液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)輔助元件課件

北京科技大學(xué)1.重力式蓄能器結(jié)構(gòu)如圖6.2所示。利用重物的勢(shì)能來(lái)存儲(chǔ)和釋放液壓能；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容量大，壓力穩(wěn)定；慣性大，易漏油。常用作大型固定設(shè)備的第二油源。北京科技大學(xué)1.重力式蓄能器1北京科技大學(xué)2.彈簧式蓄能器結(jié)構(gòu)如圖6.3所示。利用彈簧的壓縮和伸長(zhǎng)來(lái)存儲(chǔ)和釋放壓力能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)較靈敏；但容量小，易內(nèi)泄，不適于高壓場(chǎng)合。多用于小容量、低壓系統(tǒng)。北京科技大學(xué)2.彈簧式蓄能器2北京科技大學(xué)3.充氣式蓄能器利用密封氣體的壓縮和膨脹來(lái)存儲(chǔ)和釋放油液的壓力能。主要有氣瓶式、活塞式和氣囊式三種類型。(1)氣瓶式蓄能器如圖6.4a所示。氣體和油液在蓄能器中直接接觸，特點(diǎn)是：容量大，但高壓時(shí)氣體容易混入油液中，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。適用于中、低壓和大流量的液壓系統(tǒng)。(2)活塞式蓄能器如圖6.4b所示。由浮動(dòng)活塞2將氣體與油液隔開(kāi)。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，主要用于大流量的場(chǎng)合。由于活塞上有O型密封圈，磨擦力較大，反應(yīng)不太靈敏。(3)氣囊式蓄能器是目前應(yīng)用的最為廣泛的蓄能器，結(jié)構(gòu)如圖6.4c所示。主要由充氣閥、殼體、氣囊和進(jìn)油閥組成。氣體和油液由氣囊隔開(kāi)，氣囊中充有惰性氣體（一般為氮?dú)猓?。這種結(jié)構(gòu)保證了氣液的密封可靠。主要特點(diǎn)是：慣性小，反應(yīng)靈敏，結(jié)構(gòu)尺寸小，易安裝。北京科技大學(xué)3.充氣式蓄能器3北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)4北京科技大學(xué)1.輔助動(dòng)力源

蓄能器最常見(jiàn)的用途是作為輔助動(dòng)力源。液壓缸在慢進(jìn)或保壓時(shí)，蓄能器存儲(chǔ)壓力油，達(dá)到設(shè)定壓力后，卸荷閥打開(kāi)，泵卸荷；在液壓缸快進(jìn)或快退時(shí)，蓄能器與泵一起向液壓缸供油。蓄能器的容量在選擇要滿足條件：提供的流量加上泵的流量要滿足工作循環(huán)中系統(tǒng)的流量要求，并能在循環(huán)中重新充滿油液。6.1.2蓄能器的應(yīng)用

輔助動(dòng)力源、緊急動(dòng)力源、補(bǔ)充泄漏、系統(tǒng)保壓、吸收壓力脈動(dòng)和液壓沖擊等。北京科技大學(xué)1.輔助動(dòng)力源6.1.2蓄能器的應(yīng)用5北京科技大學(xué)2.緊急動(dòng)力源液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中，由于泵或電源故障，液壓泵突然停止供油，會(huì)引起事故。對(duì)重要的系統(tǒng)，需要用蓄能器作為緊急動(dòng)力源。如圖6.7所示。當(dāng)液壓泵突然停止供油時(shí)，蓄能器可以將其存儲(chǔ)的壓力油釋放，使系統(tǒng)在某一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)獲得壓力油。左側(cè)外控溢流閥在斷電后蓄能器工作時(shí)仍能打開(kāi)，換向閥在彈簧作用下復(fù)位時(shí)，其右側(cè)排油可卸掉。右側(cè)溢流閥為安全閥。北京科技大學(xué)2.緊急動(dòng)力源左側(cè)外控溢流閥在斷電后蓄能器工作時(shí)6北京科技大學(xué)3.系統(tǒng)保壓

蓄能器保持液壓系統(tǒng)壓力，使液壓泵卸荷，降低功耗。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到所需的數(shù)值時(shí)a)壓力繼電器A使液壓泵卸荷;

b)通過(guò)順序閥C控制二位二通閥B和卸荷溢流閥使液壓泵卸荷。北京科技大學(xué)3.系統(tǒng)保壓a)壓力繼電器A使液壓泵卸荷;7北京科技大學(xué)4.吸收壓力脈動(dòng)和液壓沖擊在液壓系統(tǒng)中安裝蓄能器，可以有效地減少壓力脈動(dòng)和液壓沖擊。圖6.9所示為吸收壓力脈動(dòng)的蓄能器回路。高壓、大流量回路中，在靠近快速關(guān)閉的閥門的管路上安裝蓄能器，可以減小油液流速的變化，使壓力沖擊得到緩沖。圖6.10所示為裝有作為吸收液壓沖擊用的蓄能器回路。北京科技大學(xué)4.吸收壓力脈動(dòng)和液壓沖擊8北京科技大學(xué)6.2過(guò)濾器

