大型养路机械液气压传动技术 课件 05液压辅助装置

单元五液压辅助元件液压系统中的辅助元件，是指除动力元件、执行元件、控制元件和工作介质以外的其它各种元件，如蓄能器、过滤器、压力计、密封件、热交换器、油箱、油管和管接头等，它们是液压系统中必不可少的组成部分。液压辅助元件在液压系统中数量多、分布广、对液压元件和系统的正常工作、工作效率、使用寿命等影响极大，必须予以高度重视。除油箱需根据系统自行设计以外，其它辅助元件均已实现标准化和系列化，在设计、制造和使用液压设备时，应注意合理选用。学习项目一密封件密封件的作用是防止油液泄露及外界灰尘和异物侵入，以保证系统容积效率，减少环境污染。密封的基本原理是除间隙密封外，都是利用密封件使相邻两个耦合面表面的间隙控制在需要密封的液体能通过的最小间隙以下。此最小间隙由液体的压力、粘度和分子量决定。一、密封的分类根据两个需要密封的耦合面间有无相对运动，密封可分为动密封和静密封两大类。按其工作原理不同，密封可分为非接触式和接触式，非接触式密封主要是指间隙密封，接触式主要是指密封件密封。二、常见的密封方法及其特点——间隙密封对配合面的加工精度和表面粗糙度提出了较高的要求。合理的配合间隙可使这种密封形式的摩擦力较小且泄漏量也不大。间隙密封是非接触式密封，主要用于速度较高、压力较小、尺寸较小的液压缸与活塞配合处，此外也广泛用于各种泵、阀的柱塞配合中。这种密封圈结构简单，密封性能良好，摩擦阻力较小，成本低，体积小，安装沟槽尺寸小，使用非常方便。但使用时需要合适的预压缩量

。O形密封圈常用于直线往复运动和回转运动的密封，这种密封圈的缺点是，当压力较高或沟槽尺寸选择不妥时，密封圈容易披挤出，从而造成密封圈损坏。二、常见的密封方法及其特点——密封圈密封O形密封圈

