流體傳動(dòng)與控制第六章

流體傳動(dòng)與控制第六章第1頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月液壓系統(tǒng)中除了動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件外，油箱、濾油器、蓄能器、壓力表、密封裝置、管件等，都稱為液壓系統(tǒng)輔助元件。第2頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月

功用

(1)防止內(nèi)、外泄漏，保持系統(tǒng)的工作壓力

(2)保護(hù)環(huán)境，提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量

(3)節(jié)能

6.1密封裝置第3頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）具有良好的密封性能，有適宜的彈性，能補(bǔ)償誤差和磨損，隨壓力的升高能自動(dòng)提高密封性能；（2）具有良好的相容性。與液體和氣體介質(zhì)以及金屬材料相容；（3）摩擦力小，壽命長；（4）耐磨性好，抗腐蝕能力強(qiáng)，工作壽命長。（5）結(jié)構(gòu)簡單、制造使用、維修方便。對密封的要求第4頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）按照被密封部分的運(yùn)動(dòng)特性分

1）固定連接件間的密封，簡稱定密封；

2）相對運(yùn)動(dòng)連接件間的密封，簡稱動(dòng)密封。

（2）按照密封的作用原理分

1）非接觸式密封，如間隙密封和迷宮式密封；

2）接觸式密封，采用各種形狀的密封圈。密封的分類第5頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月密封原理－安裝時(shí)圖a），

－加壓力油后圖b）特點(diǎn)

－結(jié)構(gòu)簡單緊湊、裝拆方便、磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償，使用壽命短。

應(yīng)用－靜密封＜32Mpa，

－作動(dòng)密封＜10Mpa“O”形密封圈第6頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月“Y”形密封圈密封原理－唇口端對著壓力高的一側(cè)

－壓力使唇口貼緊壁面特點(diǎn)

－密封性好、阻力小、壽命長。

應(yīng)用－往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封＜20Mpa第7頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月“V”形密封圈結(jié)構(gòu)組成－壓環(huán)、V形圈、支撐環(huán)密封原理－開口端對著壓力高的一側(cè)

－壓環(huán)、支撐環(huán)壓力使V形圈唇口貼緊壁面特點(diǎn)

－密封性好、耐高壓、壽命長。

應(yīng)用－＜50Mpa的活塞、活塞桿的運(yùn)動(dòng)密封第8頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月活塞環(huán)密封密封原理－金屬彈性變形的張力壓緊被密封表面而實(shí)現(xiàn)密封的特點(diǎn)

－泄漏量大、加工工藝復(fù)雜、成本較高，適用于高溫、高速工況、壽命長

應(yīng)用－往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封＜50Mpa第9頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月旋轉(zhuǎn)密封1－骨架；2－油封；3－彈簧結(jié)構(gòu)組成－油封、金屬骨架和自緊螺旋彈簧密封原理－油封裝的過盈量產(chǎn)生抱緊力，自緊螺旋彈簧也產(chǎn)生抱緊力，唇邊始終與軸頸接觸密封應(yīng)用用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封第10頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月組合式密封裝置1－格萊圈；2、3－O形密封圈；4－斯特圈結(jié)構(gòu)組成－O形圈、滑環(huán)、支撐環(huán)特點(diǎn)

－壽命長、摩擦阻力小

應(yīng)用－＜50Mpa的活塞、活塞桿的運(yùn)動(dòng)密封第11頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）作輔助動(dòng)力源，短期大量供油（2）保壓和補(bǔ)充泄漏（3）作應(yīng)急動(dòng)力源（4）吸收壓力沖擊和消除壓力脈動(dòng)6.2.1蓄能器功用6.2蓄能器第12頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月13

蓄能器的類型a）活塞式；b）彈簧式；c）氣瓶式；d）氣囊式第13頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月保壓和補(bǔ)充泄漏吸收沖擊和消除壓力沖擊作輔助或緊急動(dòng)力源1－順序閥；2－二位二通換向閥；3－溢流閥蓄能器的應(yīng)用第14頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月蓄能器一般應(yīng)垂直安裝，油口向下，充氣閥向上。用于吸收沖擊壓力和脈動(dòng)壓力的蓄能器應(yīng)安裝在震源附近。裝在管路上的蓄能器，必須用支持板或支架固定。蓄能器與管路系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥便于充氣和檢修蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止液壓泵停轉(zhuǎn)或卸荷時(shí)蓄能器存儲(chǔ)的油液倒流。蓄能器的安裝第15頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月16

