第四章_液压辅助元件.

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图4.3纸质滤油器
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（4）烧结式滤油器 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。
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( 5) 磁性过滤器 磁性过滤器的工作原理是利用磁铁吸附
油液中的铁质微粒。但一般结构的磁性过滤器对 其它污染物不起作用，通常用作回流过滤器。它 常被用作复式过滤器的一部分。
冷却水 为防止水垢而影响热交换效率，用清洁的软化水
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4.5.2 加热器
液压系统的加热一般采用电加热器，它用法兰盘 水平安装在油箱侧壁上，发热部分全部浸在油液内。
油箱
电加热器
图4.12 加热器的安装
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小结
滤油器是液压传动系统最重要的保护元件， 通过过滤油液中的杂质来确保液压元件及系统不 受污染物的侵袭。从使用场合上可分为高压滤油 器和低压滤油器；从过滤精度可分为粗滤器和精 滤器，过滤器材料也多种多样。
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4.2.2蓄能器的结构形式
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
图4.6蓄能器的结构形式
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（1）活塞式蓄能器
活塞式蓄能器中的气体和油液由活塞隔开。活塞1的上部 为压缩空气，活塞1随下部压力油的储存和释放而在缸筒2内来 回滑动。这种蓄能器活塞有一定的惯性，和O形密封圈存在较 大的摩擦力，所以反应不够灵敏。
特点：气囊惯性小，反应灵 敏，结构尺寸小，安装容易， 克服了活塞式蓄能器的缺点；
但工艺性较差。
3 充气阀
2 皮囊
1 壳体
提升阀
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图4.8 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
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（3）薄膜式蓄能器 （4）弹簧式蓄能器 （5）重力式蓄能器
2
3
4.1 滤油器
4.1.1 对过滤器的要求
液压油中往往含有杂质，会造成液压元件相对运动表 面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞。在系统中安装一定 精度的滤油器，是保证液压系统正常工作的必要手段。
过滤器的主要性能指标是过滤精度。过滤器的过滤精 度是指其能从油液中过滤掉的杂质颗粒尺寸大小。
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一般对过滤器的基本要求是： （1）能满足液压系统对过滤精度要求，即能阻挡 一定尺寸的杂质进入系统。 （2）滤芯应有足够强度，不会因压力而损坏。 （3）通流能力大，压力损失小。 （4）易于清洗或更换滤芯。
如果依靠自然冷却仍不能使油温控制在上述范围内， 就须安装冷却器；反之，就须设置加热器。
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4.5.1 冷却器
冷却器的结构类型
根据冷却介质分类
气冷式 水冷式
蛇形管式冷却器 多管式冷却器
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•蛇形管式冷却器
直接装在油箱内，冷却水 流经管内时，带走油液中 的热量。这种冷却器结构 简单，散热面积小，冷却 效果一般，耗水量大。
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充压式油箱
充压油箱，体积小， 散热性差，需设置专 门的冷却装置。一般 用于行走机械。
7-主油泵;8-冷却油泵；9-冷却器
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开式油箱
图示为开式油箱。 它与大气相通， 散热条件较好。
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1-回油管;2-泄油管;3-吸油管;4-空气滤清器;5-电机底座;6-隔板； 7-放油口; 8-过滤器;9-箱体;10-密封垫;11-清洗盖板;12-液2位6 计
传动介质处在设定的温度范围内，提高传动质量。
油箱作为一非标辅件，根据不同情况进行设计，主要用
于传动介质的储存、供应、回收、沉淀、散热等。
思考题 1、滤油器有几种类型?并说出滤油器的三种可能的 安装位置。 2、油箱的主要作用有哪些?设计油箱时主要考虑哪些 问题? 3、蓄能器有哪些类型？有哪些功用?