唇形密封圈的共同特点是都具有与密封面相接触的唇边，安装时唇口对着高压一侧，低压是靠预压缩密封，高压时靠唇边贴紧密封面密封，压力越高贴得越紧，具有磨损后自动补偿的能力。二、常见的密封方法及其特点——密封圈密封唇形密封圈唇形密封圈（Y形密封圈密封）Y形密封圈是一种密封性、稳定性和耐压性较好，摩擦阻力小，安装方便，寿命较长的密封圈，主要用于往复运动的密封。二、常见的密封方法及其特点——密封圈密封唇形密封圈（Yx形密封圈）Yx形密封圈是由Y形密封圈改进设计而成的，其截面高度与宽度之比大于2，不易翻转，且两个唇边的高度不等。Yx形密封圈具有滑动摩擦阻力小，耐磨性好，稳定性好，不易翻转，寿命长等特点，主要用于往复运动的密封。V形密封圈由支承环、密封环和压环三部分叠台组成。密封压力高时，可增加密封环的数量。V形密封圈耐高压，密封性能好，但密封处摩擦力较大。多用于液压缸端盖与活塞杆之间的动密封。二、常见的密封方法及其特点——密封圈密封唇形密封圈（V形密封圈）二、常见的密封方法及其特点——密封圈密封组合式密封组合式密封是指由两个或两个以上元件组合而成的密封装置，最常见的是由钢圈和耐油橡胶组成的组合密封垫圈，另外由聚四氟乙烯和耐油橡胶组成的橡胶组合密封装置也因其耐高温、耐高压、耐高速、低摩擦因数、寿命长等特点，得到广泛的应用。组合式密封（组合密封垫圈）主要用在管接头或放油塞等的端面密封，安装时外圈紧贴两密封面，内圈厚度h与外圈厚度H之差为橡胶的压缩量。组合密封垫圈安装方便，密封可靠，应用广泛。二、常见的密封方法及其特点——密封圈密封组合式密封（橡胶组合密封装置）橡胶组合密封装置中的0形密封圈不与密封面直接接触，不存在磨损、扭转等问题，对聚四氟乙烯密封环起增加弹力的作用；而与密封面直接接触的格来圈或斯特圈是由聚四氟乙烯制成的，它的摩擦因数极低，耐磨性好，具有自润滑性，不存在橡胶密封时低速的爬行现象，将两者结合起来，互相取长补短，可构成新式的组合式密封。这种密封结构可以耐高压，而且摩擦力很小。活塞环密封依靠装在活塞环形槽内的弹性金属环紧贴缸筒内壁实现密封。密封效果比间隙密封好，适应的压力和温度范围很宽，能自动补偿磨损和温度变化的影响，能在高速中工作，摩擦力小，工作可靠，寿命长，但不能完全密封。活塞环的加工复杂，缸筒内表面加工精度要求高，一般用于高压、高速和高温的场合。二、常见的密封方法及其特点——活塞环密封防尘圈设置在活塞杆或柱塞密封圈的外部，主要用来刮除活塞杆上的脏物，防止外界灰尘、沙粒等异物进入液压缸内，从而可以防止液压油被污染导致液压元件的磨损，以避免影响液压系统的工作和液压元件的使用寿命。分为骨架式和无骨架式两种。二、常见的密封方法及其特点——防尘圈油封是用于防止旋转处工作介质或润滑油外泄的密封件，同时也可以防止外界脏物侵入，又称为回转轴密封圈。分为骨架式和无骨架式两种。主要用于液压泵、液压马达和摆动马达等的转动轴的密封，以防止油液外泄和灰尘侵入，油封必须在有润滑的情况下工作。二、常见的密封方法及其特点——油封密封件在更换安装过程中必须注意下列几点：1）熟悉密封件结构，掌握拆除、安装顺序。拆除所用的工具必须恰当，防止因选用工具不当而造成密封部位缺陷。有些密封件更换需要使用专用工具。2）安装前要检查密封件质量和密封槽尺寸、表面状况。密封件质量不好（变形、伤痕、飞边、毛刺）、库存时间过长（老化）都不准使用。密封槽有磕碰和划伤应修整。3）O形圈、唇形圈在安装时所通过的轴端、孔端必须有倒棱式修圆及引入导角。4）安装0形圈、唇形圈需要通过外螺纹和退刀槽时。三、常用密封件的安装5）为了减少装配阻力及损伤，应在密封圈安装通过部位涂润滑脂或工作油；应避免密封圈有过大的拉伸，以免引起塑性变形。应防止带入铁屑、砂土及棉纱等杂物。6）安装唇形密封圈，除应使唇口正对压力油方向外，还特别要分清楚轴用密封件和孔用密封件。三、常用密封件的安装7）安装V形夹织物橡胶密封圈时，如不能从轴向装入，或者当规格不能满足需要而选用相邻大小规格的密封圈时，可切口安装(注意纯橡胶密封圈不能切口安装)。切口的方向是从密封圈的唇边开始向底边呈45°；相邻密封圈的切口必须相互交错90°。（2个时则交错180°）安装。8）采用皮革密封件或挡圈时，应在液压油中浸泡至少24h。三、常用密封件的安装学习项目二油管和管接头液压系统用油管传送液体，用管接头把油管、液压元件连接起来。油管和管接头应具有足够的强度，良好的密封性，并且压力损失小，装拆方便。一、油管1.油管的种类及用途液压传动系统常用的油管分为金属管、橡胶软管两大类。金属管包括无缝钢管、纯铜管，橡胶软管由钢丝编织缠绕橡胶制成。

2．油管的内径和壁厚油管的内径是根据管内允许流速和所通过的流量来确定的。油管的壁厚主要由工作压力决定，还应该考虑加工螺纹对强度的影响。3.油管装配注意事项①管道在安装前要进行清洗。一般先用20％硫酸和盐酸进行酸洗。然后用10％的苏打水中和，再用温水洗净，做2倍于工作压力的预压试验，确认合格后才能安装。②管路应尽量短，横平竖直，转弯少,并保证油管有必要的胀缩余地。为避免管路折皱，以减少压力损失，硬管装配时的弯曲半径应大于其直径的3倍。管路悬伸较长时，要适当设置管夹。③管路应尽量平行布置减少交叉，平行管间距要大于10mm，以防止接触振动并便于安装管接头。④软管直线安装时要有一定的长度余量，以适应软管因温度、压力变化或振动引起的胀缩及受拉和振动的需要，避免软管和管接头间受到拉伸力。⑤软管装配时或系统工作时均不允许扭曲现象。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。⑥软管不能靠近热源，无法避开时应装设隔热板。一、油管二、管接头

