液压辅助元件详解
液压与气压传动液压辅助元件详解
1、密封件 2、滤油器 3、蓄能器 4、油箱及热交换器 5、其他辅件
密封件
静密封
分类
非金属静密封
橡胶-金属复合静密封 金属静密封 液态密封垫
非接触式密封\间隙密封
自封式压紧型密封
动密封
接触式密封
自封式自紧型密封(唇形密 封)
活塞环 旋转轴油封 液压缸导向支承件 液压缸防尘圈
其他
主要密封件
O形橡胶密封圈 橡胶垫片
聚四氟乙烯生料带 组合密封垫圈 金属垫圈
空心金属O形密封圈 密封胶
利用间隙\迷宫\阻尼等 O形橡胶密封圈 同轴密封圈 异形密封圈 其他 Y形密封圈 V形密封圈 组合式U形密封圈
星形和复式唇密封圈 带支承环组合双向密封圈
其他 金属活塞环
油封 导向支承环
防尘圈 其他
1、O型密封圈：O形封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，如图所示。其材料主 要为丁腈橡胶或氟橡胶。O形密封圈是液压传动系统中使用最广泛的一种密 封件。它主要用于静密封和往复运动密封。其使用速度范围一般为 0.005~0.3m/s。用于旋转运动密封时，仅限于低速回转密封装置。
4.其他 如 抗腐蚀性 耐久性 结构 安装 维护 价格
四、滤油器的安装位置
1、滤油器安装于液压泵吸油口。
可避免大颗粒的杂质进入液压泵，一般采用过滤精度较低的网式滤油器。
2、滤油器安装于液压泵压油口。
器能耐高压。
3、滤油器安装于回油管路。
使油箱中的油液得到净化。此种滤油器壳体的耐压性能可较低。
（a）支撑环；（b）密封环；（c）压环
4、组合式密封装置
组合式密封件由两个或两个以上元件组成。一部分是润滑性能好、摩擦因数 小的元件；另一部分是充当弹性体的元件，从而大大改善了综合密封性能。
液压系统的辅助元件
润滑系统
传动系统
伺服系统
工作压力(Mpa) 0~0.25 ＜14 14~32 ＞ 32
≤21
精度d(μm)
≤100 25~50
≤25
≤10
≤5
第四节 液压系统的辅助元件
一、滤油器
滤油器的选用
近年来，有推广使用高精度滤油器的趋势。实践证明，采用高精度滤油器， 液压泵、液压马达的寿命可延长4～10倍，可基本消除阀的污染、卡紧和堵塞故障， 并可延长液压油和滤油器本身的寿命。
第四节 液压系统的辅助元件
三、油箱
油箱的基本功能 油箱的基本功能是：储存工作介质；散发系统工作中产生的热量；
分离油液中混入的空气，沉淀污染物及杂质。 按油面是否与大气相通，可分为开式油箱与闭式油箱(充压式油
箱)。 开式油箱广泛用于一般的液压系统，闭式油箱则用于水下和高空
无稳定气压的场合。
第四节 液压系统的辅助元件
二、蓄能器
蓄能器安装时注意事项
蓄能器安装时应注意下列事项： （1）皮囊式蓄能器原则上应垂直安装（油口向下），只有在空间位置受限 制时才考虑倾斜或水平安装。因为倾斜或水平安装时皮囊会受浮力而与 壳体单边接触，妨碍其正常伸缩且加快其损坏； （2）吸收冲击压力和脉动压力的蓄能器应尽可能装在振源附近； （3）装在管路上的蓄能器，承受着一个相当于其入口面积和油液压力乘积 的力，必须用支持板或支持架使之固定； （4）蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，供充气、检修时使用。蓄能器 与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停车时蓄能器内储存的压力油 倒流。
纸质滤油器 1.压差报警器；2.粗眼钢板网；3.
