液壓輔助裝置

1、單元五  輔助裝置在液壓系統(tǒng)中，蓄能器、過(guò)濾器、油箱、熱交換器、管件等元件屬于輔助元件。這些元件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，功能也較單一，但對(duì)于液壓系統(tǒng)的工作性能、噪聲、溫升、可靠性等，都有直接的影響。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)液壓輔助元件引起足夠的重視。在液壓輔助元件中，大部分元件都已標(biāo)準(zhǔn)化，并有專(zhuān)業(yè)廠家生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)選用即可。只有油箱等少量非標(biāo)準(zhǔn)件，品種較少，要求也有較大的差異，有時(shí)需要根據(jù)液壓設(shè)備的要求自行設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)要求1、重點(diǎn)掌握液壓油的過(guò)濾和凈化以及液壓元件的密封2、了解密封的種類(lèi)、密封的機(jī)理、密封件的特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：液壓油的過(guò)濾和凈化以及液壓元件的密封難點(diǎn)：蓄能器的有關(guān)的計(jì)算學(xué)習(xí)提示本節(jié)

2、內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，既沒(méi)有繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，也沒(méi)有更深的理論推導(dǎo)，比較容易掌握，在大綱中本章內(nèi)容要求為自學(xué)為主，輔導(dǎo)為輔。 第一節(jié)  過(guò)濾器 過(guò)濾器的作用及性能1.過(guò)濾器的作用 在液壓系統(tǒng)中，由于液壓系統(tǒng)內(nèi)的形成或系統(tǒng)外的侵入，液壓油中難免會(huì)存在這樣或那樣的污染物，這些污染物的顆粒不僅會(huì)加速液壓元件的磨損，而且會(huì)堵塞閥件的小孔，卡住閥芯，劃傷密封件，使液壓閥失靈，系統(tǒng)產(chǎn)生故障。因此，必須對(duì)液壓油中的雜質(zhì)和污染物的顆粒進(jìn)行清理。目前，控制液壓油潔凈程度的最有效的方法就是采用過(guò)濾器。過(guò)濾器的主要功用就是濾去油中雜質(zhì)，維護(hù)油液清潔，防止油液污染，保證系統(tǒng)正常

3、工作。 2.過(guò)濾器的性能指標(biāo)過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)有過(guò)濾精度、通流能力、壓力損失等，其中過(guò)濾精度為主要指標(biāo)。（1）過(guò)濾精度  過(guò)濾器的工作原理是用具有一定尺寸過(guò)濾孔的濾芯對(duì)污染物進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾精度就是過(guò)濾器從液壓油中所過(guò)濾掉的雜質(zhì)顆粒的最大尺寸（以污染物顆粒平均直徑d表示）。過(guò)濾精度以濾去雜質(zhì)顆粒的大小來(lái)衡量。不同液壓系統(tǒng)對(duì)過(guò)濾器的過(guò)濾精度要求見(jiàn)推薦表。d0.1mm為粗濾器；d0.01mm為普通濾器；d0.005mm為精濾器；d0.001mm為特精濾器。 過(guò)濾器精度的選用原則是：使所過(guò)濾污物顆粒的尺寸要小于液壓元件密封間隙尺寸的一半。系統(tǒng)壓力越高，液壓件內(nèi)

4、相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的配合間隙越小，需要過(guò)濾器的過(guò)濾精度也就越高。液壓系統(tǒng)的過(guò)濾精度，主要取決于系統(tǒng)的壓力。表5-1為過(guò)濾精度選擇的推薦值。（2）通流能力  過(guò)濾器的通流能力一般用額定流量表示，它與過(guò)濾器濾芯的過(guò)濾面積成正比。（3）壓力損失  指過(guò)濾器在額定流量下的進(jìn)出油口間的壓差。一般過(guò)濾器的通流能力越好，壓力損失越小。（4）其他性能  過(guò)濾器的其他性能主要指濾芯強(qiáng)度、濾芯壽命、濾芯耐腐蝕性等指標(biāo)。不同的過(guò)濾器這些性能會(huì)有較大的差異，可以通過(guò)比較確定各自的優(yōu)劣。3.過(guò)濾器的典型結(jié)構(gòu)按過(guò)濾機(jī)理，過(guò)濾器可以分為機(jī)械過(guò)濾器和磁性過(guò)濾器兩類(lèi)。前者是

5、使液壓油通過(guò)濾芯的孔隙時(shí)將污物的顆粒阻擋在濾芯的一側(cè)；后者用磁性濾芯將所通過(guò)的液壓油內(nèi)鐵磁顆粒吸附在濾芯上。在一般液壓系統(tǒng)中常用機(jī)械過(guò)濾器，在要求較高的系統(tǒng)可將上述兩類(lèi)過(guò)濾器聯(lián)合使用。在此著重介紹機(jī)械過(guò)濾器。（1）網(wǎng)式過(guò)濾器 圖5-1 為網(wǎng)式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖。它是由上端蓋1、下端蓋4之間連接開(kāi)有若干孔的簡(jiǎn)形塑料骨架（或金屬骨架）組成，在骨架外包裹一層或幾層過(guò)濾網(wǎng)2。過(guò)濾工作時(shí)，液壓油從過(guò)濾器外通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi)部，再?gòu)纳仙w管口處進(jìn)入系統(tǒng)。此過(guò)濾器屬于粗過(guò)濾器，其過(guò)濾精度為0.130.04mm，壓力損失不超過(guò)0.025Mpa，這種過(guò)濾器的過(guò)濾精度與銅絲網(wǎng)的網(wǎng)孔大小，銅網(wǎng)的層數(shù)

6、有關(guān)。網(wǎng)式過(guò)濾器的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力強(qiáng)，壓力損失小，清洗方便，但是過(guò)濾精度低，一般安裝在液壓泵的吸油管口上用以保護(hù)液壓泵。（2）線隙式過(guò)濾器  圖5-2為線隙式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖。它是由端蓋1，殼體2，帶孔眼的筒形骨架，和繞在骨架3外的金屬繞線組成。工作時(shí)，油液從孔a進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi)，經(jīng)線間的間隙，骨架上的孔眼進(jìn)入濾芯中再由孔b流出。這種過(guò)濾器利用金屬繞線間的間隙過(guò)濾，其過(guò)濾精度取決于間隙的大小。過(guò)濾精度有30m，50m和80m三種精度等級(jí)，其額定流量為6250L/min，在額定流量下，壓力損失為0.030.06 Mpa.。線隙式過(guò)濾器分為吸油管用的和壓油管用的兩種

