-課件-第1篇7章

1、第六章 輔助液壓元件 一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)除了包括液壓泵、液壓馬達(dá)、油缸及液壓控制閥等主要元件以外還包括有許多輔助元件，如：密封件、油管及管接頭、蓄能器、濾油器、油箱、冷卻器、加熱器等。它們對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的正常工作起著十分重要的作用。第一節(jié) 密封裝置 在液壓系統(tǒng)中漏油和油液污染是常見(jiàn)的毛病，因此密封的作用就是防止油液的泄漏（包括外部泄漏和內(nèi)部泄漏）以及防止外界的臟物灰塵和空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)。 密封的方法：接觸密封和間隙密封，其中接 觸密封又分為動(dòng)密封和靜密封。 接觸密封：是利用密封元件與零件的緊密接 觸而防止油液泄漏。 1、動(dòng)密封：允許密封處有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如活塞 上的密封等。 2、靜密封：是指密封處

2、無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如缸蓋、 泵蓋和管道法蘭等的接合面。間隙密封：利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件配合表面間的微 小間隙起密封作用，又稱(chēng)為非接觸 密封。其沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的密封元件。一 般滑閥的閥芯與閥體之間、柱塞與 柱塞孔之間采用間隙密封。第一節(jié) 密封裝置第一節(jié) 密封裝置常用密封件：O 形密封圈、唇形密封圈及活塞環(huán)等。O形密封圈既可以用于動(dòng)密封也可以用于靜密封，后兩者常用于動(dòng)密封。一、O形密封圈O形密封圈是一種圓形斷面的耐油橡膠環(huán)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，密封性和自封性好，阻力小，制造使用方便，得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)O形密封圈在密封部位安裝好后，由于 （圖b），在密封表面與密封槽的作用下而壓縮（圖c）。當(dāng)油液壓力較低時(shí)，O形圈的

3、彈性變形力使O形圈與密封表面 及槽低形成密封。在油液壓力較高時(shí)，它被擠向一側(cè)，并迫使O型圈更貼緊密封面（圖d）。但是當(dāng)壓力大于10MPa（對(duì)動(dòng)密封）或當(dāng)壓力大于32MPa（對(duì)靜密封）時(shí)要加擋圈。單向受壓時(shí)，在非受壓側(cè)加一擋圈；雙向受壓時(shí)，在其兩側(cè)各加一個(gè)擋圈（圖f、g）。0dH 工作原理（如圖所示）：第一節(jié) 密封裝置二、唇形密封圈 唇形密封圈都有一對(duì)與密封面接觸的唇邊，且唇口應(yīng)向著壓力高的一邊，以使唇邊張開(kāi)增強(qiáng)密封性（如圖1-7-3-a所示），當(dāng)油液壓力較低時(shí)，唇邊在安裝時(shí)的預(yù)壓縮起密封作用；當(dāng)油壓較高時(shí)，油壓作用在唇邊緊貼在密封面上，起到增強(qiáng)密封作用，而且壓力越高貼得越緊。 唇形密封圈一般用

4、于動(dòng)密封，特別是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封。 唇形密封圈按其斷面形狀可分為Y形、小Y形、 U形、V形、L形、K形、鼓形和蕾形等。常見(jiàn) 唇形密封圈的斷面形狀如圖所示。第一節(jié) 密封裝置三、其它密封裝置及密封材料 活塞環(huán)：也叫漲圈，是利用矩形斷面金屬環(huán)彈性變形的 漲力壓緊表面而實(shí)現(xiàn)密封的。 特點(diǎn)：壽命長(zhǎng)、阻力小、耐高溫、允許較高的相對(duì)速度。 活塞環(huán)上有切口，所以一個(gè)活塞上要安裝兩個(gè)， 且應(yīng)切口錯(cuò)開(kāi)。 防塵圈：用以刮除活塞 桿上的塵土等污物，以 防進(jìn)入液壓系統(tǒng)。常見(jiàn) 的一種防塵圈如右圖。第一節(jié) 密封裝置 密封帶：適用于各種液體、氣體管路的螺紋 接頭處的密封。其特點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)便、密封效 果好、安裝拆卸方便。由聚四氟