滤纸；4.金属丝网
第四节 液压系统的辅助元件
Байду номын сангаас一、滤油器
第五章液压辅助元件
第五章液压辅助元件第五章液压辅助元件液压系统的辅助元件包括蓄能器、滤油器、邮箱、热交换器、密封装置、管件与管接头、压⼒计等。
这些元件从液压传动的⼯作原理来看起辅助作⽤，但从保证液压系统有效地传递⼒和运动以及提⾼液压系统5.1 蓄能器5.1.1 蓄能器的作⽤蓄能器的作⽤是将液压系统中的能量储存起来，在需要时重新释放出来。
其主要作⽤如下：（⼀）作辅助动⼒源某些液压系统的执⾏元件是间歇动作，总的⼯作时间很短，有些液压系统的执⾏元件虽然不是间歇动作，但在⼀个⼯作循环内（或⼀次⾏程内）速度差别很⼤。
这些系统设置蓄能器后，在系统不需要⼤流量时，可以把呀呀液压泵输出的多余的压⼒油储存在蓄能器内，到需要时再由蓄能器快速向系统释放，这样就可以减⼩液压泵的容量以及电动机的功率消耗，图5-1所⽰为⼀液压机的液压系统，当液压缸保压时，泵的流量进⼊蓄能器4储存起来，达到设定压⼒后卸荷阀3打开，泵卸荷；当液压缸快速进退时，蓄能器和泵⼀起向液压缸供油。
因此，在同样⼯况下，就可以采⽤⼀个⼩功率泵，节约功率配备和能源，并使整个液压系统系统尺⼨⼩、重量轻、价格便宜。
图5-1 液压机液压系统（液压与⽓动图4.5 P40 排版后删除括弧内⽂字，下同）1-液压泵；2-单向阀；3-卸荷阀；4-蓄能器；5-换向阀；6-液压缸（⼆）补充泄露和保持恒压对于执⾏元件长时间不动作，⽽要保持恒定压⼒的系统，可⽤蓄能器来补偿泄露，从⽽使压⼒恒定；在液压泵停⽌向系统提供油液的情况下，蓄能器所存储的压⼒油液向系统补充，使系统在⼀段时间内维持系统提供压⼒，避免系统在油源中断时所造成的机件损坏。
（三）吸收液压冲击液压系统在运⾏过程中，由于换向阀突然换向，液压泵突然停车，执⾏元件的运动突然停⽌，甚⾄⼈为的需要执⾏元件紧急制动等元件，都会使管路内液体流动发⽣急剧变化，⽽产⽣冲击压⼒。
虽然系统设有安全阀，但仍然难免产⽣压⼒的短时剧增和冲击。
这种冲击压⼒往往引起系统中的仪表、元件和密封装置发⽣故障甚⾄损坏或者管道破裂，此外还会使系统产⽣明显的振动。
液压传动-第6章 液压辅助元件
气囊式蓄能器工作原理图：
（见下图）
1
2
3
图4-16
气囊式蓄能器
（四）蓄能器安装与使用注意事项 1.气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下。 2.用作降低噪声、吸收脉动和液压冲击的 蓄能器的安装应尽可能靠近振动源。 3.蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，以 免泵停止工作时，蓄能器储存的压力油 倒流使泵反转。 4.必须将蓄能器牢固在机架上。 5.蓄能器必须安装在便于检查、维修的位 置，并远离热源。
1.开式油箱中的液面与大气相接触，为了 防止外界污物的侵入而设置防尘箱盖， 盖上装有带空气滤清器的通气器，确保 与大气相通。 2.加压油箱是在有压气体作用下储存液压 油的密闭油箱，液面压力一般都高于大 气压力。
（四）油箱的结构组成
（参见下图）
1.底板与底脚 底板应比侧板稍厚一些，底板油箱的底部 应装设底脚，底脚高度一般为150~200mm， 以利于通风散热及排出箱内油液。 2.隔板 油箱内一般设有隔板，隔板的作用是使回 油区与泵的吸油区隔开，增大油液循环 的路径，降低油液的循环速度，有利于 降温散热、气泡析出和杂质沉淀 。
油温过低-液压泵启动时吸油有困难，系 统的压力损失也增大。 如果液压系统单靠自然散热不能使油温 限制在允许值以下，就必须安装冷却 器； 如果环境温度太低无法使液压泵正常启 动，就必须安装加热器。 冷却器和加热器统称为热交换器。