7、。前者安裝在液壓泵的吸油管道上，其過(guò)濾精度為0.050.1mm，通過(guò)額定流量時(shí)損失小于0.02 Mpa；后者用在液壓系統(tǒng)的壓力管道上，過(guò)濾精度為0.030.08mm，壓力損b不小于0.06 Mpa.。這種過(guò)濾器的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力好，過(guò)濾精度高，所以應(yīng)用普遍；缺點(diǎn)是不易清洗，濾芯強(qiáng)度低，多用于中低壓系統(tǒng)。（3）紙芯式過(guò)濾器 此過(guò)濾器用濾紙為過(guò)濾材料，把厚度為0.350.7mm的平紋或波紋的酚醛樹(shù)脂或木漿的微孔濾紙，環(huán)繞在帶孔的鍍錫鐵皮骨架上，制成濾紙芯（如圖5-3所示）。油液從濾芯外面經(jīng)濾紙進(jìn)入濾芯內(nèi)，然后從孔道a流出。為了增加濾紙1的過(guò)濾面積，紙芯一般做

8、成折疊式。這種過(guò)濾器的過(guò)濾精度為0.01mm和0.02mm兩種規(guī)格，壓力損失為0.010.04Mpa。其特點(diǎn)是過(guò)濾精度高;缺點(diǎn)是堵塞后無(wú)法清洗，需要定期更換紙芯，強(qiáng)度低，一般用于精過(guò)濾系統(tǒng)。（4）燒結(jié)式過(guò)濾器  圖5-4為燒結(jié)式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖。此過(guò)濾器是由端蓋1，殼體2，濾芯3組成，濾芯是由顆粒狀銅粉燒結(jié)而成。其過(guò)濾過(guò)程是：壓力油從a孔進(jìn)入，經(jīng)銅顆粒之間的微孔進(jìn)入濾芯的內(nèi)部，從b孔流出。燒結(jié)式過(guò)濾器的過(guò)濾精度為0.01mm0.001mm之間，壓力損失為0.030.2Mpa。其特點(diǎn)是強(qiáng)度大，可制成各種形狀，制造簡(jiǎn)單，過(guò)濾精度高;缺點(diǎn)難清洗，金屬顆粒易脫落，常用于需要精過(guò)濾的場(chǎng)合

9、。4.過(guò)濾器的選用選擇過(guò)濾器的主要考慮因素有：（1）系統(tǒng)的工作壓力  為選擇過(guò)濾器的主要依據(jù)之一。系統(tǒng)的壓力越高，液壓元件的配合精度越高，所需要的過(guò)濾精度也就越高。（2）系統(tǒng)的流量  過(guò)濾器的通流能力是根據(jù)系統(tǒng)的最大流量而確定的。一般，過(guò)濾器的額定流量不能小于系統(tǒng)的流量，否則過(guò)濾器的壓力損失會(huì)增加，過(guò)濾器易堵塞，壽命也縮短。但過(guò)濾器的額定流量越大，其體積造價(jià)也越大，因此應(yīng)選擇合適的流量。（3）濾芯的強(qiáng)度  過(guò)濾器的濾芯的強(qiáng)度是一重要指標(biāo)。不同的過(guò)濾器有不同的強(qiáng)度。在高壓或沖擊大的液壓回路，應(yīng)選用強(qiáng)度高的過(guò)濾器。5.過(guò)濾器的安裝（1）安

10、裝在泵的吸油口  如圖5-5a所示，用于保護(hù)泵，可選擇粗濾器，但要求有較大的通流能力，防止產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。 安裝在泵的出口須選擇精濾器，以保護(hù)泵以外的元件。要求能承受油路上的工作壓力和壓力沖擊。 安裝在系統(tǒng)的回油路上濾去系統(tǒng)生成的污物，可采用濾芯強(qiáng)度低的過(guò)濾器。為防止過(guò)濾器阻塞，一般要并聯(lián)安全閥或安裝發(fā)訊裝置。（2）安裝在液壓泵的出油口上 如圖5-5b，此安裝方式可以有效的保護(hù)除泵以外的其他液壓元件，但是由于過(guò)濾器是在高壓下工作，濾芯需要有較高的強(qiáng)度。為了防止過(guò)濾器堵塞而引起液壓泵過(guò)載或過(guò)濾器損壞，常在過(guò)濾器旁設(shè)置一堵塞指示器或旁路閥加以保護(hù)。（

11、3）安裝在回油路上 圖5-5c所示、將過(guò)濾器安裝在系統(tǒng)的回油路上。這種方式可以把系統(tǒng)內(nèi)油箱或管壁氧化層的脫落或液壓元件磨損所產(chǎn)生的顆粒過(guò)濾掉，以保證油箱內(nèi)的液壓油的清潔使泵及其他元件受到保護(hù)。由于回油壓力較低，所需過(guò)濾器強(qiáng)度不必過(guò)高。（4）安裝在系統(tǒng)的支路上   如圖5-5d所示， 當(dāng)泵的流量較大時(shí)，為避免選用過(guò)大的過(guò)濾器，在支路上安裝小規(guī)格的過(guò)濾器。（5）單獨(dú)過(guò)濾   如圖5-5e所示，用一個(gè)液壓泵和過(guò)濾器單獨(dú)組成一個(gè)獨(dú)立于系統(tǒng)之外的過(guò)濾回路，這樣可以連續(xù)清除系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)，保證系統(tǒng)的清潔。一般用于大型的液壓系統(tǒng)。

12、第二節(jié) 蓄能器蓄能器是在液壓系統(tǒng)中儲(chǔ)存和釋放壓力能的元件。它還可以用作短時(shí)供油和吸收系統(tǒng)的震動(dòng)和沖擊的液壓元件。一、 蓄能器的類(lèi)型和典型結(jié)構(gòu)蓄能器主要有重錘式，充氣式和彈簧式三種類(lèi)型。1.重錘式蓄能器：重錘式蓄能器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖5-6所示，它是利用重物的位置變化來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量的。重物1通過(guò)活塞2作用于液壓油3上，使之產(chǎn)生壓力。當(dāng)存儲(chǔ)能量時(shí)，油液從a經(jīng)單向閥進(jìn)入蓄能器內(nèi)，通過(guò)柱塞推動(dòng)重物上升；釋放能量時(shí)，柱塞同重物一起下降，油液從b孔輸出。這種蓄能器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓力穩(wěn)定，但容量小，體積大，反映不靈活，易產(chǎn)生泄露。目前只用于少數(shù)大型固定設(shè)備的液壓系統(tǒng)。2.彈簧式蓄能器：圖5-

