第五章-液壓輔助元件課件

第五章液壓輔助元件第一節(jié)管路和管接頭第二節(jié)油箱第三節(jié)過濾器第四節(jié)密封裝置第五節(jié)蓄能器第五章液壓輔助元件第一節(jié)管路和管接頭定義：指除能源裝置、執(zhí)行裝置和控制調節(jié)裝置之外，為保證系統(tǒng)正常工作所必須的裝置；主要包括：蓄能器、濾油器、油箱、熱交換器、密封件、管件、壓力表等。說明：油箱一般為非標準件，其它的則常做成通用件或標準件供選用。注意：雖然叫輔助裝置，但它為系統(tǒng)正常工作起到了極大的作用，不應忽視。定義：指除能源裝置、執(zhí)行裝置和控制調節(jié)裝置之外，為保證系統(tǒng)正第一節(jié)管路和管接頭一、管路管件的種類：鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等。管件的計算：計算項目包括管內徑和璧厚的計算，可按下式計算后，再按相關標準圓整。

按流量選擇內徑：

按壓力、強度選擇壁厚：

式中:v為管內流量，吸油管取v=0.5～1.5m/s，高壓管取v=2.5～5m/s，回油管取v=1.5～2.5m/s，短管及局部收縮處取v=5～7m/s。n為安全系數，對鋼管，當p<7MPa時，n=8；當7MP<p<17.5MPa時，n=6；當p<17.5MPa時，n=4。第一節(jié)管路和管接頭一、管路按流量選擇內徑：按壓力、強度選

管路的使用：1)彎曲半徑不能太小，一般為管道半徑的3～5倍，彎曲處不應有明顯的皺紋和扭傷，橢圓度不應超過管徑的10%。

2)管道一般應用管夾固定，防止振動。二、管接頭常見的管接頭的形式有（1）焊接式管接頭圖5-1（2）卡套式管接頭圖5-2（3）擴口式管接頭圖5-3（4）膠管接頭圖5-4（5）快換式管接頭圖5-5管路的使用：二、管接頭第五章-液壓輔助元件課件第二節(jié)油箱一、功用和結構功用：1)儲存油液。2)散發(fā)油液中的熱量，釋放出混在油液中的氣體，沉淀油液中的污物。分類:整體式和分離式。前者是利用機器設備機身內腔作為油箱，后者通常是由鋼板焊接而成地獨立油箱。第二節(jié)油箱一、功用和結構分類:整體式和分離式。分離式典型結構:

圖5-6是一典型分離式結構，是開式結構，由鋼板焊接而成，內有隔板、吸油管、回油管、泄油管、濾油器、空氣濾清器、注油器、液位計和放油塞等。分離式典型結構:

上面介紹的是開式油箱，另外，還有閉式油箱，可向箱內充入純凈的壓縮空氣（0.05MPa左右），改善泵的吸油條件，但要求回油管、泄油管能承受背壓，油箱還須配有安全閥、電接點壓力表和報警器等，可用于水下作業(yè)的液壓設備上。二、設計時的注意事項(1)具有足夠的剛度和強度：采用2.5～4mm的鋼板，必要時設置加強肋，油箱蓋板若加裝電動機或液壓元件時，蓋板要適當加厚。(2)具有足夠的有效容積：油箱的有效容積（液面為油箱高度的80%時的容積）應根據系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則計算，也可按經驗估算上面介紹的是開式油箱，另外，還有閉式油箱，可向箱內充式中：qp—泵的額定流量；ξ—經驗數據，低壓時ξ=2～4;中壓時ξ=5～7;高壓時ξ=10～12。(3)吸油管和回油管應盡量遠一點：吸油管和回油管之間設置隔板，吸油管入口處加裝粗濾油器，回油管切斜口，面向箱壁，(4)防止油液污染，各蓋版、管口處要密封，注油器加濾油口，通氣孔加空氣濾清器，油箱內回油集中的部分加一些帶磁性的顆粒，(5)易于散熱和維護保養(yǎng)：油箱底部與地面隔離一定距離，適當傾斜放置，最低處加放油塞，側壁加液位計，油箱內便于清洗。式中：qp—泵的額定流量；ξ—經驗數據，低壓時ξ=2～4;第三節(jié)過濾器

據統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)中75%以上的故障是由于污染造成的，控制污染的意義重大。(6)必要時，油箱要進行溫度控制：油箱最大溫度變化范圍控制在15～65℃。(7)油箱內壁要進行適當處理：如噴丸、酸洗，涂耐油漆等。一、過濾器的功用和基本要求功用:過濾混在液壓油液中的雜質，降低油液的污染程度。

基本要求：1)有足夠的過濾精度。過濾精度分為以下幾種：

第三節(jié)過濾器據統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)中75%以上的故障是由2)有足夠的過濾能力；3)過濾器應有一定的機械強度；4)濾芯抗腐蝕性能好；5)濾芯要便于清洗和更換，便于拆裝和維護。二、過濾器的型式