過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)是過(guò)濾精度。過(guò)濾器的過(guò)濾精度是指其能從油液中過(guò)濾掉的雜質(zhì)顆粒尺寸大小。過(guò)濾器按過(guò)濾精度可以分為粗過(guò)濾器、普通過(guò)濾器和精過(guò)濾器。它們分別能濾掉油液中尺寸為100μm以上，10-100μm和10μm以下的雜質(zhì)顆粒。

6．2．1過(guò)濾器的類型和結(jié)構(gòu)過(guò)濾器按濾芯材料和結(jié)構(gòu)形式可分為：網(wǎng)式、線隙式、紙芯式、燒結(jié)式、磁性過(guò)濾器。過(guò)濾器按連接方式可分為：管式、法蘭式、板等。過(guò)濾器按安放位置可分為：吸濾器、壓濾器、回流過(guò)濾器。北京科技大學(xué)6.2過(guò)濾器過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)是9北京科技大學(xué)1．網(wǎng)式過(guò)濾器北京科技大學(xué)1．網(wǎng)式過(guò)濾器10北京科技大學(xué)2．線隙式過(guò)濾器北京科技大學(xué)2．線隙式過(guò)濾器11北京科技大學(xué)3．金屬燒結(jié)式過(guò)濾器北京科技大學(xué)3．金屬燒結(jié)式過(guò)濾器12北京科技大學(xué)4．紙質(zhì)過(guò)濾器北京科技大學(xué)4．紙質(zhì)過(guò)濾器13北京科技大學(xué)5．磁性過(guò)濾器

6．復(fù)式過(guò)濾器

7.過(guò)濾器發(fā)信裝置

8．過(guò)濾器的圖形符號(hào)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)濾器的圖形符號(hào)見(jiàn)表6．2所示。北京科技大學(xué)5．磁性過(guò)濾器

6．復(fù)式過(guò)濾器

7.過(guò)濾器發(fā)信14北京科技大學(xué)6.2.2過(guò)濾器的選用

過(guò)濾器按其過(guò)濾精度（濾去雜質(zhì)顆粒的大?。┑牟煌写诌^(guò)濾器、普通過(guò)濾器、精密過(guò)濾器和特精過(guò)濾器四種。不同的液壓系統(tǒng)有不同的過(guò)濾精度要求，具體要求見(jiàn)表6．3。北京科技大學(xué)6.2.2過(guò)濾器的選用過(guò)濾器按其過(guò)濾精度（15北京科技大學(xué)過(guò)濾器的選用應(yīng)考慮下列因素：（1）有足夠的過(guò)濾能力。（2）能承受一定的工作壓力。（3）有足夠的過(guò)濾精度。（4）過(guò)濾器濾芯應(yīng)易于清洗和更換。（5）在一定的溫度下，過(guò)濾器應(yīng)有足夠的耐久性。北京科技大學(xué)過(guò)濾器的選用應(yīng)考慮下列因素：16北京科技大學(xué)6．2．3過(guò)濾器的安裝

在液壓系統(tǒng)中，過(guò)濾器的作用與其在管路中的安裝位置有關(guān)，通常有以下幾種情況。1．安裝在泵的吸油管路上，如圖6.16a所示。2．安裝在泵的壓油管路上，如圖6．16b所示。北京科技大學(xué)6．2．3過(guò)濾器的安裝在液壓系統(tǒng)中，過(guò)濾17北京科技大學(xué)3．安裝在回油管路上，如圖6．16c所示。4.安裝在系統(tǒng)的分支油管路上。5．單獨(dú)過(guò)濾系統(tǒng)，如圖6．17所示。北京科技大學(xué)3．安裝在回油管路上，如圖6．16c所示。18北京科技大學(xué)6.3油箱、熱交換器、壓力表及壓力表輔件6．3．1油箱油箱的作用主要是儲(chǔ)油；此外，油箱有一定的表面積，能夠散發(fā)油液工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，沉淀油液中的污物，逸出滲入油液中的空氣，有時(shí)它還兼作液壓元件和閥塊的安裝臺(tái)。按油箱液面是否與大氣相通，可分為開(kāi)式油箱和閉式油箱。開(kāi)式油箱廣泛用于一般的液壓系統(tǒng)。閉式油箱則用于水下和高空無(wú)穩(wěn)定氣壓及對(duì)工作穩(wěn)定性或噪聲有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。北京科技大學(xué)6.3油箱、熱交換器、壓力表及壓力表輔件6．19北京科技大學(xué)在初步設(shè)計(jì)油箱時(shí)，其有效容量可按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定，即：式中：對(duì)功率較大且連續(xù)工作的液壓系統(tǒng)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以最后確定油箱容量。北京科技大學(xué)在初步設(shè)計(jì)油箱時(shí)，其有效容量可按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定20北京科技大學(xué)較大的油箱應(yīng)設(shè)置手孔或人孔，便于維護(hù)。北京科技大學(xué)較大的油箱應(yīng)設(shè)置手孔或人孔，便于維護(hù)。21北京科技大學(xué)6.3.2熱交換器在液壓系統(tǒng)中，熱交換器包括冷卻器和加熱器1．冷卻器根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，冷卻器分為水冷和風(fēng)冷兩類。（1）水冷式冷卻器1）蛇形管冷卻器，如圖6．19所示。2）多管式冷卻器，如圖6．20所示。北京科技大學(xué)6.3.2熱交換器在液壓系統(tǒng)中，熱交換器包括冷22北京科技大學(xué)（2）風(fēng)冷式冷卻器北京科技大學(xué)（2）風(fēng)冷式冷卻器23北京科技大學(xué)2．加熱器

