液壓與氣液傳動(dòng)任務(wù)四液壓輔助裝置的選用

功用分類任務(wù)四液壓輔助裝置的選用創(chuàng)造必要條件，保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久地工作。蓄能器、濾油器、油箱、壓力計(jì)、壓力計(jì)開關(guān)、熱交換器等?！?.1

油箱1.油箱的功用和分類

油箱的主要功用是：①儲(chǔ)放系統(tǒng)工作用油；②散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的熱量；③分離油液中混入的空氣；④沉淀污物。按油箱液面是否與大氣相通，可分為開式油箱與閉式油箱。開式油箱廣泛用于一般的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；閉式油箱則用于水下和高空無(wú)穩(wěn)定氣壓或?qū)ぷ鞣€(wěn)定性與噪聲有嚴(yán)格要求處（空氣混入油液是工作不穩(wěn)定和產(chǎn)生噪聲的主要原因）。2.油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

初步設(shè)計(jì)時(shí)，油箱的有效容量可按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定，即（5.1）式中V——油箱的有效容量（L）；

k——系數(shù)，k值的選?。旱蛪合到y(tǒng)為k=2~4，中壓系統(tǒng)為k=5~7，中高壓或高壓大功率系統(tǒng)為k=6~12；

qn——液壓泵的流量（L/min）。對(duì)功率較大且連續(xù)工作的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以最后確定油箱容量。圖5.1所示的油箱結(jié)構(gòu)示意圖圖5.1油箱結(jié)構(gòu)示意圖1－回油管；2－泄油管；3－吸油管；4－空氣濾清器；5－安裝板；6－隔板；7－放油口；8－濾油器；9－清洗窗；10－液位計(jì)4.1.3油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求1.箱壁在保證強(qiáng)度和剛度的情況下要盡量薄，以利于散熱，通常油箱用2.5～5mm鋼板焊接而成,箱蓋、箱底可適當(dāng)加厚，箱底有適當(dāng)?shù)膬A斜，并設(shè)有放油孔。

2.吸油管和回油管的安裝距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)，并加隔板隔開，以利于冷卻、沉淀雜質(zhì)和釋放氣體。

3.吸油管端應(yīng)設(shè)有粗濾器，過(guò)濾能力應(yīng)為油泵流量的兩倍。吸油、回油管距箱底要大于二倍內(nèi)徑，距箱壁要大于三倍內(nèi)徑，且管端成45°坡口，面對(duì)箱壁。

4.箱蓋上設(shè)有加油、通氣孔和安放溫度計(jì)的孔。

5.根據(jù)需要可在油箱的適當(dāng)部位安裝冷卻器和加熱器。5.2蓄能器1.作輔助動(dòng)力源或應(yīng)急動(dòng)力源2.保壓和補(bǔ)償泄漏3.吸收液壓沖擊和消除壓力脈動(dòng)功用分類活塞式氣囊式氣瓶（隔膜）式

重力式彈簧式充氣式4.2.1.液壓蓄能器的類型

液壓蓄能器有各種結(jié)構(gòu)形狀，如圖所示。重力式液壓蓄能器由于體積龐大、結(jié)構(gòu)笨重、反應(yīng)遲鈍，在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中很少應(yīng)用。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中主要應(yīng)用有彈簧式和充氣式兩種。目前常用的是利用氣體壓縮和膨脹來(lái)儲(chǔ)存、釋放液壓能的充氣式液壓蓄能器。它主要有活塞式和皮囊式兩種。圖5.2液壓蓄能器1－重力式；2－彈簧式；3－活塞式；4－皮囊式；5－薄膜式

氣瓶式活塞式氣囊式分類

重錘式蓄能器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容量大，壓力穩(wěn)定，但結(jié)構(gòu)尺寸大而笨重，運(yùn)動(dòng)慣性大，反應(yīng)不靈敏，易漏油，有摩擦損失。原理重物重力<液壓力儲(chǔ)能重物重力>液壓力釋能特點(diǎn)彈簧式蓄能器原理彈簧彈力<液壓力儲(chǔ)能彈簧彈力>液壓力釋能特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)較靈敏，但容量小，易內(nèi)泄并有壓力損失，不適于高壓和高頻動(dòng)作的場(chǎng)合。一般可用于小容量、低壓系統(tǒng)，用作蓄能和緩沖。1-殼體2-彈簧

3-活塞

4-液腔

5-蓋

氣瓶式蓄能器容量大，但由于氣體混入油液中，影響系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，而且耗氣量大，需經(jīng)常補(bǔ)氣，僅適用于中、低壓大流量系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖5-3氣瓶式蓄能器

