常宽断面宽断面Y Y型密封圈：型密封圈：p20Mpp20Mpa a T T在在-30-300 0+100+1000 0 v0.5/sv0.5/s 窄断面窄断面Y Y型密封圈：型密封圈： p32Mpp32Mpa aT T在在-30-300 0+100+1000 0 相对运动速度相对运动速度0.5m/s0.5m/s的场合的场合8 8Y YX X型密封圈型密封圈YxYx型密封圈由型密封圈由Y Y型密封圈改

7、进设计而成。型密封圈改进设计而成。材料：一般用聚氨酯材料：一般用聚氨酯由于断面高度与宽度之比大于由于断面高度与宽度之比大于2 2，因此，不易翻转。，因此，不易翻转。YxYx型密封圈分轴用和孔用，两者不能互换型密封圈分轴用和孔用，两者不能互换。短边为密封边，与密封面接触；长边与非滑动表面接触。短边为密封边，与密封面接触；长边与非滑动表面接触。第六章 液压辅助元件9 9（2 2）V V型密封圈型密封圈V V型密封圈结构型密封圈结构截面为截面为V V型，由支承环、密封环、型，由支承环、密封环、压紧环叠合而成，开口面向高压紧环叠合而成，开口面向高压侧。压侧。 当压紧环压紧密封环时，支承环当压紧环压紧密

8、封环时，支承环使密封环产生变形而实现密封使密封环产生变形而实现密封。密封性好，耐磨。密封性好，耐磨。常用于：直径大常用于：直径大 、压力高、行程、压力高、行程长的地方。长的地方。但摩擦阻力大。但摩擦阻力大。第六章 液压辅助元件101010101111第六章 液压辅助元件（2 2）V V型密封圈型密封圈V V型密封圈特点应用型密封圈特点应用 V V型密封圈是组合装置型密封圈是组合装置 密封效果良好，耐高压，寿命长，增加密封环可密封效果良好，耐高压，寿命长，增加密封环可提高密封效果，但摩阻力增大，尺寸大，成本高。提高密封效果，但摩阻力增大，尺寸大，成本高。故故 常用于压力较高常用于压力较高p50M

9、pp0.03d0.030.1mm0.1mm的杂质颗粒，压力损失小于的杂质颗粒，压力损失小于0.01MPa0.01MPa。（结构简单、通流能力大，但过滤精度低）（结构简单、通流能力大，但过滤精度低）滤芯滤芯1 1由绕在支承架由绕在支承架2 2上的金属网组上的金属网组成，依靠金属网微小间隙来阻挡油成，依靠金属网微小间隙来阻挡油液中的杂质通过。液中的杂质通过。1 1、表面型过滤器、表面型过滤器表面过滤器表面过滤器滤芯材料上具有均匀的标定小孔滤芯材料上具有均匀的标定小孔，可滤除大于标定小孔的固体颗可滤除大于标定小孔的固体颗粒。粒。有：网式、线隙式和片式有：网式、线隙式和片式1515第六章 液压辅助元件

10、线隙式过滤器线隙式过滤器特形金属线缠绕在筒形芯特形金属线缠绕在筒形芯架上，制成滤芯，利用架上，制成滤芯，利用线间间隙过滤杂质。过线间间隙过滤杂质。过滤精度为滤精度为30-100m30-100m特点：结构简单，过滤精特点：结构简单，过滤精度较高，通流能力大，度较高，通流能力大，但不易清洗，但不易清洗，一般用于低压回路或辅助一般用于低压回路或辅助回路回路15151616第六章 液压辅助元件纸芯式过滤器纸芯式过滤器由颗粒状锡青铜粉末压由颗粒状锡青铜粉末压制后烧结而成，利用制后烧结而成，利用颗粒之间的微小间隙颗粒之间的微小间隙过滤。过滤。优点：优点：强度高，抗冲击强度高，抗冲击性能好，抗腐蚀性好，性能

