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。
6.1.2 蓄能器的类型
1.重力式蓄能器 2.弹簧式蓄能器 3.充气式蓄能器（1）气瓶式 （2）活塞式 （3）气囊式 4.薄膜式蓄能器 5.蓄能器的职能符号
蓄能器一般符号 气体隔离式 重力式
弹簧式
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
图6.1 各种形式的蓄能器
（1）重力式蓄能器
（2）活塞式蓄能器
（3）皮囊式蓄能器
9—清洗窗侧板;10—液位计窗口;11—注油口;12—油箱上盖
油箱设计注意事项: (1) 基本结构
为了在相同的容量下得到最大的散热面积， 油箱外形以立方体或长六面体为宜。油箱的顶盖 上一般要安放泵和电动机(也有的置于油箱旁边 或油箱下面)以及阀的集成装置等，据此可基本 确定箱盖的尺寸；另外，最高油面只允许达到箱 高的80％。油箱一般用厚度为2.5～4mm的钢板 焊成，顶盖要适当加厚并用螺钉通过焊在箱体上 的角钢加以固定。油箱底脚高度应在150 mm以 上，以便散热、搬移和放油。油箱要有吊耳，以 便吊装和运输。
5.磁性过滤器
工作原理：利用磁铁吸附油液中的铁质微粒。
6.复式过滤器
特征：用磁环与其它几种过滤器组合而成。 性能特点：性能较以上过滤器更为完善，既 可以过滤铁质微粒，又可以过滤普通杂质。
7.过滤器发信装置
过滤器长期工作，油液中的杂质积聚在滤芯表 面，使得通流面积逐渐减小，通流阻力逐渐上升。 为了保证过滤器能够正常工作，需要过滤器带有阻 塞发信装置。
式中 ： [v0 ] — 允许流速；n — 安全系数 [ ] — 管道材料的抗拉强度，可由材料手册查出。
6.4 管 件
管件包括管道和管接头。管件的选用原则是要保证 油管中油液做层流流动，管路应尽量短，以减小损失； 要根据工作压力、安装位置确定管材与连接结构；与泵、 阀等连接的管件应由其接口尺寸决定管径。
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6.4.1 管道 1.管道的种类及用途 液压传动系统常用的管道分金属管、橡胶软管两大类。
金属管包括无缝钢管、紫铜管等；橡胶软管由钢丝编织缠 绕橡胶制成管。
4.吸收压力脉动和液压冲击
在液压系统中安装蓄能器，可吸收与减小压力脉 动峰值，这是防止振动与噪声的措施。
6.2 过滤器
液压与气压系统的大多数故障是由于介质中混有杂质而 造成的，因此，保持工作介质清洁是系统正常工作的必要条 件。油液中的污染物会使液压动力元件、液压执行元件和液 压控制元件等内部相对运动部分的表面划伤，加速磨损或卡 死运动件，堵塞阀口，腐蚀元件，使系统工作可靠性降低， 寿命降低。因而，可在适当的部位上安装过滤器，截留油液 中不可溶的污染物，使油液保持清洁，保证液压系统正常工 作。
磁性滤油器
按安放位置：
吸滤器 压滤器 回油过滤器
考虑到泵的自吸性能， 吸油滤油器多为粗滤器
1.网式过滤器
滤芯以铜网为过滤材料，在周围开有很多孔的塑料或金 属筒形骨架上，包着一层或两层铜丝网，其过滤精度取决于 铜网层数和网孔的大小。这种滤油器一般用于液压泵的吸油 口。
2.线隙式过滤器
线隙式滤油器，用 钢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。
图6-22 翅片式风冷却器
1.通油板；2.翅片
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（3）气冷式油冷却器
气冷式构造如下图所示，由风扇和许多带散热片的管子所构 成。油在冷却管中流动，风扇使空气穿过管子和散热片表面，使液 压油冷却。其冷却效率较水冷低，但如果冷却水取得不易或水冷式 油却器不易安装的场所，必须采用气冷式，尤以行走机械的液压系 统使用较多。
6.1.1 蓄能器的功能
