液壓與氣動技術-x第五章液壓輔助裝置ppt課件

1、第五章第五章 液壓輔助裝置液壓輔助裝置一、油箱的功能與分類一、油箱的功能與分類開式油箱功能：主要用來儲存液壓油，除此之外，還可以起到散熱、使油液中的空氣逸出功能：主要用來儲存液壓油，除此之外，還可以起到散熱、使油液中的空氣逸出以及使油液中的污物沉淀等作用。以及使油液中的污物沉淀等作用。分類：開式和閉式分類：開式和閉式第一節(jié)第一節(jié) 油箱油箱 閉式油箱在結構上要求密封，與外部大氣不相通，油箱液面上通入壓縮空氣，所以又稱充壓油箱。 使用這種油箱時，泵的進口壓力為正值，這樣可以提高泵的吸油性能，防止產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，但需要附設專用的氣源裝置，因此使用范圍較小。二、油箱容積的確定二、油箱容積的確定 油箱總容

2、積一般為有效容積的1.25倍左右。 油箱的有效容積應大于系統(tǒng)額定工作總油量： 對于低壓系統(tǒng)，為24倍； 對于中、高壓系統(tǒng)，為57倍； 對于高壓系統(tǒng)，為612倍； 對于行走機械的液壓系統(tǒng)，為1.52倍。 當根據(jù)推薦公式確定油箱的有效容積后，有時還進行散熱計算，油箱的最小散熱面積Smin為：【知識拓展】液壓站液壓站 液壓站是由泵裝置、集成塊或閥組合、油箱、電氣盒等組合而成。各部件功用如下： （1泵裝置上裝有電機和油泵，它是液壓站的動力源，將機械能轉化為液壓油的壓力能。 （2集成塊是由液壓閥及通道體組合而成。它對液壓油實行方向、壓力、流量調(diào)節(jié)。 （3閥組合是板式閥裝在立板上，板后管連接，與集成塊功能

3、相同。 （4油箱是用鋼板焊的半封閉容器，上還裝有濾油網(wǎng)、空氣濾清器等，它用來儲油、油的冷卻及過濾。 （5電器盒分兩種形式。一種設置外接引線的端子板；一種是配置了全套控制電器。第二節(jié)第二節(jié) 濾油器濾油器 1. 濾油器的功用濾油器的功用 濾除液壓油中的雜質(zhì)，不斷凈化油液，將其污染程度控制在允許范圍內(nèi)。濾除液壓油中的雜質(zhì)，不斷凈化油液，將其污染程度控制在允許范圍內(nèi)。 2. 過濾精度過濾精度 濾油器的過濾精度通常指濾芯能夠濾除的最小雜質(zhì)顆粒的大小，以直徑濾油器的過濾精度通常指濾芯能夠濾除的最小雜質(zhì)顆粒的大小，以直徑d作為公稱尺寸表示。作為公稱尺寸表示。 一般分為四個等級：一般分為四個等級： 粗濾油器（

4、粗濾油器（ d 100） 普通濾油器（普通濾油器（ d 10100） 精濾油器（精濾油器（ d 510） 特精濾油器（特精濾油器（ d 15） 過濾精度推薦值見教材表過濾精度推薦值見教材表5-1。一、濾油器的功用和過濾精度一、濾油器的功用和過濾精度 3. 對濾油器的要求對濾油器的要求（1） 過濾精度要適中。過濾精度要適中。（2） 通油能力要滿足。通油能力要滿足。（3） 濾芯要有足夠的強度。濾芯要有足夠的強度。（4） 濾芯要有足夠的耐蝕性。濾芯要有足夠的耐蝕性。（5） 結構簡單，壓力損失小，便于清洗更換。結構簡單，壓力損失小，便于清洗更換。 一、濾油器的功用和過濾精度一、濾油器的功用和過濾精度

