這是液壓輔助元件ppt，包括了蓄能器，過濾器，油箱，熱交換器，壓力表及壓力表開關，管件，密封元件等內容，歡迎點擊下載。

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第6章 液壓輔助元件 6.1 蓄能器 6.2 過濾器 6.3 油箱 6.4 熱交換器 6.5 壓力表及壓力表開關 6.6 管件 6.7 密封元件 6.1 蓄能器 6.1.1 蓄能器的分類和功用 1.蓄能器的分類 蓄能器有重錘式、彈簧式和充氣式三類，常用的是充氣式蓄能器。 充氣式蓄能器利用壓縮氣體儲存能量。為安全考慮，所充氣體一般為氮氣。按蓄能器的結構又可分為直接接觸式和隔離式兩類。隔離式又分為活塞式和氣囊式兩種。在此主要介紹活塞式及氣囊式兩種蓄能器。 (1)活塞式蓄能器 活塞式蓄能器是一種隔離式蓄能器，如圖6-1。這種蓄能器結構簡單，易安裝維修方便;但活塞的密封問題不能完全解決，有壓氣體容易漏入液壓系統(tǒng)中，而且由于活塞的慣性和密封件的摩擦力，使活塞動作不夠靈敏。 6.1 蓄能器 (2)氣囊式蓄能器 圖6-2 (a)所示為NXQ型皮囊拆合式蓄能器。它由限位閥1、皮囊2、殼體3、充氣閥4等組成，工作壓力為3.5~35MPa，容量范圍為0.6~200L，溫度適用范圍為-10℃~65℃。 2.蓄能器的功用 (1)作輔助動力源 可節(jié)省能源，降低溫升。另一方面，在有些特殊的場合為防止停電或驅動液壓泵的原動力發(fā)生故障，蓄能器可作應急能源短期使用。 (2)保壓和補充泄漏 當液壓系統(tǒng)要求較長時間內保壓時，可采用蓄能器，補充其泄漏，使系統(tǒng)壓力保持在一定范圍內。 6.1 蓄能器 (3)緩和沖擊壓力 當閥門突然開啟或閉合時，可能在液壓系統(tǒng)中產生沖擊壓力，在產生沖擊壓力的部位加接蓄能器，可使沖擊壓力得到緩和。 (4)吸收脈動壓力 泵的輸出口并接一蓄能器，可使泵的流量脈動以及因之而引起的壓力脈動減小。 6.1.2 蓄能器的使用和安裝 1)氣囊式蓄能器安裝時，應將油口垂直朝下。 2)裝在管路上的蓄能器必須用支架固定。 3)蓄能器與管路系統(tǒng)之間應安裝截止閥，這便于在系統(tǒng)長期停止工作以及充氣或檢修時，將蓄能器與主油路切斷。 6.1 蓄能器 (4)蓄能器是壓力容器，搬運和裝拆時應先排除內部的氣體，工作中要注意安全。 (5)用于吸收液壓沖擊和脈動壓力的蓄能器，應盡可能裝在振源附近，并便于檢修。 (6)蓄能器與液壓泵之間應設單向閥，以防止液壓泵停轉時蓄能器內的壓力油倒流。 6.2 過濾器 6.2.1 過濾器的主要性能指標 1.過濾精度 它表示過濾器對各種不同尺寸的污染顆粒的濾除能力，用絕對過濾精度、過濾比和過濾效率等指標來評定。 絕對過濾精度是指通過濾芯濾過的最大堅硬球狀顆粒的尺寸(y)。過濾比(βx值)是指濾油器上游油液單位容積中大于某給定尺寸的顆粒數與下游油液單位容積中大于同一尺寸的顆粒數之比，即對于某一尺寸x的顆粒來說，其過濾比βx的表達式為 式Nu—上游油液中大于某一尺寸x的顆粒濃度; Nd—下游油液中大于同一尺寸x的顆粒濃度。 6.2 過濾器 一般要求系統(tǒng)的過濾精度要小于運動副間隙的一半。此外，壓力越高，對過濾精度要求越高。其推薦值見表6-1。 過濾效率Ec可以通過下式由過濾比βx直接換算出來: 2.壓降特性 液壓回路中的濾油器對油液流動來說是一種阻力，因而油液通過濾芯時必然要出現(xiàn)壓力降。 濾芯所允許的最大壓力降，應以不致使濾芯元件發(fā)生結構性破壞為原則。在高壓系統(tǒng)中，濾芯在穩(wěn)定狀態(tài)下工作時承受到的僅僅是它那里的壓力降，這就是為什么紙質濾芯亦能在高壓系統(tǒng)中使用的道理。