大型養(yǎng)路機械液氣壓傳動技術 課件 05液壓輔助裝置

單元五液壓輔助元件液壓系統(tǒng)中的輔助元件，是指除動力元件、執(zhí)行元件、控制元件和工作介質(zhì)以外的其它各種元件，如蓄能器、過濾器、壓力計、密封件、熱交換器、油箱、油管和管接頭等，它們是液壓系統(tǒng)中必不可少的組成部分。液壓輔助元件在液壓系統(tǒng)中數(shù)量多、分布廣、對液壓元件和系統(tǒng)的正常工作、工作效率、使用壽命等影響極大，必須予以高度重視。除油箱需根據(jù)系統(tǒng)自行設計以外，其它輔助元件均已實現(xiàn)標準化和系列化，在設計、制造和使用液壓設備時，應注意合理選用。學習項目一密封件密封件的作用是防止油液泄露及外界灰塵和異物侵入，以保證系統(tǒng)容積效率，減少環(huán)境污染。密封的基本原理是除間隙密封外，都是利用密封件使相鄰兩個耦合面表面的間隙控制在需要密封的液體能通過的最小間隙以下。此最小間隙由液體的壓力、粘度和分子量決定。一、密封的分類根據(jù)兩個需要密封的耦合面間有無相對運動，密封可分為動密封和靜密封兩大類。按其工作原理不同，密封可分為非接觸式和接觸式，非接觸式密封主要是指間隙密封，接觸式主要是指密封件密封。二、常見的密封方法及其特點——間隙密封對配合面的加工精度和表面粗糙度提出了較高的要求。合理的配合間隙可使這種密封形式的摩擦力較小且泄漏量也不大。間隙密封是非接觸式密封，主要用于速度較高、壓力較小、尺寸較小的液壓缸與活塞配合處，此外也廣泛用于各種泵、閥的柱塞配合中。這種密封圈結構簡單，密封性能良好，摩擦阻力較小，成本低，體積小，安裝溝槽尺寸小，使用非常方便。但使用時需要合適的預壓縮量

。O形密封圈常用于直線往復運動和回轉(zhuǎn)運動的密封，這種密封圈的缺點是，當壓力較高或溝槽尺寸選擇不妥時，密封圈容易披擠出，從而造成密封圈損壞。二、常見的密封方法及其特點——密封圈密封O形密封圈