加熱器的作用在于低溫啟動(dòng)時(shí)將油液溫度升高到適當(dāng)?shù)闹?。目前，最常用的是電加熱器，安裝形式如圖6．22所示。電加熱器的發(fā)熱功率P可按下式估算：

（6.10）式中：北京科技大學(xué)2．加熱器加熱器的作用在于低溫啟動(dòng)時(shí)將24北京科技大學(xué)6.3.3壓力表及壓力表輔件1．壓力表常用的壓力表是彈簧彎管式，結(jié)構(gòu)如圖6．23所示。。2．壓力表開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的壓力表開(kāi)關(guān)為KF型，結(jié)構(gòu)如圖6．24所示。北京科技大學(xué)6.3.3壓力表及壓力表輔件1．壓力表25北京科技大學(xué)壓力表的構(gòu)造

斷面が扁平のC形、スパイラル、ヘリカルの金屬パイプ內(nèi)に、その開(kāi)口固定端から測(cè)定圧力を?qū)毪工毪取R力に応じてそのパイプの曲率が変化し、密閉自由端（管先）が変位する。この金屬パイプをフランスのブルドンが考案したので、ブルドン管という。管先にリンクされた拡大機(jī)構(gòu)によって指針が回転し、その位置の目盛板上の目盛が測(cè)定圧力となる。北京科技大學(xué)壓力表的構(gòu)造斷面が扁平のC形、スパイラル、ヘ26北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)27北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)28北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)29北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)30北京科技大學(xué)6．4壓縮空氣凈化設(shè)備的組成和布置1．后冷卻器2．油水分離器北京科技大學(xué)6．4壓縮空氣凈化設(shè)備的組成和布置1．后31北京科技大學(xué)圖6．25所示為撞擊折回并環(huán)形回轉(zhuǎn)式油水分離器.

圖6．26所示為水浴并旋轉(zhuǎn)離心串聯(lián)式油水分離器。北京科技大學(xué)圖6．25所示為撞擊折回并環(huán)形回轉(zhuǎn)式油水分離器.32北京科技大學(xué)3．儲(chǔ)氣罐4．干燥器吸附法應(yīng)用較為普遍。圖6.2所示為吸附式干燥器的一種。北京科技大學(xué)3．儲(chǔ)氣罐33北京科技大學(xué)6．5氣壓輔件6、5、1分水濾氣器常見(jiàn)的分水濾氣器的結(jié)構(gòu)如圖6.28所示。北京科技大學(xué)6．5氣壓輔件6、5、1分水濾氣器34北京科技大學(xué)6．5．2油霧器

1．油霧器產(chǎn)生油霧的原理如圖6．29所示。北京科技大學(xué)6．5．2油霧器

1．油霧器產(chǎn)生油霧的原理如圖635北京科技大學(xué)2．油霧器的原理、性能及使用北京科技大學(xué)2．油霧器的原理、性能及使用36北京科技大學(xué)特殊單向閥的工作情況北京科技大學(xué)特殊單向閥的工作情況37北京科技大學(xué)6．5．3消聲器

消聲器就是通過(guò)阻尼或增加排氣面積等方法降低排氣速度和功率，達(dá)到降低噪聲的目的。常用的消聲器有三種型式：吸收型、膨脹干涉型和膨脹干涉吸收型。通常來(lái)講，分水濾氣器與減壓閥、油霧器一起被稱為氣壓三大件，它們依次無(wú)管化連成組件一般稱為三聯(lián)件，是多數(shù)氣壓設(shè)備中必不可少的裝置。