油液流經濾芯時的壓力降，大部分是通過試驗或經驗公式來確定的。 6.2 過濾器 3.納垢容量 這是指濾油器在壓力降達到其規(guī)定限值之前可以濾除并容納的污染物數量。這項性能指標可以用多次通過性試驗來確定。濾油器的納垢容量越大，使用壽命越長，所以它是反映濾油器壽命的重要指標。 濾油器過濾面積A的表達式為 式中q濾油器的額定流量，L/min;μ—油液的黍占度，Pa·s; Δp—壓力降，Pa; a濾油器單位面積通過能力，L/cm2，由實驗確定。 6.2 過濾器 6.2.2 過濾器的類型和結構特點 過濾器按過濾精度來分可分為粗過濾器和精過濾器兩大類;按濾芯的結構可分為網式、線隙式、磁性、燒結式和紙質等;按過濾的方式可分為表面型、深度型和中間型過濾器，見表6-2，下面將分別敘述。 1.表面型過濾器 整個過濾作用是由一個幾何面來實現(xiàn)的。濾下的污染雜質被截留在濾芯元件靠油液上游的一面。在這里，濾芯材料具有均勻的標定小孔，可以濾除比小孔尺寸大的雜質。由于污染雜質積聚在濾芯表面上，因此它很容易被阻塞住。編網式濾芯、線隙式濾芯屬于這種類型。 6.2 過濾器 2.深度型過濾器 這種濾芯材料為多孔可透性材料，內部具有曲拆遷回的通道。大于表面孔徑的雜質直接被截留在外表面，較小的污染雜質進入濾材內部，撞到通道壁上，由于吸附作用而得到濾除。濾材內部曲拆的通道也有利于污染雜質的沉積。 3.中間型過濾器 中間型過濾器的過濾方式介于上述兩者之間，如采用有一定厚度0.35~0.75mm的微孔濾紙制成的濾芯的紙質過濾器。它的過濾精度比較高，一般約為10~20μm，高精度的可達1μm左右。這種過濾器的過濾精度適用于一般的高壓液壓系統(tǒng)，它是當前在中高壓液壓系統(tǒng)中使用最為普遍的精過濾器。 6.2 過濾器 6.2.3 選用和安裝 1.選用 過濾器按其過濾精度(濾去雜質的顆粒大小)的不同，有粗過濾器、普通過濾器、精密過濾器和特精過濾器四種。它們分別能濾去大于100μm ， 10~100μm ， 5~10μm和1~5μm大小的雜質。 選用濾油器時，要考慮下列幾點: (1)過濾精度應滿足預定要求。 (2)能在較長時間內保持足夠的通流能力。 (3)濾芯具有足夠的強度，不因液壓的作用而損壞。 (4)濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下持久地工作。 (5)濾芯清洗或更換簡便。 6.2 過濾器 因此，濾油器應根據液壓系統(tǒng)的技術要求，按過濾精度、通流能力、工作壓力、油液黏度、工作溫度等條件選定其型號。 2.安裝 濾油器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置通常有以下幾種: (1)安裝在泵的吸油口處 (2)安裝在泵的出口油路上 (3)安裝在系統(tǒng)的回油路上 (4)安裝在系統(tǒng)分支油路上。 (5)單獨過濾系統(tǒng)。 大型液壓系統(tǒng)可專設一液壓泵和過濾器組成獨立過濾回路。 6.3 油箱 6.3.1 油箱的功用和種類 1.油箱的功用 油箱的功用是儲存液壓系統(tǒng)所需足夠的油液(液壓液)、散發(fā)油液中的熱量、沉淀油液中的污染物和釋放溶入油液中的氣體。 2.油箱的種類 油箱可分為開式油箱和閉式油箱。開式郵箱通過空氣過濾器與大氣連通，油箱中的液體受到大氣壓的作用，一般固定作業(yè)和行走作業(yè)機械均采用開式油箱;閉式油箱完全與大氣隔絕，箱體內設置氣囊或者彈簧活塞對箱中油液施加一定壓力，閉式油箱適用于水下作業(yè)機械或海拔較高地區(qū)及飛行器的液壓系統(tǒng)中。 