第6章 蓄能器 过滤器

1、1液压技术液压技术第六章第六章 液压辅件液压辅件讲授讲授: :第六章第六章 液压辅件液压辅件n教学目的：教学目的：n n教学要求：教学要求： n教学重点：教学重点： n教学难点：教学难点： 第六章第六章 液压辅件液压辅件n 在液压传动系统中，在液压传动系统中，液压液压辅助元件辅助元件是指那些既不直接是指那些既不直接参与能量转换，也不直接参参与能量转换，也不直接参与方向、压力、流量等控制与方向、压力、流量等控制的元件或装置。的元件或装置。第六章第六章 液压辅件液压辅件n液压辅助元件包括：油箱、油管及管接液压辅助元件包括：油箱、油管及管接头、过滤器及密封装置、流量计、压力计和压头、过滤器及密封装置

2、、流量计、压力计和压力计开关、蓄能器等，除油箱需根据系统的要力计开关、蓄能器等，除油箱需根据系统的要求自行设计外，其他元件均已标准化、系列化求自行设计外，其他元件均已标准化、系列化 液压辅助元件液压辅助元件8液压技术液压技术 6-1 蓄能器蓄能器讲授讲授: :张晓军张晓军 6-1 蓄能器蓄能器n一、蓄能器的功用蓄能器的功用n 蓄能器是液压系统中用来储存和释放压力蓄能器是液压系统中用来储存和释放压力能的装置，它能储存一定量的液压油，并在需能的装置，它能储存一定量的液压油，并在需要时迅速或适量地释放出来，供系统使用。要时迅速或适量地释放出来，供系统使用。 6-1 蓄能器蓄能器图形符号图形符号 6-

3、1 蓄能器蓄能器主要功能主要功能n 蓄能器主要功能如下：蓄能器主要功能如下：n （1）短时间内大量供应压力油）短时间内大量供应压力油 用作应急油源，当电源突然中断或液压泵发生用作应急油源，当电源突然中断或液压泵发生故障时，蓄能器能释放出所储存的压力油，使执行故障时，蓄能器能释放出所储存的压力油，使执行元件继续完成必要的动作和避免可能因缺油而引起元件继续完成必要的动作和避免可能因缺油而引起的事故。的事故。 6-1 蓄能器蓄能器主要功能主要功能n （2）维持系统压力）维持系统压力 保压补漏，当执行元件停止动作的时间较长时保压补漏，当执行元件停止动作的时间较长时，经常是令油泵泄荷，利用蓄能器储存的液

4、压油，经常是令油泵泄荷，利用蓄能器储存的液压油补偿系统的泄漏，以保证其压力不变。补偿系统的泄漏，以保证其压力不变。 6-1 蓄能器蓄能器主要功能主要功能n （3）缓和液压冲击）缓和液压冲击 吸收压力脉动吸收压力脉动 在控制阀快速换向、突然关闭或执行元件的在控制阀快速换向、突然关闭或执行元件的运动突然停止时，都会产生液压冲击。齿轮泵、运动突然停止时，都会产生液压冲击。齿轮泵、柱塞泵、溢流阀等元件也会使系统产生压力和流柱塞泵、溢流阀等元件也会使系统产生压力和流量的脉动。若在冲击源处和脉动源处设置蓄能器量的脉动。若在冲击源处和脉动源处设置蓄能器，可缓和冲击，吸收脉动。作这方面应用的蓄能，可缓和冲击，

5、吸收脉动。作这方面应用的蓄能器，要求惯性小，灵敏度高。器，要求惯性小，灵敏度高。 6-1 蓄能器蓄能器主要功能主要功能n （4 4）用作辅助动力源（节能）用作辅助动力源（节能） 在液压系统整个工作循环中，往往不同阶段所需用的流量差别很在液压系统整个工作循环中，往往不同阶段所需用的流量差别很大。工程设计中，常采用蓄能器和一个小流量泵组成的油源。这样就大。工程设计中，常采用蓄能器和一个小流量泵组成的油源。这样就可以将定量泵在执行元件处于低速阶段富裕的流量，存进蓄能器，待可以将定量泵在执行元件处于低速阶段富裕的流量，存进蓄能器，待执行元件需要大流量时，释放出来。执行元件需要大流量时，释放出来。 6-