北京科技大學(xué)6．5．3消聲器

消聲器就是通過(guò)阻尼或38北京科技大學(xué)6．6管件

管件包括管道和管接頭。管件的選用原則是要保證油管中油液做層流流動(dòng)，管路應(yīng)盡量短，以減小損失；要根據(jù)工作壓力、安裝位置確定管材與連接結(jié)構(gòu)；與泵、閥等連接的管件應(yīng)由其接口尺寸決定管徑。北京科技大學(xué)6．6管件管件包括管道和管接頭。管件39北京科技大學(xué)6．6．1管道1．管道的種類及用途液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)常用的管道分金屬管、橡膠軟管和尼龍管等三大類。金屬管包括無(wú)縫鋼管、紫銅管及鋁管。橡膠軟管有鋼絲編織纏繞橡膠軟管和綿繩編軋橡膠軟管兩種。尼龍管一般只在氣壓系統(tǒng)中使用，其性質(zhì)柔軟宜于彎曲，布管方便。北京科技大學(xué)6．6．1管道40北京科技大學(xué)2．管道尺寸的確定（1）液壓管道尺寸的確定液壓系統(tǒng)油管的選擇與計(jì)算主要是計(jì)算管子的內(nèi)徑和壁厚。

1.液壓油管內(nèi)徑的確定油管的內(nèi)徑是根據(jù)管內(nèi)允許流速和所通過(guò)的流量來(lái)確定，即：式中：在吸油管道內(nèi)液體的流速取，在壓力管道內(nèi)的流速取v0=5m/s左右為宜。北京科技大學(xué)2．管道尺寸的確定（1）液壓管道尺寸的確定式中：41北京科技大學(xué)由計(jì)算所得的油管內(nèi)徑，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)管徑尺寸相近的油管進(jìn)行圓整。

2、液壓油管壁厚的計(jì)算管子的壁厚可按下式計(jì)算：選擇管子壁厚時(shí)，還應(yīng)考慮到加工螺紋對(duì)強(qiáng)度的影響。（6.14）式中：對(duì)鋼管：式中：對(duì)銅管：北京科技大學(xué)由計(jì)算所得的油管內(nèi)徑，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)管徑尺寸相近的油管42北京科技大學(xué)

(2)氣壓管道尺寸的確定氣壓管道主要根據(jù)流量和流速要求及允許的壓力損失確定管徑，管壁可按薄壁容器強(qiáng)度公式確定。（1）管道內(nèi)徑（6.15）式中：

一般壓縮空氣在廠區(qū)管道流速采用8~10m/s，用汽車間流速可用10~15m/s。為避免過(guò)大的壓力損失，限定壓縮空氣管內(nèi)流速在25m/s以下，最大不得超過(guò)30m/s。

（2）管道壁厚δ可按薄壁容器強(qiáng)度公式來(lái)確定：（6.16）式中：北京科技大學(xué)(2)氣壓管道尺寸的確定（6.15）式中：43北京科技大學(xué)3．安裝要求（1）管道應(yīng)盡量短，最好橫平豎直，轉(zhuǎn)彎少。為避免管道皺褶，減少壓力損失，管道裝配時(shí)的彎曲半徑要足夠大（見(jiàn)表6.5）。管道懸伸較長(zhǎng)時(shí)要適當(dāng)設(shè)置管夾（也是標(biāo)準(zhǔn)件）。（2）管道盡量避免交叉，平行管間距要大于100mm，以防接觸振動(dòng)并便于安裝管接頭。（3）軟管直線安裝時(shí)要有30％左右的余量，以適應(yīng)油溫變化、受拉和振動(dòng)的需要。彎曲半徑要大于9倍的軟管外徑，彎曲處到管接頭的距離至少等于6倍外徑。北京科技大學(xué)3．安裝要求（1）管道應(yīng)盡量短，最好橫平豎直，轉(zhuǎn)44北京科技大學(xué)6．6．2管接頭

l．硬管接頭（1）擴(kuò)口式管接頭，如圖6．32所示。（2）卡套式管接頭，如圖6．33所示。北京科技大學(xué)6．6．2管接頭

l．硬管接頭45北京科技大學(xué)（3）焊接式管接頭，如圖6．34所示2．插入快換式接頭，如圖6．35所示。北京科技大學(xué)（3）焊接式管接頭，如圖6．34所示46北京科技大學(xué)3．膠管接頭，如圖6．36所示4．快速接頭，如圖6．37所示。北京科技大學(xué)3．膠管接頭，如圖6．36所示47北京科技大學(xué)6．7密封裝置6．7．1對(duì)密封裝置的要求（l）具有良好的密封性，即有適宜的彈性，能補(bǔ)償所密封表面在制造上的誤差與工作中則損，并隨壓力的增大自動(dòng)地提高密封程度。（2）具有良好的安定性，即油液浸泡對(duì)其形狀尺寸的變化影響要小，溫度對(duì)其彈性和硬剛變化影響也要小。（3）摩擦力小，運(yùn)動(dòng)靈活，工作壽命長(zhǎng)。（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用、維修簡(jiǎn)便。

