項(xiàng)目5 液壓輔助裝置1

項(xiàng)目五液壓輔助裝置機(jī)電教研室鄭春祿教授滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣系2023/2/5液壓輔助元件液壓系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。它們對(duì)系統(tǒng)的性能、效率、溫升、噪聲和壽命的影響都很大。液壓輔助元件有管件、過(guò)濾器、蓄能器、油箱換熱器、壓力表、密封件等。2023/2/5任務(wù)一：油管和管接頭油管和管接頭用于連接液壓元件，保證工作液體的循環(huán)流動(dòng)和能量的傳遞。要求是：能量損失小、有足夠的強(qiáng)度、良好的密封和裝拆使用方便?！窘虒W(xué)目的】熟悉油管和管接頭的分類及特點(diǎn)；掌握油管和管接頭的選用。2023/2/5一、油管和管接頭的分類及特點(diǎn)1．油管油管分為硬管和軟管兩類。（1）硬管硬管用于連接無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的液壓元件。常用的種類為無(wú)縫鋼管和紫銅管。無(wú)縫鋼管承受壓力高、價(jià)格便宜，但裝配時(shí)不易彎曲，主要用于中、高壓系統(tǒng)。其分為冷拔和熱軋兩種，用于壓力大于8MPa的場(chǎng)合。紫銅管容易彎曲，裝配方便，摩擦阻力小，但耐壓能力低，抗振能力也比較弱，價(jià)格較貴，在高溫工作時(shí)油液容易氧化變質(zhì)。主要用于中、低壓系統(tǒng)，機(jī)床中應(yīng)用較多，常配以擴(kuò)口管接頭。2023/2/51．油管（2）軟管軟管主要用于連接有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的液壓元件。通常為耐油橡膠軟管，它可分為高壓和低壓兩種。高壓橡膠軟管經(jīng)常用于液壓支架和外掛式單體液壓支柱管路系統(tǒng)。低壓橡膠軟管適于低壓管路。對(duì)兩種軟管進(jìn)行比較，低壓軟管裝配方便，能吸收液壓系統(tǒng)的沖擊和振動(dòng)，但高壓軟管制造工藝復(fù)雜，壽命短，成本高，剛性差。2023/2/52．管接頭2023/2/52．管接頭管接頭是油管與油管、油管與其他液壓元件之間可拆裝的連接件。常用的有以下幾種：（1）金屬管的接頭①焊接式管接頭焊接管接頭制造簡(jiǎn)單，工作可靠。適用于管壁較厚，壓力較高，承受壓較大，應(yīng)用較多的系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是對(duì)焊接質(zhì)量要求較高。圖4-16焊接式管接頭1—連接管；2—接頭體；3—螺母；4—密封圈2023/2/52．管接頭②卡套式管接頭卡套式管接頭的種類很多，但基本原理基本相同，都是利用卡套的變形卡住油管并進(jìn)行密封。圖4-17卡套式管接頭1—接頭體；2—螺母；3—卡套；4—金屬液壓油管2023/2/5②卡套式管接頭【分析】如圖示，擰緊接頭螺母2后，卡套3發(fā)生彈性變形便將管子4夾緊。它對(duì)軸向尺寸要求不嚴(yán)，裝拆方便，但對(duì)連接所用管道的尺寸精度要求較高。卡套式管接頭工作比較可靠，拆裝方便，其工作壓力可達(dá)31.5MPa。其缺點(diǎn)是對(duì)卡套的制造工藝要求及連接的油管外徑的幾何精度要求都較高。2023/2/5③擴(kuò)口式管接頭【分析】擴(kuò)口式管接頭的結(jié)構(gòu)如圖4-18所示。當(dāng)旋緊螺母3時(shí)，通過(guò)套管4使被連接管1端部的擴(kuò)口壓緊在接頭體1的錐面上。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝方便。被擴(kuò)口的管子只能是薄壁且塑性良好的管子，如銅管。此種接頭的工作壓力不高于8MPa。

圖4-18擴(kuò)口式管接頭1—接頭體；2—金屬油管；3—螺母；4—套管2023/2/5④鉸接式管接頭【分析】鉸接式管接頭結(jié)構(gòu)如圖4-19所示，接頭體兩側(cè)各用一個(gè)組合密封圈，再由一中空并具有徑向孔的連接螺栓固定在液壓元件上，接頭體與管路可采用焊接式或卡套式連接。此種管接頭使用壓力較高。