（一）冷却器
1.冷却器的类型 根据冷却介质不同，冷却器分为水冷和 风冷两类。 （1）水冷却器 ①板式水冷却器如下图所示。 它由波纹板、密封垫和盖板等组成。
二、过滤器 （一）液压油的污染 液压油的污染是指油中存在一定数量的杂 质。 这些杂质是由化学反应生成的，有外界进 入的灰尘，有系统运动造成的机械摩擦， 以及前期残留的焊渣等。 为了使液压系统正常工作，必须控制油液 的污染，净化油液的工作由滤油起来完 成。
液压与气压传动--第05章 液压辅助元件讲解
（2）线隙式过滤器
线隙式滤油器， 滤芯 是 由 直 径 0.4mm 的 铜 线 或 铝线密绕在筒形骨架的外部 来组成滤芯，依靠铜丝间的 微小间隙滤除混入液体中的 杂质。其结构简单、通流能 力大、过滤精度比网式滤油 器高，但不易清洗。多为回 油过滤器。
线隙式过滤器（可滤去d≥0.03～0.1mm颗粒，压力损失约为 0.07~0.35MPa）。
于压力管用滤油器 （精），用来保护泵 以外的其他元件。一 般装在溢流阀下游的 管路上或和安全阀并 联，以防止滤油器被 堵塞时泵形成过载。 要求能承受油路上的 工作压力和压力冲击。
滤油器4： 安装在溢
流阀的回油管 上，因其只通 泵部分的流量， 故滤油器容量 可较小。如滤 油器2、3的容 量相同，则通 过流速降低， 过滤效果会更 好。
7-主油泵;8-冷却油泵；9-冷却器
三. 结构
1、组成
图 焊接式油箱
油箱容量一般设计为泵每分钟 流量的2～4倍；油箱容量不能
太小，否则会使油温上升。
油箱通常设计为 宽:高:长为1:2:3
的长六面体。
2．油箱的典型结构
开式 油箱 一般 由钢 板焊 接而 成。
四、油箱的设计
油箱容积V 的确定 V=αq，α——经验系数，
（3）管道悬伸较长时要适当设置管夹。
(4) 管道尽量避免交叉，平行管距要大于100mm，以防接 触振动，并便于安装管接头。
(5) 软管安装时要有留有余量。
二、管接头
1.焊接管接头 工作可靠，制作简单。
钢管和基体通过焊 接管接头连接。把接管2 焊在被连接的钢管端部。 接头体1用螺纹拧入某元 件的基体。用组合密封 垫防止从元件中外漏。 将O型密封圈放在接头 体1的端面处，将螺帽3 拧在接头体1上即完成连 接。
液压系统的辅助元件
液压系统的辅助元件液压系统的辅助元件包括密封件、油管及管接头、滤油器、储能器、油箱及附件、热交换器。
辅助元件特点：（1）数量大（如油管及管接头）、（2）分布广（如密封件）、（3）影响大（如六油器、密封件）。
从液压系统工作原理来看，辅助元件只起辅助作用，但从保证系统完成任务方面看，却分常重要，选用不当会影响系统寿命、甚至无法工作。
一、密封件（在液压系统中起密封作用的元件）密封是防止工作介质泄漏和外界灰尘、异物入侵的主要方法内泄指元件内部各油腔间的泄漏，它会降低液压系统的容积效路、严重时使系统建立不起压力而无法工作。
外泄指油液泄漏于元件的外部、造成工作介质浪费并污染周围物件和环境，影响系统工作。
尘物入侵会引起或加剧元件磨损，加大泄漏。
1、密封的分类：1）按密封原理分：间隙密封和按触密封两大类。
间隙密封是利用运动件之间的微小间隙起密封作用。
如：泵、马达的柱塞与柱塞孔、阀体与阀芯之间的密封。
接住密封是靠密封件在装配时的予压缩力和工作时密封件在油压力作用发生弹性变形所产生的弹性按触力来实现，很广泛。
2）按触密封件的运动特性分：固定密封和动密封。
固定密封指用于固定件之间的密封，动密封指用于有相对运动的零件之间的密封。
2、常用的密封元件：常用的密封元件以其断形状命名，有O形、Y 形、小Y形、U形、J形、L形等，除O形外，其他均为唇形密封件，此外还有活塞环、密封垫、密封胶等其他密封件。