5、乙烯材料制作，具有良好的耐油性和耐化學(xué)性，能在-100 +250的范圍內(nèi)使用。 密封膠：是一種較新的密封材料。它在干燥固 化前具有流動(dòng)性，可容易地充滿(mǎn)兩結(jié)合面之間 的縫隙，其密封效果較好，按其密封原理和化 學(xué)成分可分為液態(tài)密封膠和厭氧密封膠兩大類(lèi)。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭一、油箱功用：儲(chǔ)油、散熱以及沉淀雜質(zhì)和分離油液中 的空氣。根據(jù)工況不同，油箱可以單獨(dú)設(shè)置（如支架泵 站）也可以利用機(jī)器內(nèi)部空間做為油箱（如采 煤機(jī)）。油箱要有足夠的有效容積（液面高度只占油箱 高度的80%時(shí)的油箱容積）。有效容積通常要大 于油泵每分鐘流量的三倍，對(duì)行走裝置可取為 1.52倍，低壓系統(tǒng)取24倍，中高壓系統(tǒng)取5

6、7倍。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭油箱結(jié)構(gòu)要求：1、吸油管和回油管的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)，吸油側(cè)和回油 側(cè)要用隔板隔開(kāi)，以增加油箱內(nèi)油液的循環(huán)距離， 有利于油液冷卻和氣泡逸出，并使雜質(zhì)多沉淀在回 油側(cè)，不易重新進(jìn)入系統(tǒng)。隔板高度不低于油面到 箱底高度的四分之三；2、吸油管離油箱底部達(dá)到距離應(yīng)不小于管徑的二倍， 距箱邊應(yīng)不小于管徑的三倍，以便油液流動(dòng)暢通。 吸油管入口處應(yīng)安裝網(wǎng)式粗濾油器；第二節(jié) 油箱、油管和管接頭3、回油管的管口必須浸入最低油面以下，以避免回油 時(shí)將空氣帶入，回油管口距油箱底部的距離也不小 于管徑的三倍?；赜凸芮谐?5的斜口，以增大排 油面積，回油口應(yīng)面向最近的箱壁；4、為避免臟物進(jìn)入

7、油箱，油箱應(yīng)有箱蓋，加油器應(yīng)有 濾油網(wǎng)。油箱還應(yīng)有通氣孔，使油面通大氣壓；5、為了便于清洗和放油，油箱底面應(yīng)有適當(dāng)坡度，并 有放油塞。此外，油箱側(cè)面還應(yīng)有表示油面高度的 指示器（油標(biāo)）。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭 圖1-7-5為單獨(dú)設(shè)置的油箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭二、油管分類(lèi)：常用油管分為硬管和軟管。 硬管：用于連接無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的液壓元件，主要有冷拔無(wú)縫鋼管、焊接鋼管、銅管、尼龍管和硬塑料管等。在低壓（1.6MPa）系統(tǒng)中可使用焊接鋼管，在高壓系統(tǒng)中多采用無(wú)縫鋼管。 特點(diǎn)：價(jià)格便宜、承受壓力高、裝配時(shí)不能任意彎曲，銅管適用范圍廣，紫銅承受壓力小（6.510MPa)，黃銅管承受壓力較

8、高（達(dá)25MPa）。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭 軟管：主要用于連接有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的液壓元件，在采煤機(jī)和液壓支架上可以見(jiàn)到這類(lèi)油管。低壓軟管是中間夾有幾層編織棉線(xiàn)或麻線(xiàn)的橡膠管；高壓油管是中間夾有幾層鋼絲編織層的橡膠管。常用的高壓軟管中的編織層多為12層。一層的可承受620MPa的壓力，二層鋼絲軟管耐壓可達(dá)60MPa。此外還有三到四層的超高壓軟管。 軟管的彎曲半徑應(yīng)不小于其外徑的9倍，彎曲點(diǎn)與接頭的距離不得小于外徑的6倍。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭三、管接頭 分類(lèi)：硬管管接頭和軟管管接頭兩大類(lèi)。 硬管管接頭又可分為三種形式：1、卡套式管接頭 結(jié)構(gòu)如圖1-7-6a所示。當(dāng)擰緊螺母時(shí)，卡套兩端的錐 面使

