液压系统的辅助元件
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。
液压辅助元件
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图3－18 滤油器的安装位置
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3．3．3 空气滤清器 为防止灰尘进入油箱，通常在油箱的上方通气孔装有空气
滤清器。有的油箱利用此通气孔当作注油口，如图3－19所示为 带注油口的空气滤清器。对空气滤清器的容量要求是，当液压 系统达到最大负荷状态时，仍能保持大气压力的程度。
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图3－19 带注油口的空气滤清器 (a)外观；(b)结构；(c)职能符号
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思考题与习题
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图3－14 配油管的安装及尺寸
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4)附设装置 为了监测液面，油箱侧壁应装油面指示计。为了检测油温， 一般在油箱上装温度计，且温度计直接浸入油中。在油箱上亦 装有压力表，可用以指示泵的工作压力。
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3．3．2 滤油器 1．滤油器的结构 滤油器(filter)一般由滤芯(或滤网)和壳体构成。其通流面积
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管路内径的选择主要考虑降低流动时的压力损失。对于高 压管路，通常流速在3～4 m/s范围内；对于吸油管路，考虑泵的 吸入和防止气穴，通常流速在0.6～1.5 m/s范围内。
在装配液压系统时，油管的弯曲半径不能太小，一般应为 管道半径的3～5倍。应尽量避免小于90°弯管，平行或交叉的 油管之间应有适当的间隔，并用管夹固定，以防振动和碰撞。
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图3－22 冷却溢流阀流出来的油的回路
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图3－23 冷却器装在回油侧的回路
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图3－24 独立冷却回路
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4．油冷却器的冷却水 为防止冷却器累积过多的水垢而影响热交换效率，可在冷 却器内装一滤油器。冷却水要采用清洁的软化水。
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3．3．5 蓄能器 1．蓄能器(accumulators)的功用 蓄能器是液压系统中一种储存油液压力能的装置。其主要
液压辅助元件
液压辅助元件液压辅助元件是液压系统的重要组成部分，主要包括管件、密封件、过滤器、蓄能器、油箱、热交换器和压力表开关等。
液压辅助元件的正确选择和合理使用对保证液压系统的工作可靠性和稳定性具有非常重要的作用。
1、蓄能器蓄能器是液压系统中的储能元件，其主要功用有：①辅助动力源②应急动力源③系统保压④吸收冲击压力或脉动压力蓄能器主要有重锤式、弹簧式和充气式三类。
常用的是充气式蓄能器，它又可分为气瓶式、活塞式和气囊式3种。
充气式蓄能器应垂直安装，使油口向下；吸收冲击压力和脉动压力的蓄能器应尽可能安装在振源附近；蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，供充气、检修时使用。
2、密封装置密封装置的功用在于防止液压元件和液压系统中油液的内泄漏和外泄漏，以保证建立起必要的工作压力，并防止外泄漏的油液污染环境，以及避免工作油液的浪费。