11、好，抗腐蚀性好，耐高耐高 温，过滤精度高，温，过滤精度高，制造简单。制造简单。1616缺点：缺点：易堵塞，难清洗，易堵塞，难清洗，颗粒会脱落，一般用于颗粒会脱落，一般用于精密过滤。精密过滤。1717第六章 液压辅助元件纸质过滤器纸质过滤器因为滤芯能承受的压力差较因为滤芯能承受的压力差较小，为了保证过滤器正常小，为了保证过滤器正常工作，不致因污染物逐渐工作，不致因污染物逐渐聚积在滤芯引起压差增大，聚积在滤芯引起压差增大，而压破纸芯，过滤器顶部而压破纸芯，过滤器顶部通常装有污染指示器。通常装有污染指示器。 1717用微孔过滤纸折迭成星用微孔过滤纸折迭成星状绕在骨架上形成，状绕在骨架上形成，利用滤纸

12、的微孔过滤。利用滤纸的微孔过滤。 优点：优点：结构紧凑，重量结构紧凑，重量轻，过滤精度高，轻，过滤精度高，缺点：缺点：通流能小，强度通流能小，强度低，易堵塞，无法清低，易堵塞，无法清洗，需经常更换滤芯，洗，需经常更换滤芯，特别适用于精滤。特别适用于精滤。1818第六章 液压辅助元件磁性过滤器磁性过滤器磁性过滤器主要是利用磁铁吸附油液中的铁质微粒。磁性过滤器主要是利用磁铁吸附油液中的铁质微粒。常与其他形式的过滤器一起制成复合式过滤器。常与其他形式的过滤器一起制成复合式过滤器。特别适合于加工钢铁件的机床液压系统。特别适合于加工钢铁件的机床液压系统。18181919第六章 液压辅助元件二、过滤器的主

13、要性能指标二、过滤器的主要性能指标过滤器的主要性能指标有：过滤器的主要性能指标有：过滤精度、降压特性、纳垢容量过滤精度、降压特性、纳垢容量工作压力、工作温度工作压力、工作温度1 1、过滤精度、过滤精度指过滤器对不同尺寸颗粒污染物的滤除能力，常用绝指过滤器对不同尺寸颗粒污染物的滤除能力，常用绝对过滤精度、过滤比、过滤效率等评定。对过滤精度、过滤比、过滤效率等评定。2 2、压降特性、压降特性在滤芯尺寸一定情况下，过滤精度越高，压降越大；在滤芯尺寸一定情况下，过滤精度越高，压降越大；在流量一定情况下，有效过滤面积越大、油液粘度在流量一定情况下，有效过滤面积越大、油液粘度越小，压降越小。越小，压降越小

14、。3 3、纳垢容量、纳垢容量过滤器的纳垢容量越大，其寿命越长。过滤器的纳垢容量越大，其寿命越长。2020第六章 液压辅助元件三、过滤器的选用及安装方法三、过滤器的选用及安装方法1 1、过滤器的选用、过滤器的选用1 1）根据液压元件及系统的过滤精度、工作压力、油）根据液压元件及系统的过滤精度、工作压力、油温、油液粘度来选择过滤器的型号。温、油液粘度来选择过滤器的型号。2 2）过滤器要有足够的通流能力。）过滤器要有足够的通流能力。3 3）要有一定的机械强度。）要有一定的机械强度。4 4）对于不能停机的液压系统，必须选择切换式结构）对于不能停机的液压系统，必须选择切换式结构的过滤器；需要报警的选择带

15、发信装置的过滤器。的过滤器；需要报警的选择带发信装置的过滤器。20202121第六章 液压辅助元件2 2、过滤器的安装、过滤器的安装1 1）安装在泵的吸油口）安装在泵的吸油口作用：作用：保护液压泵，保护液压泵，q q = 2q= 2qp p p 0.010p 0.010、035Mpa035Mpa 要求过滤器有较大的通流能力要求过滤器有较大的通流能力和较小的阻力和较小的阻力2 2）安装在泵的出油口）安装在泵的出油口 作用：作用：保护除泵和溢流阀以保护除泵和溢流阀以外的所有元件，外的所有元件，p 0.35Mpap 0.35Mpa，强度足够，且应并联一安全强度足够，且应并联一安全阀。阀。212122