管接头是油管和油管、油管与液压元件之间的可拆卸联接件。管接头应具有装拆方便，连接牢固，密封可靠，外形尺寸小，流通能力大等特点，其性能好坏直接影响液压系统的泄漏和压力损失。过滤器主要用来过滤混在液压油液中的杂质，降低进入系统中油液的污染度，保证液压元件和系统的正常工作。一、过滤精度油液的过滤精度要求随液压系统类型及其工作压力不同而不同。二、结构类型及特点液压系统中常用的过滤器，按滤芯材料可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性式等多种形式。学习项目三过滤器①有足够的过滤精度。采用高精度过滤器，液压泵和液压马达的寿命可延长4～10倍，可基本消除阀的污染、卡紧和堵塞故障，并可延长液压油和过滤器本身的寿命。②有足够的过滤能力。过滤能力即一定压降下允许通过过滤器的最大流量。不同类型的过滤器可通过的流量值有一定的限制，需要时可查阅有关样本和手册。③能承受一定的工作压力。滤芯及外壳应有足够的强度，不致因油压而破坏。④过滤器滤芯应易于清洗和更换。⑤在规定的工作温度下，过滤器能保持性能稳定，有足够的耐久性。⑥有良好的抗腐蚀性，不会对油液造成化学的或机械的污染。⑦结构尽量简单、紧凑、价格低廉。三、过滤器的选择及使用注意事项——选择三、过滤器的选择及使用注意事项——注意事项①安装过滤器应注意壳体上标明的液流方向，正确安装在系统中，否则将会冲毁滤芯，造成系统污染。②当过滤器堵塞、发信装置报警或压差指示器显示红色信号时，要及时清洗或更换滤芯。③清洗或更换滤芯时，应堵住滤芯端口，防止清洗下的污物进入滤芯内腔造成内污染，同时要防止外界污染物侵入液压系统。四、过滤器在系统中的安装与应用

一、油箱

油箱的主要功用是储油、散热（在周围环境温度较低的情况下则是保持油液中的热量）、沉淀油液中的杂质及分离油液中的空气，兼作电动机-泵装置、液压辅件和阀块的安装板等。油箱通常分为开式和闭式两种。学习项目四油箱和热交换器1）油箱必须有足够大的容量2）吸、回和泄油管的设置。系统中吸油管和回油管的管口相距应尽量远些，且都应在最低油面之下，以免发生吸空和回油冲溅产生气泡；管端应切成45°切口，以增大吸油及出油的截面，使油液流动时速度变化不致过大；管口面向箱壁，管端与壁面间距离均不宜小于管径的三倍；吸油管与箱底距离不宜小于管径的二倍、回油管与箱底距离不宜小于管径的三倍。3）用隔板将吸油侧与回油侧分开4）设置过滤器5）为防止脏物混入油箱，油箱上各盖板、管口处都要妥善密封6）油箱底脚高度应在150mm以上7）油温控制15-65℃之间一、油箱——结构设计要求如果液压系统依靠自然冷却仍不能使油温控制在允许的最高温度以下，或是对温度有特殊要求时，则应安装冷却器，强制冷却；反之，如果环境温度太低，液压泵无法正常起动或有油温要求时，则应安装加热器，提高油温。冷却器和加热器统称为热交换器。二、热交换器冷却器一般应安装在回油路或溢流阀的溢流管路上。二、热交换器——冷却器分类：水冷、风冷、冷媒式。水冷（效果好，但需要水）：蛇形管式（散热面积小，油的流动速度低，冷却效率低）；多管式（冷却效果好，大功率系统多采用）；波纹板式（冷却效果较其它水冷形式好）；蛇形管式多管式波纹管式二、热交换器——冷却器单个加热器的功率不能太大，以避免其周围油液过度受热而变质。二、热交换器——加热器学习项目五蓄能器蓄能器是液压系统中的储能元件，它储存多余的压力油液，并在需要时释放出来供给系统补充流量和压力。一、蓄能器的类型重力式弹簧式活塞式气瓶式气囊式二、蓄能器在液压系统中的应用蓄能器安装、使用时应注意以下问题：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板或支架固定。③用于吸收冲击压力和脉动压力的蓄能器应尽可能安装在靠近振源处。④蓄能器是压力容器，搬运和拆装时应先排除内部的气体，并注意安全。⑤蓄能器与管路之间应安装截止阀，供充气和检修时使用。蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停止时蓄能器内压力油倒流。三、蓄能器的安装与使用学习项目六压力表与压力表开关一、压力表压力表用于观察和测量各工作点的工作压力，以达到调整和控制的目的。压力表精度等级的数值是压力表最大误差占量程（压力表的测量范围）的百分数。选用压力表时，一般取系统压力为量程的2/3～3/4，被测压力不应超过压力表量程的3/4，否则将影响压力表的使用寿命。压力油路与压力表之间