液压与气压传动高职层次.ppt

1、书名：液压与气压传动 ISBN：978-7-111-39867-7 作者：马振福 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,第五章 液压辅助元件,主 要 内 容,第一节 管 件,学习目标 1.常用管件类型及使用特点。 2. 密封机理及合理选用。 3. 过滤器的选用及安装位置。 4. 蓄能器的工作原理及应用。,液压系统中使用的管件包括油管和管接头。 油管用于输送油液，管接头用于油管与油管、油管与元件之间的联接。,钢管能承受高压，油液不易氧化，价格低廉，刚性好，但安装时不易弯曲，常用在装卸方便处。 紫铜管可承受的压力为6.510MPa，安装时可根据需要弯曲成任意形状，适用于小型设备及内部安装不方便

2、处。,橡胶软管多用于两个相对运动部件之间的连接，最高承受压力可达40MPa。低压软管承受压力在10MPa以下，常用于回油管路。橡胶软管安装方便， 尼龙管用于低压系统或回油管路。尼龙管可塑性大，加热后可任意弯曲成形和扩口，冷却后即定形，使用较方便，且价格便宜。,一、油管,有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶软管等。,（1）油管的选择,二、管接头,管接头是油管与油管，油管与液压元件间的可拆卸的联接件。 应满足连接牢固、密封可靠、液阻小、结构紧凑、拆装方便等要求。,管接头的种类很多，常用的管接头类型及特点见下表。,（2）油管尺寸的确定,油管的内径尺寸应与要求的通流能力相适应，壁厚应满足工作压力和管材的

3、强度要求，其有关尺寸按第七章中的方法计算。,第二节 密 封 装 置,一、密封装置的功用和要求,密封装置的功用： 防止液压元件和系统中油的内漏和外漏，保证建立起必要的工作压力；还可以防止外漏油液污染工作环境，节省油料。,对密封装置的要求： 1）在一定的压力、温度范围内具有良好的密封性能。 2）运动零件之间因密封装置而引起的摩擦力要小，摩擦因数要稳定。 3）抗腐蚀能力强，不易老化，寿命长，耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿。 4）结构简单，装卸方便，成本低。,二、密封装置的种类和特点,1间 隙密封,间隙密封是靠相对运动零件配合表面之间的微小间隙来进行密封的。 常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副中

4、。,外圆表面上开有几个宽0.3 0.5 mm 环形沟槽，称压力平衡槽。压力平衡槽的作用是增加油液流经此间隙时的阻力，有助于增加密封效果；有自动对中作用，减少移动时的摩擦力。,2密封元件密封,（1）O形密封圈 ： O形密封圈的截面为圆形。 一般用耐油橡胶制成。,密封圈安装时要有合理的预压缩量 和 ，图b所示，在沟槽中受到油压作用变形，紧贴槽侧及配合偶件的壁，密封性能可随压力的增加而提高。,当压力大于10 MPa 时，为防止压力油将密封圈挤入间隙而损坏（图c），需在O形密封圈的低压侧设置聚氟乙烯或尼龙制成的挡圈（图d）； 双向受高压时，两侧都要加挡圈（图e）。,特点： 结构简单，密封性能好，安装尺

5、寸小，摩擦系数小，制造容易，安装方便，成本低，但寿命较短。,（2）Y形密封圈,截面形状为Y形，用耐油橡胶制成。利用油的压力使两唇边紧压在配合偶件的两结合面上实现密封。其密封能力可随压力的升高而提高，磨损后有一定的自动补偿能力。装配时其唇边应对着有压力的油腔。当压力变化较大、运动速度较高时，要采用支承环来定位，以防发生翻转现象，如图b、c 所示。,小Y 形密封圈是Y形密封圈的改进型,截面增加了底部的支承宽度，稳定性好，不用支承环也不会在沟槽中翻转和扭曲。内、外唇边高度不等，短边为密封边，紧贴密封滑动表面，这样可降低滑动摩擦阻力，提高密封圈使用寿命；长边与非滑动表面相接触，增加了压缩量，使摩擦阻力