16、22第六章 液压辅助元件2 2、过滤器的安装、过滤器的安装3 3）安装在回油管路上）安装在回油管路上 4 4）安装在系统的分支旁油路（油管路上）安装在系统的分支旁油路（油管路上） 5 5）单独过滤系统）单独过滤系统 注意：一般过滤器只能单方向使用，即进出油注意：一般过滤器只能单方向使用，即进出油口不可反接，以利于滤芯清洗和安全。必要口不可反接，以利于滤芯清洗和安全。必要时可增设单向阀和过滤器，以保证双向过滤。时可增设单向阀和过滤器，以保证双向过滤。2323第六章 液压辅助元件四、过滤器的发信装置四、过滤器的发信装置过滤器的发信装置和安全阀都是过滤器的安全保护装过滤器的发信装置和安全阀都是过滤器

17、的安全保护装置。置。当过滤器前后压差尚未达到能使安全阀开启的设定值，当过滤器前后压差尚未达到能使安全阀开启的设定值，但接近纸芯允许的压差时，过滤器的电控装置发出但接近纸芯允许的压差时，过滤器的电控装置发出信号，预示维修人员需立即更换滤芯或进行清洗。信号，预示维修人员需立即更换滤芯或进行清洗。如信号发出后未采取维护措施，压差继续增大到安全如信号发出后未采取维护措施，压差继续增大到安全阀的设定值，安全阀开启，以防滤芯破裂。阀的设定值，安全阀开启，以防滤芯破裂。过滤器的发信装置有机械式、磁铁式、电信号等。过滤器的发信装置有机械式、磁铁式、电信号等。2323第六章 液压辅助元件2424四、过滤器的发信

18、装置四、过滤器的发信装置2424第六章 液压辅助元件2525第三节第三节 油箱油箱一、油箱的功用和种类一、油箱的功用和种类功功 用用 储存油液、散发热量、沉淀杂质、逸出空气储存油液、散发热量、沉淀杂质、逸出空气种类：种类： 整体式整体式 利用主机的内腔作为油箱利用主机的内腔作为油箱 特点：特点： 结构紧凑，各种泄漏油容易回收。结构紧凑，各种泄漏油容易回收。 但散热差但散热差 分离式分离式 布置灵活，维修方便，可减少发热和液压振布置灵活，维修方便，可减少发热和液压振 动对工作精度影响。动对工作精度影响。 分离式可分为分离式可分为 开式开式 闭式闭式 隔离式隔离式 充气式充气式2525第六章 液压

19、辅助元件2626二、油箱的基本结构及设计二、油箱的基本结构及设计1 1、油箱的基本结构、油箱的基本结构特点：特点：1 1）隔板）隔板1111将吸油管将吸油管与回油管、泄油管隔开与回油管、泄油管隔开2 2）顶部有空气过滤器）顶部有空气过滤器3 3）侧面有液面计、注油）侧面有液面计、注油管管4 4）顶部有电机、油泵安）顶部有电机、油泵安装板装板5 5）有过滤器）有过滤器开式油箱开式油箱第六章 液压辅助元件2727闭式油箱闭式油箱2727隔离式油箱通过大气压经气囊隔离式油箱通过大气压经气囊作用于液面上，气囊使油液与作用于液面上，气囊使油液与外界隔离，常用于外界隔离，常用于环境恶劣、环境恶劣、粉尘飞扬

20、场所的液压系统。粉尘飞扬场所的液压系统。纯净的压缩空气直接与油液接触纯净的压缩空气直接与油液接触或经气囊对油箱的油液液面加压。或经气囊对油箱的油液液面加压。隔离式油箱：改善泵的吸油条隔离式油箱：改善泵的吸油条件，当使回油管、泄漏油管有件，当使回油管、泄漏油管有背压。背压。第六章 液压辅助元件28282 2、油箱的设计、油箱的设计1 1）油箱容量的确定）油箱容量的确定经验估算法经验估算法 公式：公式： V = KqV = Kqn n 28282 2）设计油箱时应注意）设计油箱时应注意 （1 1）吸、回和泄油管的设置）吸、回和泄油管的设置 吸、回油管尽可能远吸、回油管尽可能远 隔板高度隔板高度高于