分類：按過濾精度分：粗過濾器和精過濾器按濾芯的結構分：網式、線隙式、磁性、燒結式和紙質等按過濾方式分：表面性、深度性和中間型2)有足夠的過濾能力；二、過濾器的型式具體分析：1.表面性過濾器濾芯表面與液壓介質接觸，雜質顆粒阻留在其表面上。常見的有金屬網式，圖5-7a；線隙式，圖5-7b。過濾器的圖形如圖圖5-7c。具體分析：2.深度型過濾器油液要流經有復雜縫隙的路程達到過濾的目的。濾芯材料是毛氈、人造絲纖維，不銹鋼纖維、粉末冶金等。圖5-8所示是一種粉末冶金濾芯的過濾器。3.中間型過濾器過濾方式介于上述兩者之間，如紙質濾芯的過濾器。圖5-9。2.深度型過濾器3.中間型過濾器三、過濾器的選用和安裝常見的安裝位置有以下幾種，如圖5-10。1.泵的吸油口；2.泵的出油口；3.系統(tǒng)的回油路上；4.系統(tǒng)的分支油路上；5.單獨的過濾系統(tǒng)。三、過濾器的選用和安裝1.泵的吸油口；溢流閥出口系統(tǒng)中間獨立安裝進系統(tǒng)出系統(tǒng)溢流閥出口系統(tǒng)中間獨立安裝進系統(tǒng)出系統(tǒng)第四節(jié)密封裝置

密封裝置是減少液壓系統(tǒng)泄漏重要和有效的手段，合理選用和設計密封裝置對液壓系統(tǒng)的正常工作非常重要。一、對密封裝置的要求1)在工作壓力和一定溫度范圍內，應具有良好的密封性能，并隨著壓力的增加能自動提高密封性能。2)密封裝置和運動部件之間的摩擦要穩(wěn)定。3)抗腐蝕能力強，不易老化，工作壽命長，耐磨性好，磨損后在一定程度上能自動補償。4)結構簡單，使用、維護方面，價格低廉。第四節(jié)密封裝置密封裝置是減少液壓系統(tǒng)泄漏重要和有效二、密封裝置的類型和特點按其原理可分為非接觸式和接觸式密封。1.間隙密封依靠小間隙密封，在閥芯上開均壓槽可以提高密封效果。2.O型圈密封圖5-11所示，a圖為結構圖，b圖為安裝情況，c圖為高壓損壞情況，d、e圖為采用擋圈提高工作壓力。二、密封裝置的類型和特點2.O型圈密封3.唇形密封圈有Y、V、U、L型等，如圖5-12～13。

3.唇形密封圈4.組合式密封圈如圖5-15。

5.回轉軸的密封裝置如圖5-16。4.組合式密封圈如圖5-15。5.回轉軸的密第五節(jié)蓄能器

蓄能器是液壓系統(tǒng)中的蓄能元件，它儲存多余的壓力油液，并在需要時釋放出來供給系統(tǒng)。一、蓄能器的類型與結構類型:重力式、彈簧式和充氣式三類。其中充氣式又可分為活塞式、氣囊式和隔膜式三種。1.活塞式蓄能器圖5-17a為活塞式蓄能器，2.氣囊式蓄能器圖5-17b為氣囊式蓄能器。第五節(jié)蓄能器蓄能器是液壓系統(tǒng)中的蓄能元件，它儲存多二、蓄能器的功用功用：粗略的說是儲存油液的壓力能。具體的說是：1)作輔助動力源，在短時間內大量供油；2)保壓和補充泄漏，維持系統(tǒng)壓力；3)減少沖擊，吸收壓力脈動。

三、蓄能器的容量計算以氣囊式為例，1.作輔助動力源時的容量計算如右圖容積計算的依據是氣體定律：二、蓄能器的功用三、蓄能器的容量計算

容積計算的依據是氣體定律：(5-1)

式中：p0—為為氣囊工作前的工作壓力；V0—為氣囊工作前的充氣體積（蓄能器的容積）；p1—為蓄能器儲油結束時的壓力，即蓄能器的最高工作壓力；p2—為蓄能器向系統(tǒng)供油時的壓力；為蓄能器的最低工作壓力；V1、V2—為系統(tǒng)最高和最低工作壓力時對應的體積。容積計算的依據是氣體定律：(5-1)式中：p

設體積差為供給系統(tǒng)的油液，代入（5-1）得

(5-2)即

充氣壓力p0在理論上與p2相等，一般p0<p2，取p0=（0.8～0.85）p2或0.9p2>p0>0.25p1，則蓄能器的供油體積為設體積差為供給系統(tǒng)的油液，代入（5-1）得(5-2

式中，n為指數，當蓄能器用來保壓時，補償泄漏時，它釋放能量的速度較慢，可認為氣體的等溫過程，取n=1，當蓄能器用來作輔助動力源時，它釋放能量的速度較快，可認為氣體的絕熱過程，取n=1.4。2.作緩和液壓沖擊時的容量計算常用經驗公式計算，即式中，V0——為蓄能器的容積(L)；q——為法口關閉前管內流量（L/min）；

p2——為閥口關閉前管內壓力（MPa）；L——為沖擊管長（m）；p1——為允許的最大沖擊壓力（MPa）；t——為閥口關閉時間（t<0.0164L）(s)。式中，n為指數，當蓄能器用來保壓時，補償泄漏時，它釋放能

3.吸收液壓泵脈動壓力時容量計算一般采用經驗公式，即式中，V—為液壓泵的排量（L/r）；i—為排量的變化率；ΔV—為超過平均排量的排出量（L）；K—為液壓泵的壓力脈動;Δp—為壓力脈動的單側振幅。在使用時，蓄能器的充氣壓力取。四、蓄能器的安裝安裝時應注意的問題