唇形密封圈的共同特點是都具有與密封面相接觸的唇邊，安裝時唇口對著高壓一側(cè)，低壓是靠預壓縮密封，高壓時靠唇邊貼緊密封面密封，壓力越高貼得越緊，具有磨損后自動補償?shù)哪芰?。二、常見的密封方法及其特點——密封圈密封唇形密封圈唇形密封圈（Y形密封圈密封）Y形密封圈是一種密封性、穩(wěn)定性和耐壓性較好，摩擦阻力小，安裝方便，壽命較長的密封圈，主要用于往復運動的密封。二、常見的密封方法及其特點——密封圈密封唇形密封圈（Yx形密封圈）Yx形密封圈是由Y形密封圈改進設計而成的，其截面高度與寬度之比大于2，不易翻轉(zhuǎn)，且兩個唇邊的高度不等。Yx形密封圈具有滑動摩擦阻力小，耐磨性好，穩(wěn)定性好，不易翻轉(zhuǎn)，壽命長等特點，主要用于往復運動的密封。V形密封圈由支承環(huán)、密封環(huán)和壓環(huán)三部分疊臺組成。密封壓力高時，可增加密封環(huán)的數(shù)量。V形密封圈耐高壓，密封性能好，但密封處摩擦力較大。多用于液壓缸端蓋與活塞桿之間的動密封。二、常見的密封方法及其特點——密封圈密封唇形密封圈（V形密封圈）二、常見的密封方法及其特點——密封圈密封組合式密封組合式密封是指由兩個或兩個以上元件組合而成的密封裝置，最常見的是由鋼圈和耐油橡膠組成的組合密封墊圈，另外由聚四氟乙烯和耐油橡膠組成的橡膠組合密封裝置也因其耐高溫、耐高壓、耐高速、低摩擦因數(shù)、壽命長等特點，得到廣泛的應用。組合式密封（組合密封墊圈）主要用在管接頭或放油塞等的端面密封，安裝時外圈緊貼兩密封面，內(nèi)圈厚度h與外圈厚度H之差為橡膠的壓縮量。組合密封墊圈安裝方便，密封可靠，應用廣泛。二、常見的密封方法及其特點——密封圈密封組合式密封（橡膠組合密封裝置）橡膠組合密封裝置中的0形密封圈不與密封面直接接觸，不存在磨損、扭轉(zhuǎn)等問題，對聚四氟乙烯密封環(huán)起增加彈力的作用；而與密封面直接接觸的格來圈或斯特圈是由聚四氟乙烯制成的，它的摩擦因數(shù)極低，耐磨性好，具有自潤滑性，不存在橡膠密封時低速的爬行現(xiàn)象，將兩者結合起來，互相取長補短，可構成新式的組合式密封。這種密封結構可以耐高壓，而且摩擦力很小?；钊h(huán)密封依靠裝在活塞環(huán)形槽內(nèi)的彈性金屬環(huán)緊貼缸筒內(nèi)壁實現(xiàn)密封。密封效果比間隙密封好，適應的壓力和溫度范圍很寬，能自動補償磨損和溫度變化的影響，能在高速中工作，摩擦力小，工作可靠，壽命長，但不能完全密封。活塞環(huán)的加工復雜，缸筒內(nèi)表面加工精度要求高，一般用于高壓、高速和高溫的場合。二、常見的密封方法及其特點——活塞環(huán)密封防塵圈設置在活塞桿或柱塞密封圈的外部，主要用來刮除活塞桿上的臟物，防止外界灰塵、沙粒等異物進入液壓缸內(nèi)，從而可以防止液壓油被污染導致液壓元件的磨損，以避免影響液壓系統(tǒng)的工作和液壓元件的使用壽命。分為骨架式和無骨架式兩種。二、常見的密封方法及其特點——防塵圈油封是用于防止旋轉(zhuǎn)處工作介質(zhì)或潤滑油外泄的密封件，同時也可以防止外界臟物侵入，又稱為回轉(zhuǎn)軸密封圈。分為骨架式和無骨架式兩種。主要用于液壓泵、液壓馬達和擺動馬達等的轉(zhuǎn)動軸的密封，以防止油液外泄和灰塵侵入，油封必須在有潤滑的情況下工作。二、常見的密封方法及其特點——油封密封件在更換安裝過程中必須注意下列幾點：1）熟悉密封件結構，掌握拆除、安裝順序。拆除所用的工具必須恰當，防止因選用工具不當而造成密封部位缺陷。有些密封件更換需要使用專用工具。2）安裝前要檢查密封件質(zhì)量和密封槽尺寸、表面狀況。密封件質(zhì)量不好（變形、傷痕、飛邊、毛刺）、庫存時間過長（老化）都不準使用。密封槽有磕碰和劃傷應修整。3）O形圈、唇形圈在安裝時所通過的軸端、孔端必須有倒棱式修圓及引入導角。4）安裝0形圈、唇形圈需要通過外螺紋和退刀槽時。三、常用密封件的安裝5）為了減少裝配阻力及損傷，應在密封圈安裝通過部位涂潤滑脂或工作油；應避免密封圈有過大的拉伸，以免引起塑性變形。應防止帶入鐵屑、砂土及棉紗等雜物。6）安裝唇形密封圈，除應使唇口正對壓力油方向外，還特別要分清楚軸用密封件和孔用密封件。三、常用密封件的安裝7）安裝V形夾織物橡膠密封圈時，如不能從軸向裝入，或者當規(guī)格不能滿足需要而選用相鄰大小規(guī)格的密封圈時，可切口安裝(注意純橡膠密封圈不能切口安裝)。切口的方向是從密封圈的唇邊開始向底邊呈45°；相鄰密封圈的切口必須相互交錯90°。（2個時則交錯180°）安裝。8）采用皮革密封件或擋圈時，應在液壓油中浸泡至少24h。三、常用密封件的安裝學習項目二油管和管接頭液壓系統(tǒng)用油管傳送液體，用管接頭把油管、液壓元件連接起來。油管和管接頭應具有足夠的強度，良好的密封性，并且壓力損失小，裝拆方便。一、油管1.油管的種類及用途液壓傳動系統(tǒng)常用的油管分為金屬管、橡膠軟管兩大類。金屬管包括無縫鋼管、純銅管，橡膠軟管由鋼絲編織纏繞橡膠制成。

