-課件-第1篇7章

1、第六章 輔助液壓元件 一個完整的液壓系統(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。它們對整個液壓系統(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、動密封：允許密封處有相對運動，如活塞 上的密封等。 2、靜密封：是指密封處

2、無相對運動，如缸蓋、 泵蓋和管道法蘭等的接合面。間隙密封：利用相對運動零件配合表面間的微 小間隙起密封作用，又稱為非接觸 密封。其沒有專門的密封元件。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密封也可以用于靜密封，后兩者常用于動密封。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，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，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（對動密封）或當(dāng)壓力大于32MPa（對靜密封）時要加擋圈。單向受壓時，在非受壓側(cè)加一擋圈；雙向受壓時，在其兩側(cè)各加一個擋圈（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，以使唇邊張開增強(qiáng)密封性（如圖1-7-3-a所示），當(dāng)油液壓力較低時，唇邊在安裝時的預(yù)壓縮起密封作用；當(dāng)油壓較高時，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、于動密封，特別是往復(fù)運動的密封。 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 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 漲力壓緊表面而實現(xiàn)密封的。 特點：壽命長、阻力小、耐高溫、允許較高的相對速度。 活塞環(huán)上有切口，所以一個活塞上要安裝兩個， 且應(yīng)切口錯開。 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 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。其特點是：操作簡便、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 化前具有流動性，可容易地充滿兩結(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。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭一、油箱功用：儲油、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，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為單獨設(shè)置的油箱結(jié)構(gòu)簡圖。第二節(jié) 油箱、油管和管接頭二、油管分類：常用油管分為硬管和軟管。 硬管：用于連接無相對運動的液壓元件，主要有冷拔無縫鋼管、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)中多采用無縫鋼管。 特點：價格便宜、承受壓力高、裝配時不能任意彎曲，銅管適用范圍廣，紫銅承受壓力?。?.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運動的液壓元件，在采煤機(jī)和液壓支架上可以見到這類油管。低壓軟管是中間夾有幾層編織棉線或麻線的橡膠管；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：硬管管接頭和軟管管接頭兩大類。 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，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 度冷拔無縫鋼管。2、擴(kuò)口式管接頭 如圖1-7-6b所示，裝配接頭時，應(yīng)先將油管端部擴(kuò)口， 擰緊螺母時，擴(kuò)口部分被鍥緊而實現(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壓來實現(xiàn)的2、快速插銷連接軟管接頭 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實現(xiàn)的，為防接頭脫開，用 U形卡子3把芯子和接頭套連接起來。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 元件中的相對滑動部分的磨損加劇，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。過濾精度：是指濾油器能夠濾過的最球形顆粒尺寸，又 稱絕

11、對精度（單位是 ）。過濾精度等級有四種：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、濾油器的類型和應(yīng)用場合常用濾油器有：網(wǎng)式濾油器（圖1-7-9）線隙式濾油器（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)用場合和特性見表1-7-1液壓職能符號（見圖1-7-14）第三節(jié) 濾油器三、濾油器在系統(tǒng)中常見的安裝位置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，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)，其開啟壓力略低于濾油器的最大允許壓差。在這個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)點是：它既不會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、單獨過濾。用一個液壓泵和過濾器單獨組成一個獨立于系統(tǒng)之外的

13、過濾回路。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、確定過濾精度時，應(yīng)使其滿足系統(tǒng)中關(guān)鍵元件對過 濾精度的要求，還應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性和實際可行性；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足系統(tǒng)的要求，即濾 油器必須滿足以通過系統(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、如果單個濾油器不能滿足要求，也可以使用兩個濾油 器并聯(lián)使用。第三節(jié) 濾油器五、濾油器的清洗和更換 對紙質(zhì)濾油器來說不存在清洗問題

14、，當(dāng)濾 芯過臟時，更換新的濾芯即可。網(wǎng)式和線 隙式濾芯過臟時，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：儲蓄液壓能1、作為輔助動力源。當(dāng)工作元件需要較多的流量時，蓄能器與油泵可同時提供壓力油；當(dāng)工作元件需要的流量少時，多余的油可儲存在蓄能器中；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)液壓泵停止運轉(zhuǎn)或進(jìn)行卸荷時，蓄能器能把儲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的影響。 類型：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)度無縫鋼管制造。氣體從氣門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：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