5、1. 1. 按濾芯的材質(zhì)和過濾方式分：按濾芯的材質(zhì)和過濾方式分： 網(wǎng)式網(wǎng)式 線隙式線隙式 紙芯式紙芯式 燒結式燒結式 磁性式磁性式 2 . 2 .按安裝的位置不同分：按安裝的位置不同分： 吸油濾油器吸油濾油器 壓油濾油器壓油濾油器 回油濾油器回油濾油器二、濾油器的類型二、濾油器的類型1.網(wǎng)式濾油器網(wǎng)式濾油器二、濾油器的類型二、濾油器的類型特點：結構簡單，通油性能強，但過濾精度低，一般用于粗過濾。2.線隙式濾油器線隙式濾油器二、濾油器的類型二、濾油器的類型特點：可用于中、低壓系統(tǒng)的壓力管路。3.紙芯式濾油器紙芯式濾油器二、濾油器的類型二、濾油器的類型 特點：過濾精度高，故一般只用于油液的精過濾。

6、其缺點是易堵塞，無法清洗，需常更換。4. 燒結式濾油器燒結式濾油器二、濾油器的類型二、濾油器的類型 特點：強度大，性能穩(wěn)定，抗沖擊性能好，耐高溫，過濾精度高，制造簡單。其缺點是易堵塞，清洗困難，若有顆粒脫落將會影響過濾精度。5.磁性濾油器磁性濾油器二、濾油器的類型二、濾油器的類型特點：屬于專用濾油器，用于清除鐵屑等鐵磁性雜。6.各種濾油器的性能各種濾油器的性能二、濾油器的類型二、濾油器的類型類型用途過濾精度壓力/MPa壓力降/105Pa特點網(wǎng)式裝在泵的吸油管路上，以保護泵網(wǎng)孔為0.8，過濾后正常顆粒0.13 0.5結構簡單，通油能力大，過濾精度差線隙式裝在液壓泵吸油管路上或中、低壓系統(tǒng)的壓力管

7、路上線隙，過濾后正常顆粒為2.56.3 0.30.6結構簡單，過濾效果較好，通油能力大但不易清洗紙芯式用于精過濾，最好與其它過濾器聯(lián)合使用紙的孔徑為0.03，過 濾 精 度 可 達0.0056.320320.10.4過濾精度高，但易堵塞，無法清洗，需要換濾芯燒結式可用于不同等級的精密過濾過濾精度為0.012.56.3 12能在溫度高、壓力較大的場合工作，抗腐蝕性強，制造簡單，性能穩(wěn)定磁性式用于清除鐵屑等鐵磁性雜質(zhì)屬于專用過濾器 1. 濾油器的選用濾油器的選用 選用濾油器時應考慮以下幾個問題：選用濾油器時應考慮以下幾個問題： （1濾孔尺寸：濾芯的濾孔尺寸可根據(jù)過濾精度的要求濾孔尺寸：濾芯的濾孔尺

8、寸可根據(jù)過濾精度的要求來選取。來選取。 （2通油能力：濾芯應有足夠的通流面積。通油能力：濾芯應有足夠的通流面積。 （3耐壓：包括濾芯的耐壓以及殼體的耐壓。耐壓：包括濾芯的耐壓以及殼體的耐壓。三、濾油器的選用及安裝三、濾油器的選用及安裝2.濾油器的安裝及應用幾種可能的安裝位置：（1安裝在液壓泵吸油管路上（2安裝在壓力油路上（3安裝在回油路上（4安裝在旁油路上（5獨立的過濾系統(tǒng)三、濾油器的選用及安裝三、濾油器的選用及安裝第三節(jié)第三節(jié) 蓄能器蓄能器 蓄能器是液壓系統(tǒng)中用以儲存和釋放液壓能的裝置。除此之外，在液壓系統(tǒng)中還可吸收壓力脈動、減小液壓沖擊、節(jié)約能量、減少投資等功用。一、蓄能器的類型一、蓄能器