6、1 蓄能器蓄能器n 二、蓄能器的结构类型和选用二、蓄能器的结构类型和选用n 蓄能器的类型主要有：蓄能器的类型主要有： n 重锤式、重锤式、n 弹簧式、弹簧式、n 充气式充气式 6-1 蓄能器蓄能器重力式蓄能器重力式蓄能器n 重锤式蓄能器利用重锤的位置变化来储存和释放能量。重重锤式蓄能器利用重锤的位置变化来储存和释放能量。重锤锤1作用于油液，油液压力决定于弹簧的预紧力和活塞面积。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 中还能见中还能见到。到。 6-1 蓄能器蓄能器重力式蓄能器重力式蓄能器 6-

7、1 蓄能器蓄能器n 最常用的是充气式蓄能器，它利用密封气体的压缩、膨胀来储最常用的是充气式蓄能器，它利用密封气体的压缩、膨胀来储存和释放能量的。一般采用氮气或其他惰性气体。充气式又分为活塞存和释放能量的。一般采用氮气或其他惰性气体。充气式又分为活塞式、气囊式、隔膜式。活塞式、气囊式蓄能器应用最为广泛。式、气囊式、隔膜式。活塞式、气囊式蓄能器应用最为广泛。 活塞式蓄能器活塞式蓄能器隔膜式蓄能器隔膜式蓄能器2145气囊式蓄能器气囊式蓄能器3 6-1 蓄能器蓄能器气囊式蓄能器分类气囊式蓄能器分类1充气阀充气阀 2活塞活塞 3皮囊皮囊 4隔膜隔膜 5液压油入口液压油入口 6-1 蓄能器蓄能器活塞式蓄能

8、器活塞式蓄能器 1、活塞式蓄能器、活塞式蓄能器中的气体和中的气体和油液由活塞隔开。活塞油液由活塞隔开。活塞1的上部为的上部为压缩空气，活塞压缩空气，活塞1随下部压力油和随下部压力油和储存和释放而在缸筒储存和释放而在缸筒2内来回滑动内来回滑动 。这种蓄能器有一定的惯性，和。这种蓄能器有一定的惯性，和行密封圈存在较大的摩擦力，所以行密封圈存在较大的摩擦力，所以反应不够灵敏。反应不够灵敏。 6-1 蓄能器蓄能器活塞式蓄能器活塞式蓄能器 6-1 蓄能器蓄能器活塞式蓄能器活塞式蓄能器 6-1 蓄能器蓄能器气囊式蓄能器气囊式蓄能器 2、气囊式（充气式）蓄能器、气囊式（充气式）蓄能器的油液和气体由气囊隔开。

9、工作时的油液和气体由气囊隔开。工作时由气囊所把油液压出出油口。其优由气囊所把油液压出出油口。其优点是气囊的惯性小，反应灵敏，可点是气囊的惯性小，反应灵敏，可吸收急速的压力冲击和脉动，体积吸收急速的压力冲击和脉动，体积小，重量轻。应用最广泛。小，重量轻。应用最广泛。 6-1 蓄能器蓄能器气囊式蓄能器气囊式蓄能器 6-1 蓄能器蓄能器气囊式蓄能器气囊式蓄能器 （1 1）充压过程）充压过程 （2 2）释放过程）释放过程n 6-1 蓄能器蓄能器气囊式蓄能器气囊式蓄能器 6-1 蓄能器蓄能器弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器n3.弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器n 弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器 是利用弹簧的压缩来储存是利用弹

10、簧的压缩来储存能量。这种蓄能器产生的压力取决于弹簧的能量。这种蓄能器产生的压力取决于弹簧的刚度和压缩量。刚度和压缩量。n 特点是：特点是：结构简单、容量小。这种蓄能结构简单、容量小。这种蓄能器一般用于小流量、低压（器一般用于小流量、低压（1.2MPa）、循环）、循环频率低的场合频率低的场合 6-1 蓄能器蓄能器弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器 6-1 蓄能器蓄能器弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器 6-1 蓄能器蓄能器气瓶式蓄能器气瓶式蓄能器n压缩空气与液压油直接接触压缩空气与液压油直接接触 6-1 蓄能器蓄能器气瓶式蓄能器气瓶式蓄能器n压缩空气与液压油直接接触压缩空气与液压油直接接触 6-1 蓄能器蓄能器隔膜