北京科技大學(xué)6．7密封裝置6．7．1對(duì)密封裝置的要求48北京科技大學(xué)6．7．2密封件的材料（1）丁腈橡膠。（2）聚氨酯。6．7．3常見(jiàn)的密封方法1．間隙密封2．活塞環(huán)密封。3．密封圈密封北京科技大學(xué)6．7．2密封件的材料49北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)50北京科技大學(xué)6．7．4密封件的類型1．O形密封圈O形圈密封原理如圖6．39和圖6．40所示6．7．3常見(jiàn)的密封方法北京科技大學(xué)6．7．4密封件的類型51北京科技大學(xué)1．2.Y形密封圈寬截面Y形密封圈如圖6．41所示。窄截面Y形密封圈如圖6．42所示。北京科技大學(xué)1．2.Y形密封圈52北京科技大學(xué)3．V形密封圈如圖6．43所示的V形密封圈截面形狀為V形，它有夾織物橡膠和聚氯乙烯兩種制品北京科技大學(xué)3．V形密封圈53北京科技大學(xué)

4．組合式密封組合密封結(jié)構(gòu)基于利用各自優(yōu)點(diǎn)而制成的。聚四氟乙烯是一種新型塑料材料，它的摩擦系數(shù)極低，耐磨性好，但是彈性差；而丁睛橡膠彈性很好。將兩者結(jié)合起來(lái)，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，構(gòu)成新式的組合式密封。北京科技大學(xué)54北京科技大學(xué)6．8其它輔助元件6．8．1測(cè)壓排氣裝置圖6．45所示為測(cè)壓排氣阻結(jié)構(gòu)圖。6．8．2液壓管夾液壓管夾結(jié)構(gòu)如圖6.46所示。北京科技大學(xué)6．8其它輔助元件6．8．1測(cè)壓排氣裝置55北京科技大學(xué)1.重力式蓄能器結(jié)構(gòu)如圖6.2所示。利用重物的勢(shì)能來(lái)存儲(chǔ)和釋放液壓能；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容量大，壓力穩(wěn)定；慣性大，易漏油。常用作大型固定設(shè)備的第二油源。北京科技大學(xué)1.重力式蓄能器56北京科技大學(xué)2.彈簧式蓄能器結(jié)構(gòu)如圖6.3所示。利用彈簧的壓縮和伸長(zhǎng)來(lái)存儲(chǔ)和釋放壓力能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)較靈敏；但容量小，易內(nèi)泄，不適于高壓場(chǎng)合。多用于小容量、低壓系統(tǒng)。北京科技大學(xué)2.彈簧式蓄能器57北京科技大學(xué)3.充氣式蓄能器利用密封氣體的壓縮和膨脹來(lái)存儲(chǔ)和釋放油液的壓力能。主要有氣瓶式、活塞式和氣囊式三種類型。(1)氣瓶式蓄能器如圖6.4a所示。氣體和油液在蓄能器中直接接觸，特點(diǎn)是：容量大，但高壓時(shí)氣體容易混入油液中，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。適用于中、低壓和大流量的液壓系統(tǒng)。(2)活塞式蓄能器如圖6.4b所示。由浮動(dòng)活塞2將氣體與油液隔開(kāi)。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，主要用于大流量的場(chǎng)合。由于活塞上有O型密封圈，磨擦力較大，反應(yīng)不太靈敏。(3)氣囊式蓄能器是目前應(yīng)用的最為廣泛的蓄能器，結(jié)構(gòu)如圖6.4c所示。主要由充氣閥、殼體、氣囊和進(jìn)油閥組成。氣體和油液由氣囊隔開(kāi)，氣囊中充有惰性氣體（一般為氮?dú)猓?。這種結(jié)構(gòu)保證了氣液的密封可靠。主要特點(diǎn)是：慣性小，反應(yīng)靈敏，結(jié)構(gòu)尺寸小，易安裝。北京科技大學(xué)3.充氣式蓄能器58北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)59北京科技大學(xué)1.輔助動(dòng)力源

蓄能器最常見(jiàn)的用途是作為輔助動(dòng)力源。液壓缸在慢進(jìn)或保壓時(shí)，蓄能器存儲(chǔ)壓力油，達(dá)到設(shè)定壓力后，卸荷閥打開(kāi)，泵卸荷；在液壓缸快進(jìn)或快退時(shí)，蓄能器與泵一起向液壓缸供油。蓄能器的容量在選擇要滿足條件：提供的流量加上泵的流量要滿足工作循環(huán)中系統(tǒng)的流量要求，并能在循環(huán)中重新充滿油液。6.1.2蓄能器的應(yīng)用