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开式油箱 一般由钢 板焊接而
成。
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•为保护液压泵，一般应 在吸油管进口装设吸油 过滤器或滤网，其通流 能力大于液压泵流量的 二倍
•过滤器与箱底的距离HD 应不小于吸油管内径D的 二倍；与箱壁的距离HX 应不小于吸油管内径D的 三倍，以保证过滤器能 够四面进油，使液压泵 吸油通畅
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•回油管一般经油箱上 盖板插入油箱液面之 下，回油管管口切成 45°斜口，并面向箱 壁，以使回油冲击箱 壁而形成回流，这样 既有利于散热，又有 利于杂质的沉淀。 （HR≥2d）
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4.1.3 过滤器的安装
滤油器2： 安装在泵的出口，属于压 力管用滤油器，用来保护 泵以外的其他元件。一般 和安全阀并联，以防止滤 油器被堵塞时泵形成过载。
滤油器1： 安装在泵的吸人口
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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
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
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滤油器5： 为独立的过滤系统，其作 用是不断净化系统中的液 压油，常用在大型的液压 系统里。
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4.2 蓄能器
4.2.1 蓄能器的作用
（1）作辅助动力源
在间歇工作或周期性动作中，蓄能器可以把泵输出 的多余压力油储存起来。当系统需要时，由蓄能器释放 出来。这样可以减少液压泵的额定流量，从而减小电机 功率消耗。
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•吸油管和回油管应尽 量远离，并用隔板隔 开，以增加油液循环 的距离，使油液充分 散热、沉淀杂质和释 放杂质。
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•液压系统工作时既保证 油箱液面与大气相通， 又要防止空气中的尘埃 混入油箱，因此要装空 气过滤器；
•空气过滤与加油这两项 功能可同时完成；
•空气过滤器包括空气过 滤和加油过滤两部分， 加油时可滤去油液中的 颗粒杂质。
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•如图所示为一液压 机的液压系统，当液 压缸保压时，泵的流 量进入蓄能器4被储 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，蓄能器与 泵一起向液压缸供油， 因此，系统设计时可 按平均流量选用较小 流量规格的泵。
•液压机液压系统
1-液压泵；2-单向阀；3-卸
荷阀；4-蓄能器；5-换向阀；
液压辅助元件
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本章提要
本章主要内容为 ：
液压辅助元件有滤油器、蓄能器、管件、密 封件、油箱和热交换器等。
液压辅助元件和液压元件一样，都是液压系 统中不可缺少的组成部分。它们对系统的性能、 效率、温升、噪声和寿命的影响不亚于液压元件 本身。
通过学习，要求掌握液压辅件的结构原理， 熟知其使用方法及适用场合。
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（2）软管接头
扣压式胶管接头
图4.11
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4.5热交换器
液压系统的工作温度一般希望保持在30~50C的范 围之内，最高不超过65C，最低不低于15C。
液压系统在运转时难免会有能量损失，其损失大部 分转变成热量，而热量大部分被油液带到油箱。温度过 高将使油液迅速变质,同时使泵的容积效率降低；温度 过低，油泵启动吸入困难。
图4.10（c)焊接式管接头 1一接头体；2一接管；3←螺帽；
4一密封圃；5一组合密封圈 38
图中的接管端部做成球面、螺帽拧紧在接头体上后，球面 和接头体的内锥面压紧而防止漏油。接头体的锥螺纹将拧入某 元件的基体。
焊接式管接头制作简单、工作可靠，对被连接的管件尺寸 精度要求不高，工作压力可达32MPa或更高。缺点是对焊接质 量要求较高。它是目前应用最多的一种管接头。
6-液压缸
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（2）系统保压或作紧急动力源
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漏，从而使压力恒定。对某 些系统要求当泵发生故障或停电时，执行元件应继续完 成必要的动作时，需要有适当容量的蓄能器作紧急动力 源。
（3）吸收系统脉动，缓和液压冲击
蓄能器能吸收系统压力突变时的冲击，也能吸收液 压泵工作时的流量脉动所引起的压力脉动。
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。
4.4.2 管接头
（1）硬管接头 按管接头和管道的连接方式分，有扩口式管接头，
卡套式管接头和焊接式管接头三种。
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扩口式管接头
扩口式管接头如图6-25所示．它适用于铜、铝管或薄壁钢管。 接管2穿入导套4后扩成喇叭口(约74o～90o)。
表4.1 各种液压系统的过滤精度要求
系统类别
润滑
传动系统
伺服
工作压力(MPa) 0~2.5
14
14~32
32
21
精度d(m)
100
25~50
25
10
5
5
4.1.2 过滤器的类型及特点
按滤芯的材料和结构形式，滤油器可分为网式、线隙式、 纸质滤芯式、烧结式滤油器及磁性滤油器等。按滤油器安放 的位置不同，还可以分为吸滤器、压滤器和回油过滤器，考 虑到泵的自吸性能，吸油滤油器多为粗滤器。
•多管式冷却器
冷却器结构较复杂，但 冷却效果较好。
一般安装在液压系统的 回油管路或低压油路上。
蛇形管式冷却器
出油口
端盖
出 水 口
隔板 进油口
端盖 进水口
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•气冷式油冷却器 由风扇和许多带散热片的管子构成，油在冷却管中流动，风扇使空气穿 过管子和散热片表面，以冷却油液 注：冷却效率较水冷式低 冷却器的安装位置 •安装在热发生源附近（如溢流阀流口），直接冷却溢流阀产生的热量 •安装在配油管的回油则
扩口式管接头
1—管子；2一套管； 3一螺帽；4一接头本体
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卡套式管接头：
拧紧接头螺母2后，卡 套3发生弹性变形便将管子 1夹紧。它对轴向尺寸要求 不严，装拆方便，但对连 接用管道的尺寸精度要求 较高。
图4.10（b)卡套式管接头
1一被连接管；2一螺帽；3一卡套；
4一接头本体
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焊接式管接头
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。