圖4-19鉸接式管接頭1—連接螺栓；2—接頭體；3—組合密封圈2023/2/5（2）軟管的管接頭軟管接頭是接頭外套將軟管與接頭芯管連成一體，然后再用接頭芯管與液壓元件或其他油管相連接。①螺紋連接的軟管接頭這種管接頭利用螺紋將接頭芯管與液壓元件或其他油管相連接，而軟管與接頭之間的連接有扣壓式和可拆式兩種，分別如圖4-20（a）和如圖4-20（b）所示。圖4-20螺紋連接的軟管接頭1—接頭芯管；2—外套2023/2/5②快速接頭快速接頭又稱快速裝拆管接頭，無(wú)需裝拆工具，適用于經(jīng)常裝拆處。這種管接頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力損失大，如圖所示。

快速接頭1、7—彈簧；2、6—閥芯；3—鋼球；4—外套；5—接頭體2023/2/5二、油管和管接頭的選用1．油管的選用油管的規(guī)格尺寸（管道內(nèi)徑和壁厚）可由式（4-2）、式（4-3）算出d、δ后，查閱有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)選定。（4-2）

（4-3）式中d——油管內(nèi)徑；

q——管內(nèi)流量；2023/2/51．油管的選用v——管中油液的流速，吸油管取0.5～1.5m/s，高壓管取2.5～5m/s（壓力高的取大值，低的取小值，例如：壓力在6MPa以上的取5m/s，在3～6MPa之間的取4m/s，在3MPa以下的取2.5～3m/s；管道較長(zhǎng)的取小值，較短的取大值；油液粘度大時(shí)取小值），回油管取1.5～2.5m/s，短管及局部收縮處取5～7m/s；δ——油管壁厚；p——管內(nèi)工作壓力；n——安全系數(shù)，對(duì)鋼管來(lái)說(shuō)，p＜7MPa時(shí)取n=8，7MPa＜p＜17.5MPa時(shí)取n=6，p＞17.5MPa時(shí)取n=4；σb——管道材料的抗拉強(qiáng)度。2023/2/51．油管的選用油管的管徑不宜選得過(guò)大，以免使液壓裝置的結(jié)構(gòu)龐大；但也不能選得過(guò)小，以免使管內(nèi)液體流速加大，系統(tǒng)壓力損失增加或產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，影響正常工作。在保證強(qiáng)度的情況下，管壁可盡量選得薄些。這樣有易于彎曲，規(guī)格較多，裝接較易的優(yōu)點(diǎn)，采用它可減少管系接頭數(shù)目，有助于解決系統(tǒng)泄漏問(wèn)題。2023/2/52．管接頭的選用管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式連接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等條件。管接頭的種類很多，其規(guī)格品種可查閱有關(guān)手冊(cè)。液壓系統(tǒng)中的泄漏問(wèn)題大部分都出現(xiàn)在管系中的接頭上，為此對(duì)管材的選用，接頭形式的確定（包括接頭設(shè)計(jì)、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等），管系的設(shè)計(jì)（包括彎管設(shè)計(jì)、管道支承點(diǎn)和支承形式的選取等）以及管道的安裝（包括正確的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、清洗、組裝等）都要慎審從事，以免影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量。2023/2/5作業(yè)P1255-62023/2/5任務(wù)2：過(guò)濾器液壓系統(tǒng)中80％以上的故障是和液壓油的污染有關(guān)，油液的污染能加速液壓元件的磨損，卡死閥芯，堵塞工作間隙和小孔，使元件失效，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)不能正常工作，因而必須使用過(guò)濾器對(duì)油液進(jìn)行過(guò)濾?！窘虒W(xué)目的】了解過(guò)濾器的功用和類型；掌握過(guò)濾器的選用與安裝。2023/2/5一、過(guò)濾器的功用和類型1．過(guò)濾器的功用過(guò)濾器的功用是過(guò)濾混在液壓油液中的雜質(zhì)，降低進(jìn)入系統(tǒng)中油液的污染度，保證系統(tǒng)正常地工作。2023/2/5過(guò)濾器濾芯實(shí)物圖2023/2/52．過(guò)濾器的類型按濾芯的材料和結(jié)構(gòu)形式，過(guò)濾器可分為網(wǎng)式、線隙式、紙質(zhì)濾芯式、燒結(jié)式過(guò)濾器、磁性過(guò)濾器等。（1）網(wǎng)式過(guò)濾器一般用于液壓泵的吸油口。

