液压与气动技术x液压辅助装置

一、油箱的功能与分类开式油箱功能：主要用来储存液压油，除此之外，还可以起到散热、使油液中的空气逸出以及使油液中的污物沉淀等作用。分类：开式和闭式第一节油箱闭式油箱在结构上要求密封，与外部大气不相通，油箱液面上通入压缩空气，所以又称充压油箱。

使用这种油箱时，泵的进口压力为正值，这样可以提高泵的吸油性能，防止产生气穴现象，但需要附设专用的气源装置，因此使用范围较小。第1页/共53页第一页，共54页。二、油箱容积的确定油箱总容积一般为有效容积的1.25倍左右。油箱的有效容积应大于系统额定工作总油量：对于低压系统，为2～4倍；对于中、高压系统，为5～7倍；对于高压系统，为6～12倍；对于行走机械的液压系统，为1.5～2倍。当根据推荐公式确定油箱的有效容积后，有时还进行散热计算，油箱的最小散热面积Smin为：第2页/共53页第二页，共54页。【知识拓展】液压站

液压站是由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒等组合而成。各部件功用如下：

（1）泵装置——上装有电机和油泵，它是液压站的动力源，将机械能转化为液压油的压力能。

（2）集成块——是由液压阀及通道体组合而成。它对液压油实行方向、压力、流量调节。

（3）阀组合——是板式阀装在立板上，板后管连接，与集成块功能相同。

（4）油箱——是用钢板焊的半封闭容器，上还装有滤油网、空气滤清器等，它用来储油、油的冷却及过滤。

（5）电器盒——分两种形式。一种设置外接引线的端子板；一种是配置了全套控制电器。第3页/共53页第三页，共54页。第二节滤油器1.滤油器的功用滤除液压油中的杂质，不断净化油液，将其污染程度控制在允许范围内。2.过滤精度滤油器的过滤精度通常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。

一般分为四个等级：

粗滤油器（d＞100μｍ）

普通滤油器（d≥10～100μｍ）

精滤油器（d≥5～10μｍ）

特精滤油器（d≥1～5μｍ）过滤精度推荐值见教材表5-1。一、滤油器的功用和过滤精度第4页/共53页第四页，共54页。

3.对滤油器的要求（1）过滤精度要适中。（2）通油能力要满足。（3）滤芯要有足够的强度。（4）滤芯要有足够的耐蚀性。（5）结构简单，压力损失小，便于清洗更换。一、滤油器的功用和过滤精度第5页/共53页第五页，共54页。