密封装置的密封方式有：间隙密封、密封件密封和组合密封。
对密封装置的要求是：①在一定的压力和温度范围内具有良好的密封性能；②运动件之间因密封装置而引起的摩擦力要小，摩擦系数要稳定；③抗腐蚀能力强，不易老化，寿命长，耐磨性好，磨损后能自动补偿；④结构简单，装拆方便，成本低。
过滤器的功用是过滤油液中的各种杂质，以保持工作油液的清洁，保证液压系统的正常工作。
过滤器按过滤精度不同，分为粗过滤器和精过滤器两种；按滤芯材料和结构形式的不同，可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性式等；按过滤方式不同可分为表面型、深度型和中间型过滤器三类。
对过滤器的要求：①具有较高的过滤性能，使过滤精度满足系统的要求；②能在较长的时间内保持足够的通流能力，即通油性能好；③过滤材料要有一定的强度，不致因压力油的作用而损坏；④滤芯抗腐蚀性能要好，能在规定的温度下持久地工作；⑤滤芯的清洗或更换要方便。
过滤器的安装位置有：液压泵的吸油路、液压泵的压油路、系统回油路、系统支路、重要元件之前和独立过滤系统。
4、油箱油箱在液压系统中的功用是储存油液，散发油液中的热量，分离油液中的气体和沉淀油液中的杂质等。
第5章液压辅助元件
(9) 排泄油管 减压阀、顺序阀等一些液压控制阀都有泄油口，连接这些泄油 口的油管就是排泄油管。 排泄油管应单独接入油箱，而且出油口一定要安放在液面以上。 如果排泄油管的出油口安放在液面以下，会在排泄油管内产生背压， 使控制阀产生误动作，甚至完全不能工作。
(10) 隔板 隔板安装在吸油侧和回油侧之间，便于液压油沉淀杂质、分离 气泡和散热，如图5-2所示。
(2) 风冷式油冷却器
图5-9风冷式油冷却器
风冷式油冷却器的构造如图5-9所示，它由风扇和许多带散热 片的冷却管构成。油液在冷却管中流动，风扇使空气穿过冷却管和 散热片表面，冷却液压油。 风冷式油冷却器的冷却效率虽然较水冷低，但风冷式油冷却器 比水冷式油冷却器经济、方便，所以，在中小型液压系统中，大多 采用风冷式油冷却器。特别是在不易获取冷却水的场所，通常必须 采用风冷式冷却器，如行走机械等。
(4)溢流阀的回油管路 4也是回油管用滤油器，它主要是再一次滤除油液中更为细小的 杂质颗粒，充分保证油品的工作质量。
(5)系统外 这是一种独立的过滤系统，其作用是不断净化系统中的液压油， 常用在较大型的液压系统里。
5.3 热交换器 为了提高液压系统的工作稳定性，应使液压油在正常温度下工 作并保持热平衡。 液压系统工作时，通常希望油温能保持在30-50℃范围内，如 果油温过低或过高，都会影响液压系统的正常运行。 当液压系统仅靠自然散热不能使油液升温限制在正常值以内时， 就必须安装油冷却器；反之，如果环境温度太低，致使油温太低， 则必须安装油加热器。油冷却器和油加热器统称为热交换器。
(2)
线隙式滤油器 线隙式滤油器的滤芯是由带有孔眼的筒形芯架和绕在芯架外部 的铜线或铝线组成。由于滤芯的滤油孔是由线与线间的缝隙形成的， 所以称为线隙式滤油器。 线隙式滤油器的特点是结构简单，通流能力大，过滤精度较高， 但不易清洗 。
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。
收获机械液压传动技术运用简介
收获机械液压传动技术运用简介摘要：目前液压传动技术作为一种高效、精确、可靠的传动方式，在农业机械领域中得到了广泛的应用。
收获机械是农业机械领域中重要的一部分，液压传动技术在其中的运用，不仅提高了收获机械的工作效率和可靠性，还能有效地降低农民的劳动强度，逐渐实现智能化和自动化。
关键字：收获机械、液压系统液压传动技术在收获机械中的应用，主要是通过液压系统来实现机械的机械运动和功能的控制。
收获机械的液压系统通常包括：液压油箱、液压齿轮泵、单路稳定分流阀、全液压转向器、液压多路换向阀、液压油缸、液压马达、过滤器和连接管路及管接头等。
一、各液压元件在收获机械中的基本作用1.液压油箱：属于液压系统辅助元件，其主要作用是存储在回路上循环返回的液压油，使之准备进入下一个循环。
除存储液压油外，其还具有除渣及降温的作用。