21、液面高于液面2/32/3；（2 2）吸油口装粗过滤器）吸油口装粗过滤器 ，有足够通流能力，便于装拆；，有足够通流能力，便于装拆；（3 3）箱底做成适当斜度，并在最低处安装放油塞，油箱顶部安装空）箱底做成适当斜度，并在最低处安装放油塞，油箱顶部安装空气过滤器；气过滤器；（4 4）设置液位计）设置液位计 ，指示最低、最高油位，指示最低、最高油位（5 5）油温控制）油温控制第六章 液压辅助元件2929第三节第三节 热交换器热交换器一、热交换器的作用及要求一、热交换器的作用及要求作用：作用：保证系统在正常工作保证系统在正常工作温度（温度（303050500 0c c）下工作）下工作热交换器分类热交换器

22、分类冷却器（散热器）、加热器冷却器（散热器）、加热器二、冷却器二、冷却器分类分类 风冷风冷 按冷却介质按冷却介质 水冷水冷 冷媒式冷媒式水冷式冷却器的结构水冷式冷却器的结构2929蛇形管式蛇形管式3030第六章 液压辅助元件水冷式冷却器特点水冷式冷却器特点蛇形管式冷却器效果较差，耗水量大，但结构简单。蛇形管式冷却器效果较差，耗水量大，但结构简单。多管式冷却器效果好，但结构复杂。多管式冷却器效果好，但结构复杂。 翅片管式冷却器效果更好，但结构更复杂。翅片管式冷却器效果更好，但结构更复杂。水冷式冷却器安装方式水冷式冷却器安装方式应安装在系统回油路或溢流阀溢流油路上应安装在系统回油路或溢流阀溢流油路

23、上 30303131第六章 液压辅助元件风冷式冷却器风冷式冷却器油散热器油散热器+ +风扇风扇 也可用汽车上的散热器代替也可用汽车上的散热器代替 风冷式冷却器特点风冷式冷却器特点结构简单，缺水或不便用水结构简单，缺水或不便用水处皆可冷却但冷却效果较差。处皆可冷却但冷却效果较差。 3131第六章 液压辅助元件3232三、加热器三、加热器3232电加热器使用注意事项电加热器使用注意事项 1）水平安装于油箱侧面）水平安装于油箱侧面 2）加热部分全部侵入油内）加热部分全部侵入油内 3）功率不宜过高，以使油液老化，）功率不宜过高，以使油液老化， 可在不同部位多装几个加热器。可在不同部位多装几个加热器。3

24、333第六章 液压辅助元件第四节第四节 蓄能器的功用和分类蓄能器的功用和分类 一、蓄能器的功用和分类蓄能器的功用和分类 1、蓄能器的功用蓄能器的功用 蓄能器用于储存液压能，在需要时能将此能量释放出来完成蓄能器用于储存液压能，在需要时能将此能量释放出来完成有用功的装置。有用功的装置。（1 1）短时间内大量供油）短时间内大量供油 （协助泵供油、作应急动力源）（协助泵供油、作应急动力源）（2 2）吸收液压冲击和压力脉动）吸收液压冲击和压力脉动 （3 3）维持系统压力）维持系统压力 （保压补漏）（保压补漏）2 2、蓄能器的分类、蓄能器的分类 重锤式重锤式 按结构形式按结构形式 弹簧式弹簧式 非隔离非隔

25、离 活塞式活塞式 充气式充气式 隔离式隔离式 气囊式气囊式 隔膜式隔膜式 3333第六章 液压辅助元件34342 2、蓄能器的分类、蓄能器的分类活塞式：活塞式：结构简单，工作可靠，结构简单，工作可靠，安装容易，维修方便，寿命安装容易，维修方便，寿命长，但因有摩擦，反应不灵长，但因有摩擦，反应不灵敏，容量较小。一般用于蓄敏，容量较小。一般用于蓄能能气囊式：气囊式：重量轻、尺寸小、安重量轻、尺寸小、安装容易、维护方便、惯性小、装容易、维护方便、惯性小、反应灵敏，但反应灵敏，但气囊制造困难。既可用于蓄能、气囊制造困难。既可用于蓄能、又可用于缓和冲击、吸收脉又可用于缓和冲击、吸收脉动动34343535