二、油管及管接头油管用来保证液压系统工作液体的循环和能量的传输，管接头把油与油管或油管与油管连接起来，构成管路系统。
它们应有足够的强度、良好的密封性、小的压力损失及拆装方便。
1、油管的种类（按材料分类）1）无缝钢管：耐油性、抗腐蚀交好，抗高压、变形小，应用于中高压系统。
有冷拔、热轧两种。
2）橡胶软管：分低压软管和高压软管（加有钢丝编制层350-400kg/cm）。
能吸收液压系统的冲击和振动，装配方便。
3）紫铜管：管壁光滑、阻力小，只适用于中、低压系统油路（小于50 kg/cm），通常只限于做仪表和控制装置的油管。
液压课件液压辅助元件
04
液压辅助元件的故障诊 断与排除
故障诊断方法
01
02
03
感官诊断法
通过观察、听诊、触觉等 方法，判断液压辅助元件 是否出现异常。
仪表检测法
使用各种检测仪器和工具， 对液压辅助元件进行检测， 以确定其性能状态。
经验诊断法
根据维修人员的经验，通 过对比正常状态和异常状 态下的液压辅助元件，判 断故障原因。
未来发展方向
高效化
未来液压辅助元件将更加注重高 效化，通过优化设计、采用新材
料等方式提高其性能和效率。
智能化
随着智能化技术的发展，液压辅 助元件将更加智能化，能够实现
自适应、自诊断等功能。
绿色环保
未来液压辅助元件将更加注重绿 色环保，采用环保材料和节能技
术，降低对环境的影响。
THANKS FOR WATCHING
分类
根据其功能和用途，液压辅助元件可 分为过滤器、热交换器、蓄能器、密 封件等几大类。
液压辅助元件的作用
01
02
03
04
过滤器
用于滤除油液中的杂质，保证 油液的清洁度，防止杂质对系 统中的元件造成磨损和堵塞。
热交换器
用于冷却或加热油液，控制油 液的温度，保证液压系统能够
正常工作。
蓄能器
用于储存和释放能量，起到吸 收压力冲击、消除脉动、减缓
振动等作用。
密封件
用于防止油液泄漏和外部杂质 进入系统，保证系统的密封性能。来自液压辅助元件的发展趋势
高性能化
随着液压技术的发展，对液压辅 助元件的性能要求也越来越高， 如更高的过滤精度、更稳定的温
度控制等。
智能化
将传感器和微处理器等智能技术应 用于液压辅助元件，实现对其工作 状态的实时监测和自动控制。
第六章液压辅助元件
二、滤油器上的堵塞指示装置和发讯装置
带有指示装置的滤油器能指示出滤芯堵塞的情况,当 堵塞超过规定状态时发讯装置便发出报警信号，报警方法 是通过电气装置发出灯光或音响信号,或切断液压系统的电 气控制回路使系统停止工作。图6-8所示为滑阀式堵塞指示 装置的工作原理。
三、滤油器的安装位置
下图列出了液压系统中滤油器几种可能的安装位置。 1）滤油器（滤清器）1安装在泵的吸油管路上。 2）滤油器2安装在泵出口，属于压力管路用滤油器，在保护泵以外 的其它元件。一般装在溢流阀下游管路上或和安全阀并联，以防 止滤油器被堵塞时泵形成过载。 3）滤油器3安装在回油管路上，属于回油管用滤油器，此滤油器的 壳体耐压性可较低。 4）滤油器4安装在支油管路上，如溢流阀的回油管，因其只通泵部 分的流量，故滤油器容量可较小。如其容量2、3相同，则通过流 速降低，过滤效果更好。 5）滤油器5为独立的过滤系统，其作用在不断净化系统中之液压油， 常用在大型的液压系统里。
二、挠性隔离式油箱
6-20所示是一种挠性隔离式油箱，常用在粉尘特别多的场合。大 气压经气囊作用在液面上，气囊使油箱内液面与外界隔离。该油 箱气囊的容积应比液压泵每分钟流量大25%以上。
3 1 2 4 5
图6-20
三、压力油箱
图6-21所示是一种压力油箱。其充气压力通常为0.05～0.07MPa。 该压力油箱改善了液压泵的吸油条件，但要求系统回油管及泄油 管能承受背压。