在液压传动系统中，蓄能器用来储存和释放液体的 压力能。它的基本作用是，当系统的压力高于蓄能器内 液体的压力时，系统中的液体充进蓄能器中，直到蓄能 器内外压力相等；反之，当蓄能器内液体的压力高于系 统的压力时，蓄能器内的液体流到系统中去，直到蓄能 器内外压力平衡。因此，蓄能器可以在短时间内向系统 提供压力液体，也可以吸收系统的压力脉动和减小压力 冲击等。
1-接线柱 2-活塞 3-阀体 4-永久磁铁 5-弹簧 6-感簧管
8.过滤器的图形符号 粗过滤器 精过滤器 带发信装置
6.2.2 过滤器的选用
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
一般对过滤器的基本要求是： ⑴能满足液压系统对过滤精度要求，即一定尺寸的杂质进入系统。 ⑵滤芯应有足够强度，不会因压力而损坏。 ⑶通流能力大，压力损失小。 ⑷易于清洗或更换滤芯。 ⑸在一定温度下，要有耐久性
6.3 油箱、热交换器、压力表及 压力表辅件
6.3.1 油箱
①储存油液 ②散掉系统累计的热量 ③促进油液中空气的分离 ④沉淀油液中的污垢
按油面是否与大气相通，可分为开式油箱与闭式油箱。 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，这里仅介绍开式油箱。
1—回油管;2—泄油管;3—泵吸油管;4—空气滤清器; 5 —安装板;6—隔板;7—放油孔;8—粗滤油器;
第五章 液压系统辅助元件
液压系统辅助元件有蓄能器，过滤器，油箱，热交换器，压力表及压力表 辅件等。除油箱通常需要自行设计外，其余皆为标准件。液压系统辅助元件和 其它所介绍过的元件一样，都是系统中不可缺少的组成部分。它们对系统的性 能，效率，温升，噪声和寿命等的影响很大，应给予充分重视。
6.1 蓄能器
（5）设置放油口与清洗窗口。将油箱底面做成斜面，
在最低处设放油口，平时用螺塞或放油阀堵住，换油时
将其打开放走油污。为了便于换油时清洗油箱，大容量
的油箱一般均在侧壁设清洗窗口。 (6)防污密封
油箱盖板和窗口连接处均需加密封垫,各进、出油 管通过的孔都需要装有密封垫。 （7）油箱正常工作温度应在15-66C之间，必要时应
(2) 吸、回和泄油管的设置 泵的吸油管与系统回油管管口之间的距离应尽可能
远些，并且都应插在最低油面之下。安装过滤器的位置要 在油面以下较深的部位，距油箱底面不得小于50 mm。吸 油管离箱壁要有3倍管径的距离，以便四面进油；回油管 口应加工成45o斜口形状，并面向箱壁，以利散热和沉淀 杂质。回油管口在最低油面以下以防止回油时带入空气。 但离箱底要大于管径的2～3倍，以免飞溅起泡。阀的泄油 管口应在液面之上，以免产生背压；液压马达和液压泵的
1. 冷却器 根据冷却介质的不同，冷却器分为水冷、风冷和气冷三类。 (1) 水冷式冷却器 水冷式冷却器分为蛇形管式、多管式和板式等型式。 a.蛇形管冷却器 如图6-19所示，在油箱中安放水冷蛇形管式冷却器进行冷 却是最简单的方法。它制造容易、装设方便，但冷却效率低，耗水量大，故不 常使用。
图6-19 蛇形管冷却器
6.2.3 过滤器的安装
（1）泵入口的吸油粗滤器
粗滤油器用来保护泵，使其不致吸入较大的机械杂质。为了不影响泵的吸 油性能，防止发生气穴现象，滤油器的过滤能力应为泵流量的两倍以上，压力 损失不得超过0.01~0.035MPa。
（2）泵出口油路上的高压滤油器
主要用来滤除进入液压系统的污染杂质，一般采用过滤精度10~15m的滤油 器。它应能承受油路上的工作压力和冲击压力，其压力降应小于0.35MPa，并应 有安全阀或堵塞状态发讯装置，以防泵过载和滤芯损坏。
过滤器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的 大小，以直径d作为公称尺寸表示。按精度可分为粗过滤器 （d＜100μ）、普通过滤器(d＜10μ）、精过滤器（d＜5μ)特 精过滤器（d＜1μ）。
6.2.1 过滤器的类型和结构
按材料和结构形式：
网式滤油器 线隙式滤油器 纸质滤芯式滤油器 烧结式滤油器
油冷却器安装的场所
不论哪一类的冷却器,都应安装在压力很低或压力为零 的管路上,这样可防止冷却器承受高压且冷却效果也较好。