26、第六章 液压辅助元件二、蓄能器的容量计算二、蓄能器的容量计算 蓄能器存储和释放的压力油容量和气蓄能器存储和释放的压力油容量和气 囊中气体体积的变化量相等，而气体囊中气体体积的变化量相等，而气体 状态变化应符合玻义耳气体定律状态变化应符合玻义耳气体定律 p p0 0V V0 0n n = p = p1 1V V1 1n n = p = p2 2V V2 2n n V=VV=V2 2-V-V1 1 V V0 0 = = V (pV (p2 2/p/p0 0) )1/n1/n /1-(p /1-(p2 2/p/p0 0) )1/n1/n 一般取一般取p p0 0 = = （0.80.80.850.8

27、5）p p 2 2 35353636第六章 液压辅助元件三、蓄能器的使用安装三、蓄能器的使用安装使用蓄能器时应注意以下事项：使用蓄能器时应注意以下事项：1 1）气囊式蓄能器原则上应垂直安装（油口向下），否）气囊式蓄能器原则上应垂直安装（油口向下），否则会影响气囊的正常使用。则会影响气囊的正常使用。2 2）装在管道上的蓄能器要用支板或支架固定。）装在管道上的蓄能器要用支板或支架固定。3 3）蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，供充气、检）蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，供充气、检修时使用。蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防修时使用。蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停止工作时蓄能器内储存

28、的压力油液倒流。止液压泵停止工作时蓄能器内储存的压力油液倒流。3636第六章 液压辅助元件3737第五节第五节 管件与管接头管件与管接头一、管件一、管件管件的作用：连接液压元件，并输送液压油。管件的作用：连接液压元件，并输送液压油。油管油管 传递工作液体传递工作液体 要求有足够的强度、良好的密封、较小的压力损失、方便要求有足够的强度、良好的密封、较小的压力损失、方便的装拆性。的装拆性。1 1、管件的分类及应用、管件的分类及应用钢管、纯铜管、尼龙管、橡胶软管、塑料管钢管、纯铜管、尼龙管、橡胶软管、塑料管根据系统的工作压力和安装位置来选择，见表根据系统的工作压力和安装位置来选择，见表6-36-3第

29、六章 液压辅助元件3838第六章 液压辅助元件39392 2、管件尺寸的确定、管件尺寸的确定管件尺寸主要指内径和壁厚，由下式进行计算：管件尺寸主要指内径和壁厚，由下式进行计算：)86(2)76(2bpdnvqd第六章 液压辅助元件4040二、管接头二、管接头要求：连接牢固、密封可靠、装配方便、工艺性好、外要求：连接牢固、密封可靠、装配方便、工艺性好、外形尺寸小、通油能力强。形尺寸小、通油能力强。 管接头分类管接头分类按接头分：按接头分：硬管接头、插入快换式接头、胶管接头、快硬管接头、插入快换式接头、胶管接头、快速接头速接头按连接体形式分：按连接体形式分：普通细牙螺纹（高压）普通细牙螺纹（高压） 、锥螺纹、锥螺纹（中低压）（中低压）第六章 液压辅助元件4141硬管接头硬管接头按连接形式可分按连接形式可分扩口扩口 、焊接、焊接 、卡套、卡套按接头通路可分按接头通路可分二通（直通、直角）、三通、四通二通（直通、直角）、三通、四通 、铰接铰接 胶管接头可分胶管接头可分可拆式可拆式 、扣压式、扣压式第六章 液压辅助元件42421 1、扩口式管接头、扩口式管接头先将接管先将接管1 1的端部用扩口工的端部用扩口工具扩成具扩成7474-90-90的喇叭口的喇叭口，拧紧螺母，通过导套，拧紧螺母，通过导套2 2压压紧管紧管1 1和接头体和接头