9、的類型 蓄能器主要有重錘式、彈簧式和充氣式三種，其中常用的是充氣式蓄能器。 充氣式蓄能器利用壓縮氣體儲存能量。按結構形式不同，充氣式蓄能器可分為：直接接觸式和隔離式。隔離式又分為活塞式、氣囊式和隔膜式三種。1. 活塞式蓄能器活塞式蓄能器一、蓄能器的類型一、蓄能器的類型 結構簡單，工作平穩(wěn)、可靠，裝置、維護方便，壽命長。但由于活塞慣性和摩擦阻力較大，反應不夠靈敏，容量較小，缸體與活塞之間要求有較好的密封性能，制造費用較高。 它一般用于蓄能，不吸收壓力脈動和壓力沖擊。2. 氣囊式蓄能器氣囊式蓄能器一、蓄能器的類型一、蓄能器的類型 這種蓄能器的氣體和液體完全隔開，而且重量輕，慣性小，反應靈敏，容易維

10、護，是當前應用最廣泛的一種蓄能器。 但氣囊和殼體制造較困難，氣囊的使用壽命較短。二、蓄能器的功用二、蓄能器的功用1. 用于輔助油源2. 用于系統(tǒng)保壓、補油3.用于吸收液壓沖擊和壓力脈動 蓄能器在安裝和使用過程中應該注意以下幾個事項： （1在安裝蓄能器時，應將油口朝下垂直安裝。 （2裝在管路上的蓄能器必須用支架固定。 （3搬運和裝拆時應先排除蓄能器內(nèi)部的氣體。 （4蓄能器與管路系統(tǒng)之間應安裝截止閥。 （5蓄能器與液壓泵之間應設單向閥。 （6用于吸收液壓沖擊和壓力脈動的蓄能器，應盡可能裝在振源附近。三、蓄能器的安裝及使用三、蓄能器的安裝及使用第四節(jié)第四節(jié) 管件管件 管件是指在液壓系統(tǒng)中，用來連接液

11、壓元件、傳輸液壓油的連接件。 其性能應具有足夠的強度，良好的密封性，并且壓力損失小，裝拆方便。 管件包括油管與管接頭等。1.1.油管的種類及適用場合油管的種類及適用場合一、油管一、油管 液壓系統(tǒng)中的油管，有鋼管、銅管、橡膠軟管、尼龍管和塑料管等。（1鋼管：分為焊接鋼管和無縫鋼管。鋼管能承受高壓，油液不易氧化，價格低廉，但是彎曲和裝配都比較困難。（2銅管：分為紫銅管和黃銅管。 紫銅管易彎曲成形，常用于小型設備及內(nèi)部裝配受限制的場合。其缺點是成本較高，易使液壓油氧化，抗振能力較弱。 黃銅管硬度高，但不如紫銅管那樣容易彎曲成形。 （3橡膠軟管：分為高壓軟管和低壓軟管兩種。高壓軟管最高承受壓力可達42

12、MPa。低壓軟管承受壓力一般在10MPa以下。 橡膠軟管安裝方便，不怕振動，能吸收部分液壓沖擊，常用于連接兩個具有相對運動的部件和低壓油路。 （4尼龍管：有軟管和硬管兩種。價格也比較便宜，多用于低壓管道中。 （5塑料管：價格低、易變形和強度低、易老化、壽命短，多用于回油管或泄漏油管。2. 油管尺寸的計算油管尺寸的計算（1油管內(nèi)徑：油管內(nèi)徑：（2油管壁厚：油管壁厚：一、油管一、油管 3. 油管的安裝要求油管的安裝要求 （1管路應盡量短，橫平豎直，轉彎少。管路應盡量短，橫平豎直，轉彎少。 （2管路盡量避免交叉，平行管間距要大于管路盡量避免交叉，平行管間距要大于10mm，以防接觸振動，并便于安裝管接