蓄能器的容量計(jì)算

V--可供液容積又稱工作容積容量是選用蓄能器的依據(jù)，其大小視用途而異。以皮囊式蓄能器為例加以說明。第16頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月17

(1)作輔助動(dòng)力源時(shí)的容量計(jì)算

當(dāng)蓄能器作動(dòng)力源時(shí)，蓄能器儲(chǔ)存和釋放的壓力油容量和皮囊中氣體體積的變化量相等—皮囊的充氣壓力—皮囊充氣體積，此時(shí)皮囊充滿殼體內(nèi)腔，故亦即蓄能器容量—系統(tǒng)最高工作壓力，即泵對蓄能器充油結(jié)束時(shí)的壓力—皮囊被壓縮后相應(yīng)于時(shí)的氣體體積

—系統(tǒng)最低工作壓力，即蓄能器向系統(tǒng)供油結(jié)束時(shí)的壓力—?dú)怏w膨脹后相應(yīng)于時(shí)的氣體體積

蓄能器容量第17頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月18

(2)用來吸收沖擊用時(shí)的容量計(jì)算當(dāng)蓄能器用于吸收沖擊時(shí)，一般按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算緩沖最大沖擊力時(shí)所需要的蓄能器最小容量，即式中：—允許的最大沖擊(MPa)—閥口關(guān)閉前管內(nèi)壓力(MPa)—用于沖擊的蓄能器的最小容量(L)L—發(fā)生沖擊的管長，即壓力油源到閥口的管道長度(m)t—閥口關(guān)閉的時(shí)間(s)，突然關(guān)閉時(shí)取t=0第18頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3過濾器液壓油污染引起的系統(tǒng)故障75％。過濾器可以對污染的油液凈化。過濾精度是衡量過濾器的重要性能指標(biāo)。過濾精度：過濾掉的雜質(zhì)顆粒的公稱尺寸（μm

）度量。按過濾精度分為：粗（100μm

以上）、普通（10～100μm）、精（5～10μm）、特精（5μm以下）過濾器。分類：

按濾芯形式：網(wǎng)式、線隙式、紙芯式、燒結(jié)式、磁式等；

按連接方式：管式、板式、法蘭式、進(jìn)油口等。第19頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月過濾器一般由濾芯(或?yàn)V網(wǎng))和殼體構(gòu)成，由濾芯上無數(shù)個(gè)微小間隙或小孔構(gòu)成通流面積。當(dāng)混入油中的污物（雜質(zhì)）大于微小間隙或小孔時(shí)，雜質(zhì)被阻隔而濾清出來。若濾芯使用磁性材料時(shí)，可吸附油中能被磁化的鐵粉雜質(zhì)。過濾器的類型和結(jié)構(gòu)第20頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月21

一般對過濾器的基本要求是：

(1)能滿足液壓系統(tǒng)對過濾精度要求，即能阻擋一定尺寸的雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)。

(2)濾芯應(yīng)有足夠強(qiáng)度，不會(huì)因壓力而損壞。

(3)通流能力大，壓力損失小。

(4)易于清洗或更換濾芯。系統(tǒng)類別潤滑傳動(dòng)系統(tǒng)伺服工作壓力(MPa)0~2.5

1414~32

32

21精度d(

m)

10025~50

25

10

5各種液壓系統(tǒng)的過濾精度要求過濾器的選用及安裝第21頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月過濾器的安裝位置液壓系統(tǒng)中過濾器幾種可能的安裝位置第22頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月油箱的作用：儲(chǔ)油、散熱、沉淀雜質(zhì)、逸出空氣。油箱的作用6.4油箱油箱可分為開式和閉式兩種，液壓系統(tǒng)中大多數(shù)采用開式油箱。第23頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月油箱的結(jié)構(gòu)開式油箱大部分是以鋼板焊接而成第24頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)隔板將吸油區(qū)和回油區(qū)隔開，以利于散熱、沉淀污物和分離氣泡。油箱底面應(yīng)略帶斜度，并在最低處設(shè)放油螺塞。油箱上部設(shè)置空氣濾清器（有時(shí)兼有加油和通氣的作用），規(guī)格按泵的流量選用。油箱側(cè)面設(shè)置油位計(jì)和溫度計(jì)。吸油管和回油管遠(yuǎn)離，以利于散熱和沉淀雜質(zhì)。系統(tǒng)泄漏油管盡量單獨(dú)接入油箱，控制閥的泄漏油管端部應(yīng)在油面之上，避免產(chǎn)生背壓。開式油箱結(jié)構(gòu)第25頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月油箱的容量油箱容積確定：