輔助動(dòng)力源、緊急動(dòng)力源、補(bǔ)充泄漏、系統(tǒng)保壓、吸收壓力脈動(dòng)和液壓沖擊等。北京科技大學(xué)1.輔助動(dòng)力源6.1.2蓄能器的應(yīng)用60北京科技大學(xué)2.緊急動(dòng)力源液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中，由于泵或電源故障，液壓泵突然停止供油，會(huì)引起事故。對(duì)重要的系統(tǒng)，需要用蓄能器作為緊急動(dòng)力源。如圖6.7所示。當(dāng)液壓泵突然停止供油時(shí)，蓄能器可以將其存儲(chǔ)的壓力油釋放，使系統(tǒng)在某一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)獲得壓力油。左側(cè)外控溢流閥在斷電后蓄能器工作時(shí)仍能打開(kāi)，換向閥在彈簧作用下復(fù)位時(shí)，其右側(cè)排油可卸掉。右側(cè)溢流閥為安全閥。北京科技大學(xué)2.緊急動(dòng)力源左側(cè)外控溢流閥在斷電后蓄能器工作時(shí)61北京科技大學(xué)3.系統(tǒng)保壓

蓄能器保持液壓系統(tǒng)壓力，使液壓泵卸荷，降低功耗。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到所需的數(shù)值時(shí)a)壓力繼電器A使液壓泵卸荷;

b)通過(guò)順序閥C控制二位二通閥B和卸荷溢流閥使液壓泵卸荷。北京科技大學(xué)3.系統(tǒng)保壓a)壓力繼電器A使液壓泵卸荷;62北京科技大學(xué)4.吸收壓力脈動(dòng)和液壓沖擊在液壓系統(tǒng)中安裝蓄能器，可以有效地減少壓力脈動(dòng)和液壓沖擊。圖6.9所示為吸收壓力脈動(dòng)的蓄能器回路。高壓、大流量回路中，在靠近快速關(guān)閉的閥門的管路上安裝蓄能器，可以減小油液流速的變化，使壓力沖擊得到緩沖。圖6.10所示為裝有作為吸收液壓沖擊用的蓄能器回路。北京科技大學(xué)4.吸收壓力脈動(dòng)和液壓沖擊63北京科技大學(xué)6.2過(guò)濾器

過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)是過(guò)濾精度。過(guò)濾器的過(guò)濾精度是指其能從油液中過(guò)濾掉的雜質(zhì)顆粒尺寸大小。過(guò)濾器按過(guò)濾精度可以分為粗過(guò)濾器、普通過(guò)濾器和精過(guò)濾器。它們分別能濾掉油液中尺寸為100μm以上，10-100μm和10μm以下的雜質(zhì)顆粒。

6．2．1過(guò)濾器的類型和結(jié)構(gòu)過(guò)濾器按濾芯材料和結(jié)構(gòu)形式可分為：網(wǎng)式、線隙式、紙芯式、燒結(jié)式、磁性過(guò)濾器。過(guò)濾器按連接方式可分為：管式、法蘭式、板等。過(guò)濾器按安放位置可分為：吸濾器、壓濾器、回流過(guò)濾器。北京科技大學(xué)6.2過(guò)濾器過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)是64北京科技大學(xué)1．網(wǎng)式過(guò)濾器北京科技大學(xué)1．網(wǎng)式過(guò)濾器65北京科技大學(xué)2．線隙式過(guò)濾器北京科技大學(xué)2．線隙式過(guò)濾器66北京科技大學(xué)3．金屬燒結(jié)式過(guò)濾器北京科技大學(xué)3．金屬燒結(jié)式過(guò)濾器67北京科技大學(xué)4．紙質(zhì)過(guò)濾器北京科技大學(xué)4．紙質(zhì)過(guò)濾器68北京科技大學(xué)5．磁性過(guò)濾器

6．復(fù)式過(guò)濾器

7.過(guò)濾器發(fā)信裝置

8．過(guò)濾器的圖形符號(hào)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)濾器的圖形符號(hào)見(jiàn)表6．2所示。北京科技大學(xué)5．磁性過(guò)濾器

6．復(fù)式過(guò)濾器

7.過(guò)濾器發(fā)信69北京科技大學(xué)6.2.2過(guò)濾器的選用

過(guò)濾器按其過(guò)濾精度（濾去雜質(zhì)顆粒的大?。┑牟煌?，有粗過(guò)濾器、普通過(guò)濾器、精密過(guò)濾器和特精過(guò)濾器四種。不同的液壓系統(tǒng)有不同的過(guò)濾精度要求，具體要求見(jiàn)表6．3。北京科技大學(xué)6.2.2過(guò)濾器的選用過(guò)濾器按其過(guò)濾精度（70北京科技大學(xué)過(guò)濾器的選用應(yīng)考慮下列因素：（1）有足夠的過(guò)濾能力。（2）能承受一定的工作壓力。（3）有足夠的過(guò)濾精度。（4）過(guò)濾器濾芯應(yīng)易于清洗和更換。（5）在一定的溫度下，過(guò)濾器應(yīng)有足夠的耐久性。北京科技大學(xué)過(guò)濾器的選用應(yīng)考慮下列因素：71北京科技大學(xué)6．2．3過(guò)濾器的安裝