一般液压油箱下方安装有带磁性的螺塞，用来吸附液压油在元件及管路内循环时产生的微小铁屑。
而液压油在油箱内滞留的时间越长，越能有效降低油温，但受到空间和成本的限制，通常液压油箱的容积设计为与之连接的泵的总排量（每分钟）的3-5倍。
另外需要注意的是液压油箱回油管的位置应放置在尽可能远离泵的吸油口的地方，返回的液压油不要直接流向吸油口，最好在回油口与吸油口中间增加折流板。
2.液压齿轮泵：属于液压系统动力元件，主要作用是将液压油箱内的液压油吸入泵体后通过内部齿轮旋转排出具有一定压力的油，为整个液压系统提供动力源。
早期收获机械齿轮泵的传动为通过整机皮带传动，不但成本较高，故障率也偏高。
现在收获机均采用发动机直连结构，即齿轮泵直接安装在发动机上，通过发动机内置花键轴为齿轮泵传递动力。
3.目前收获机上选用的齿轮泵多数为单泵和双联泵。
收获机械油路基本上分为两路，一路通过转向器控制机器转向，一路通过液压多路换向阀控制工作装置的升降或旋转。
故选装单泵的机型需要配合单路稳定分流阀使用（通过单路稳定分流阀将齿轮泵排出的压力油分为两路），而双联泵却可以单独使用，双联泵又有两种结构，一种为两个进油口两个出油口，一种为一个进油口两个出油口。
液压辅助元件
管接头的种类很多，按接头的通路分有直通式、角通式、三通 式和四通式；按接头与阀体或阀板的连接方式分有螺纹式、法兰式 等；按油管与接头的连接方式分有扩口式、焊接式、卡套式、扣压 式、快换式等。具体的管接头规格品种可查阅有关手册。油管与管 接头的常见连接方式如表6-2所示。
表6-2 名称 结构简图
液压系统中常用的管接头 特点 利用环面进行密封,简单 可靠；连接牢固；采用 厚壁钢管,装拆不便 用卡套套住油管进行密封,轴 向尺寸要求不严,装拆简便； 对油管径向尺寸精度要求较 高,采用冷拔无缝钢管
固定铰接管接头
6.1.3 软管及管接头
选取软管时，用户应选取样本中软管所标明的最大推荐工作压力不小于最大 系统压力的软管，否则会降低软管的使用寿命，甚至损坏软管。
对于冲击特别频繁的液压系统，建议使用耐脉冲压力的软管。 应该在软管质量规范允计的温度范围内使用软管。 工作环境的温度长期过高或过低的系统，建议采用软管护套。 软管在使用的过程当中，如果经常与硬物接触或摩擦，建议在软管外部加弹簧护套。 内径要适当，管径过小会加大管路内介质的流速，使系统发热，降低效率，产生过大的压 力降，从而影响整个系统的性能。 如果软管采用管夹或软管穿过钢板等间隔物时，应注意软管的外径尺寸。
充气式蓄能器是利用气体的压缩和膨胀来储存和释放能量的。为了安全，所充气体一般为 惰性气体或氮气。常用的充气式蓄能器有活塞式和气囊式两种，如图6-7所示。 （1）活塞式蓄能器 图6-7 (a)所示为活塞式结构。 （2）气囊式蓄能器 图6-7 (b)所示为气囊式蓄能器结构。
图6-7 充式蓄器 1－充气阀；2－气 囊；3－体；4－限 位阀
表6-3
硬管装配时允许的弯曲半径
管子外径 D/mm 弯曲半径 R/mm
第五章液压系统辅助元件
回流线隙式过滤器
吸油线隙式过滤器
3. 金属烧结式过滤器
滤芯用
金属粉末烧 结而成，利 用颗粒间的 微孔来挡住 油液中的杂 质通过，其 滤芯能承受 高压。
4.纸质过滤器
滤芯为微孔滤纸制成的纸芯，将纸芯围绕在带孔的镀锡 铁做成的骨架上，以增大强度。为增加过滤面积，纸芯一般 做成折叠形。其过滤精度较高，一般用于油液的精过滤，但 堵塞后无法清洗。
皮囊式蓄能器中气体 和油液用皮囊隔开。皮 囊用耐油橡胶制成，内 充入惰性气体，壳体下 端的提升阀能防止皮囊 膨胀挤出油口。
3
充气阀
皮囊
2
壳体
提升阀 皮囊式蓄能器
1
气囊式蓄能器 l—充气阀 2—气囊； 3—壳体； 4—菌形阀； 5—放气螺塞； 6—油口
6.1.4 蓄能器的应用
1.辅助动力源
蓄能器和液压 泵同时供给系统运 动流量，油缸可实 现快速运动。在油 缸慢进和停止时， 液压泵给蓄能器充 油；当油缸快速进 退时，蓄能器和液 压泵同时供油。
1.油箱；2.蛇形管；3.冷却水
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b. 多管式冷却器 常见的多管式冷却器的结构如图6-20所示，工作时，冷却水从管内