1—壓縮空氣2—?dú)忾T芯氣囊式蓄能器重量輕、尺寸小、安裝容易、維護(hù)方便、慣性小、反應(yīng)靈敏，但氣囊制造困難。既可用于蓄能、又可用于緩和沖擊、吸收脈動(dòng)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖5—5氣囊式蓄能器1—?dú)忾T芯2—?dú)んw3—?dú)饽?—限位閥蓄能器的使用和安裝1充氣式蓄能器中應(yīng)使用惰性氣體（一般為氮?dú)猓?蓄能器一般應(yīng)垂直安裝，油口向下。3必須用支架或支板將蓄能器固定，并遠(yuǎn)離熱源。4用作降低噪聲、吸收脈動(dòng)和沖擊的蓄能器應(yīng)盡可能靠近沖擊源。5蓄能器與管路之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣或檢修時(shí)用，與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止油液倒流保護(hù)泵與系統(tǒng)。6搬運(yùn)和拆裝時(shí)應(yīng)排出壓縮氣體—注意安全。4.3過(guò)濾器（濾油器）濾除油中雜質(zhì)，保持油液清潔。網(wǎng)式線隙式紙芯式燒結(jié)式磁性過(guò)濾器功用分類對(duì)過(guò)濾器的要求

1.濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下長(zhǎng)期工作；2.通流能力要大，壓力損失??；3.足夠的機(jī)械強(qiáng)度；4.易于清洗和更換，便于拆裝與維護(hù)。1、網(wǎng)式過(guò)濾器用金屬網(wǎng)包在支架上而成。一般裝在系統(tǒng)中泵入口處做粗濾，過(guò)濾精度為80—180μm。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清洗方便，通流能力大，壓降小，但過(guò)濾精度低，常用于吸油管路作吸濾器，對(duì)油液進(jìn)行粗濾。

4.3.2過(guò)濾器的類型圖5—6網(wǎng)式濾油器1—過(guò)濾網(wǎng)2—骨架2、線隙式過(guò)濾器特形金屬線纏繞在筒形芯架上，制成濾芯，利用線間間隙過(guò)濾雜質(zhì)。過(guò)濾精度為30-100μm,壓力損失0.03-0.06MPa結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過(guò)濾精度較高，通流能力大，但不易清洗，一般用于低壓回路或輔助回路.圖5-7線隙式濾油器

1－芯架；2－濾芯；3－殼體3、紙心過(guò)濾器結(jié)構(gòu):用微孔過(guò)濾紙折迭成星狀繞在骨架上形成，利用濾紙的微孔濾。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，過(guò)濾精度高，為5-30um,但通流能小，強(qiáng)度低，易堵塞，無(wú)法清洗，需經(jīng)常更換濾芯，壓力損失為0.08-0.4MPa,特別適用于精濾。過(guò)濾器頂部通常裝有污染指示器。5-8紙質(zhì)濾油器1－堵塞狀態(tài)發(fā)訊裝置；2－濾芯外層；3－濾芯中層；4－濾芯里層；5－支承彈簧4、燒結(jié)式過(guò)濾器結(jié)構(gòu):由顆粒狀錫青銅粉末壓制后燒結(jié)而成，利用顆粒之間的微小間隙過(guò)濾。特點(diǎn):強(qiáng)度高，抗沖擊性能好，抗腐蝕性好，耐高溫，過(guò)濾精度高，為10-100um,壓力損失為0.03-0.2MPa,制造簡(jiǎn)單，但易堵塞，難清洗，顆粒會(huì)脫落，一般用于精密過(guò)濾。金屬粉末燒結(jié)式濾油器1—外殼2—濾芯3—端蓋4、5—上下墊圈5、磁性過(guò)濾器利用磁鐵吸附油液中的鐵質(zhì)微粒，它常與其它形式慮心一起制成復(fù)合式過(guò)濾器，特別適用于機(jī)床液壓系統(tǒng)。1、對(duì)濾油器的選用

（1）有足夠的過(guò)濾精度。過(guò)濾精度是指通過(guò)濾芯的最大尖硬顆粒的大小，以其直徑d的公稱尺寸（單位）表示。其顆粒越小，精度越高。精度分粗（d≥100μm）、普通（d≥10100μm

）、精（d≥510μm

）和特精（d≥15μm

）四個(gè)等級(jí)。（2）要有足夠的通油能力。

（3）過(guò)濾精度應(yīng)滿足系統(tǒng)提出的要求。其過(guò)濾精度與系統(tǒng)工作壓力有關(guān)，它們的相互關(guān)系如表：過(guò)濾精度與工作壓力的關(guān)系（4）濾芯便于清洗更換。（5）足夠的耐久性。4.3.3濾油器的選用和安裝P（Pa）＜70×105＞70×105＞320×105≤210×105顆粒直徑（mm）≤0.025～0.05＜0.025≤0.01≤0.005過(guò)濾器的安裝安裝在泵的吸油路上安裝在泵的壓油路上安裝在回油路上安裝在系統(tǒng)的分支油路上單獨(dú)過(guò)濾系統(tǒng)