2．油管的內(nèi)徑和壁厚油管的內(nèi)徑是根據(jù)管內(nèi)允許流速和所通過的流量來確定的。油管的壁厚主要由工作壓力決定，還應該考慮加工螺紋對強度的影響。3.油管裝配注意事項①管道在安裝前要進行清洗。一般先用20％硫酸和鹽酸進行酸洗。然后用10％的蘇打水中和，再用溫水洗凈，做2倍于工作壓力的預壓試驗，確認合格后才能安裝。②管路應盡量短，橫平豎直，轉(zhuǎn)彎少,并保證油管有必要的脹縮余地。為避免管路折皺，以減少壓力損失，硬管裝配時的彎曲半徑應大于其直徑的3倍。管路懸伸較長時，要適當設置管夾。③管路應盡量平行布置減少交叉，平行管間距要大于10mm，以防止接觸振動并便于安裝管接頭。④軟管直線安裝時要有一定的長度余量，以適應軟管因溫度、壓力變化或振動引起的脹縮及受拉和振動的需要，避免軟管和管接頭間受到拉伸力。⑤軟管裝配時或系統(tǒng)工作時均不允許扭曲現(xiàn)象。彎曲半徑要大于軟管外徑的9倍，彎曲處到管接頭的距離至少等于外徑的6倍。⑥軟管不能靠近熱源，無法避開時應裝設隔熱板。一、油管二、管接頭

管接頭是油管和油管、油管與液壓元件之間的可拆卸聯(lián)接件。管接頭應具有裝拆方便，連接牢固，密封可靠，外形尺寸小，流通能力大等特點，其性能好壞直接影響液壓系統(tǒng)的泄漏和壓力損失。過濾器主要用來過濾混在液壓油液中的雜質(zhì)，降低進入系統(tǒng)中油液的污染度，保證液壓元件和系統(tǒng)的正常工作。一、過濾精度油液的過濾精度要求隨液壓系統(tǒng)類型及其工作壓力不同而不同。二、結構類型及特點液壓系統(tǒng)中常用的過濾器，按濾芯材料可分為網(wǎng)式、線隙式、紙芯式、燒結式和磁性式等多種形式。學習項目三過濾器①有足夠的過濾精度。采用高精度過濾器，液壓泵和液壓馬達的壽命可延長4～10倍，可基本消除閥的污染、卡緊和堵塞故障，并可延長液壓油和過濾器本身的壽命。②有足夠的過濾能力。過濾能力即一定壓降下允許通過過濾器的最大流量。不同類型的過濾器可通過的流量值有一定的限制，需要時可查閱有關樣本和手冊。③能承受一定的工作壓力。濾芯及外殼應有足夠的強度，不致因油壓而破壞。④過濾器濾芯應易于清洗和更換。⑤在規(guī)定的工作溫度下，過濾器能保持性能穩(wěn)定，有足夠的耐久性。⑥有良好的抗腐蝕性，不會對油液造成化學的或機械的污染。⑦結構盡量簡單、緊湊、價格低廉。三、過濾器的選擇及使用注意事項——選擇三、過濾器的選擇及使用注意事項——注意事項①安裝過濾器應注意殼體上標明的液流方向，正確安裝在系統(tǒng)中，否則將會沖毀濾芯，造成系統(tǒng)污染。②當過濾器堵塞、發(fā)信裝置報警或壓差指示器顯示紅色信號時，要及時清洗或更換濾芯。③清洗或更換濾芯時，應堵住濾芯端口，防止清洗下的污物進入濾芯內(nèi)腔造成內(nèi)污染，同時要防止外界污染物侵入液壓系統(tǒng)。四、過濾器在系統(tǒng)中的安裝與應用