建議油箱有效容積為液壓泵每分鐘流量的3倍以上（行走機(jī)械取2倍）。通常根據(jù)系統(tǒng)工作壓力確定有效容積低壓系統(tǒng)：中壓系統(tǒng)：

q為液壓泵的流量對功率較大且連續(xù)工作的液壓系統(tǒng)，必要時(shí)還要進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以此確定油箱容量。

第26頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月油溫過高（>80℃）易使油液變質(zhì)污染，需要對油液冷卻。油溫過低（<15℃）會(huì)造成系統(tǒng)啟動(dòng)、吸入困難，產(chǎn)生空穴，需要對油液加熱。加熱器冷卻器6.5熱交換器第27頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月必須采用冷卻器來抑制油溫的原因有：1）因機(jī)械整體的體積和空間使油箱的大小受到限制；2）因經(jīng)濟(jì)上的理由，需要限制油箱的大小等；3）需要把液壓油的溫度控制得更低。油冷卻器可分成水冷式和氣冷式兩大類。冷卻器第28頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月水冷式蛇形管式（散熱面積小，油的流動(dòng)速度低，冷卻效率低）；多管式（冷卻效果好，大功率系統(tǒng)多采用）；第29頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月風(fēng)冷式（水源不變，如行走設(shè)備和野外工作機(jī)械）翅管式和翅片式。翅片式第30頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月油冷卻器安裝在熱發(fā)生體附近，且液壓油流經(jīng)油冷卻器時(shí)，壓力不得大于1MPa。有時(shí)必須以安全閥來保護(hù)，以使它免于高壓的沖擊而造成損壞。1）熱發(fā)生源，如溢流閥附近，如圖示。2）回油路上冷卻溢流閥流出油液的回路冷卻器裝在回油側(cè)的回路油冷卻器安裝的場所第31頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月3）如液壓裝置很大且運(yùn)轉(zhuǎn)的壓力很高，此時(shí)使用獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)，如圖所示。獨(dú)立冷卻回路油冷卻器安裝的場所第32頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月在液壓系統(tǒng)中所有的元件，包括輔件在內(nèi)，全靠管件和管接頭連接而成、管道和管接頭的重量約占液壓系統(tǒng)總重量的1/3。它們的分布遍及整個(gè)系統(tǒng)。6.6管系元件第33頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月

油管材料可用金屬管或橡膠管，選用時(shí)由耐壓、裝配的難易來決定。（1）吸油管路和回油管路一般用低壓的有縫鋼管，也可使用橡膠和塑料軟管；（2）在中、低壓油路中常使用銅管；（3）高壓油路一般使用冷拔無縫鋼管、不銹鋼管，必要時(shí)也采用價(jià)格較貴的高壓軟管。高壓軟管安裝方便，可以吸收振動(dòng)；油管材料第34頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月管接頭硬管接頭

按管接頭和管道的連接方式分，有

擴(kuò)口式管接頭卡套式管接頭焊接式管接頭第35頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月36

當(dāng)旋緊螺帽3時(shí)，通過套管2使被連接管1端部的擴(kuò)口壓緊在接頭體4的錐面上。被擴(kuò)口的管子只能是薄壁且塑性良好的管子如銅管。此種接頭的工作壓力不高于8MPa。擴(kuò)口式管接頭

1—管子；2—套管；3—螺帽；4—接頭本體擴(kuò)口式管接頭第36頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月37

卡套式管接頭

1一被連接管；2一螺帽；3一卡套；4一接頭本體擰緊接頭螺母2后，卡套3發(fā)生彈性變形便將管子1夾緊。它對軸向尺寸要求不嚴(yán)，裝拆方便，但對連接用管道的尺寸精度要求較高?？ㄌ资焦芙宇^第37頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月38

焊接式管接頭制作簡單、工作可靠，對被連接的管件尺寸精度要求不高，工作壓力可達(dá)32MPa或更高。缺點(diǎn)是對焊接質(zhì)量要求較高。它是目前應(yīng)用最多的一種管接頭。焊接式管接頭焊接式