第五章 液压辅助元件课件.ppt

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1、第五章 液压辅助元件,第一节 管路和管接头第二节 油箱第三节 过滤器第四节 密封装置第五节 蓄能器,定义：指除能源装置、执行装置和控制调节装置之外，为保证系统正常工作所必须的装置；,主要包括：蓄能器、滤油器、油箱、热交换器、密封件、管件、压力表等。,说明：油箱一般为非标准件，其它的则常做成通用件或标准件供选用。,注意：虽然叫辅助装置，但它为系统正常工作起到了极大的作用，不应忽视。,第一节 管路和管接头,一、管路管件的种类：钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等。管件的计算：计算项目包括管内径和璧厚的计算，可按下式计算后，再按相关标准圆整。,按流量选择内径：,按压力、强度选择壁厚：,式中: v为管

2、内流量，吸油管取v=0.51.5m/s，高压管取v=2.55m/s，回油管取v=1.52.5m/s，短管及局部收缩处取v=57m/s。n为安全系数，对钢管，当p7MPa时，n=8；当7MPp17.5MPa时，n=6；当p17.5MPa时，n=4。,管路的使用：1) 弯曲半径不能太小，一般为管道半径的35倍，弯曲处不应有明显的皱纹和扭伤，椭圆度不应超过管径的10%。 2) 管道一般应用管夹固定， 防止振动。,二、管接头 常见的管接头的形式有（1）焊接式管接头 图5-1（2）卡套式管接头 图5-2（3）扩口式管接头 图5-3（4）胶管接头 图5-4（5）快换式管接头 图5-5,第二节 油箱,一、功

3、用和结构功用：1) 储存油液。2) 散发油液中的热量，释放出混在油液中的气体，沉淀油液中的污物。,分类:整体式和分离式。 前者是利用机器设备机身内腔作为油箱，后者通常是由钢板焊接而成地独立油箱。,分离式典型结构: 图5-6是一典型分离式结构，是开式结构，由钢板焊接而成，内有隔板、吸油管、回油管、泄油管、滤油器、空气滤清器、注油器、液位计和放油塞等。,上面介绍的是开式油箱，另外，还有闭式油箱，可向箱内充入纯净的压缩空气（0.05MPa左右），改善泵的吸油条件，但要求回油管、泄油管能承受背压，油箱还须配有安全阀、电接点压力表和报警器等，可用于水下作业的液压设备上。,二、设计时的注意事项(1) 具有

4、足够的刚度和强度：采用2.54 mm的钢板，必要时设置加强肋，油箱盖板若加装电动机或液压元件时，盖板要适当加厚。(2) 具有足够的有效容积：油箱的有效容积（液面为油箱高度的80%时的容积）应根据系统发热、散热平衡的原则计算，也可按经验估算,式中：qp泵的额定流量；经验数据，低压时=24; 中压时=57; 高压时=1012。,(3) 吸油管和回油管应尽量远一点：吸油管和回油管之间设置隔板，吸油管入口处加装粗滤油器，回油管切斜口，面向箱壁，(4) 防止油液污染，各盖版、管口处要密封，注油器加滤油口，通气孔加空气滤清器，油箱内回油集中的部分加一些带磁性的颗粒，(5) 易于散热和维护保养：油箱底部与地

5、面隔离一定距离，适当倾斜放置，最低处加放油塞，侧壁加液位计，油箱内便于清洗。,第三节 过滤器,据统计，液压系统中75%以上的故障是由于污染造成的，控制污染的意义重大。,(6) 必要时，油箱要进行温度控制：油箱最大温度变化范围控制在1565。(7) 油箱内壁要进行适当处理：如喷丸、酸洗，涂耐油漆等。,一、过滤器的功用和基本要求功用:过滤混在液压油液中的杂质，降低油液的污染程度。,基本要求：1) 有足够的过滤精度。过滤精度分为以下几种：,2) 有足够的过滤能力；3) 过滤器应有一定的机械强度；4) 滤芯抗腐蚀性能好；5) 滤芯要便于清洗和更换，便于拆装和维护。,二、过滤器的型式 分类：按过滤精度分