油箱的典型結構如圖6-3所示。 6.3 油箱 6.3.2 油箱的結構設計 (1)油箱的有效容積(油面高度為油箱高度80%時的容積)應根據液壓系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則來計算。但對于一般情況來說，油箱的有效容積可以按液壓泵的額定流量qn(L/min)估計出來。 (2)吸油管和回油管應盡量相距遠些。隔板高度最好為箱內油面高度的3/4。吸油管入口處要裝粗濾油器。精濾油器與回油管管端在油面最低時仍應沒在油中，防止吸油時卷吸空氣或回油沖入油箱時攪動油面而混入氣泡�；赜凸芄芏艘诵鼻�450，以增大出油口截面積，減慢出口處油流速度，此外，應使回油管斜切口面對箱壁，以利于油液散熱。 管端與箱底、箱壁間距離均不宜小于管徑的3倍。粗濾油器距箱底不應小于20mm。 6.3 油箱 (3)為了防止油液污染，油箱上各蓋板、管口處都要妥善密封。注油器上要加濾油網。空氣濾清器的容量至少應為液壓泵額定流量的2倍。油箱內回油集中部分及清污口附近宜裝設一些磁性塊，以去除油液中的鐵屑和帶磁性顆粒。 (4)為了易于散熱和便于對油箱進行搬移及維護保養(yǎng)，按GB 3766-1983規(guī)定，箱底離地至少應在150 mm以上。箱底應適當傾斜，在最低部位處設置堵塞或放油閥，以便排放污油。按照GB 3766-1983規(guī)定，箱體上注油口的近旁必須設置液位計。濾油器的安裝位置應便于裝拆。箱內各處應便于清洗。 (5)油箱中如要安裝熱交換器，必須考慮好它的安裝位置，以及測溫、控制等措施。 6.3 油箱 (6)分離式油箱一般用2.5~4mm鋼板焊成。箱壁越薄，散熱越快。有資料建議100L容量的油箱箱壁厚度取1.5mm ， 400L以下的取3mm ， 400 L以上的取6 mm，箱底厚度大于箱壁，箱蓋厚度應為箱壁的4倍。大尺寸油箱要加焊角板、筋條，以增加剛性。當液壓泵及其驅動電機和其他液壓件都要裝在油箱上時，油箱頂蓋要相應地加厚。 (7)油箱內壁應涂上耐油防銹的涂料。外壁如涂上一層極薄的黑漆(不超過0.025mm厚度)，會有很好的輻射冷卻效果。鑄造的油箱內壁一般只進行噴砂處理，不涂漆。 6.4 熱交換器 液壓系統(tǒng)的工作溫度一般希望保持在30℃~50℃的范圍之內，最高不超過65℃，最低不低于15℃。液壓系統(tǒng)如依靠自然冷卻仍不能使油溫控制在上述范圍內時，就須安裝冷卻器;反之，如環(huán)境溫度太低無法使液壓泵啟動或正常運轉時，就須安裝加熱器。 6.4.1 冷卻器 液壓系統(tǒng)中的冷卻器，最簡單的是蛇形管冷卻器(圖6-4)，它直接裝在油箱內，冷卻水從蛇形管內部通過，帶走油液中熱量。這種冷卻器結構簡單，但冷卻效率低，耗水量大。 液壓系統(tǒng)中用得較多的冷卻器是強制對流式多管冷卻器(圖6-5)。通過圖6-5可知，多根水管后由出水口1流出。油液在水管外部流動時，它的行進路線因冷卻器內設置了隔板而加長，因而增加了熱交換效果。 6.4 熱交換器 近來出現(xiàn)一種翅片管式冷卻器，水管外面增加了許多橫向或縱向的散熱翅片，大大擴大了散熱面積和熱交換效果。圖6-6所示為翅片管式冷卻器的一種形式。它是在圓管或橢圓管外嵌套上許多徑向翅片，其散熱面積可達光滑管的8~10倍。橢圓管的散熱效果一般比圓管更好。 液壓系統(tǒng)亦可以用汽車上的風冷式散熱器來進行冷卻。這種用風扇鼓風帶走流入散熱器內油液熱量的裝置不需另設通水管路，結構簡單，價格低廉，但冷卻效果較水冷式差。 冷卻器一般應安放在回油管或低壓管路上，如溢流閥的出口、系統(tǒng)的主回流路上或單獨的冷卻系統(tǒng)。 冷卻器所造成的壓力損失一般約為0.01~0.1MPa。 