13、7為彈簧式蓄能器的結(jié)構(gòu)原理圖，它是利用彈簧的伸縮來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量的。彈簧1的力通過(guò)活塞2作用于液壓油3上。液壓油的壓力取決于彈簧的預(yù)緊力和活塞的面積。由于彈簧伸縮時(shí)彈簧力會(huì)發(fā)生變化，所形成的油壓也會(huì)發(fā)生變化。為減少這種變化，一般彈簧的剛度不可太大，彈簧的形成也不能過(guò)大，從而限制了這種蓄能器的工作壓力。這種蓄能器用于低壓、小容量的系統(tǒng)，常用于液壓系統(tǒng)的緩沖。彈簧式蓄能器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)較靈敏等特點(diǎn)，但容量較小、承壓較低。 3.充氣式蓄能器：充氣式蓄能器是利用氣體的壓縮和膨脹來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量。為安全起見(jiàn)，所充氣體一般為惰性氣體或氮?dú)?。常用的充氣式蓄能器有活塞式和氣囊式兩種，如圖5-8所

14、示。（1） 活塞式蓄能器 圖5-8a為活塞式蓄能器結(jié)構(gòu)圖。壓力油從a口進(jìn)入，推動(dòng)活塞，壓縮活塞上腔的氣體儲(chǔ)存能量；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于蓄能器壓力時(shí)，氣體推動(dòng)活塞，釋放壓力油，滿(mǎn)足需要。這種蓄能器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，維修方便等特點(diǎn)，但由于缸體的加工精度高、活塞密封易磨損、活塞的慣性及摩擦力的影響，使之存在造價(jià)高、易泄漏、反應(yīng)靈敏度差等缺陷。  (2) 氣囊式蓄能器 圖5-8b為氣囊式蓄能器結(jié)構(gòu)圖。由圖可知，氣囊2安裝在殼體3內(nèi)，充氣閥1為氣囊充入氮?dú)?，壓力油從入口頂開(kāi)菌形限位閥4進(jìn)入蓄能器壓縮氣囊，氣囊內(nèi)的氣體被壓縮而儲(chǔ)存能量；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于蓄能器

15、壓力時(shí)，氣囊膨脹壓力油輸出，蓄能器釋放能量。菌形限位閥的作用是防止氣囊膨脹時(shí)從蓄能器油口處凸出而損壞。這種蓄能器的特點(diǎn)是氣體與油液完全隔開(kāi)，氣囊慣性小、反應(yīng)靈活、結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕、安裝方便，是目前應(yīng)用最為廣泛的蓄能器之一。 二、 蓄能器的容量計(jì)算蓄能器的容量是選用蓄能器的主要指標(biāo)之一。不同的蓄能器其容量的計(jì)算方法不同，在此僅對(duì)應(yīng)用最為廣泛的氣囊式蓄能器，用作輔助能源時(shí)容量的計(jì)算方法作一簡(jiǎn)要的介紹。氣囊式蓄能器在工作前要先充氣，當(dāng)充氣后氣囊會(huì)占據(jù)蓄能器殼體的全部體積，假設(shè)此時(shí)氣囊內(nèi)的體積為Vo，壓力為Po；在工作狀下壓力與進(jìn)入蓄能器，使氣囊受到壓縮，此時(shí)氣囊內(nèi)氣體的體積為V

16、1，壓力為P1；如圖5-9所示。根據(jù)波義爾氣體定律可知 式中  Po，Vo蓄能器沒(méi)有壓力油輸入時(shí)，氣囊內(nèi)充氣體的壓力和體積；          P1，V1蓄能器在工作狀態(tài)下氣囊壓縮后其內(nèi)腔的壓力和體積；          P2，V2蓄能器在釋放能量后氣囊內(nèi)壓力和體積； n由蓄能器工作狀態(tài)所確定的指數(shù)：當(dāng)蓄能器釋放能量的速度為緩慢的時(shí)，蓄能器迅速保壓或補(bǔ)償泄漏，可以認(rèn)為氣體是在等

17、溫條件下工作，去n=1；當(dāng)蓄能器迅速釋放能量時(shí)，如用來(lái)大量供油時(shí)，可以認(rèn)為是在絕熱條件下工作，取n=1.4。設(shè)蓄能器儲(chǔ)存油液的最大容量為Vw，則有                                      

18、0;   將式（5-2）與式（5-1）聯(lián)立，可得理論上，充氣壓力Po與釋放能量的壓力P2應(yīng)當(dāng)相等，但由于系統(tǒng)中有泄漏，為了保證系統(tǒng)壓力為P2時(shí)蓄能器還能向系統(tǒng)供油，應(yīng)使Po<P2。對(duì)于折合型氣囊，取Po=（0.80.85）P2；對(duì)于波紋型氣囊，取P0=（0.60.65）P2。P1和P2為系統(tǒng)的最高工作壓力和維持系統(tǒng)工作的最低壓力，他們均由系統(tǒng)的要求確定；Vo為氣囊的最大容積，也可認(rèn)為是蓄能器的容積，在確定Vo時(shí)，應(yīng)先由（5-3）計(jì)算出Vo，再查手冊(cè)選取蓄能器容積標(biāo)準(zhǔn)值。例5-1 在一個(gè)最高和最低工作壓力分別為P1=20MPa、P2=10MPa的液壓

19、系統(tǒng)中，若蓄能器的充氣壓力為Po=9MPa求滿(mǎn)足輸出5L液體的蓄能器的容量。解    若蓄能器慢速輸出油時(shí)，n=1，油式（5-3）有                                   

20、0;                                  蓄能器快速輸油時(shí)，n=1.4，由式（5-3）有            

21、;                                                  

22、;         三、 蓄能器的安裝使用蓄能器在液壓系統(tǒng)中安裝的位置，由蓄能器的功能來(lái)決定。在使用和安裝蓄能器時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：1） 氣囊式蓄能器應(yīng)當(dāng)垂直安裝，傾斜安裝或水平安裝會(huì)使蓄能器的氣囊與殼體磨損，影響蓄能器的使用壽命。2） 吸收壓力脈動(dòng)或沖擊的蓄能器應(yīng)該安裝在震源附近。3） 安裝在管路中的蓄能器必須用支架或擋板固定，以承受因蓄能器蓄能或釋放能量時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)量反作用力。4） 蓄能器與管道之間應(yīng)安裝止回閥，以用于充氣或檢修。蓄能器與液壓泵間應(yīng)安裝單

