液壓與氣動液壓輔件

1、液壓與氣壓(qy)技術(shù)課程CAI模塊(m kui)二：液壓元件液壓輔助元件共四十一頁濾油器蓄能器油箱(yuxing)及熱交換器其他輔件液壓輔件共四十一頁濾油器 一、濾油器的選用和過濾(gul)精度二、濾油器的典型(dinxng)結(jié)構(gòu)三、濾油器的選用四、濾油器的安裝位置共四十一頁作用(zuyng):液壓系統(tǒng)的油液中的各種污染物外部污染物:切屑、銹垢、橡膠(xingjio)顆粒、 漆片、棉絲內(nèi)部污染物：零件磨損的脫落物、 油液因理化作用的生成物濾油器的作用和過濾精度共四十一頁 濾油器的過濾精度(jn d)通常用能被過濾掉的雜質(zhì)顆粒的公稱尺寸大小來表示。過濾(gul)精度過濾精度:有粗、普通、精、特

2、精四種共四十一頁濾油器的總類很多，主要(zhyo)類型有：機械式濾油器網(wǎng)式濾油器線隙式濾油器片式濾油器紙芯式濾油器燒結(jié)(shoji)式濾油器磁性濾器濾油器的典型結(jié)構(gòu)機械式濾油器通過濾介質(zhì)阻擋雜質(zhì)；磁性濾油器則靠過濾介質(zhì)的磁性吸出油液中的鐵末。共四十一頁1. 網(wǎng)式濾油器 網(wǎng)式濾油器結(jié)構(gòu)如圖。這種濾油器的過濾精度與銅絲網(wǎng)的網(wǎng)孔大小和層數(shù)有關(guān)。圖示結(jié)構(gòu)實際上只是一個濾芯。網(wǎng)式濾油器的優(yōu)點是通油能力大壓力損失小，容易(rngy)清洗，但過濾精度不高主要用于泵吸油口。共四十一頁2. 線隙式濾油器 線隙式濾油器結(jié)構(gòu)如圖所示。其濾芯采用繞在骨架上的銅絲來 替代上圖中的銅絲網(wǎng)。過濾精度決定于銅絲間的間隙(ji

3、n x)，故稱為線隙式濾油器。它常用于液壓系統(tǒng)的壓力管及內(nèi)燃機的燃油過濾系統(tǒng)。共四十一頁3. 紙芯式濾油器 紙芯式濾油器是以處理過的濾紙做過濾材料。為了增加過濾面積，紙芯上的紙呈波紋狀。紙芯式濾油器性能可靠，是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的一種(y zhn)濾油器。 但紙芯強度較低， 且堵塞后無法清理，所以必須經(jīng)常更換紙芯。共四十一頁濾油器紙芯外形(wi xn)共四十一頁4. 燒結(jié)(shoji)式濾油器 燒結(jié)式濾油器結(jié)構(gòu)(jigu)如圖所示，濾芯是用顆粒狀青銅粉壓制燒結(jié)而成，屬于深度型濾油器。燒結(jié)式濾芯強度較高，耐高溫，性能穩(wěn)定，抗腐蝕性能好，過濾精度高，是一種常用的精密濾芯。但其顆粒容易脫落，堵塞不易

4、清洗。共四十一頁三、濾油器的選用(xunyng)選用濾油器時應(yīng)考慮一下三個問題：1. 濾孔尺寸 濾芯的濾孔尺寸可根據(jù)過濾精度或過濾比的要求(yoqi)來選取。2. 通過能力 濾芯應(yīng)有足夠的通流面積。通過的流量愈高，則要求通流面積愈大。一般可按要求通過的流量，由樣本選用相應(yīng)的規(guī)格的濾芯。3. 耐壓包括濾芯的耐壓以及殼體的耐壓。這主要靠設(shè)共四十一頁計時的濾芯有足夠的通流面積，使濾芯上的壓降足夠小，以避免濾芯被破壞。當濾芯堵塞時，壓降便增加，故要在濾油器上裝置安全閥或發(fā)訊裝置報警。必須注意濾芯的耐壓與濾油器的使用(shyng)壓力是兩回事。當提高使用(shyng)壓力時，只需考慮殼體（以及相應(yīng)的密封

5、裝置）是否能承受，而與濾芯的耐壓無關(guān)。共四十一頁四、濾油器的安裝(nzhung)位置1、濾油器安裝于液壓泵吸油口此位置可避免較大顆粒的雜質(zhì)進入液壓泵，但要求濾油器有很大的通油能力和較小的壓力損失。一般采用過濾精度較低的網(wǎng)式濾油器。2、濾油器安裝于液壓泵壓油口此位置可用以保護除液壓泵以外的其它液壓元件。要求濾油器能耐高壓。 3、濾油器安裝于回油管路此位置使油液在流回油箱之前先經(jīng)過過濾 ，使油箱中的油液得到凈化。此種濾油器殼體的共四十一頁耐壓性能可較低。4、濾油器安裝在旁油路上此位置可使管路中大的油液不斷凈化，使油液的污染程度得到(d do)控制。5、獨立的過濾系統(tǒng)這是將濾油器和泵組成一個獨立于液