6、增大，工作时不易窜动。 密封圈分轴用和孔用两种，两者不得互换。,（3）V形密封圈,V形密封圈的截面形状为V形，由支承环、V形密封环、和压环组成。密封环用橡胶或夹织物橡胶制成，压环和支承环用金属、夹布橡胶、合成树脂等制成。,压环的V形槽角度和密封环完全吻合，支承环的夹角略大于密封环。当压环压紧密封环时，支承环使密封环变形而起密封作用。安装时，V形环的唇口应面向压力高的一侧。 当工作压力高于10 MPa 时，可增加密封环的数量，以提高密封效果。 应用：大直径、高压、高速柱塞或活塞和低速运动活塞杆的密封。,第三节 过 滤 器,一、液压油的污染及控制,1. 液压油污染的原因及危害,液压油被污染的主要原

7、因： （1）.残留物污染 液压系统的管道及元件内的 （2）侵入物污染 外界的灰尘、沙粒等， （3）生成物污染 液压系统在工作过程中产生造成油液污染。 液压油被污染后，影响系统的工作性能，使系统发生故障，缩短元件的使用寿命等。,2. 对液压油污染的控制,（1）力求减少外来污染 （2）滤除系统产生的杂质 （3）定期检查更换液压油,二、过滤器的功用及过滤精度,1. 过滤器的功用,过滤混在油液中的各种杂质，以免它们进入液压传动系统和液压元件内，影响系统正常工作或造成故障。,2. 过滤精度,过滤精度是指其对各种不同尺寸杂质颗粒的滤除能力。 绝对过滤精度：是指能通过滤芯的最大坚硬球形粒子的尺寸。 过滤比：

8、是指过滤器上游油液单位容积中大于某一给定尺寸的颗粒数与下游油液单位容积中大于同一尺寸的颗粒数之比。,1. 过滤器的类型及其特点,应用：常用于泵的吸油管路对油液粗过滤。,三、过滤器的类型及安装使用,按过滤精度不同分：粗过滤器和精过滤器； 按滤芯材料和结构形式不同分：网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性式过滤器等； 按过滤方式不同分：表面型、深度型和中间型过滤器。,（1）网式过滤器,钢丝网3包在四周开有很多窗口的塑料或金属圆筒上。过滤精度由网孔大小和层数决定。结构简单，通油能力大，压力损失小，但过滤精度低。,（2）线隙式过滤器,用铜丝（或铝丝）绕在筒形骨架4组成滤芯。过滤精度取决于铜丝间的间隙。 特

9、点：结构简单，通油能力大，压力损失较小，过滤效果较好，但不易清洗。 应用：低压系统和泵的吸油口。 当过滤器堵塞时，信号装置将发出信号，以便清洗更换滤芯。,（3）烧结式过滤器,滤芯一般由金属粉末压制后烧结而成，靠其颗粒间的孔隙过滤油液。 特点： 过滤精度为10100m，滤芯强度高，抗腐蚀性能好，制造简单；是压力损失大易堵塞，难清洗。 应用： 多安装在回油路上。,应用：一般用于精过滤。,（4）纸芯式过滤器,一般滤芯由三层组成：外层2为粗眼钢板网，中层3为折叠成W形的滤纸，里层4由金属丝网与滤纸一并折叠而成。滤芯中央装有支承弹簧5。,特点： 过滤精度高，结构紧凑，通油能力大，其缺点是易堵塞，无法清洗

10、，需经常更换滤芯。 多数纸芯式过滤器上方装有堵塞状态发讯装置1。,（5）磁性过滤器,工作原理是利用磁铁吸附油液中的铁质微粒，一般结构的磁性过滤器对其它污染物不起作用，所以常把它用作复式过滤器的一部分。,上述几类过滤器的组合。如制成纸芯磁性过滤器，磁性烧结过滤器等。,（6）复式过滤器,2. 过滤器的安装与使用,过滤器的类型、型号和规格的选择，主要是根据过滤精度、工作压力、压力损失、通过流量及经济性等综合考虑。,1）安装在液压泵的吸油管路上(图中过滤器1) ，一般多采用网式过滤器。,2）安装在液压泵的压油管路上，(图中过滤器2) ，将2其安装在与溢流阀并联的支油路上，或与过滤器并联一个开启压力略低