11、式蓄能器隔膜式蓄能器 6-1 蓄能器蓄能器安装使用安装使用、蓄能器一般应垂直安装，油口朝下；、蓄能器一般应垂直安装，油口朝下；、泵和蓄能器之间应设置单向阀；、泵和蓄能器之间应设置单向阀；、搬运和拆装蓄能器时，应先将充入蓄能器内的压缩气体排去；、搬运和拆装蓄能器时，应先将充入蓄能器内的压缩气体排去；、用作吸收脉动压力时，蓄能器的安装位置应尽可能靠近振源；、用作吸收脉动压力时，蓄能器的安装位置应尽可能靠近振源；、蓄能器应安装在便于检查和维修的位置，并远离热源。、蓄能器应安装在便于检查和维修的位置，并远离热源。34液压技术液压技术 6-2 过滤器过滤器 讲授讲授: :张晓军张晓军 6-2 过滤器过滤

12、器 6-2 过滤器过滤器 6-2 过滤器过滤器 6-2 过滤器过滤器n 一、过滤器的功用和要求一、过滤器的功用和要求 n 1、过滤器的功用：、过滤器的功用：n 是过滤混在油液中的杂质，把杂质颗是过滤混在油液中的杂质，把杂质颗粒控制在能保证液压系统正常工作的范围粒控制在能保证液压系统正常工作的范围内，保证系统正常地工作。内，保证系统正常地工作。 6-2 过滤器过滤器n2、过滤器工作原理：、过滤器工作原理：n 油液从进油口进入过滤器，沿滤芯的径向由外向内油液从进油口进入过滤器，沿滤芯的径向由外向内通过滤芯，油液中颗粒被滤芯中的过滤层滤除，进入滤通过滤芯，油液中颗粒被滤芯中的过滤层滤除，进入滤芯内部

13、的油液即为洁净的油液。过滤后的油液从过滤器芯内部的油液即为洁净的油液。过滤后的油液从过滤器的出油口排出。的出油口排出。 6-2 过滤器过滤器 6-2 过滤器过滤器过滤精度：过滤精度：通过过滤器的坚硬球状颗粒的最大尺寸，它反映滤芯的最通过过滤器的坚硬球状颗粒的最大尺寸，它反映滤芯的最大通孔直径。大通孔直径。压降特性：压降特性：指油液通过过滤器滤芯时所产生的压力损失。滤芯的过滤指油液通过过滤器滤芯时所产生的压力损失。滤芯的过滤精度越高，所产生的压降就越大。精度越高，所产生的压降就越大。纳垢容量：纳垢容量：过滤器在压力降到规定值前，可以滤除并容纳的污垢数量。过滤器在压力降到规定值前，可以滤除并容纳的

14、污垢数量。工作压力和温度：工作压力和温度：正常工作时，过滤器能承受的压力和温度。正常工作时，过滤器能承受的压力和温度。n 3、对过滤器的要求、对过滤器的要求 n过滤精度过滤精度 n 过滤精度指过滤器能够滤除杂质颗粒的最小尺寸。过滤精度指过滤器能够滤除杂质颗粒的最小尺寸。显示过滤器的滤除能力指标。若以直径显示过滤器的滤除能力指标。若以直径d表示，一般分四表示，一般分四级：级： 粗粗 （d0.1mm）、）、n 普通普通 ( d0.01mm)、n 精精 （d0.005mm）、）、n 特精（特精（d0.001mm）。）。n 工作压力越高，运动元件的相对间隙越小，过滤精工作压力越高，运动元件的相对间隙越

15、小，过滤精度要求越高。原则上，要求具有该尺寸直径度要求越高。原则上，要求具有该尺寸直径d的污染物，的污染物，就不能通过。就不能通过。 6-2 过滤器过滤器 6-2 过滤器过滤器过滤精度推荐值表过滤精度推荐值表系统类别系统类别润滑系统润滑系统传动系统传动系统伺服系统伺服系统工作压力工作压力/MPa02.51414p212121过滤精度过滤精度/m100255025105 6-2 过滤器过滤器n二、过滤器的典型结构和选择二、过滤器的典型结构和选择n 机械式滤油器机械式滤油器n 磁性滤油器磁性滤油器n 滤油器滤油器n 网式网式n 线隙式线隙式n 纸芯式纸芯式n 烧结式等烧结式等n 按其连接形式不同又

16、可分为管式、板式和法兰式三种。按其连接形式不同又可分为管式、板式和法兰式三种。 6-2 过滤器过滤器网式过滤器网式过滤器 滤芯以铜网为过滤材滤芯以铜网为过滤材料，在周围开有很多孔的料，在周围开有很多孔的塑料或金属筒形骨架上，塑料或金属筒形骨架上，包着一层或两层铜丝网，包着一层或两层铜丝网，其过滤精度取决于铜网层其过滤精度取决于铜网层数和网孔的大小。这种滤数和网孔的大小。这种滤油器一般用于液压泵的吸油器一般用于液压泵的吸油口。油口。n 1网式过滤器网式过滤器 12341 1、4 4端盖端盖 2 2骨架骨架 3 3滤网滤网 6-2 过滤器过滤器网式过滤器网式过滤器 6-2 过滤器过滤器网式过滤器网