在液壓系統(tǒng)中，過(guò)濾器的作用與其在管路中的安裝位置有關(guān)，通常有以下幾種情況。1．安裝在泵的吸油管路上，如圖6.16a所示。2．安裝在泵的壓油管路上，如圖6．16b所示。北京科技大學(xué)6．2．3過(guò)濾器的安裝在液壓系統(tǒng)中，過(guò)濾72北京科技大學(xué)3．安裝在回油管路上，如圖6．16c所示。4.安裝在系統(tǒng)的分支油管路上。5．單獨(dú)過(guò)濾系統(tǒng)，如圖6．17所示。北京科技大學(xué)3．安裝在回油管路上，如圖6．16c所示。73北京科技大學(xué)6.3油箱、熱交換器、壓力表及壓力表輔件6．3．1油箱油箱的作用主要是儲(chǔ)油；此外，油箱有一定的表面積，能夠散發(fā)油液工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，沉淀油液中的污物，逸出滲入油液中的空氣，有時(shí)它還兼作液壓元件和閥塊的安裝臺(tái)。按油箱液面是否與大氣相通，可分為開(kāi)式油箱和閉式油箱。開(kāi)式油箱廣泛用于一般的液壓系統(tǒng)。閉式油箱則用于水下和高空無(wú)穩(wěn)定氣壓及對(duì)工作穩(wěn)定性或噪聲有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。北京科技大學(xué)6.3油箱、熱交換器、壓力表及壓力表輔件6．74北京科技大學(xué)在初步設(shè)計(jì)油箱時(shí)，其有效容量可按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定，即：式中：對(duì)功率較大且連續(xù)工作的液壓系統(tǒng)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以最后確定油箱容量。北京科技大學(xué)在初步設(shè)計(jì)油箱時(shí)，其有效容量可按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定75北京科技大學(xué)較大的油箱應(yīng)設(shè)置手孔或人孔，便于維護(hù)。北京科技大學(xué)較大的油箱應(yīng)設(shè)置手孔或人孔，便于維護(hù)。76北京科技大學(xué)6.3.2熱交換器在液壓系統(tǒng)中，熱交換器包括冷卻器和加熱器1．冷卻器根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，冷卻器分為水冷和風(fēng)冷兩類。（1）水冷式冷卻器1）蛇形管冷卻器，如圖6．19所示。2）多管式冷卻器，如圖6．20所示。北京科技大學(xué)6.3.2熱交換器在液壓系統(tǒng)中，熱交換器包括冷77北京科技大學(xué)（2）風(fēng)冷式冷卻器北京科技大學(xué)（2）風(fēng)冷式冷卻器78北京科技大學(xué)2．加熱器

加熱器的作用在于低溫啟動(dòng)時(shí)將油液溫度升高到適當(dāng)?shù)闹?。目前，最常用的是電加熱器，安裝形式如圖6．22所示。電加熱器的發(fā)熱功率P可按下式估算：

（6.10）式中：北京科技大學(xué)2．加熱器加熱器的作用在于低溫啟動(dòng)時(shí)將79北京科技大學(xué)6.3.3壓力表及壓力表輔件1．壓力表常用的壓力表是彈簧彎管式，結(jié)構(gòu)如圖6．23所示。。2．壓力表開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的壓力表開(kāi)關(guān)為KF型，結(jié)構(gòu)如圖6．24所示。北京科技大學(xué)6.3.3壓力表及壓力表輔件1．壓力表80北京科技大學(xué)壓力表的構(gòu)造

斷面が扁平のC形、スパイラル、ヘリカルの金屬パイプ內(nèi)に、その開(kāi)口固定端から測(cè)定圧力を?qū)毪工毪?、圧力に応じてそのパイプの曲率が変化し、密閉自由端（管先）が変位する。この金屬パイプをフランスのブルドンが考案したので、ブルドン管という。管先にリンクされた拡大機(jī)構(gòu)によって指針が回転し、その位置の目盛板上の目盛が測(cè)定圧力となる。北京科技大學(xué)壓力表的構(gòu)造斷面が扁平のC形、スパイラル、ヘ81北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)82北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)83北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)84北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)85北京科技大學(xué)6．4壓縮空氣凈化設(shè)備的組成和布置1．后冷卻器2．油水分離器北京科技大學(xué)6．4壓縮空氣凈化設(shè)備的組成和布置1．后86北京科技大學(xué)圖6．25所示為撞擊折回并環(huán)形回轉(zhuǎn)式油水分離器.