6.4 熱交換器 6.4.2 加熱器 液壓系統(tǒng)的加熱一般常采用結構簡單、能按需要自動調節(jié)最高和最低溫度的電加熱器。這種加熱器的安裝方式是用法蘭盤橫裝在箱壁上，發(fā)熱部分全部浸在油液內。加熱器應安裝在箱內油液流動處，以有利于熱量的交換。由于油液是熱的不良導體，單個加熱器的功率容量不能太大，以免其周圍油液過度受熱后發(fā)生變質現(xiàn)象。 6.5 壓力表及壓力表開關 6.5.1 壓力表 力表的作用是用于檢測和顯示液壓系統(tǒng)工作壓力的。液壓系統(tǒng)使用的壓力表按功能劃分為普通壓力表、真空壓力表和電接點壓力表。 壓力表用于觀察液壓系統(tǒng)中某一工作點的油液壓力，以便調整系統(tǒng)的工作壓力。在液壓系統(tǒng)中最常用的是如圖6-7所示的彈簧管式壓力表。 6.5.2 壓力表開關 壓力表應通過阻尼小孔以及壓力表開關接入壓力管道，以防止系統(tǒng)壓力突變或壓力脈動損壞壓力表。壓力表開關相當于一個小型截止閥，用于切斷和接通壓力表與油路的通道。壓力表開關有一點、三點等幾種類型。多點壓力表開關用一個壓力表可與幾個測壓點油路相通，可分時測出相應點的油壓力。 6.6 管件 6.6.1 油管 液壓系統(tǒng)中使用的油管種類很多，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，須按照安裝位置、工作環(huán)境和工作壓力來正確選用。油管的特點及其適用范圍如表6-3所示。 油管的規(guī)格尺寸(管道內徑和壁厚)可由式(6-5)、式(6-6)算出d， δ后，查閱有關的標準選定: 式中d—油管內徑;q—管內流量; v—管中油液的流速;δ—油管壁厚; p—管內工作壓力;n—安全系數;σn—管道材料的抗拉強度。 6.6 管件 油管的管徑不宜選得過大，以免使液壓裝置的結構龐大;但也不能選得過小，以免使管內液體流速加大，系統(tǒng)壓力損失增加或產生振動和噪聲，影響正常工作。 在保證強度的情況下，管壁可盡量選得薄些。薄壁易于彎曲，規(guī)格較多，裝接較易，采用它可減少管系接頭數目，有助于解決系統(tǒng)泄漏問題。 6.6.2 接頭 管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式連接件。它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各項條件。 6.6 管件 管接頭的種類很多，其規(guī)格品種可查閱有關手冊。液壓系統(tǒng)中油管與管接頭的常見連接方式如表6-4所示。管路旋入端用的連接螺紋采用國家標準米制錐螺紋(ZM)和普通細牙螺紋(M)。 錐螺紋依靠自身的錐體旋緊和采用聚四氟乙烯等進行密封，廣泛用于中、低壓液壓系統(tǒng);細牙螺紋密封性好，常用于高壓系統(tǒng)，但要采用組合墊圈或O形圈進行端面密封，有時也可用紫銅墊圈。 國外對管子材質、接頭形式和連接方法上的研究工作從未間斷，最近出現(xiàn)一種用特殊的鎳欽合金制造的管接頭，它能使低溫下受力后發(fā)生的變形在升溫時消除，這種“熱縮”式的連接已在航空和其他一些加工行業(yè)中得到了應用。它能保證在40~ 55 MPa的工作壓力下不出現(xiàn)泄漏。這是一個十分值得注意的動向。 6.7 密封元件 6.7.1 間隙密封 間隙密封是靠相對運動件配合面之間的微小間隙來進行密封的，常用于柱塞、活塞或閥的圓柱配合副中，一般在閥芯的外表面開有幾條等距離的均壓槽，它的主要作用是使徑向壓力分布均勻，減少液壓卡緊力，同時使閥芯在孔中對中性好，以減小間隙的方法來減少泄漏。