17、式过滤器 6-2 过滤器过滤器线隙式过滤器线隙式过滤器 如图所示，用钢线或如图所示，用钢线或铝线绕在筒形骨架的外部铝线绕在筒形骨架的外部来组成滤芯，依靠铜丝间来组成滤芯，依靠铜丝间的微小间隙过滤掉混入液的微小间隙过滤掉混入液体中的杂质。其结构简单体中的杂质。其结构简单、通流能力强、过滤精度、通流能力强、过滤精度比网式过滤器高，但不易比网式过滤器高，但不易清洗。多为回油过滤器。清洗。多为回油过滤器。n 2线隙式过滤器线隙式过滤器 abBBB -B1 2 3A-AAA1 1端盖端盖 2 2骨架骨架 3 3线圈线圈 6-2 过滤器过滤器线隙式过滤器线隙式过滤器 6-2 过滤器过滤器线隙式过滤器线隙式

18、过滤器 6-2 过滤器过滤器烧结式过滤器烧结式过滤器滤芯用金属粉末烧结而成滤芯用金属粉末烧结而成，利用颗粒间的微孔来挡，利用颗粒间的微孔来挡住油液中的杂质通过，其住油液中的杂质通过，其滤芯能承受高压。滤芯能承受高压。n 3烧结式过滤器烧结式过滤器AB 6-2 过滤器过滤器烧结式过滤器烧结式过滤器 6-2 过滤器过滤器烧结式过滤器烧结式过滤器 6-2 过滤器过滤器烧结式过滤器烧结式过滤器滤芯为微孔滤纸制成滤芯为微孔滤纸制成的纸芯，将纸芯围绕在带的纸芯，将纸芯围绕在带孔的骨架上，以增大强度孔的骨架上，以增大强度。为增加过滤面积，纸芯。为增加过滤面积，纸芯一般做成折叠形。其过滤一般做成折叠形。其过滤

19、精度较高，一般用于油液精度较高，一般用于油液的精过滤，但堵塞后无法的精过滤，但堵塞后无法清洗。清洗。 6-2 过滤器过滤器纸芯式过滤器纸芯式过滤器n . .纸芯式过滤器纸芯式过滤器A-AAA1 2a1 1滤纸滤纸 2 2骨架骨架 6-2 过滤器过滤器纸芯式过滤器纸芯式过滤器 6-2 过滤器过滤器纸芯式过滤器纸芯式过滤器 6-2 过滤器过滤器纸芯式过滤器纸芯式过滤器 6-2 过滤器过滤器纸芯式过滤器纸芯式过滤器1铁环铁环 2非磁性罩非磁性罩 3永久磁铁永久磁铁 6-2 过滤器过滤器磁性式过滤器磁性式过滤器n 5.5.磁性式过滤器磁性式过滤器n 磁性式过滤器用于滤磁性式过滤器用于滤除油液中的铸铁末

20、，铁屑除油液中的铸铁末，铁屑等能磁化的杂质。它由永等能磁化的杂质。它由永久磁铁、非磁性罩、及铁久磁铁、非磁性罩、及铁环等组成。铁环之间保持环等组成。铁环之间保持一定距离，并用铜条连接一定距离，并用铜条连接。当液流流过滤油器时，。当液流流过滤油器时，能磁化的杂质即被吸附于能磁化的杂质即被吸附于铁环上而起到滤清作用。铁环上而起到滤清作用。为了便于清洗，铁环分为为了便于清洗，铁环分为两半，清洗时可取下，清两半，清洗时可取下，清洗后再装上，能反复使用洗后再装上，能反复使用。 6-2 过滤器过滤器水浴并旋转离心串联式油水分离器水浴并旋转离心串联式油水分离器 6-2 过滤器过滤器过滤器的安装过滤器的安装n三、过滤器的安三、过滤器的安装装n（1）安装在吸油管路上）安装在吸油管路上n这种安装方式能保证液这种安装方式能保证液压系统所有元件不受杂质的压系统所有元件不受杂质的影响，要求滤油器有较大的影响，要求滤油器有较大的通油能力和较小的阻力通油能力和较小的阻力(不超不超过过0.010.02 MPa)，以免油，以免油泵吸油不畅