23、向閥，以防止停泵時(shí)壓力油倒流。 第三節(jié)   油    箱油箱的主要功用是儲(chǔ)存油液，同時(shí)箱體還具有散熱、沉淀污物、析出油液中滲入的空氣以及作為安裝平臺(tái)等作用。一、 油箱的分類(lèi)及典型結(jié)構(gòu)1. 油箱的結(jié)構(gòu)     油箱可分為開(kāi)式結(jié)構(gòu)和閉式結(jié)構(gòu)兩種:開(kāi)式結(jié)構(gòu)油箱中的油液具有與大氣相通的自由液面，多用于各種固定設(shè)備；閉式結(jié)構(gòu)的油箱中的油液與大氣是隔絕的，多用于行走設(shè)備及車(chē)輛。開(kāi)式結(jié)構(gòu)的油箱又分為整體式和分離式。整體式油箱通常是利用主機(jī)的底座作為油箱，其特點(diǎn)

24、是結(jié)構(gòu)緊湊、液壓元件的泄漏容易回收，但散熱性能差，維修不方便，使主機(jī)的精度及性能有所影響。分離式油箱單獨(dú)成立一個(gè)供油泵站，與主機(jī)分離，其散熱性、維護(hù)和維修性均好于整體式油箱，但必須增加占地面積。目前，精密設(shè)備多采用分離式油箱。圖5-10 油箱簡(jiǎn)圖2. 油箱的典型結(jié)構(gòu)    圖5-10為開(kāi)式結(jié)構(gòu)分離式油箱的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。箱體一般用2.54mm左右的薄鋼板焊接而成，表面涂有耐油涂料；油箱中間有兩個(gè)隔板7和9，用來(lái)將液壓泵的吸油管1和回油管4分開(kāi)，以阻擋沉淀雜物及回油管產(chǎn)生的泡沫；油箱頂部的安裝板5用較厚的鋼板制造，用以安裝電動(dòng)機(jī)、液壓泵、集成

25、塊等部件。在安裝板上裝有過(guò)濾網(wǎng)2、防塵蓋3，用以注油時(shí)過(guò)濾，并防止異物落入油箱。防塵蓋側(cè)面開(kāi)有小孔與大氣相通；油箱側(cè)面裝有液位計(jì)6用以顯示油量；油箱底部裝有排油閥8用以換油時(shí)排油和排污。二、 油箱的設(shè)計(jì)油箱屬于非標(biāo)準(zhǔn)件，在實(shí)際情況下根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)。油箱設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮油箱的容積、結(jié)構(gòu)、散熱等問(wèn)題。限于篇幅，在此僅將設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)介如下。1. 油箱容積的估算        油箱的容積是油箱設(shè)計(jì)時(shí)需確定的主要參數(shù)。油箱體積大時(shí)散熱效果好，但用油多，成本高；油箱體積小時(shí)，占用空間少，成本降低，但散熱條件不足。在實(shí)際

26、設(shè)計(jì)時(shí)，可用經(jīng)驗(yàn)公式初步確定油箱的容積，然后在驗(yàn)算油箱的散熱量Q1，計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)熱量Q2，當(dāng)油箱的散熱量大于液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量時(shí)（Q1>Q2），油箱容積合適；否則需增大油箱的容積或采取冷卻措施（油箱散熱量及液壓系統(tǒng)發(fā)熱量計(jì)算請(qǐng)查閱有關(guān)手冊(cè)）。油箱容積的估算經(jīng)驗(yàn)公式為                           

27、60;       V=q                              （5-4）式中  v油箱的容積（L）；q液壓泵的總額定流量（L/min）；經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（min），其數(shù)值確定如下：對(duì)于低壓系統(tǒng)，=24mi

28、n；對(duì)中壓系統(tǒng)，=57min；對(duì)中、高壓或高壓大功率系統(tǒng)，=612min。2.設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)       在確定容積后，油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就成為實(shí)現(xiàn)油箱各項(xiàng)功能的主要工作。設(shè)計(jì)油箱結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：       1） 箱體要與足夠的強(qiáng)度和剛度。油箱一般用2.54min的鋼板焊接而成，尺寸大者要加焊加強(qiáng)肋       2）泵的吸油管上應(yīng)安裝100200目的網(wǎng)式過(guò)濾器，過(guò)濾器與箱

29、底間的距離不應(yīng)小于20mm，過(guò)濾器不允許露出油面，防止泵卷吸空氣產(chǎn)生噪音。系統(tǒng)的回油管要插入油面以下，防止回油沖濺產(chǎn)生氣泡。        3）吸油管與回油管應(yīng)隔開(kāi)，二者間的距離盡量遠(yuǎn)些，應(yīng)當(dāng)用幾塊隔板隔開(kāi)，以增加油液的循環(huán)距離，使油液中的污物和氣泡充分沉淀或析出。隔板高度一般取油面高度的3/4.        4）防污密封。為防止油液污染，蓋板與窗口個(gè)連接處均需加密封墊，各油管通過(guò)的孔都要加密封圈。   

30、     5）油箱底部應(yīng)有坡度，箱底與地面應(yīng)有一定距離，箱底最低處要設(shè)置放油塞。       6）油箱內(nèi)壁表面要做專(zhuān)門(mén)處理。為防止油箱內(nèi)壁圖層脫落，新油箱內(nèi)壁要經(jīng)噴丸、酸洗和表面清洗，然后可涂一層與工作液相容的塑料薄膜或耐油清漆。第  四 節(jié)    熱 交 換 器  液壓系統(tǒng)在工作時(shí)，液壓油的溫度應(yīng)保持在1565之間，油溫過(guò)高將使油液迅速變質(zhì)，同時(shí)油液的粘度