同時槽所形成的阻力，對減少泄漏也有一定的作用。均壓槽一般寬0.3~0.5mm，深為0.5~1.0mm。圓柱面配合間隙與直徑大小有關，對于閥芯與閥孔一般取0.005~0.017mm。 這種密封的優(yōu)點是摩擦力小，缺點是磨損后不能自動補償，主要用于直徑較小的圓柱面之間，如液壓泵內的柱塞與缸體之間、滑閥的閥芯與閥孔之間的配合。 6.7 密封元件 6.7.2 接觸密封 接觸密封主要指密封件密封，主要包括O形密封圈、唇形密封圈、組合密封圈和回轉軸密封裝置。 1. O形密封圈 O形密封圈一般用耐油橡膠制成，其橫截面呈圓形。它具有良好的密封性能，內外側和端面都能起到密封作用，且結構緊湊，運動件的摩擦阻力小，制造容易，裝拆方便，成本低，在液壓系統(tǒng)中得到廣泛應用。 O形密封圈的安裝溝槽，除矩形外，也有V形、燕尾形、半圓形、三角形等，實際應用中可查閱有關手冊及國家標準。 圖6-8所示為O形密封圈的結構和工作情況。 6.7 密封元件 2.唇形密封圈 唇形密封圈根據截面的形狀可分為Y形、V形、U形、L形等。其工作原理如圖6-9所示。這種密封作用的特點是能隨著工作壓力的變化自動調整密封性能，壓力越高則唇邊被壓得越緊，密封性越好;當壓力降低時唇邊壓緊程度也隨之降低，從而減少了摩擦阻力和功率消耗，除此之外，還能自動補償唇邊的磨損，保持密封性能不降低。 目前，液壓缸中普遍使用如圖6-10所示的所謂小Y形密封圈作為活塞和活塞桿的密封。 在高壓和超高壓情況下(壓力大于25 MPa) V形密封圈也有應用，V形密封圈的形狀如圖6-11所示。 6.7 密封元件 3.組合密封圈 組合密封圈是由金屬外圈和橡膠內圈整體硫化而成。特點是使用方便，密封可靠。 這種組合密封圈的工作原理是:金屬圈保護橡膠圈并起支承作用，橡膠內圈起密封作用。橡膠內圈高度和金屬外圈高度之差即為可壓縮量。根據實際工作壓力，施加適當壓緊力起到密封作用。 圖6-12(a)所示的為O形密封圈與截面為矩形的聚四氟乙烯塑料滑環(huán)組成的組合密封裝置。(b)為由支持環(huán)2和O形圈1組成的軸用組合密封。 組合式密封裝置由于充分發(fā)揮了橡膠密封圈和滑環(huán)(支持環(huán))的長處，因此不僅工作可靠，摩擦力低而穩(wěn)定，而且使用壽命比普通橡膠密封提高近百倍，在工程上的應用日益廣泛。 6.7 密封元件 4.回轉軸密封裝置 回轉軸密封裝置很多。圖6-13所示是一種耐油橡膠制成的回轉軸用密封圈。它的內部有直角形圓環(huán)鐵骨架支撐著，密封圈的內邊圍著一條螺旋彈簧，把內邊收緊在軸上來進行密封。這種密封圈主要用作液壓泵、液壓馬達和回轉式液壓缸的伸出軸的密封，以防止油液漏到殼體外部。它的工作壓力一般不超過0.1MPa，最大允許線速度為4~8 m/s，須在有潤滑情況下工作。 6.7.3 密封圈使用注意事項 (1)在工作壓力和一定的溫度范圍內，應具有良好的密封性能，并隨著壓力的增加能自動提高密封性能。 (2)密封裝置和運動件之間的摩擦力要小，摩擦系數要穩(wěn)定。 圖6-1 活塞式蓄能器 圖6-2 氣囊式蓄能器 表6-1 過濾精度推薦值表 表6-2 常見的過濾器及其特點 圖6-3 油箱 圖6-4 蛇形管冷卻器 圖6-5 多管式冷卻器 圖6-6 翅片管式冷卻器 圖6-7 彈簧管式壓力表 表6-3 液壓系統(tǒng)中使用的油管 表6-4 液壓系統(tǒng)中常用的管接頭 圖6-8 O形密封圈 圖6-9 唇形密封圈的工作原理 圖6-10 小Y形密封圈 圖6-11 V形密封圈 圖6-12 組合式密封裝置 圖6-13 回轉軸用密封圈okD紅軟基地

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