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(diào)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(biāo)準(zhǔn)件，其它的則常做成通用件或標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)忽視。定義：指除能源裝置、執(zhí)行裝置和控制調(diào)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(jì)算：計(jì)算項(xiàng)目包括管內(nèi)徑和璧厚的計(jì)算，可按下式計(jì)算后，再按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圓整。

按流量選擇內(nèi)徑：

按壓力、強(qiáng)度選擇壁厚：

式中:v為管內(nèi)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(shù)，對(duì)鋼管，當(dāng)p<7MPa時(shí)，n=8；當(dāng)7MP<p<17.5MPa時(shí)，n=6；當(dāng)p<17.5MPa時(shí)，n=4。第一節(jié)管路和管接頭一、管路按流量選擇內(nèi)徑：按壓力、強(qiáng)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(yīng)有明顯的皺紋和扭傷，橢圓度不應(yīng)超過管徑的10%。

2)管道一般應(yīng)用管夾固定，防止振動(dòng)。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(kuò)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(jié)構(gòu)功用：1)儲(chǔ)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(jī)器設(shè)備機(jī)身內(nèi)腔作為油箱，后者通常是由鋼板焊接而成地獨(dú)立油箱。第二節(jié)油箱一、功用和結(jié)構(gòu)分類:整體式和分離式。分離式典型結(jié)構(gòu):

圖5-6是一典型分離式結(jié)構(gòu)，是開式結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成，內(nèi)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(jì)和放油塞等。分離式典型結(jié)構(gòu):

上面介紹的是開式油箱，另外，還有閉式油箱，可向箱內(nèi)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(diǎn)壓力表和報(bào)警器等，可用于水下作業(yè)的液壓設(shè)備上。二、設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)(1)具有足夠的剛度和強(qiáng)度：采用2.5～4mm的鋼板，必要時(shí)設(shè)置加強(qiáng)肋，油箱蓋板若加裝電動(dòng)機(jī)或液壓元件時(shí)，蓋板要適當(dāng)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(shí)的容積）應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則計(jì)算，也可按經(jīng)驗(yàn)估算上面介紹的是開式油箱，另外，還有閉式油箱，可向箱內(nèi)充式中：qp—泵的額定流量；ξ—經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，低壓時(shí)ξ=2～4;中壓時(shí)ξ=5～7;高壓時(shí)ξ=10～12。(3)吸油管和回油管應(yīng)盡量遠(yuǎn)一點(diǎn)：吸油管和回油管之間設(shè)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(nèi)回油集中的部分加一些帶磁性的顆粒，(5)易于散熱和維護(hù)保養(yǎng)：油箱底部與地面隔離一定距離，適當(dāng)傾斜放置，最低處加放油塞，側(cè)壁加液位計(jì)，油箱內(nèi)便于清洗。式中：qp—泵的額定流量；ξ—經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，低壓時(shí)ξ=2～4;第三節(jié)過濾器

據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(shí)，油箱要進(jìn)行溫度控制：油箱最大溫度變化范圍控制在15～65℃。(7)油箱內(nèi)壁要進(jìn)行適當(dāng)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(zhì)，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(jù)統(tǒng)計(jì)，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(yīng)有一定的機(jī)械強(qiáng)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(hù)。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(jié)構(gòu)分：網(wǎng)式、線隙式、磁性、燒結(jié)式和紙質(zhì)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(zhì)接觸，雜質(zhì)顆粒阻留在其表面上。常見的有金屬網(wǎng)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(jīng)有復(fù)雜縫隙的路程達(dá)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(zhì)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(dú)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(dú)立安裝進(jìn)系統(tǒng)出系統(tǒng)溢流閥出口系統(tǒng)中間獨(dú)立安裝進(jìn)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(shè)計(jì)密封裝置對(duì)液壓系統(tǒng)的正常工作非常重要。一、對(duì)密封裝置的要求1)在工作壓力和一定溫度范圍內(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)密封裝置和運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦要穩(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)方面，價(jià)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(diǎn)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(jié)構(gòu)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(diǎn)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(zhuǎn)軸的密封裝置如圖5-16。4.組合式密封圈如圖5-15。5.回轉(zhuǎn)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(chǔ)存多余的壓力油液，并在需要時(shí)釋放出來供給系統(tǒng)。一、蓄能器的類型與結(jié)構(gòu)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(chǔ)存多二、蓄能器的功用功用：粗略的說是儲(chǔ)存油液的壓力能。具體的說是：1)作輔助動(dòng)力源，在短時(shí)間內(nèi)大量供油；2)保壓和補(bǔ)充泄漏，維持系統(tǒng)壓力；3)減少?zèng)_擊，吸收壓力脈動(dòng)。

三、蓄能器的容量計(jì)算以氣囊式為例，1.作輔助動(dòng)力源時(shí)的容量計(jì)算如右圖容積計(jì)算的依據(jù)是氣體定律：二、蓄能器的功用三、蓄能器的容量計(jì)算

容積計(jì)算的依據(jù)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(chǔ)油結(jié)束時(shí)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(shí)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(shí)對(duì)應(yīng)的體積。容積計(jì)算的依據(jù)是氣體定律：(5-1)式中：p

設(shè)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(shè)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(shù)，當(dāng)蓄能器用來保壓時(shí)，補(bǔ)償泄漏時(shí)，它釋放能量的速度較慢，可認(rèn)為氣體的等溫過程，取n=1，當(dāng)蓄能器用來作輔助動(dòng)力源時(shí)，它釋放能量的速度較快，可認(rèn)為氣體的絕熱過程，取n=1.4。2.作緩和液壓沖擊時(shí)的容量計(jì)算常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即式中，V0——為蓄能器的容積(L)；q——為法口關(guān)閉前管內(nèi)流量（L/min）；

p2——為閥口關(guān)閉前管內(nèi)壓力（MPa）；L——為沖擊管長(zhǎng)（m）；p1——為允許的最大沖擊壓力（MPa）；t——為閥口關(guān)閉時(shí)間（t<0.0164L）(s)。式中，n為指數(shù)，當(dāng)蓄能器用來保壓時(shí)，補(bǔ)償泄漏時(shí)，它釋放能

3.吸收液壓泵脈動(dòng)壓力時(shí)容量計(jì)算一般采用經(jīng)驗(yàn)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(dòng);Δp—為壓力脈動(dòng)的單側(cè)振幅。在使用時(shí)，蓄能器的充氣壓力取。四、蓄能器的安裝安裝時(shí)應(yīng)注意的問題