31、下降，系統(tǒng)的效率降低；油溫過(guò)低則油液的流動(dòng)性變差，系統(tǒng)壓力損失加大，泵的自吸能力降低。因此，保持油溫的數(shù)值是液壓系統(tǒng)正常工作的必要條件。因受各種因素的限制，有時(shí)靠油箱本身的自然調(diào)節(jié)無(wú)法滿(mǎn)足油溫的需要，需要借助外界設(shè)施滿(mǎn)足設(shè)備油溫的要求。熱交換器就是最常用的溫控設(shè)施。熱交換器分冷卻器和加熱器兩類(lèi)。一、 冷卻器冷卻器按冷卻形式可分為水冷、風(fēng)冷和氨冷等多種形式，其中水冷和風(fēng)冷是常用的冷卻形式。圖5-11a為常用的蛇形管式水冷卻器，將蛇形管安裝在油箱內(nèi)，冷卻水從管內(nèi)流過(guò)，帶走油液內(nèi)產(chǎn)生的熱量。這種冷卻器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但熱交換效率低，水耗大。圖5-11b為大型設(shè)備常用的殼管式冷卻器，它是由

32、殼體1銅管3及隔板2組成。液壓油從殼體1的左油口進(jìn)入，經(jīng)多條冷卻銅管3外壁及隔板冷卻后，從殼體右口流出。冷卻水在殼體右隔箱4上部進(jìn)水口流入，在上部銅管3內(nèi)腔到達(dá)殼體左封堵，然后再經(jīng)下部銅管3內(nèi)腔通道，由殼體右隔箱4下部出水口流出。由于多條冷卻銅管及隔墻的作用，這種冷卻器熱交換效率高，但體積大，造價(jià)高。  圖5-11 冷卻器1-殼體 2-隔板 3-銅管  4-殼體隔箱近年來(lái)出現(xiàn)了翅片式冷卻器，冷卻管外套用多個(gè)具有良好導(dǎo)熱材料制成的散熱翅片，以增加散熱面積。風(fēng)冷式散熱器在行走車(chē)輛的液壓設(shè)備上應(yīng)用較多。風(fēng)冷式冷卻器可以是排管式，也

33、可以用翅片式（單層管壁），其體積小，但散熱效率不及水冷式高。       冷卻器一般安裝在液壓系統(tǒng)的回油路上或在溢流閥的溢流管路上。圖5-12為冷卻器安裝位置的例子。液壓泵輸出的壓力油直接進(jìn)入系統(tǒng)，已發(fā)熱的回油和溢流閥溢出的油一起，經(jīng)冷卻器1冷卻后回到油箱。單向閥2用以保護(hù)冷卻器，截止閥3是當(dāng)不需要冷卻器時(shí)打開(kāi)，提供通道。二、 加熱器液壓系統(tǒng)中所使用的加熱器一般采用電加熱方式。電加熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，可以設(shè)定所需溫度，溫控誤差較小。但電加熱器的加熱管直接與液壓油接觸，易造成箱體內(nèi)油溫不均勻，有時(shí)加速油質(zhì)老化，因

34、此，可設(shè)置多個(gè)加熱器，且控制加熱器不宜過(guò)高。圖5-13為加熱器的應(yīng)用。加熱器2安裝在油箱的箱體壁上，用法蘭連接。 圖5-12 冷卻器的安裝位置1-冷卻器 2-單向閥 3-截止閥圖5-13 加熱器的安裝1-油箱  2-加熱器  第 五 節(jié)   連 接 件油管、管接頭稱(chēng)為連接件，其作用是將分散的液壓元件連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。連接件的性能與結(jié)構(gòu)對(duì)液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)有直接的關(guān)系。在此介紹常用的液壓連接件的結(jié)構(gòu)，供設(shè)計(jì)液壓裝置選用連接

35、件時(shí)參考。一、 油管1. 油管的種類(lèi)在液壓系統(tǒng)中。所使用的油管種類(lèi)較多，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，在選用時(shí)要根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的高低，液壓元件安裝的位置，液壓設(shè)備工作的環(huán)境等因素。（1）鋼管   鋼管分為無(wú)縫鋼管和焊接鋼管兩類(lèi)。前者一般用于高壓系統(tǒng)，后者用于中低壓系統(tǒng)。鋼管的特點(diǎn)是：承壓能力強(qiáng)，價(jià)格低廉，強(qiáng)度高、剛度好，但裝配和彎曲較困難。目前在各種液壓設(shè)備中，鋼管應(yīng)用最為廣泛。（2）銅管  銅管分為黃銅管和純銅管兩類(lèi)，多用純銅管。鋼管具有裝配方便、易彎曲等優(yōu)點(diǎn)，但也有強(qiáng)度低，抗震能力差、材料價(jià)格高、易使液壓油氧

36、化等缺點(diǎn)，一般用于液壓裝置內(nèi)部難裝配的地方或壓力在0.510Mpa的中低壓系統(tǒng)。 （3）尼龍管   這是一種乳白色半透明的新型管材，承壓能力有2.5Mpa和8Mpa兩種。尼龍管具有價(jià)格低廉，彎曲方便等特點(diǎn)，但壽命較短，多用于低壓系統(tǒng)替代銅管使用。 （4）塑料管   塑料管價(jià)格低，安裝方便，但承壓能力低，易老化，目前只用于泄漏管和回油路。 （5）橡膠管  這種油管有高壓和低壓兩種：高壓管由夾有鋼絲編織層的耐油橡膠制成，鋼絲層越多，油管耐壓能力越高；低壓管的編織層為帆布或棉線。橡膠管用于具

37、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的液壓件的連接。 2. 油管的計(jì)算油管的計(jì)算主要是確定油管內(nèi)徑和管壁的厚度。油管內(nèi)徑計(jì)算式為                               式中  q通過(guò)油管的流量     &

38、#160;V油管中推薦的流速，吸油管取0.51.5m/s，壓油管取2.55m/s，回油管取1.52.5m/s。     油管壁厚度的計(jì)算式為                                 式中 

39、;p油管內(nèi)壓力；油管材料的許用應(yīng)力。為油管材料的抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù)。對(duì)于鋼管，當(dāng)p < 7Mpa時(shí)，n = 8；當(dāng)p < 17.5Mpa時(shí)，取n = 6；當(dāng)p > 17.5Mpa時(shí)，n = 4。二、 管接頭  管接頭是連接油管與液壓元件或閥板的可拆卸的連接件。管接頭應(yīng)滿(mǎn)足拆卸方便、密封性好、連接牢固、外形尺寸小、降壓小、工藝性好等要求。常用的管接頭種類(lèi)很多，按接頭的通路分類(lèi)，有直通式、角通式、三通和四通式；按接頭與閥體或閥板