6、壓系統(tǒng)之外的過濾回路。它的作用也是不斷凈化系統(tǒng)中的油液，與將濾油器安裝在旁路上的情況相似。它需要增加設(shè)備（泵），適用于大型機械的液壓系統(tǒng)。共四十一頁蓄能器 一、蓄能器的類型(lixng) 二、蓄能器的功用(gngyng) 三、充氣式蓄能器的選用共四十一頁一、蓄能器的類型(lixng) 重錘式蓄能器原理見右圖。它利用重錘的位置變化來儲存和釋 放能量。重錘1作用于 油液，油液壓力(yl)決定 于彈簧的預(yù)緊力和活 塞面積。這種蓄能器 目前已很少采用，只 有在個別的低壓系統(tǒng) 中還能見到。 1. 重錘式蓄能器共四十一頁2. 彈簧(tnhung)式蓄能器彈簧式蓄能器的原理(yunl)和結(jié)構(gòu)如圖所示：共四十

7、一頁3.充氣式蓄能器 這是一種直接式接觸式蓄能器。其結(jié)構(gòu)如圖。它是一個下半部盛油液，上半部充壓縮氣體的氣瓶。這種蓄能器容量大，體積小，慣性小，反應(yīng)靈敏。但是氣體容易混入(hn r)油液中，使油液的可壓縮性增加，并且耗氣量大，必須經(jīng)常補氣。充氣式蓄能器利用壓縮氣體(qt)儲存能量。（1）氣瓶式蓄能器共四十一頁（2）活塞式蓄能器 這是一種隔離式蓄能器。其機構(gòu)如圖。它利用活塞使氣油液隔 離，以減少氣體滲入 油液的可能性。其容 量大，常用于中、 高 壓系統(tǒng)(xtng)，但正逐漸被 性能更完善的氣囊式 蓄能器所代替。共四十一頁（3）氣囊(qnng)式蓄能器 氣囊(qnng)式蓄能器也是一種隔離式蓄能器。

8、其結(jié)構(gòu)如圖。外殼2為兩端成球形 的圓柱體，殼體內(nèi)有一個用耐 油橡膠制成的氣囊(qnng)3。氣囊(qnng)出口 上設(shè)充氣閥1，充氣閥只在為氣 囊充氣時才打開，平時關(guān)閉。這 種蓄能器中氣體和液體完全隔離 開，而且蓄能器的重量輕，慣性 小，反應(yīng)靈敏，是當前最廣泛應(yīng) 用的一種蓄能器。共四十一頁二、蓄能器的功用(gngyng)蓄能器在液壓系統(tǒng)中的功用(gngyng)主要有以下幾個方面：1.短期大量供油2.系統(tǒng)保壓3.應(yīng)急能源4.緩和沖擊壓力5.吸收脈動壓力上訴五項中，前三項屬輔助能源，后二項屬減少壓力沖擊，改善性能的輔助裝置。共四十一頁使用蓄能器時應(yīng)注意(zh y)一下幾點：氣瓶式蓄能器需要垂直安裝

9、，氣體在上部，油液處于下部(xi b)，以避免氣體隨液體一起排出。 裝在管路上的蓄能器必須用支承架固定。 蓄能器與管路系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截至閥，以便在系統(tǒng)長期停止工作以及充氣和檢修時，將蓄能器與主油路切斷。蓄能器與液壓泵之間還應(yīng)安裝單向閥，以防止液壓泵停轉(zhuǎn)時蓄能器內(nèi)的壓力油倒流。共四十一頁三、充氣式蓄能器的選用(xunyng)液壓泵流量(liling)的計算 在一個工作循環(huán)內(nèi)各階段所需流量如圖，液壓泵的流量Qp為： Qp=Qiti/T Qi第i 階段所需流量； ti第i 階段持續(xù)的時 間； T一個循環(huán)的總時間； n一個循環(huán)的總階段 數(shù)。i=1n共四十一頁2. 蓄能器工作(gngzu)容積Vw的計算

10、 這里Vw指的是蓄能器所能儲存油液的最大容積。在工作循環(huán)中，當所需流量大于泵流量時，蓄能器釋放能量；而當所需流量小于泵的流量時，蓄能器儲存能量。在各個工作階段，蓄能器釋放的油量為： Vi=(Qp-Qi) titi為負值時，表示(biosh)釋放壓力油； ti為正值時表示儲存壓力油。顯然， Vw至少應(yīng)等于Vi中的最大值。極限情況下：Vw =(1/2) | Vi |ni=1共四十一頁3. 蓄能器總?cè)莘e(rngj)V0的計算 氣囊式蓄能器在使用前先充氣，壓縮氣體使氣囊占有了蓄能器的全部容積，此時氣囊中氣體的體積為V0，絕對壓力(yl)為P0；在工作狀態(tài)下，壓力油進入蓄能器，使氣囊受壓縮，此時壓力為P