9、卡套產(chǎn)生彈性變形夾緊油管。接頭和元件之間用 螺紋連接。裝配方便，可用于高壓系統(tǒng)，但要是高精 度冷拔無(wú)縫鋼管。2、擴(kuò)口式管接頭 如圖1-7-6b所示，裝配接頭時(shí)，應(yīng)先將油管端部擴(kuò)口， 擰緊螺母時(shí)，擴(kuò)口部分被鍥緊而實(shí)現(xiàn)密封。使用于銅 管和薄壁鋼管，用于低于5MPa的液壓系統(tǒng)中。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭3、焊接式管接頭 如圖1-7-6c所示，這種管接頭利用緊貼的錐面實(shí)現(xiàn)密封。適用于連接管壁較厚的管，可用于小于8MPa的液壓系統(tǒng)中。 常用的軟管接頭有下述兩種：1、螺紋連接高壓軟管接頭 如圖1-7-7所示，剝?nèi)ネ馄さ膸т摻z編織層的高壓軟管4被扣壓在外套3和芯子2的中間，軟管和接頭是不可拆的。而接頭與接

10、頭之間是通過(guò)螺紋連接的。接頭間的密封靠芯子上的錐形孔與另一軟管芯子的錐形端的緊密對(duì)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的2、快速插銷(xiāo)連接軟管接頭 如圖1-7-8，接頭間的密封是利用芯子1上的O形圈2與 接頭套中的圓柱面配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，為防接頭脫開(kāi)，用 U形卡子3把芯子和接頭套連接起來(lái)。這種接頭密封 性好，拆裝十分方便，應(yīng)用廣泛，煤礦液壓支架上的 管接頭多為這種快速接頭。第三節(jié) 濾油器一、濾油器的作用和過(guò)濾精度作用：使系統(tǒng)中的油液保持清潔，防止混入雜質(zhì)使液壓 元件中的相對(duì)滑動(dòng)部分的磨損加劇，使閥芯卡死，堵塞節(jié)流小孔，加速密封材料的磨損，最終縮短 液壓系統(tǒng)和元件的使用壽命。過(guò)濾精度：是指濾油器能夠?yàn)V過(guò)的最球形顆粒尺寸，又 稱(chēng)絕

11、對(duì)精度（單位是 ）。過(guò)濾精度等級(jí)有四種：粗濾油器（100），普通濾油 器（2540），精濾油器（10 15）和超精濾油器（35）。m第三節(jié) 濾油器二、濾油器的類(lèi)型和應(yīng)用場(chǎng)合常用濾油器有：網(wǎng)式濾油器（圖1-7-9）線(xiàn)隙式濾油器（圖1-7-10）紙質(zhì)濾油器（圖1-7-11）燒結(jié)式濾油器（圖1-7-12）磁性濾油器（圖1-7-13）應(yīng)用場(chǎng)合和特性見(jiàn)表1-7-1液壓職能符號(hào)（見(jiàn)圖1-7-14）第三節(jié) 濾油器三、濾油器在系統(tǒng)中常見(jiàn)的安裝位置1、安裝在吸油管路上（圖1-7-15）這種安裝位置可以保護(hù)液壓系統(tǒng)中的所有元件，特別是油泵不受雜質(zhì)影響。但油泵的吸油阻力增大，并且當(dāng)濾油器堵塞時(shí)，油泵的工作情況惡化。