40、的連接方式分類(lèi)，有螺紋式、法蘭式等；按油管與接頭的連接方式分類(lèi)，有擴(kuò)口式、焊接式、卡套式、扣壓式、快換式等。以下僅對(duì)后一種分類(lèi)作一介紹。                （1） 擴(kuò)口式管接頭  圖5-14a所示為擴(kuò)口式管接頭，它是利用油管1管端的擴(kuò)口在管套的壓緊下進(jìn)行密封。這種管接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于銅管、薄壁鋼管、尼龍管和塑料管的接頭。（2）焊接管接頭  圖5-14b所示為焊接管接頭，油管

41、與接頭內(nèi)芯1焊接而成，接頭內(nèi)心的球面與接頭體錐孔面緊密相連，具有密封性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐壓性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是焊接較麻煩，適用于高壓管壁鋼管的連接。（3）卡套式管接頭  圖5-14c為卡套式管接頭，它是利用彈性極好的卡套2卡住油管1而密封。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，油管外壁尺寸精度要求較高?？ㄌ资焦芙宇^適用于高壓冷拔無(wú)縫鋼管連接。（4）扣壓式管接頭  圖5-14d所示為扣壓式管接頭，這種管接頭是由接頭外套1和接頭芯子2組成。此接頭適用于軟管連接。（5）可拆卸式管接頭  圖5-14e為可拆卸式管接頭。此接頭的結(jié)構(gòu)是在外套1和接頭芯子2上作

42、成六角形，便于經(jīng)常拆卸軟管，適用于高壓小直徑軟管連接。（6）快換接頭  圖5-14f為快換接頭，此接頭便于快速拆裝油管。其原理為：當(dāng)卡箍6向左移動(dòng)時(shí)，鋼珠5從插嘴4的環(huán)槽中向外退出，插嘴不再被卡住，可以迅速?gòu)牟遄?中抽出。此時(shí)管塞2和3在各自的彈簧力作用下將兩個(gè)管口關(guān)閉，使油箱內(nèi)的油液不會(huì)流失。這種管接頭適用于需要經(jīng)常拆卸的軟管連接。（7）伸縮管接頭  圖5-14g為伸縮管接頭，這種管接頭由內(nèi)管1、外管2組成，內(nèi)管可以在外管內(nèi)自由滑動(dòng)并用密封圈密封。內(nèi)管外徑必須經(jīng)過(guò)精密加工。這種管接頭適用于連接件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的管道的連接。 （g） &#

43、160;圖5-14 常用管接頭 第 六 節(jié)    密  封  裝  置密封使解決液壓系統(tǒng)泄露問(wèn)題的有效手段之一。當(dāng)液壓系統(tǒng)的密封不好時(shí)，會(huì)因外泄露而污染環(huán)境，還會(huì)造成空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)而影響液壓泵的工作性能和液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性；當(dāng)內(nèi)泄流嚴(yán)重時(shí)，造成系統(tǒng)容積效率過(guò)低及油液溫升過(guò)高，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。一 、對(duì)密封裝置的要求（1） 在工作壓力和一定的溫度范圍內(nèi)，應(yīng)具有良好的密封性能，并隨著壓力的增加能自動(dòng)提高密封性能。（2） 

44、;密封裝置和運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力要小，摩擦系數(shù)要穩(wěn)定。（3） 抗腐蝕能力強(qiáng)，不易老化，工作壽命長(zhǎng)，耐磨性好，磨損后在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償。（4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、維護(hù)方便，價(jià)格低廉。二 、密封裝置的類(lèi)型和特點(diǎn) 密封按其工作原理來(lái)分可分為非接觸式密封和接觸式密封。前者主要指間隙密封，后者指密封件密封。1間隙密封間隙密封是靠相對(duì)運(yùn)動(dòng)件配合面之間的微小間隙來(lái)進(jìn)行密封的。間隙密封常用于柱塞、活塞或閥的圓柱配合副中。采用間隙密封的液壓閥中，在閥芯的外表面開(kāi)有幾條等間距的均壓槽，它主要作用是使徑向壓力分布均勻，減少液壓卡緊力，同時(shí)使閥芯在孔中對(duì)中性好。間隙密封是減少間

45、隙的方法來(lái)減少漏油。另外均勻槽形成的阻力，對(duì)減少泄漏也有一定的作用。所開(kāi)均壓槽的尺寸一般寬0.30.5mm，深為0.51.0mm。圓柱面之間的配合間隙與直徑大小有關(guān)，對(duì)于閥芯與閥孔一般取0.0050.017mm。這種密封的優(yōu)點(diǎn)是摩擦小，缺點(diǎn)是磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償，主要用于直徑較小的圓柱面之間，如液壓泵內(nèi)的柱塞與缸體之間、滑閥的閥芯與閥孔之間的配合。2O形密封圈O形密封圈一般用耐用橡膠做成，其橫截面成圓形，它具有良好密封性能，內(nèi)外側(cè)和端面都能起到良好的密封作用。它具有節(jié)奏緊湊、運(yùn)動(dòng)件的摩擦阻力小、制造容易、拆卸方便、成本低、高低壓均勻可以用等特點(diǎn)，在液壓系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。O形密封圈的結(jié)構(gòu)和工作

46、情況如圖5-15所示。圖5-15a為O形密封圈的外形截面圖；圖5-15b為裝入密封溝槽時(shí)的情況圖，其中1、2為O形圈裝配后的預(yù)壓縮量，通常用壓縮率W表示為               對(duì)于固定密封，往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封，壓縮率應(yīng)分別達(dá)到15%20%、10%20%和5%10%，才能取得滿(mǎn)意的密封效果。當(dāng)油液工作壓力超過(guò)10Mp時(shí)，O形圈在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中容易被油液壓力擠入間隙而損壞（見(jiàn)圖615c）。為此要在它的側(cè)面安放1.21.5mm厚的聚四氟乙烯擋圈；雙向受力

47、時(shí)則在兩側(cè)各放一個(gè)擋圈，如圖5-15d、e所示。O形密封圈的安裝溝槽，除矩形外還有V形，燕尾形、半圓形、三角形等，實(shí)際應(yīng)用中可以查看手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3唇形密封圈唇形密封圈根據(jù)截面的形狀可以分為Y形、V形、U形、L形等，其中工作原理如圖5-16所示。液壓力將兩唇邊h1壓向形成間隙的兩個(gè)零件的表面。這種密封作用的特點(diǎn)是能隨著工作壓力的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)密封性能，壓力越高則唇邊壓得越緊，密封性越好；當(dāng)壓力下降時(shí)唇邊壓緊程度也隨之降低，從而減少了摩擦阻力和功率消耗。此外，還能自動(dòng)補(bǔ)償唇邊的磨損。圖5-17 小Y形密封圈目前，小Y形密封圈在液壓缸中得到廣泛應(yīng)用，主要用作活塞和活塞桿的密封。圖5-17