通过，高温油从壳体内管间流过形成热交换。隔板将铜管束分成两部分， 使冷却水每次只能从一部分管子通过，待流到一端后，再进入另一部分 管子流出，这样可以增大冷却水的流速，提高水的传热效率。
(2) 风冷式冷却器
风冷式冷却器适用于缺水或不使用水的液压装置。冷 却方式可采用风扇强制吹风冷却，也可采用自然风冷却。 风冷式冷却器有管式、板式、翅管式和翅片式等型式。
图6-22所示为翅片式风冷却器， 每两层通油板之间设 置波浪形的翅片板，因此可以大大提高传热系数。它的结 构紧凑，体积小，但易堵塞，难清洗。
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液压系统的辅助元件
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350-400k g/c m）。
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50k g/c m），
通常只限于做仪表和控制装置的油管。
4）耐油朔料管：耐压力低（一般小于5k g/c m），用于回油、泄油漏。
5）尼龙管：用于中低压油路（压力80k g/c m）
2、油管的安装
应尽量短、避免过多交叉、迂回。
弯硬管时应确保弯曲部位圆滑、防止邹折。
弯曲半径应符合要求，钢管弯曲半径大于3D，软管弯曲半径大于7D）
连接软管应避免受拉、受扭，避开热源。
3、管接头
1）焊接管接头：接头体的一端可做成直通形、直角形、三通、四通等接管与接头体由O形圈或其它密封圈确保密封。
2）卡套管接头：利用卡套的变形卡住管子并进行密封，拆装方便。
3）扩孔薄管接头：利用管子端头扩口进行密封。
4）铰接管接头：分固定式（如柴油管路等处）和活动式（如汽车起重机驾驶室与下体），使用压力可达320k g/c m。
5）中心回转接头：实质上是一种多通路的活动铰接管接头。
6）胶管接头：分可拆式和扣压式，有分为A、B、C三型。
7）快速接头：用于管路某处需经常接通和断开时（压力140k g/c m）
8）伸缩管接头：接头由内管和外管组成，内管可在外管内自由伸缩并利用密封圈密封。
适用于连接两元件有相对直线运动的管道。
三、滤油器
滤油器可防止各种杂只质进入液压工作系统，保持液压油的清洁。
滤油器的精度单位：旧时用：目/英寸，即每英寸长度上的孔数（以稀的方向计）；现在以所能滤除机械杂质粒度的公称尺寸（微米）
1、滤油器的分类：
1）按精度分：粗油器（过滤精度在50微米以上），平常滤油器（滤油精度在5-50微米之间），精油器（过滤精度在1-5微米以内），特精滤器（过滤精度在1微米以内）
2）按滤油器滤芯结构不同分：网式、线稀式、纸式、磁性式、烧结式。
3）按滤油器通流量分：全流量式和部分流量式。
4）按安装部位分：油箱加油口或通气口用式、吸油管路用、回油管路用、压力管路用。
5）按过滤材料分：金属编制物表面性滤油器、深度型滤油器（毛毡、粉末冶金等材料）、中间型滤油器（由酚醛树脂处理的滤芯）
6）按结构形式分：沉淀式滤油器（1）自封型（有安全阀及压差指示器、无安全阀）、（2）一般型（有安全阀及压差指示器，有安全阀）；直通式滤油器（有安全阀、无安全阀）
自封型滤油器在更换滤芯时自动切换上下游油路。
2、滤油器精度的选择（推荐）
四、储能器
把压力油的液压能蓄存在耐压容器里，待需要时又将它放出来，调节能量、均衡压力、减少容积（设备）、降低功率消耗、减少发热。
1、功能和用途：主要功能是储蓄液压能、缓和冲击、吸收压力脉动。
1）作辅
助动力泵；
2）补充泄油和保持恒压。
3）作紧急动力源，如图示
4）缓和冲击：
5）作热膨胀补充器
6）作液体补偿装置
7）消除脉动、噪声
8）作液压空气弹簧
9）用来输送有毒液体
2、储能器分类
1）重力加载式：靠举升柱塞上的重物来蓄能。
2）弹簧加载式：利用活塞上的弹簧来蓄能。
3）充气式储能器：（隔膜式、活塞式、气囊式三类）
五、油箱及其附属件
油箱用以储存液压系统中所需的足够的油料，并具有散热、沉淀杂质、分离油中气泡等作用。
1、油箱的分类
1）根据液面与大气是否相通，可分为开式油箱和闭式油箱。
开式油箱：油箱内液面与大气相通，保持一个大气压力（为防止污染油液，常在油箱盖上设置一个空气滤清器；应用最广泛。