圖4-6網(wǎng)式過(guò)濾器1—蓋板；2—金屬網(wǎng)；3—底板；4—密封圈2023/2/5（2）線隙式過(guò)濾器用鋼線或鋁線密繞在筒形骨架的外部來(lái)組成濾芯，依靠銅絲間的微小間隙濾除混入液體中的雜質(zhì)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通流能力大、過(guò)濾精度比網(wǎng)式過(guò)濾器高，但其不易清洗，多為回油過(guò)濾器。圖4-7線隙式過(guò)濾器1—發(fā)訊裝置；2—上蓋；3—?dú)んw；4—濾芯；5—排污螺塞2023/2/5（3）紙質(zhì)過(guò)濾器和燒結(jié)式濾油器紙質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾精度較高，一般用于油液的精過(guò)濾，但堵塞后無(wú)法清洗。燒結(jié)式過(guò)濾器濾芯能承受高壓。1—發(fā)訊裝置；2—上蓋；3—?dú)んw；4—濾芯；5—排污螺1—上蓋；2—外殼；3—濾芯；4—密封圈2023/2/5二、過(guò)濾器的過(guò)濾精度過(guò)濾器的過(guò)濾精度是指濾芯能夠?yàn)V除的最小雜質(zhì)顆粒的大小，以直徑d（μm）作為公稱尺寸表示。按精度可分為粗過(guò)濾器（d＜100）、普通過(guò)濾器(d＜10）、精過(guò)濾器（d＜5）、特精過(guò)濾器（d＜1）。表4-1各種液壓系統(tǒng)的過(guò)濾精度要求2023/2/5三、過(guò)濾器的選用與安裝

1．過(guò)濾器的選用根據(jù)所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求，按過(guò)濾精度、通油能力、工作壓力、油液粘度和工作溫度等來(lái)選用不同類型的過(guò)濾器及其型號(hào)。一般對(duì)過(guò)濾器的基本要求是：（1）能滿足液壓系統(tǒng)對(duì)過(guò)濾精度要求，即能阻擋一定尺寸的雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)。（2）濾芯應(yīng)有足夠強(qiáng)度，不會(huì)因壓力而損壞。（3）通流能力大，壓力損失小。（4）易于清洗或更換濾芯。2023/2/5三、過(guò)濾器的選用與安裝2．過(guò)濾器在液壓系統(tǒng)中的常見安裝位置按過(guò)濾器安放的位置不同，可以分為吸濾器、壓濾器和回油過(guò)濾器，考慮到泵的自吸性能，吸油過(guò)濾器多為粗濾器。（1）泵入口的吸油過(guò)濾器【分析】如圖4-10所示吸油過(guò)濾器回路圖。粗過(guò)濾器用來(lái)保護(hù)泵，使其不致吸入較大的機(jī)械雜質(zhì)。為了不影響泵的吸油性能，防止發(fā)生氣穴現(xiàn)象，過(guò)濾器的過(guò)濾能力應(yīng)為泵流量的兩倍以上，壓力損失不得超過(guò)0.01～0.035MPa。圖4-10吸油過(guò)濾器回路圖2023/2/5（2）泵出口油路上的高壓過(guò)濾器

【分析】如圖4-11所示出油過(guò)濾器回路圖。主要用來(lái)濾除液壓系統(tǒng)內(nèi)的污染雜質(zhì)，一般采用過(guò)濾精度10～15μm的過(guò)濾器。它應(yīng)能承受油路上的工作壓力和沖擊壓力，其壓力降應(yīng)小于0.35MPa，并應(yīng)有安全閥或堵塞狀態(tài)發(fā)訊裝置，以防泵過(guò)載和濾芯損壞。圖4-11出油過(guò)濾器回路圖2023/2/5（3）系統(tǒng)回油路上的低壓過(guò)濾器

【分析】如圖4-12所示回油過(guò)濾器回路圖。