48、a所示為軸用密封圈，圖5-17b為孔用密封圈。這種小Y形密封圈的特點(diǎn)，是斷面的寬度和高度比值大，增加的底部的支撐寬度，課避免摩擦力造成密封圈的翻轉(zhuǎn)和扭曲。在高壓和超高壓的情況下（壓力大于25Mp）的軸密封多采用V形密封圈。V形密封圈由多層涂膠織物壓制而成，其形狀如圖5-18所示。V形密封圈通常由壓環(huán)，密封環(huán)和支撐環(huán)三個(gè)圈疊在一起使用，此時(shí)以能保證良好的密封性，當(dāng)壓力更高時(shí)，可以增加中間密封環(huán) 的數(shù)量這種密封圈在安裝時(shí)要預(yù)壓緊，所以摩擦阻力較大。唇形密封圈安裝時(shí)，應(yīng)使其唇邊開(kāi)口面對(duì)壓力油，使兩唇張開(kāi)，分別貼緊在機(jī)件的表面上。 4組合式密封圈隨著技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備性能的提高，液壓

49、系統(tǒng)對(duì)密封圈的要求也越來(lái)越高，普通的密封圈單獨(dú)使用以不能很好的滿(mǎn)足需求，因此，研究和開(kāi)發(fā)了由包括密封圈在內(nèi)的二個(gè)以上元件組成的組合式密封圈。圖5-19a為由O形密封圈與截面為矩形的聚四氟乙烯塑料滑環(huán)組成的組合密封裝置?；h(huán)2緊貼密封面，O形圈1為滑環(huán)提供彈性預(yù)壓力，在介質(zhì)壓力等于零時(shí)構(gòu)成密封，由于密封間隙靠滑環(huán)，面不是O形圈，因此摩擦阻力小而且穩(wěn)定，可以用于40Mpa的高壓；往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封時(shí)，速度可達(dá)15m/s；往復(fù)擺動(dòng)與螺旋遠(yuǎn)動(dòng)密封時(shí)，速度可得5m/s。矩形滑環(huán)組合密封的缺點(diǎn)時(shí)抗側(cè)傾能力稍差，在高低壓交變的場(chǎng)合下工作時(shí)易泄露。圖5-19b所示為由滑環(huán)2和O形圈1組成的軸用組合密封。由于滑環(huán)2與

50、被密封件3之間為線密封，故其工作原理類(lèi)似唇邊密封。支持環(huán)采用一種經(jīng)特別處理的合成材料，具有極佳的耐磨性、低摩擦和保形性，工作壓力可得80Mpa。 圖5-19 組合式密封裝置 1-O形密封圈  2-滑環(huán)  3-被密封件組合式密封裝置充分發(fā)揮了橡膠密封圈和滑環(huán)各自的長(zhǎng)處，不僅工作可靠，摩擦力低、穩(wěn)定性好，而且使用壽命比普通橡膠密封提高近百倍，在工程上得到廣泛的應(yīng)用。5回轉(zhuǎn)軸的密封裝置回轉(zhuǎn)軸的密封裝置形式很多。圖5-20所示的是用耐油橡膠制成的回轉(zhuǎn)軸用密封圈，它的內(nèi)部有直角形圓環(huán)鐵骨架支撐著，密封圈的內(nèi)邊圍著一條螺旋彈簧，把內(nèi)邊收

51、緊在軸上進(jìn)行密封。這種密封圈主要用作液壓泵、液壓馬達(dá)和回轉(zhuǎn)式液壓缸的伸出軸的密封，以防止油液漏到殼體外部，它的工作壓力一般不超過(guò)0.1Mpa，最大允許線速度為48m/s，須在有潤(rùn)滑的情況下工作。 圖5-20回轉(zhuǎn)軸的密封裝置一、 新型密封元件隨著材料工業(yè)的發(fā)展以及對(duì)密封理論的完善和發(fā)展，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都研發(fā)了許多新型密封元件，這些密封元件不僅在物理、化學(xué)、密封性能有了明顯提高，而且結(jié)構(gòu)上也有了很大變化，其功能也從單一型向組合型發(fā)展，下面介紹八種類(lèi)型的新型密封元件。1星形密封件圖5-21為星型密封件，又稱(chēng)X形密封件，適用于液壓氣動(dòng)執(zhí)行元件的雙向密封。星形密封件通過(guò)預(yù)壓縮力和油液的

52、擠壓力共同起密封作用。 圖5-21星形密封及密封原理星型密封件適用于壓力不大于40Mpa、溫度-60200、運(yùn)行速度不大于0.5m/s的直線、旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封和靜密封場(chǎng)合。2佐康雷姆形密封件佐康雷姆形密封件為單向密封型密封件，所以必須成對(duì)使用才能實(shí)現(xiàn)雙向密封。佐康雷姆形密封件適用于壓力小于25Mpa、溫度-30100、運(yùn)行速度5m/s的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸、孔動(dòng)密封場(chǎng)合，如圖5-22所示。 圖5-22佐康-雷姆形密封件3.  特康泛塞形密封件 特康泛塞形密封件是借助自身彈簧、預(yù)緊力和液壓力的共同作用下起密封作用，其組成是由U形特康圈和指形不銹鋼施力彈簧組

53、成，如圖5-23所示，這種密封件的特點(diǎn)是摩擦力小，耐磨性好。 圖5-23 特康-泛賽形密封件佐康雷姆形密封件適用于壓力不大于45Mpa、溫度-70260、運(yùn)行速度在15m/s以下的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸、孔間動(dòng)密封場(chǎng)合。4. 特康 格來(lái)密封件是利用O形圈的彈性力對(duì)密封件產(chǎn)生壓力起密封作用的，如圖5-24所示。這種密封件的特點(diǎn)是摩擦力小，啟動(dòng)阻力小、耐磨性好、無(wú)擠出現(xiàn)象等特點(diǎn)。特康 格來(lái)密封件適用于壓力80Mpa以下、溫度-54200、運(yùn)行速度在15m/s以下的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞與缸筒之間的密封。 5格來(lái)圈、斯特封格來(lái)圈、斯特封是利用O形圈的