圖6．26所示為水浴并旋轉(zhuǎn)離心串聯(lián)式油水分離器。北京科技大學(xué)圖6．25所示為撞擊折回并環(huán)形回轉(zhuǎn)式油水分離器.87北京科技大學(xué)3．儲(chǔ)氣罐4．干燥器吸附法應(yīng)用較為普遍。圖6.2所示為吸附式干燥器的一種。北京科技大學(xué)3．儲(chǔ)氣罐88北京科技大學(xué)6．5氣壓輔件6、5、1分水濾氣器常見(jiàn)的分水濾氣器的結(jié)構(gòu)如圖6.28所示。北京科技大學(xué)6．5氣壓輔件6、5、1分水濾氣器89北京科技大學(xué)6．5．2油霧器

1．油霧器產(chǎn)生油霧的原理如圖6．29所示。北京科技大學(xué)6．5．2油霧器

1．油霧器產(chǎn)生油霧的原理如圖690北京科技大學(xué)2．油霧器的原理、性能及使用北京科技大學(xué)2．油霧器的原理、性能及使用91北京科技大學(xué)特殊單向閥的工作情況北京科技大學(xué)特殊單向閥的工作情況92北京科技大學(xué)6．5．3消聲器

消聲器就是通過(guò)阻尼或增加排氣面積等方法降低排氣速度和功率，達(dá)到降低噪聲的目的。常用的消聲器有三種型式：吸收型、膨脹干涉型和膨脹干涉吸收型。通常來(lái)講，分水濾氣器與減壓閥、油霧器一起被稱為氣壓三大件，它們依次無(wú)管化連成組件一般稱為三聯(lián)件，是多數(shù)氣壓設(shè)備中必不可少的裝置。

北京科技大學(xué)6．5．3消聲器

消聲器就是通過(guò)阻尼或93北京科技大學(xué)6．6管件

管件包括管道和管接頭。管件的選用原則是要保證油管中油液做層流流動(dòng)，管路應(yīng)盡量短，以減小損失；要根據(jù)工作壓力、安裝位置確定管材與連接結(jié)構(gòu)；與泵、閥等連接的管件應(yīng)由其接口尺寸決定管徑。北京科技大學(xué)6．6管件管件包括管道和管接頭。管件94北京科技大學(xué)6．6．1管道1．管道的種類及用途液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)常用的管道分金屬管、橡膠軟管和尼龍管等三大類。金屬管包括無(wú)縫鋼管、紫銅管及鋁管。橡膠軟管有鋼絲編織纏繞橡膠軟管和綿繩編軋橡膠軟管兩種。尼龍管一般只在氣壓系統(tǒng)中使用，其性質(zhì)柔軟宜于彎曲，布管方便。北京科技大學(xué)6．6．1管道95北京科技大學(xué)2．管道尺寸的確定（1）液壓管道尺寸的確定液壓系統(tǒng)油管的選擇與計(jì)算主要是計(jì)算管子的內(nèi)徑和壁厚。

1.液壓油管內(nèi)徑的確定油管的內(nèi)徑是根據(jù)管內(nèi)允許流速和所通過(guò)的流量來(lái)確定，即：式中：在吸油管道內(nèi)液體的流速取，在壓力管道內(nèi)的流速取v0=5m/s左右為宜。北京科技大學(xué)2．管道尺寸的確定（1）液壓管道尺寸的確定式中：96北京科技大學(xué)由計(jì)算所得的油管內(nèi)徑，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)管徑尺寸相近的油管進(jìn)行圓整。

2、液壓油管壁厚的計(jì)算管子的壁厚可按下式計(jì)算：選擇管子壁厚時(shí)，還應(yīng)考慮到加工螺紋對(duì)強(qiáng)度的影響。（6.14）式中：對(duì)鋼管：式中：對(duì)銅管：北京科技大學(xué)由計(jì)算所得的油管內(nèi)徑，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)管徑尺寸相近的油管97北京科技大學(xué)

(2)氣壓管道尺寸的確定氣壓管道主要根據(jù)流量和流速要求及允許的壓力損失確定管徑，管壁可按薄壁容器強(qiáng)度公式確定。（1）管道內(nèi)徑（6.15）式中：

一般壓縮空氣在廠區(qū)管道流速采用8~10m/s，用汽車間流速可用10~15m/s。為避免過(guò)大的壓力損失，限定壓縮空氣管內(nèi)流速在25m/s以下，最大不得超過(guò)30m/s。

（2）管道壁厚δ可按薄壁容器強(qiáng)度公式來(lái)確定：（6.16）式中：北京科技大學(xué)(2)氣壓管道尺寸的確定（6.15）式中：98北京科技大學(xué)3．安裝要求（1）管道應(yīng)盡量短，最好橫平豎直，轉(zhuǎn)彎少。為避免管道皺褶，減少壓力損失，管道裝配時(shí)的彎曲半徑要足夠大（見(jiàn)表6.5）。管道