§4.4

管件及接頭4.4.1.管道1、種類和適用場(chǎng)合管道的種類和適用場(chǎng)合見表5.2。種類用途優(yōu)缺點(diǎn)鋼管

常在裝拆方便處用作壓力管道。中壓以上用無(wú)縫鋼管，常用的有10號(hào)、15號(hào)冷拔無(wú)縫鋼管，低壓用焊接鋼管。

能承受高壓、耐油、抗腐、不易氧化、剛性好，價(jià)格低廉，但裝配時(shí)不易彎曲成形。紫銅管

在中、低壓液壓系統(tǒng)中采用，機(jī)床中應(yīng)用較多，常配以擴(kuò)口管接頭，可用于儀表和裝配不便處。

裝配時(shí)彎曲方便，價(jià)高、抗振能力差、易使液壓油氧化，但易彎曲成形。尼龍管

液壓中、低壓和氣壓系統(tǒng)中使用，承壓能力因材料而異，其值為（2.8~8）MPa之間，最高耐壓可達(dá)16MPa，目前氣壓系統(tǒng)常用。

乳白色半透明，可觀察流動(dòng)情況。能代替部分紫銅管，價(jià)格低廉，加熱后可任意彎曲成形和擴(kuò)口，冷卻后即定形。但壽命較低。塑料管

只用作氣壓系統(tǒng)或低于0.5MPa的液壓回油管與泄油管。

耐油、價(jià)低、裝配方便，長(zhǎng)期使用會(huì)老化。橡膠軟管

高壓軟管是由耐油橡膠夾以1~3層鋼絲編織網(wǎng)或鋼絲纏繞層做成，適用于中高壓液壓系統(tǒng)。低壓膠管由耐油橡膠夾帆布制成，用于回油管路。

用于相對(duì)運(yùn)動(dòng)間的連接，分高壓和低壓兩種。裝接方便，能減輕液壓系統(tǒng)的沖擊，價(jià)貴，壽命2、安裝要求（a）管道應(yīng)盡量短，最好橫平豎直，轉(zhuǎn)彎少。為避免管道皺折，減少壓力損失，管道裝配時(shí)的彎曲半徑要足夠大。管道懸伸較長(zhǎng)時(shí)要適當(dāng)設(shè)置管夾（也是標(biāo)準(zhǔn)件）。（b）管道盡量避免交叉，平行管間距要大于10mm，以防接觸振動(dòng)并便于安裝管接頭。（c）軟管直線安裝時(shí)要有30%左右的余量，以適應(yīng)油溫變化、受拉和振動(dòng)的需要。彎曲半徑要大于9倍軟管外徑，彎曲處到管接頭的距離至少等于6倍外徑。（d）安裝之前要清洗。硬

管接頭

擴(kuò)口式管接頭

適用于銅，鋁管或薄壁鋼管，也可用來(lái)連接塑料管和尼龍管等低壓管道。接管穿入導(dǎo)套后擴(kuò)成喇叭口（約74～90），再用螺母把導(dǎo)套連同接管一起壓緊在接頭體的錐面上形成密封?？ㄌ资焦芙宇^

由接頭體、卡套和螺母這三個(gè)基本零件組成?？ㄌ资且粋€(gè)在內(nèi)圓端部帶有鋒利刃口的金屬環(huán)，刃口的作用是在裝配時(shí)切入被連接的油管而起連接和密封作用。這種管接頭軸向尺寸要求不嚴(yán)、拆裝方便，不須焊接或擴(kuò)口。但對(duì)油管的徑向尺寸精度要求較高。采用冷拔無(wú)縫鋼管，使用壓力可達(dá)32MPa。油管外徑一般不超過(guò)42mm。1-接頭體;2-接管;3-螺母;4-導(dǎo)套;5-組合墊圈卡套式管接頭焊接式管接頭

焊接管接頭制造工藝簡(jiǎn)單，工作可靠，擴(kuò)裝方便，對(duì)被連接的油管尺寸及表面精度要求不高，工作壓力可達(dá)32MPa以上，是目前應(yīng)用最廣泛的一種形式。

插入快換式接頭是氣壓管路專用接頭。它用于微型氣壓元件，邏輯元件小直徑軟管連接。其結(jié)構(gòu)如圖所示。使用時(shí)將軟管插入接頭體，管子插到頭后向外拉動(dòng)，卡頭即把管子卡緊，這樣就可實(shí)現(xiàn)管子的快速連接。當(dāng)需要拆下管子時(shí)，向里推動(dòng)卡頭，同時(shí)向外拉管子可將管子拔出?？鞊Q接頭

當(dāng)系統(tǒng)中某一局部不需要經(jīng)常供油時(shí)，或是執(zhí)行元件的連接管路要經(jīng)常拆卸時(shí)，往往采用快速接頭與高壓軟管配合使用。這種接頭在液壓和氣壓系統(tǒng)中均有應(yīng)用。4.5.