12、這種位置常安裝較粗的濾油器。第三節(jié) 濾油器2、安裝在油泵的排油口管路上（圖1-7-16）。這種安裝位置可保護(hù)除油泵外的其他液壓元件。但在高壓情況下，需要濾芯有一定的強(qiáng)度和剛度。一般在濾油器旁并聯(lián)一單向閥或順序閥作為保護(hù)，其開(kāi)啟壓力略低于濾油器的最大允許壓差。在這個(gè)位置上通常安裝精濾油器。3、安裝在回油管路上（圖1-7-17）。這種安裝位置不能直接防止雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)各元件中，但保證流回油箱的油液是清潔的。其主要優(yōu)點(diǎn)是：它既不會(huì)在主油路造成壓力降，又不承受系統(tǒng)的工作壓力。4、安裝在支流管路上和裝在輔助油泵上的排油管路上等（圖1-7-18）5、單獨(dú)過(guò)濾。用一個(gè)液壓泵和過(guò)濾器單獨(dú)組成一個(gè)獨(dú)立于系統(tǒng)之外的

13、過(guò)濾回路。第三節(jié) 濾油器四、濾油器的選擇 選擇濾油器可根據(jù)過(guò)濾精度、許用差壓、流通能力和工作壓力等條件挑選。一般要作如下考慮：1、確定過(guò)濾精度時(shí)，應(yīng)使其滿(mǎn)足系統(tǒng)中關(guān)鍵元件對(duì)過(guò) 濾精度的要求，還應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際可行性；2、濾芯的強(qiáng)度要與所受油壓相適應(yīng)，以免濾芯受油壓 作用而損壞；3、所選濾油器的通流能力必須滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求，即濾 油器必須滿(mǎn)足以通過(guò)系統(tǒng)中安裝濾油器處的最大流 量，而且還要有一定的裕度。一般安裝在吸油管路中 的網(wǎng)式濾油器的通流能力大于2倍的油泵流量；4、如果單個(gè)濾油器不能滿(mǎn)足要求，也可以使用兩個(gè)濾油 器并聯(lián)使用。第三節(jié) 濾油器五、濾油器的清洗和更換 對(duì)紙質(zhì)濾油器來(lái)說(shuō)不存在清洗問(wèn)題

14、，當(dāng)濾 芯過(guò)臟時(shí)，更換新的濾芯即可。網(wǎng)式和線(xiàn) 隙式濾芯過(guò)臟時(shí)，先用溶劑脫脂，毛刷清 掃，水壓清洗，然后壓氣吹凈、干燥和組 裝。 濾芯的清洗方法可根據(jù)濾芯材料及使用狀 態(tài) 適當(dāng)選用。第四節(jié) 蓄能器和冷卻器一、蓄能器主要作用：儲(chǔ)蓄液壓能1、作為輔助動(dòng)力源。當(dāng)工作元件需要較多的流量時(shí)，蓄能器與油泵可同時(shí)提供壓力油；當(dāng)工作元件需要的流量少時(shí)，多余的油可儲(chǔ)存在蓄能器中；當(dāng)系統(tǒng)的壓力達(dá)到蓄能器的預(yù)定值后，可使油泵卸載。所以在短時(shí)和間隙工作的液壓系統(tǒng)中，使用蓄能器可以減少油泵的功率。2、維持系統(tǒng)的壓力。當(dāng)液壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)或進(jìn)行卸荷時(shí)，蓄能器能把儲(chǔ)存的壓力油供給系統(tǒng)，補(bǔ)償系統(tǒng)的泄漏，維持系統(tǒng)的壓力。3、緩和液壓沖擊和消除脈動(dòng)的影響。 類(lèi)型：彈簧式、重錘式、氣液直接 接觸式、活塞式、隔膜式和 氣囊式等。 圖1-7-19是氣囊式蓄能器。 圖中3是用特殊耐油橡膠制成的。氣 囊固定在殼體2的上半部，殼體由高 強(qiáng)度無(wú)縫鋼管制造。氣體從氣門(mén)1充 入，氣囊外部為壓力油。蓄能器的 下部有一受彈簧力作用的提升閥， 它的作用是防止油液全部排出后氣 囊膨脹到容器外，氣囊中的充氣壓 力一般相當(dāng)于油液最低工作壓力的 60%70%。第四節(jié) 蓄能器和冷卻器 氣囊式蓄能器優(yōu)點(diǎn)：油液和氣體隔離，能有效地防止氣體進(jìn)入油液中；橡膠囊慣性小反應(yīng)速度快；尺寸小，重量輕；安裝維護(hù)方便二、冷卻器和加熱器 冷