11、于过滤器最大允许压力的安全阀。,3）安装在系统的回油管路上(图中过滤器3)，不能直接防止杂质进入液压系统，但能循环地滤除油液中的部分杂质。使用耐压性能低的过滤器。,安装位置通常有以下几种：,注意： 过滤器应安装在易于检修的地方，便于清洗和更换。为保证安全， 最好安装过滤器堵塞状态的指示装置或发讯装置。,5）单独过滤系统(图过滤器5) 。它是用一个专用液压泵和过滤器单独组成一个独立于主液压系统之外的过滤回路。,4）安装在系统的旁油路上(图中过滤器4) 。过滤器装在溢流阀的回油路上，并与一安全阀并联。,第四节 蓄 能 器,一、蓄能器的功用,1作辅助动力源 2保压和补充泄漏 3缓和冲击、吸收压力脉动

12、,蓄能器是液压系统的储能元件，它储存液体压力能，并在需要时释放出来供给液压系统。,二、蓄能器的类型和结构,蓄能器：重锤式、弹簧式和充气式三种。 常用的是充气式，它又分为活塞式、气囊式和隔膜式三种。,1. 活塞式蓄能器,利用在缸筒2中浮动的活塞1把缸中的气体与油液隔开。活塞上装有密封圈，活圈，活塞的凹部面向气体，以增加气室的容积。,特点： 结构简单，工作可靠，安装容易，维修方便，寿命长；但由于活塞惯性和摩擦阻力的影响，反应不灵敏，容量较小。,2气囊式蓄能器,皮囊折合式蓄能器，由壳体4、皮囊5、充气阀3和限位阀6等组成。 工作前，从充气阀向皮囊内充进一定压力的气体，然后将充气阀关闭，使气体封闭在皮

13、囊内。要储存的油液从壳体底部限位阀处引到皮囊外腔，使皮囊受压缩而储存液压能。充气体一般为惰性气体或氮气。,优点： 惯性小，反应灵敏，结构紧凑，重量轻，充气方便。,三、蓄能器的安装及注意事项,1）气囊式蓄能器应油口向下，垂直安装。 2）蓄能器与泵之间应安装单向阀，以防止压力油向泵倒流，蓄能器与系统之间应设截止阀，供充气、调整和检修时使用。 3）用于吸收压力脉动和液压冲击的蓄能器，应尽量安装在振源附近。 4）蓄能器是压力容器，使用时必须注意安全，搬运和拆装时应先排出压缩气体。,蓄能器在液压系统中的安装位置随其功用而定。,主要应注意以下几点：,第五节 油箱、热交换器及压力表,一、油箱,1油箱的功用和

14、结构,主要功用：存储油液，散热、分离油中的空气和沉淀油中的杂质等作用。,结构：总体式和分离式两种,通常用钢板焊接而成。,总体式：利用机器设备机身内腔作为油箱，其结构紧凑，漏油易回收，但不便于维修和散热。 分离式：设置一个单独的油箱，与主机分开，减少了油箱发热和液压源振动对主机工作精度的影响。,图中1为吸油管，4为回油管，隔板7用于阻挡沉淀物进入吸油管，隔板9用于阻挡泡沫进入吸油管，脏物可从放油阀8放出。空气过滤器3设在回油管一侧的上部，兼有加油和通气的作用，6是油标，当彻底清洗油箱时可将上盖5卸开。,2油箱容量的确定,有效容积(指油面高度为油箱高度80%时的容积。一般可按液压泵的额定流量 估算

15、，一般低压系统取V=（24） ；中压系统取V=（57） ；高压系统取V=（612） 在行走机械的液压系统中取V=（ l.52） 。,二、热交换器,1冷却器,有水冷式和风冷式两种。,蛇形管式冷却器，它直接装在油箱内，冷却水从蛇形管内流过。这种冷却器结构简单，但冷却效率低，耗水量大，费用高。,多管式水冷却器，油液从外壳右上端油口进入冷却器，经左端油口流出。 冷却水从右端盖4的中心孔进入，经过多根铜管3的内孔，经左端盖1上的孔流出。油液在水管外部流过，三块隔板2用来增加油液循环路线的长度，以改善热交换的效果，散热效率较高，但冷却器的体积和重量较大。,2加热器,一般都采用电加热器。,直接和加热器接触的油液温度可能很高，会加速油液老化，可在油箱内多装几个加热器，使加热均匀。,三、压力表,（1）压力表,图示弹簧管式压力表，压