第五章 液压辅助装置

1、第五章第五章 液压辅助装置液压辅助装置 液压系统中除了动力元件、执液压系统中除了动力元件、执行元件、控制元件外，行元件、控制元件外，油箱、滤油油箱、滤油器、蓄能器、密封装置、冷却器和器、蓄能器、密封装置、冷却器和加热器、压力表装置、管件等，都加热器、压力表装置、管件等，都称为液压系统辅助装置。称为液压系统辅助装置。第一节第一节 蓄能器蓄能器一一蓄能器的功用蓄能器的功用蓄能器是液压系统中一种储存油液压力能的装置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：其主要功用如下：（1）辅助动力源：）辅助动力源：在液压系统工作循环中，不在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

2、用蓄能器和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。可用蓄能器作为独立油

3、源。 (2) (2) 保压和补充泄漏：保压和补充泄漏：有的液压系统需有的液压系统需要较长时间保压而液压泵卸载，此时可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。系统的泄漏，保持系统的压力。 (3) (3) 吸收液压冲击和消除压力脉动：吸收液压冲击和消除压力脉动：由由于液压阀的突然关闭或换向，系统可能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产生压力冲击，此时可在压力冲击处安装蓄能器起吸收作用，使压力冲击峰值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，还降低。如在

4、泵的出口处安装蓄能器，还可以吸收泵的压力脉动，降低噪声可以吸收泵的压力脉动，降低噪声, ,提提高系统工作的平稳性。高系统工作的平稳性。二蓄能器的分类和选用二蓄能器的分类和选用蓄能器有蓄能器有弹簧式、重力式和充气式弹簧式、重力式和充气式三类。三类。弹簧式弹簧式是利用是利用弹簧的弹簧的压缩来储存能量。压缩来储存能量。重力式重力式是利用重物的垂直变化来储存、释是利用重物的垂直变化来储存、释放液压能。放液压能。常用的是充气式常用的是充气式，它利用气体的压，它利用气体的压缩和膨胀来储存、释放压力能。在缩和膨胀来储存、释放压力能。在蓄能器中气体和油液被隔开，而根蓄能器中气体和油液被隔开，而根据隔离的方式不

5、同，充气式又分为据隔离的方式不同，充气式又分为活塞式、活塞式、气气囊式和直接接触式囊式和直接接触式等三等三种，下面主要介绍常用的活塞式和种，下面主要介绍常用的活塞式和气气囊式两种。囊式两种。(1)(1)活塞式蓄能器：活塞式蓄能器：图图3 325a25a为活塞式为活塞式蓄能器，用缸筒蓄能器，用缸筒2 2内浮动的活塞内浮动的活塞l l将气体将气体与油液隔开，气体与油液隔开，气体( (一般为惰性气体氮一般为惰性气体氮气气) )经充气阀经充气阀3 3进入上腔，活塞进入上腔，活塞1 1的凹部的凹部面向充气，以增加气室的容积，蓄能器面向充气，以增加气室的容积，蓄能器的下腔油口的下腔油口a a充液压油。活塞

6、式结构简充液压油。活塞式结构简单，安装和维修方便，寿命长，但由于单，安装和维修方便，寿命长，但由于活塞惯性和密封件的摩擦力影响，其动活塞惯性和密封件的摩擦力影响，其动态响应较慢。态响应较慢。适用于压力低于适用于压力低于20MPa20MPa的的系统储能或吸收压力脉动。系统储能或吸收压力脉动。(2) (2) 气气囊式蓄能器：囊式蓄能器：图图3 325b25b为气囊为气囊式蓄能器，采用耐油橡胶制成的气囊式蓄能器，采用耐油橡胶制成的气囊2 2内腔充入一定压力的惰性气体内腔充入一定压力的惰性气体, ,气囊气囊外部液压油经壳体外部液压油经壳体1 1底部的限位阀底部的限位阀4 4通通入，限位阀还保护气囊不被

7、挤出容器入，限位阀还保护气囊不被挤出容器之外。此蓄能器的气液完全隔开，皮之外。此蓄能器的气液完全隔开，皮囊受压缩储存压力能，其重量轻、惯囊受压缩储存压力能，其重量轻、惯性小、动作灵敏，适用于储能和吸收性小、动作灵敏，适用于储能和吸收压力冲击压力冲击, ,工作压力可达工作压力可达32MPa32MPa，容量，容量可达可达200L200L。三蓄能器的安装三蓄能器的安装安装位置随安装位置随功用而定，但安装时应注意：功用而定，但安装时应注意： （1 1）气囊式蓄能器应油口向下垂直安装；）气囊式蓄能器应油口向下垂直安装； （2 2）用于吸收液压冲击和消除压力脉动的蓄）用于吸收液压冲击和消除压力脉动的蓄能器