1.按滤芯的材质和过滤方式分：网式线隙式纸芯式烧结式磁性式

2.按安装的位置不同分：吸油滤油器压油滤油器回油滤油器二、滤油器的类型第6页/共53页第六页，共54页。1.网式滤油器二、滤油器的类型特点：结构简单，通油性能强，但过滤精度低，一般用于粗过滤。第7页/共53页第七页，共54页。2.线隙式滤油器二、滤油器的类型特点：可用于中、低压系统的压力管路。第8页/共53页第八页，共54页。3.纸芯式滤油器二、滤油器的类型特点：过滤精度高，故一般只用于油液的精过滤。其缺点是易堵塞，无法清洗，需常更换。第9页/共53页第九页，共54页。4.烧结式滤油器二、滤油器的类型特点：强度大，性能稳定，抗冲击性能好，耐高温，过滤精度高，制造简单。其缺点是易堵塞，清洗困难，若有颗粒脱落将会影响过滤精度。第10页/共53页第十页，共54页。5.磁性滤油器二、滤油器的类型特点：属于专用滤油器，用于清除铁屑等铁磁性杂。第11页/共53页第十一页，共54页。6.各种滤油器的性能二、滤油器的类型类型用途过滤精度压力/MPa压力降/105Pa特点网式装在泵的吸油管路上，以保护泵网孔为0.8~，过滤后正常颗粒0.13~—<0.5结构简单，通油能力大，过滤精度差线隙式装在液压泵吸油管路上或中、低压系统的压力管路上线隙，过滤后正常颗粒为2.56.3<0.3~0.6结构简单，过滤效果较好，通油能力大但不易清洗纸芯式用于精过滤，最好与其它过滤器联合使用纸的孔径为0.03~，过滤精度可达0.005~6.320320.1~0.4过滤精度高，但易堵塞，无法清洗，需要换滤芯烧结式可用于不同等级的精密过滤过滤精度为0.01~2.56.3<1~2能在温度高、压力较大的场合工作，抗腐蚀性强，制造简单，性能稳定磁性式用于清除铁屑等铁磁性杂质———属于专用过滤器第12页/共53页第十二页，共54页。1.滤油器的选用选用滤油器时应考虑以下几个问题：（1）滤孔尺寸：滤芯的滤孔尺寸可根据过滤精度的要求来选取。（2）通油能力：滤芯应有足够的通流面积。（3）耐压：包括滤芯的耐压以及壳体的耐压。三、滤油器的选用及安装第13页/共53页第十三页，共54页。2.滤油器的安装及应用几种可能的安装位置：（1）安装在液压泵吸油管路上（2）安装在压力油路上（3）安装在回油路上（4）安装在旁油路上（5）独立的过滤系统三、滤油器的选用及安装第14页/共53页第十四页，共54页。第三节蓄能器蓄能器是液压系统中用以储存和释放液压能的装置。除此之外，在液压系统中还可吸收压力脉动、减小液压冲击、节约能量、减少投资等功用。一、蓄能器的类型蓄能器主要有重锤式、弹簧式和充气式三种，其中常用的是充气式蓄能器。充气式蓄能器利用压缩气体储存能量。按结构形式不同，充气式蓄能器可分为：直接接触式和隔离式。隔离式又分为活塞式、气囊式和隔膜式三种。第15页/共53页第十五页，共54页。1.活塞式蓄能器一、蓄能器的类型结构简单，工作平稳、可靠，安装、维护方便，寿命长。但由于活塞惯性和摩擦阻力较大，反应不够灵敏，容量较小，缸体与活塞之间要求有较好的密封性能，制造费用较高。

它一般用于蓄能，不吸收压力脉动和压力冲击。第16页/共53页第十六页，共54页。2.气囊式蓄能器一、蓄能器的类型这种蓄能器的气体和液体完全隔开，而且重量轻，惯性小，反应灵敏，容易维护，是当前应用最广泛的一种蓄能器。

但气囊和壳体制造较困难，气囊的使用寿命较短。二、蓄能器的功用1.用于辅助油源2.用于系统保压、补油3.用于吸收液压冲击和压力脉动第17页/共53页第十七页，共54页。蓄能器在安装和使用过程中应该注意以下几个事项：（1）在安装蓄能器时，应将油口朝下垂直安装。（2）装在管路上的蓄能器必须用支架固定。（3）搬运和装拆时应先排除蓄能器内部的气体。（4）蓄能器与管路系统之间应安装截止阀。（5）蓄能器与液压泵之间应设单向阀。（6）用于吸收液压冲击和压力脉动的蓄能器，应尽可能装在振源附近。三、蓄能器的安装及使用第18页/共53页第十八页，共54页。第四节管件管件是指在液压系统中，用来连接液压元件、传输液压油的连接件。

其性能应具有足够的强度，良好的密封性，并且压力损失小，装拆方便。

管件包括油管与管接头等。第19页/共53页第十九页，共54页。1.油管的种类及适用场合一、油管液压系统中的油管，有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管和塑料管等。（1）钢管：分为焊接钢管和无缝钢管。钢管能承受高压，油液不易氧化，价格低廉，但是弯曲和装配都比较困难。（2）铜管：分为紫铜管和黄铜管。