液压系统中常用的滤油器，按滤芯型式分，有网 式、线隙式、纸芯式、烧结式、磁式等；按连接方式 又可分为管式、板式、法兰式和进油口用四种。
一、各种型式的滤油器及其特点 1．网式滤油器
网式滤油器结构如图6-4所示。网式滤油器属于粗滤油器，一般 安装在液压泵吸油路上，以此保护液压泵。它具有结构简单、通油 能力大、阻力小、易清洗等特点。
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蓄能器的应用
短期大量供油，维持系统压力
缓和冲击，吸收脉动压力
液压辅油箱
2
温度计
3
注油器
4 吸油滤油器 5 变量叶片泵
6
电机
7
风冷机
8
单向阀
9 测压软管
10
压力表
11 压力表开关
20 回油滤油器
小结
液压系统中的辅助元件具有储油、过滤、连接、测 量等功能，是液压系统不可缺少的组成部分；
液压辅助元件
液压辅助元件的类型及功用
压力表
油管
滤油器 油箱
1.油箱
功用：贮油，散热，分离油中的空气， 沉淀油中的杂质。
分类：总体式，分离式
分离式油箱
油位计
放油孔
数控车床
油箱的结构
油箱正常工作温度应在15℃～65℃之间，在环境温度变化较大的场合要安装热交换器。
卧式加工中心液压站
正
右
面
侧
后
左
面
液压辅助元件有油箱、滤油器、测量仪表、管件、 蓄能器、热交换器等多种类型；
液压辅助元件的正确选型和合理使用对液压系统的 动态特性、工作稳定性、温升、寿命和噪声产生直 接影响。
线隙式滤油器
结构简单，通油能力大，过滤精度比网式滤油器高，不 易清洗，滤芯强度较低。
烧结式滤油器
精滤油器 图形符号
过滤精度高，耐高温，抗腐蚀性强，滤芯强度大， 易堵塞，难于清洗，颗粒易脱落。
纸芯式滤油器
过滤精度高，压力损失小，重量轻，成本低， 不能清洗，需定期更换滤芯。
磁性滤油器
磁性滤油器用于过滤油液中的铁屑。
压力表
压力表开关
功能：接通或断开压力表与测量点通路
4.油管和管接头
油管类型：橡胶软管，无缝钢管，紫铜管，尼龙管，塑料管
应用特点：橡胶软管主要优点是可用于两个相对运动 件之间的连接；无缝钢管常用于高压系统中；中、低 压系统可以用紫铜管；尼龙管和塑料管价格便宜，但 承压能力差，可用于回油路、泄油路等处。
侧
2.滤油器
功用：清除油液中的各种杂质，以免其划伤、磨损、
甚至卡死有相对运动的零件，或堵塞零件上的小孔及 缝隙，影响系统的正常工作。
分类：网式 、线隙式 、烧结式 、纸芯式 、磁性滤油器
粗滤油器——液压泵吸油口 精滤油器——压油口、重要元件进口和回油口
网式滤油器
粗滤油器 图形符号
结构简单，通油能力大，清洗方便，过滤精度较低。
管接头
管接头是油管与油管，油管与液压元件间的连接件。 常用类型：扩口式，焊接式，卡套式，扣压式，快速接头。
扩口式管接头
常用于中、低压的铜管和薄壁钢管的连接。
焊接式管接头
可以连接管壁较厚的钢管，配用钢管的规格要求比较灵活， 与管道焊接后，具有连接牢靠、密封性能好等特点。
卡套式管接头
拆装方便，在高压系统中被广泛使用，但对 油管的尺寸精度要求较高。
扣压式管接头
用于连接高压软管。
快速接头
用于经常需要装拆处。
5.蓄能器
蓄能器是用来存储和释放液体压力能的装置。 类型：气囊式、活塞式、重力式、弹簧式和隔膜式
气囊式蓄能器
常用，惯性小，反应灵敏，但容量小，制造困难。
活塞式蓄能器
1-活塞；2-壳体；3-充气阀 4-油室；5-气室；6-油口
其它类型蓄能器
直回自封式磁性回油过滤器
用于回油精过滤，滤除液压系统中由于元件磨损产生的金属颗粒，以 及密封件磨损的橡胶杂质等污染物，使流回油箱的油液保持清洁。
3.压力表及压力表开关
压力表功用：用于观察液压系统中各工作点的压力， 以便操作人员把系统的压力调整到要求的工作压力。 测压点：液压泵出口、压力阀的控制口。