13、頭。，以防接觸振動，并便于安裝管接頭。 （3軟管直線安裝時要有軟管直線安裝時要有30左右的余量，左右的余量，以適應油溫變化、受拉和振動的需要。彎曲半以適應油溫變化、受拉和振動的需要。彎曲半徑要大于軟管外徑的徑要大于軟管外徑的9倍，彎曲處到管接頭的距倍，彎曲處到管接頭的距離至少等于外徑的離至少等于外徑的6倍。倍。一、油管一、油管 管接頭的種類很多： 以其通路數(shù)油口個數(shù)和方向來分：有直通式、直角式和三通式等； 以油管和管接頭的連接方式來分：有擴口式、焊接式、卡套式、軟管接頭和快速管接頭等。二、管接頭二、管接頭1.1.焊接式管接頭焊接式管接頭二、管接頭二、管接頭 具有結構簡單、制造方便、耐高壓和抗振

14、動、密封性能好等優(yōu)點，因而廣泛應用于高壓系統(tǒng)。2.擴口式管接頭擴口式管接頭二、管接頭二、管接頭結構較簡單，且造價低，一般適用于中、低壓系統(tǒng)。3.卡套式管接頭卡套式管接頭二、管接頭二、管接頭 采用卡套式管接頭連接，使用壓力可達，不用密封件，工作可靠，裝拆方便，且有良好的抗振性，但工藝比較復雜。4.橡膠軟管接頭橡膠軟管接頭二、管接頭二、管接頭 橡膠軟管接頭常有可拆式和扣壓式，上圖為扣壓式接頭。常用于工作壓力在 640 MPa 的液壓系統(tǒng)中。5. 快速管接頭快速管接頭二、管接頭二、管接頭 結構復雜、壓力損失大，常用于需要經(jīng)常拆裝和快速換接的回路中，其最高工作壓力可達 32 MPa 。第五節(jié)第五節(jié) 熱

15、交換器熱交換器 油箱中油液的溫度一般推薦為3050，最高不超過65，最低不低于15。對于高壓系統(tǒng)，為了避免漏油，油溫不應超過50。 因而，在液壓系統(tǒng)中，用熱交換器來調(diào)節(jié)控制油液溫度。熱交換器包括冷卻器和加熱器。1. 水冷式冷卻器水冷式冷卻器一、冷卻器一、冷卻器對流式多管冷卻器：冷卻效果好一、冷卻器一、冷卻器 翅片式冷卻器：冷卻效果好，體積小，重量輕1. 水冷式冷卻器水冷式冷卻器 2. 風冷式冷卻器風冷式冷卻器 風冷式冷卻器多采用自然通風冷卻，常分為翅管式和風冷式冷卻器多采用自然通風冷卻，常分為翅管式和翅片式。翅片式。 翅管風冷式冷卻器的油管外壁纏繞有鋁或銅翅片，其翅管風冷式冷卻器的油管外壁纏繞

16、有鋁或銅翅片，其傳熱系數(shù)是光管的三倍以上。傳熱系數(shù)是光管的三倍以上。 翅片風冷式冷卻器的結構原理與翅管風冷式冷卻器的翅片風冷式冷卻器的結構原理與翅管風冷式冷卻器的相似，采用強制通風冷卻時，效果更好。相似，采用強制通風冷卻時，效果更好。一、冷卻器一、冷卻器3. 冷卻器的符號冷卻器的符號一、冷卻器一、冷卻器不帶冷卻液流道指示的冷卻器液體冷卻的冷卻器電動風扇冷卻的冷卻器4. 冷卻器的安裝冷卻器的安裝冷卻器一般安裝在回油路及低壓管路上冷卻器一般安裝在回油路及低壓管路上一、冷卻器一、冷卻器 1. 采用流體阻力損失加熱采用流體阻力損失加熱 先啟動泵，讓其全部油液在高壓下經(jīng)溢流閥流回油箱，先啟動泵，讓其全部