紫铜管易弯曲成形，常用于小型设备及内部装配受限制的场合。其缺点是成本较高，易使液压油氧化，抗振能力较弱。

黄铜管硬度高，但不如紫铜管那样容易弯曲成形。第20页/共53页第二十页，共54页。

（3）橡胶软管：分为高压软管和低压软管两种。高压软管最高承受压力可达42MPa。低压软管承受压力一般在10MPa以下。橡胶软管安装方便，不怕振动，能吸收部分液压冲击，常用于连接两个具有相对运动的部件和低压油路。（4）尼龙管：有软管和硬管两种。价格也比较便宜，多用于低压管道中。（5）塑料管：价格低、易变形和强度低、易老化、寿命短，多用于回油管或泄漏油管。第21页/共53页第二十一页，共54页。2.油管尺寸的计算（1）油管内径：（2）油管壁厚：一、油管第22页/共53页第二十二页，共54页。3.油管的安装要求（1）管路应尽量短，横平竖直，转弯少。（2）管路尽量避免交叉，平行管间距要大于10mm，以防接触振动，并便于安装管接头。（3）软管直线安装时要有30％左右的余量，以适应油温变化、受拉和振动的需要。弯曲半径要大于软管外径的9倍，弯曲处到管接头的距离至少等于外径的6倍。一、油管第23页/共53页第二十三页，共54页。

管接头的种类很多：以其通路数（油口个数）和方向来分：有直通式、直角式和三通式等；以油管和管接头的连接方式来分：有扩口式、焊接式、卡套式、软管接头和快速管接头等。二、管接头第24页/共53页第二十四页，共54页。1.焊接式管接头二、管接头具有结构简单、制造方便、耐高压和抗振动、密封性能好等优点，因而广泛应用于高压系统。第25页/共53页第二十五页，共54页。2.扩口式管接头二、管接头结构较简单，且造价低，一般适用于中、低压系统。第26页/共53页第二十六页，共54页。3.卡套式管接头二、管接头采用卡套式管接头连接，使用压力可达３２ＭＰａ，不用密封件，工作可靠，装拆方便，且有良好的抗振性，但工艺比较复杂。第27页/共53页第二十七页，共54页。4.橡胶软管接头二、管接头橡胶软管接头常有可拆式和扣压式，上图为扣压式接头。常用于工作压力在6～40MPa的液压系统中。第28页/共53页第二十八页，共54页。5.快速管接头二、管接头结构复杂、压力损失大，常用于需要经常拆装和快速换接的回路中，其最高工作压力可达32MPa。第29页/共53页第二十九页，共54页。第五节热交换器

油箱中油液的温度一般推荐为30～50℃，最高不超过65℃，最低不低于15℃。对于高压系统，为了避免漏油，油温不应超过50℃。

因此，在液压系统中，用热交换器来调节控制油液温度。热交换器包括冷却器和加热器。第30页/共53页第三十页，共54页。1.水冷式冷却器一、冷却器对流式多管冷却器：冷却效果好第31页/共53页第三十一页，共54页。一、冷却器翅片式冷却器：冷却效果好，体积小，重量轻1.水冷式冷却器第32页/共53页第三十二页，共54页。2.风冷式冷却器风冷式冷却器多采用自然通风冷却，常分为翅管式和翅片式。