6、：粗过滤器和精过滤器按滤芯的结构分：网式、线隙式、磁性、烧结式和纸质等按过滤方式分：表面性、深度性和中间型,具体分析：1. 表面性过滤器 滤芯表面与液压介质接触，杂质颗粒阻留在其表面上。常见的有金属网式，图5-7a；线隙式，图5-7b。过滤器的图形如图图5-7c。,2. 深度型过滤器 油液要流经有复杂缝隙的路程达到过滤的目的。滤芯材料是毛毡、人造丝纤维，不锈钢纤维、粉末冶金等。图5-8所示是一种粉末冶金滤芯的过滤器。,3. 中间型过滤器 过滤方式介于上述两者之间，如纸质滤芯的过滤器。图5-9。,三、过滤器的选用和安装 常见的安装位置有以下几种，如图5-10。,1. 泵的吸油口；2. 泵的出油口

7、；3. 系统的回油路上；4. 系统的分支油路上；5. 单独的过滤系统。,第四节 密封装置,密封装置是减少液压系统泄漏重要和有效的手段，合理选用和设计密封装置对液压系统的正常工作非常重要。,一、对密封装置的要求1) 在工作压力和一定温度范围内，应具有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能。2) 密封装置和运动部件之间的摩擦要稳定。3) 抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿。4) 结构简单，使用、维护方面，价格低廉。,二、密封装置的类型和特点 按其原理可分为非接触式和接触式密封。1. 间隙密封 依靠小间隙密封，在阀芯上开均压槽可以提高密封效果。,2

8、. O型圈密封 图5-11所示，a图为结构图，b图为安装情况，c图为高压损坏情况，d、e图为采用挡圈提高工作压力。,3. 唇形密封圈 有Y、V、U、L型等，如图5-1213。,4. 组合式密封圈 如图5-15。,5. 回转轴的密封装置 如图5-16。,第五节 蓄能器,蓄能器是液压系统中的蓄能元件，它储存多余的压力油液，并在需要时释放出来供给系统。,一、蓄能器的类型与结构类型:重力式、弹簧式和充气式三类。其中充气式又可分为活塞式、气囊式和隔膜式三种。,1. 活塞式蓄能器 图5-17a为活塞式蓄能器，2. 气囊式蓄能器 图5-17b为气囊式蓄能器。,二、蓄能器的功用功用：粗略的说是储存油液的压力能

9、。具体的说是：1) 作辅助动力源，在短时间内大量供油；2) 保压和补充泄漏，维持系统压力；3) 减少冲击，吸收压力脉动。,三、蓄能器的容量计算 以气囊式为例，1. 作辅助动力源时的容量计算 如右图 容积计算的依据是气体定律：,容积计算的依据是气体定律：,(5-1),式中：p0为为气囊工作前的工作压力；V0为气囊工作前的充气体积（蓄能器的容积）；p1为蓄能器储油结束时的压力，即蓄能器的最高工作压力；,2为蓄能器向系统供油时的压力；为蓄能器的最低工作压力；V1、V2为系统最高和最低工作压力时对应的体积。,设体积差为供给系统的油液，代入（5-1）得,(5-2),即,充气压力p0在理论上与p2相等，一

10、般p0 p00.25 p1，则蓄能器的供油体积为,式中，n为指数，当蓄能器用来保压时，补偿泄漏时，它释放能量的速度较慢，可认为气体的等温过程，取n=1，当蓄能器用来作辅助动力源时，它释放能量的速度较快，可认为气体的绝热过程，取n=1.4。,2. 作缓和液压冲击时的容量计算常用经验公式计算，即,式中，V0为蓄能器的容积(L)；q为法口关闭前管内流量（L/min）； p2为阀口关闭前管内压力（MPa）；L为冲击管长（m）；p1为允许的最大冲击压力（MPa）；t为阀口关闭时间（t0.0164L）(s) 。,3. 吸收液压泵脉动压力时容量计算 一般采用经验公式，即,式中，V为液压泵的排量（L/r）；i为排量的变化率；V为超过平均排量的排出量（L）；K为液压泵的压力脉动 ; p为压力脉动的单侧振幅。 在使用时，蓄能器的充气压力取 。,四、蓄能器的安装 安装时应注意的问题：1) 气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下。2) 用于吸收液压冲击和压力脉动的蓄能器应尽可能安装在振源附近。,3) 装在管路上的蓄能器须用支板或支架固定。4) 蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停止时，蓄能器贮存的压力油倒流而使泵反转，蓄能器与管路之间也应安装截止阀，供充气和检修时用。,本章结束，谢谢！,