一、油箱

油箱的主要功用是儲油、散熱（在周圍環(huán)境溫度較低的情況下則是保持油液中的熱量）、沉淀油液中的雜質(zhì)及分離油液中的空氣，兼作電動機-泵裝置、液壓輔件和閥塊的安裝板等。油箱通常分為開式和閉式兩種。學習項目四油箱和熱交換器1）油箱必須有足夠大的容量2）吸、回和泄油管的設置。系統(tǒng)中吸油管和回油管的管口相距應盡量遠些，且都應在最低油面之下，以免發(fā)生吸空和回油沖濺產(chǎn)生氣泡；管端應切成45°切口，以增大吸油及出油的截面，使油液流動時速度變化不致過大；管口面向箱壁，管端與壁面間距離均不宜小于管徑的三倍；吸油管與箱底距離不宜小于管徑的二倍、回油管與箱底距離不宜小于管徑的三倍。3）用隔板將吸油側(cè)與回油側(cè)分開4）設置過濾器5）為防止臟物混入油箱，油箱上各蓋板、管口處都要妥善密封6）油箱底腳高度應在150mm以上7）油溫控制15-65℃之間一、油箱——結構設計要求如果液壓系統(tǒng)依靠自然冷卻仍不能使油溫控制在允許的最高溫度以下，或是對溫度有特殊要求時，則應安裝冷卻器，強制冷卻；反之，如果環(huán)境溫度太低，液壓泵無法正常起動或有油溫要求時，則應安裝加熱器，提高油溫。冷卻器和加熱器統(tǒng)稱為熱交換器。二、熱交換器冷卻器一般應安裝在回油路或溢流閥的溢流管路上。二、熱交換器——冷卻器分類：水冷、風冷、冷媒式。水冷（效果好，但需要水）：蛇形管式（散熱面積小，油的流動速度低，冷卻效率低）；多管式（冷卻效果好，大功率系統(tǒng)多采用）；波紋板式（冷卻效果較其它水冷形式好）；蛇形管式多管式波紋管式二、熱交換器——冷卻器單個加熱器的功率不能太大，以避免其周圍油液過度受熱而變質(zhì)。二、熱交換器——加熱器學習項目五蓄能器蓄能器是液壓系統(tǒng)中的儲能元件，它儲存多余的壓力油液，并在需要時釋放出來供給系統(tǒng)補充流量和壓力。一、蓄能器的類型重力式彈簧式活塞式氣瓶式氣囊式二、蓄能器在液壓系統(tǒng)中的應用蓄能器安裝、使用時應注意以下問題：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板或支架固定。③用于吸收沖擊壓力和脈動壓力的蓄能器應盡可能安裝在靠近振源處。④蓄能器是壓力容器，搬運和拆裝時應先排除內(nèi)部的氣體，并注意安全。⑤蓄能器與管路之間應安裝截止閥，供充氣和檢修時使用。蓄能器與液壓泵之間應安裝單向閥，防止液壓泵停止時蓄能器內(nèi)壓力油倒流。三、蓄能器的安裝與使用學習項目六壓力表與壓力表開關一、壓力表壓力表用于觀察和測量各工作點的工作壓力，以達到調(diào)整和控制的目的。壓力表精度等級的數(shù)值是壓力表最大誤差占量程（壓力表的測量范圍）的百分數(shù)。選用壓力表時，一般取系統(tǒng)壓力為量程的2/3～3/4，被測壓力不應超過壓力表量程的3/4，否則將影響壓力表的使用壽命。壓力油路與壓力表之間