54、彈性力和于壓縮力將其分別壓在缸筒內(nèi)表面和活塞桿外表面起密封作用的，如圖5-25所示。這兩種密封件適用于壓力在50Mpa以下、溫度-30120、運(yùn)行速度在1m/s以下的液壓缸動(dòng)密封。 圖5-24 特康-格來(lái)密封件1-缸筒  2-特康-格來(lái)密封件  3-O形圈  4-活塞 圖5-25 同軸密封件  a)活塞用   b）活塞桿用 1-格來(lái)圈  2-O形圈  3-斯特封6.  韋氏金屬

55、密封圈韋氏金屬密封圈是由各種材料制成的實(shí)心的、空心沖壓的金屬圓環(huán)，主要材料有鋼制的、銅制的、康鎳合金、蒙乃爾合金等。外表面經(jīng)常鍍涂鎘、銀、金或聚四氟等。圖5-26為空心圓環(huán)韋氏金屬密封圈，用于端面靜密封，適用于壓力1000Mpa以下、溫度800的靜密封。 圖5-26 韋氏金屬密封圈 圖5-27 組合密封圈  1-金屬圈  2-橡膠圈 7. 組合密封圈組合密封圈又稱(chēng)組合墊，是由金屬圈1和橡膠圈2整體硫化而成的，如圖5-27所示。其特點(diǎn)是使用方便、密封可靠。適用于壓力在100Mpa以下、溫度-302

56、00兩平整平面之間的靜密封。8. 組合式孔用密封（德氏密封）組合式孔用密封（德氏密封），兩個(gè)擋環(huán)2（聚酯彈性體）和兩個(gè)導(dǎo)向環(huán)1（聚甲醛）組成的五件套活塞密封件，如圖5-28所示。用于液壓缸中作為活塞的雙向密封，起著既能雙向密封又能到向和承受活塞徑向力的組合密封件，具有安裝尺寸緊湊，在低壓下同樣具有良好的密封效果。它適用于壓力在40Mpa以下、溫度-30100、運(yùn)行速度在0.5m/s以下的液壓缸動(dòng)密封。圖 5-28 組合式孔用密封1-導(dǎo)向環(huán) 2-擋環(huán) 3-彈性密封環(huán)單元五  典型例題解析例5-1  如圖所示的液壓系統(tǒng)

57、，泵的流量qP=0.5Ls，系統(tǒng)的最大工作壓力(相對(duì)壓力)pmax=8MPa，允許的壓力降為1MPa，執(zhí)行元件做間歇運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)0.1s內(nèi)的用油量為0.8L；間歇最短時(shí)間為30s。確定系統(tǒng)中所用蓄能器的容量（假設(shè)蓄能器為波紋型氣囊）。圖5-1 例5-1圖解： 因?yàn)楸玫牧髁繛?.5L/s，遠(yuǎn)小于執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)時(shí)1s內(nèi)的用油量8L ，所以系統(tǒng)采用蓄能器短時(shí)大量供油。系統(tǒng)的最大相對(duì)壓力為8MPa，允許的壓力降為1MPa，所以蓄能器工作時(shí)的最高壓力p1=8MPa，釋放能量后的壓力p2=7MPa。間歇時(shí)(30s)泵向蓄能器充油，其排油量為400mLsx30s：12L。因此，所

58、確定蓄能器容量應(yīng)小于12L。具體計(jì)算如下：(1)蓄能器排油過(guò)程(2)充油過(guò)程在間歇的30s內(nèi)，泵向蓄能器充油，因時(shí)間小于1min，故也屬絕熱過(guò)程。充油時(shí)，泵應(yīng)向蓄能器提供油量為VP=V0-V1=12.37-7.99=4.38L蓄能器的充油時(shí)間為t=VP/qP=4.38/0.5=8.76s<30s故該蓄能器的容量滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。例5-2  系統(tǒng)中液壓泵的最大流量q=40L/min，最高工作溫度為600C，油液的運(yùn)動(dòng)粘度60=7.3cSt，欲使系統(tǒng)供油管路液流處于層流狀態(tài)，求導(dǎo)管直徑。例5-3  一波紋型氣囊式蓄能器總?cè)莘eV0=4L，系統(tǒng)最高工作壓力p1=6MPa，最低工作

59、壓力p2=3.5MPa，求蓄能器所能輸出的油液體積？ 單元五 本章小結(jié)液壓油中的雜質(zhì)對(duì)液壓元件的磨損與堵塞和液壓元件的泄漏是液壓系統(tǒng)故障的主要來(lái)源。因此，對(duì)液壓油的過(guò)濾和凈化以及液壓元件的密封是本章內(nèi)容的重點(diǎn)。對(duì)于濾油器應(yīng)掌握其典型結(jié)構(gòu)及其特性(過(guò)濾精度等級(jí)、壓力損失、應(yīng)用場(chǎng)合等)，過(guò)濾精度與系統(tǒng)工作壓力間的關(guān)系及濾油器的安裝等問(wèn)題；對(duì)于密封主要了解密封的種類(lèi)、密封的機(jī)理、密封件的特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合。本章的難點(diǎn)是蓄能器的有關(guān)的計(jì)算，主要涉及蓄能器用于儲(chǔ)存液壓能時(shí)、用于緩解液壓沖擊時(shí)和用于吸收液壓泵脈動(dòng)時(shí)的容量的計(jì)算；蓄能器輸出液體體積的計(jì)算；皮囊式蓄能器用于系統(tǒng)保壓時(shí)，所維持的最低壓力與蓄能器的充氣壓之間的關(guān)系的計(jì)算等。1過(guò)濾器為防止液壓油液的污染提高液壓元件和系統(tǒng)的工作的可靠性，應(yīng)采取必要的過(guò)濾措施。過(guò)濾器就是過(guò)濾油液中的雜質(zhì)，維護(hù)油液清潔，保證系統(tǒng)正常工作的液壓元件。目前所使用的過(guò)濾器，按過(guò)濾精度可分為四級(jí)：粗過(guò)濾器（d0.1mm）、普通過(guò)濾器（d0.01mm）、精過(guò)濾器（d0.001mm）和特精過(guò)濾器（d0.0001mm）。過(guò)濾精度的選擇是根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力、液壓元件運(yùn)動(dòng)件的密封間隙和液壓元件的重要程度。一般初過(guò)濾用網(wǎng)式或線隙式過(guò)濾器，普通過(guò)濾用燒結(jié)式過(guò)濾器，精過(guò)濾用紙芯式過(guò)濾器，若需濾除磁性金屬顆粒，則用磁性過(guò)濾器。過(guò)濾器可以安裝在液壓