11、2，體積為V2；壓力油釋放后，氣體壓力降為P1，體積膨脹為V1。一般，P1P0 。 由氣體定律: P0V0n=P1V1n=P2V2n從而有： Vw =V0P01/n(1/P1)1/n 式中 n指數(shù)。結(jié)束共四十一頁油箱(yuxing)及熱交換器一、油箱(yuxing)二、熱交換器共四十一頁一、油箱(yuxing) 油箱用以儲存油液，以保證供給液壓液壓系統(tǒng)充分的工作(gngzu)油液，同時還具有散熱，使?jié)B 入油液中的污物沉淀等作用。油箱可分為開式油箱和閉式油箱兩種。開式油箱中的油液的液面與大氣相通，而閉式油箱中油液的液面與大氣隔絕。開式油箱又分為整體式和分離式。所謂整體式是指利用主機的底座等作為油

12、箱。而分離式油箱則與三機分離并與泵組成一個獨立的供油單元（泵站）。共四十一頁進行油箱設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾點：1. 應(yīng)考慮清洗(qngx)，換油方便。2. 油箱應(yīng)有足夠的容量。3. 吸油管及回油管應(yīng)隔開，最好用一個或幾個隔板隔開，以增加油液循環(huán)距離，使油液有充分時間沉淀污物，排出氣泡和冷卻。4. 吸油管距離箱底距離H 2D，距離壁大于3D（D為吸油管外徑）。共四十一頁油箱一般用2.54mm的鋼板焊成，尺寸高大的油箱要加焊角鐵和筋板，以增加剛性。要防止油液滲漏和污染。油箱應(yīng)便于(biny)安裝、吊裝和維修。共四十一頁二、熱交換器 液壓系統(tǒng)中的功率損失幾乎全部變成能量，使油液溫度升高。 要是散熱面積

13、不夠，則需要采用冷卻器，使油液的平衡溫度降低到合適的范圍內(nèi)。按冷卻介質(zhì)分，冷卻器可分為風冷、水冷、和氨冷等多種形式。一般液壓系統(tǒng)中主要采用前兩種。 水冷卻器有蛇形管式、多管式和翅片式等。風冷式冷卻器由風扇和許多帶散熱片的管子組成。冷卻器安裝在回油管，避免(bmin)受高壓。1、冷卻器共四十一頁 圖為冷卻器外形及安裝(nzhung)位置共四十一頁2. 加熱器 液壓系統(tǒng)中油液的加熱一般用電加熱器，加熱方式見下圖。由于直接和加熱器接觸(jich)的油液溫度可能很高，會加速油液老化，所以這種電加熱器應(yīng)慎用。結(jié)束(jish)共四十一頁其它(qt)輔件 一、管道(gundo) 二、管接頭 三、壓力表 四、

14、壓力表開關(guān)共四十一頁一、管道(gundo) 液壓系統(tǒng)中使用的管道分為硬管和軟管兩類。硬管有無縫鋼管、有縫鋼管和銅管等；軟管則有橡膠管和尼龍管等。油管的內(nèi)徑d按下式計算： d=2.(Q/2)1/2 式中 Q通過油管的流量； V管道中允許的流速。 壓油管壁厚計算式如下： pd/2()P油管工作(gngzu)壓力；（）油管材料許用壓力。共四十一頁 在配置液壓系統(tǒng)管道時還應(yīng)注意(zh y)以下幾點：盡管縮短管路，避免過多的交叉迂回；2. 彎硬管時在使用彎管器，彎曲部分保持圓滑，防止皺折。3. 金屬管隨意接時要留有脹縮余地。4. 隨意接軟管時要防止軟管受拉或受扭。根據(jù)計算所得油管的直徑和壁厚，對照標準，

15、選用(xunyng)相近的規(guī)格。共四十一頁二、管接頭 管接頭是油管與油管、油管與液壓元件的可拆裝的連接件。它應(yīng)該滿足拆裝方便，連接牢固，密封可靠，外尺寸小，通油能大，壓力損失小以及工藝性好等要求。管接頭的種類很多，按接管(jigun)接頭的通路數(shù)量和流向可分為直通、彎管、三通、和四通等；而按管接頭和油管的連接方式不同又可分為擴口式焊接式、卡套式等。共四十一頁三、壓力表 液壓系統(tǒng)各工作點的壓力可通過壓力表觀測，以便調(diào)整和控制。最常用的壓力表是彈簧彎管式壓力表。壓力表的精度等級以其誤差占量程(lingchng)的百分數(shù)來表示。選用壓力表時系統(tǒng)最高壓力約為量程(lingchng)的3/4比較合理。為防止壓力沖擊損壞壓力表，常在通至壓力表的通道上設(shè)置阻尼器(見圖)。共四十一頁圖為壓力表實物(shw)共四十一頁四、壓力表開關(guān)(kigun) 壓力油路與壓力表之間往往裝有一壓力表開關(guān)。見下圖。它實際上是一個小型截止閥，用于切斷與接通壓力表和油路的通道(tngdo)。壓力表開關(guān)有一點、 三點、六點等。共四十一頁內(nèi)容摘要液壓與氣壓技術(shù)課程(kchng)CAI。為了增加過濾面積，紙芯上的紙呈波紋狀。燒結(jié)式濾油器結(jié)構(gòu)如圖所示，濾芯是用顆粒狀青銅