17、油液在高壓下經(jīng)溢流閥流回油箱，泵的驅(qū)動功率完全轉化為熱能，使油液升溫。泵的驅(qū)動功率完全轉化為熱能，使油液升溫。 2. 采用蛇形管蒸氣加熱采用蛇形管蒸氣加熱 設置一獨立的循環(huán)回路，由液流經(jīng)蛇形管時蒸氣加熱。設置一獨立的循環(huán)回路，由液流經(jīng)蛇形管時蒸氣加熱。此時應注意：高溫介質(zhì)的溫度不得超過此時應注意：高溫介質(zhì)的溫度不得超過120，被加熱，被加熱的油液應具有足夠的流速，以免油液被燒焦。的油液應具有足夠的流速，以免油液被燒焦。二、加熱器二、加熱器3. 采用電熱器加熱采用電熱器加熱二、加熱器二、加熱器注意：（1應選用適當功率的加熱器。（2應盡可能采用多個電熱器組合形式進行加熱。（3電熱器長度要適中。（4

18、電熱器應水平安裝在油箱中。第六節(jié)第六節(jié) 密封裝置密封裝置 液壓缸中的壓力油可能通過固定部件的連接處和相對運動部件的配合處泄漏，這樣會使液壓缸的容積效率降低和油液發(fā)熱，影響液壓缸的工作性能，外泄漏還會污染工作環(huán)境。因而，液壓缸采用了適當?shù)拿芊庋b置來防止和減少油液泄漏，以及防止空氣和污染物的侵入。 液壓缸常用的密封方法有間隙密封和密封圈密封。一、間隙密封一、間隙密封 這種密封的摩擦力較小、結構簡單、耐高溫，但密封差、泄漏大、密封性能隨壓力升高而降低、配合面磨損無法補償。主要用于速度較高、壓力較小、尺寸小的中小型設備中。1. O形密封圈密封形密封圈密封二、密封圈密封二、密封圈密封 這種密封圈結構簡單

19、，密封性能良好，摩擦阻力較小，制造容易，成本低，體積小，安裝溝槽尺寸小，使用非常方便。2. Y形密封圈密封形密封圈密封二、密封圈密封二、密封圈密封 Y形密封圈因內(nèi)外唇邊對稱，既可用于軸用密封，也可用于孔用密封。它的密封性能可靠，摩擦力小，穩(wěn)定性好，壽命較長，常用于運動速度較高的液壓缸，適用于工作溫度為4080 ，工作壓力為 20 MPa 的場合。3. YX形密封圈密封形密封圈密封二、密封圈密封二、密封圈密封 YX形密封圈因內(nèi)外唇邊高度不等，短邊為密封邊，緊貼密封滑動表面，可降低滑動摩擦阻力，提高密封圈使用壽命；長邊與非滑動表面接觸，增加了壓縮量，使摩擦阻力增大，工作時不易竄動。此密封圈分為軸用

20、和孔用兩種。4. V形密封圈密封形密封圈密封二、密封圈密封二、密封圈密封 V形密封圈耐高壓，密封性能好，壽命長，但密封處的摩擦力較大，結構尺寸較大，檢修、拆換不便。主要用于大直徑、高壓高速柱塞或活塞和低速運動活塞桿的密封。其工作溫度為4080 ，工作壓力可達50 MPa 。第七節(jié)第七節(jié) 壓力表及壓力表開關壓力表及壓力表開關一、壓力表一、壓力表 注：壓力表必須直立安裝。為了防止壓力沖擊而損壞壓力表，常在壓力表的通道上設置阻尼小孔。二、壓力表開關二、壓力表開關 壓力油路與壓力表之間往往裝有一個壓力表開關，用來接通或切斷壓力表和測量點的通道。 壓力表開關按它所能測量點的數(shù)目不同，可分為一點式、三點式、六點式三種；按連接方式不同，可分為板式和管式兩種。二、壓力表開關二、壓力表開關K-6B型壓力表開關二、壓力表開關二、壓力表開關MS2型壓力表開關鞏固與練習 一、填空題 1油箱的作用是_、_、_和_。 2_的功用是不斷凈化油液。 3按濾芯材料和結構形式不同，過濾器有_、_、_、_及_過濾器。 4_是用來儲存壓力能的裝置。 5當液壓系統(tǒng)的原動機發(fā)生故障時，_可作為液壓缸的應急油源。 6液壓系統(tǒng)的元件一般是利用_和