翅管风冷式冷却器的油管外壁缠绕有铝或铜翅片，其传热系数是光管的三倍以上。

翅片风冷式冷却器的结构原理与翅管风冷式冷却器的相似，采用强制通风冷却时，效果更好。一、冷却器第33页/共53页第三十三页，共54页。3.冷却器的符号一、冷却器不带冷却液流道指示的冷却器液体冷却的冷却器电动风扇冷却的冷却器第34页/共53页第三十四页，共54页。4.冷却器的安装冷却器一般安装在回油路及低压管路上一、冷却器第35页/共53页第三十五页，共54页。1.采用流体阻力损失加热先启动泵，让其全部油液在高压下经溢流阀流回油箱，泵的驱动功率完全转化为热能，使油液升温。2.采用蛇形管蒸气加热设置一独立的循环回路，由液流经蛇形管时蒸气加热。此时应注意：高温介质的温度不得超过120℃，被加热的油液应具有足够的流速，以免油液被烧焦。二、加热器第36页/共53页第三十六页，共54页。3.采用电热器加热二、加热器注意：（1）应选用适当功率的加热器。（2）应尽可能采用多个电热器组合形式进行加热。（3）电热器长度要适中。（4）电热器应水平安装在油箱中。第37页/共53页第三十七页，共54页。第六节密封装置液压缸中的压力油可能通过固定部件的连接处和相对运动部件的配合处泄漏，这样会使液压缸的容积效率降低和油液发热，影响液压缸的工作性能，外泄漏还会污染工作环境。因此，液压缸采用了适当的密封装置来防止和减少油液泄漏，以及防止空气和污染物的侵入。液压缸常用的密封方法有间隙密封和密封圈密封。第38页/共53页第三十八页，共54页。一、间隙密封这种密封的摩擦力较小、结构简单、耐高温，但密封差、泄漏大、密封性能随压力升高而降低、配合面磨损无法补偿。主要用于速度较高、压力较小、尺寸小的中小型设备中。第39页/共53页第三十九页，共54页。1.O形密封圈密封二、密封圈密封这种密封圈结构简单，密封性能良好，摩擦阻力较小，制造容易，成本低，体积小，安装沟槽尺寸小，使用非常方便。第40页/共53页第四十页，共54页。2.Y形密封圈密封二、密封圈密封

Y形密封圈因内外唇边对称，既可用于轴用密封，也可用于孔用密封。它的密封性能可靠，摩擦力小，稳定性好，寿命较长，常用于运动速度较高的液压缸，适用于工作温度为－40～80℃，工作压力为20MPa的场合。第41页/共53页第四十一页，共54页。3.YX形密封圈密封二、密封圈密封

YX形密封圈因内外唇边高度不等，短边为密封边，紧贴密封滑动表面，可降低滑动摩擦阻力，提高密封圈使用寿命；长边与非滑动表面接触，增加了压缩量，使摩擦阻力增大，工作时不易窜动。此密封圈分为轴用和孔用两种。第42页/共53页第四十二页，共54页。4.V形密封圈密封二、密封圈密封

V形密封圈耐高压，密封性能好，寿命长，但密封处的摩擦力较大，结构尺寸较大，检修、拆换不便。主要用于大直径、高压高速柱塞或活塞和低速运动活塞杆的密封。其工作温度为－40～80℃，工作压力可达50MPa。第43页/共53页第四十三页，共54页。第七节压力表及压力表开关一、压力表注：压力表必须直立安装。为了防止压力冲击而损坏压力表，常在压力表的通道上设置阻尼小孔。第44页/共53页第四十四页，共54页。二、压力表开关压力油路与压力表之间往往装有一个压力表开关，用来接通或切断压力表和测量点的通道。压力表开关按它所能测量点的数目不同，可分为一点式、三点式、六点式三种；按连接方式不同，可分为板式和管式两种。第45页/共53页第四十五页，共54页。二、压力表开关K-6B型压力表开关第46页/共53页第四十六页，共54页。二、压力表开关MS2型压力表开关第47页/共53页第四十七页，共54页。巩固与练习

一、填空题1．油箱的作用是______________、__________、___________和__________。2．__________的功用是不断净化油液。3．按滤芯材料和结构形式不同，过滤器有_______、_______、_______、________及______过滤器。4．__________是用来储存压力能的装置。5．当液压系统的原动机发生故障时，__________可作为液压缸的应急油源。6．液压系统的元件一般是利用________和_______进行连接。第48页/共53页第四十八页，共54页。

二、选择题1.选择过滤器应主要根据_________来选择。A.通油能力B.外形尺寸C.滤芯的材料D.滤芯的结构形式2.蓄能器的主要功用是___________。A.差动连接B.短期大量供油C.净化油液D.使泵卸荷3.液压泵吸油口通常安装过滤器，其额定流量应为液压泵流量的______倍A.1B.0.5C.2D.2.54．在20MPa的液压系统中，可以选用

作为液压系统的管道。A．塑料管B．尼龙管 C．无缝钢管D．焊接钢管5．________管接头适用于高压场合。A．扩口式B．焊接式C．卡套式第49页/共53页第四十九页，共54页。

三、判断题