8、应尽可能安装在振源附近；能器应尽可能安装在振源附近； （3 3）安装在管路上的）安装在管路上的蓄能器必须用支架或支蓄能器必须用支架或支承板加以固定；承板加以固定； （4）蓄能器与）蓄能器与管路之间应安装截止阀，以便管路之间应安装截止阀，以便于充气和检修；于充气和检修； （5）蓄能器与液压）蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，以泵之间应安装单向阀，以防止防止液压液压泵停车或卸荷时，泵停车或卸荷时，蓄能器内的压力蓄能器内的压力油倒油回液压油倒油回液压泵。泵。第二节第二节 油箱油箱一一油箱的作用油箱的作用储油、散热、沉淀杂质、分离油液储油、散热、沉淀杂质、分离油液中的气泡等。中的气泡等。油箱容量如太小，

9、会使油温上升，油箱容量如太小，会使油温上升，油箱容量一般设计为泵每分钟流量油箱容量一般设计为泵每分钟流量的的2 4倍；或当所有管路及元件均倍；或当所有管路及元件均充满油时，油面需高出过滤器充满油时，油面需高出过滤器50-100mm，而液面高度只占油箱高度，而液面高度只占油箱高度80时的油箱容积。时的油箱容积。二油箱形式二油箱形式 可分为可分为开式和闭式开式和闭式两种，开式两种，开式油箱中油的液面和大气相通，而闭油箱中油的液面和大气相通，而闭式油箱中的油液面和大气隔绝，式油箱中的油液面和大气隔绝，液液压系统中大多数采用开式油箱压系统中大多数采用开式油箱。 三油箱结构三油箱结构 开式油箱大部分是以

10、钢板焊接而成，开式油箱大部分是以钢板焊接而成，图图622所示所示 1总体式油箱总体式油箱总体式油箱是与机械设备机体做总体式油箱是与机械设备机体做在一起，利用机体空腔部分作为在一起，利用机体空腔部分作为油箱。油箱。2分离式油箱分离式油箱一个单独的与主机分开的装置，一个单独的与主机分开的装置，通常用通常用钢板焊接而成。钢板焊接而成。四油箱设计时应注意的问题四油箱设计时应注意的问题 （1 1）油箱容量的确定）油箱容量的确定 主要根据热平衡来确定主要根据热平衡来确定, ,液面高度不超过油箱液面高度不超过油箱高度的高度的8080； （2 2）油箱中应设吸油过滤器）油箱中应设吸油过滤器, ,要有足够的通流

11、要有足够的通流能力；能力； （3 3）油箱底部做成适当斜度，并安设放油塞；）油箱底部做成适当斜度，并安设放油塞； （4 4）在油箱侧壁安装油位指示器，以指示最高、）在油箱侧壁安装油位指示器，以指示最高、最低油位；最低油位； （5 5）吸油管与回油管要用隔板分开；）吸油管与回油管要用隔板分开； （6 6）大、中型油箱应设起吊钩或孔。）大、中型油箱应设起吊钩或孔。 隔板及配管的安装位置隔板及配管的安装位置 隔板装在吸隔板装在吸油侧和回油油侧和回油侧之间，如侧之间，如图图313所所示，以达到示，以达到沉淀杂质、沉淀杂质、分离气泡及分离气泡及散热作用。散热作用。 油箱中常见的配油管有油箱中常见的配油管

12、有回油管、吸油管及排泄回油管、吸油管及排泄管管等，有关安装尺寸见图等，有关安装尺寸见图314所示。所示。 吸油管的口径应为其余供油管径的吸油管的口径应为其余供油管径的1.5倍，以免泵吸入不良，倍，以免泵吸入不良，回油管末端要回油管末端要浸在液面下且其末端切成浸在液面下且其末端切成450倾角并面向倾角并面向箱壁箱壁，以使回油冲击箱壁而形成回流以，以使回油冲击箱壁而形成回流以利于冷却油温，又利于杂质的沉淀。利于冷却油温，又利于杂质的沉淀。 系统中排泄管应尽量单独接入油箱。系统中排泄管应尽量单独接入油箱。各类控制阀的排泄管端部应在液面以上，各类控制阀的排泄管端部应在液面以上，以免产生背压；泵和马达的

13、外泄油管其以免产生背压；泵和马达的外泄油管其端部应在液面之下以免吸入空气。端部应在液面之下以免吸入空气。 第三节第三节 密封装置密封装置 密封装置用来防止液压元件和系统的内密封装置用来防止液压元件和系统的内外泄漏。外泄漏。一对密封装置的要求一对密封装置的要求（1 1）具有良好的）具有良好的密封性能；密封性能；（2 2）密封装置与运动件之间摩擦系数小；）密封装置与运动件之间摩擦系数小；（3 3）耐磨）耐磨、抗腐蚀抗腐蚀、不易老化不易老化、寿命长；寿命长；（4 4）易制造，使用）易制造，使用、维护方便，价格低。、维护方便，价格低。二密封的分类二密封的分类1 1按密封运动特性分按密封运动特性分 动密封动密封 静密封静密封2 2按