液压教案 第6章 液压辅助元件

2. 安装在液

压泵的压油管路上

（图中的过滤器

2），用以保护除泵

和溢流阀以外的其

它液压元件。要求

过滤器具有足够的

耐压性能，同时压

力损失应不超过

图6－6 滤油器的安装位置

0.36MPa。为防止过

滤器堵塞时引起液压泵过载或滤芯损坏，应将过滤器安装在与溢流阀并联的分支油路上，或与过滤器并联一个开启压力略低于过滤器最大允许压力的安全阀。

3. 安装在系统的回油管路上（图的过滤器3），不能直接防止杂质进入液压系统，但能循环地滤除油液中的部分杂质。这种方式过滤器不承受系统工作压力，可以使用耐压性能低的过滤器。为防止过滤器堵塞引起事故，也需并联安全阀。

4. 安装在系统旁油路上（图中的过滤器4），过滤器装在溢流阀的回油路，并与一安全阀相并联。这种方式滤油器不承受系统工作压力，又不会给主油路造成压力损失，一般只通过泵的部分流量(20~30％)，可采用强度低、规格小的过滤器。但过滤效果较差，不宜用在要求较高的液压系统中。

5. 安装在单独过滤系统中（图中的过滤器5），它是用一个专用液压泵和过滤器单独组成一个独立于主液压系统之外的过滤回路。这种方式可以经常清除系统中杂质，但需要增加设备，适用于大型机械的液压系统。

3、过滤器的类型

常用的过滤器有网式、线隙式、烧结式、纸芯式和磁性过滤器等多种类型。

(1)网式过滤器

网式过滤器为周围开有很大窗口的金属或塑料圆筒，外面包着一层或两层

方格孔眼的铜丝网,没有外壳，结构简单，通油能力大，但过滤效果差。通常用在液压泵的吸油口。

(2)线隙式过滤器

下右图为线隙式过滤器。这种过滤器结构简单，通油能力强，过滤效果好，但不易清洗，一般用于低压系统液压泵的吸油口。

网式过滤器线隙式过滤器

1—上盖2—圆筒3—钢网4—下盖1—端盖2—芯架3—金属线

下图为带有壳体的线隙式过滤器，可用于压力油路。

带有壳体的线隙式过滤器烧结式过滤器

1—顶盖2—壳体3—滤芯

(3)烧结式过滤器

烧结式过滤器的滤芯一般由金属粉末（颗粒状的锡青铜粉末）压制后烧结而成，通过金属粉末颗粒间的孔隙过滤油液中的杂质。滤芯可制成板状、管状、杯状、碟状等。上右图所示为管状烧结式过滤器，油液从壳体2左侧A孔进入，经滤芯3过滤后，从底部B孔流出。烧结式滤油器强度高，耐高温，抗腐蚀性强，过滤效果好，可在压力较大的条件下工作，是一种使用广泛的精过滤器。其缺点是通油能力低，压力损失较大，堵塞后清洗比较困难，烧结颗粒容易脱

落等。

(4)纸芯式过滤器

下图为纸芯式

过滤器的结构，它是

利用微孔过滤纸滤

除油液中杂质的。

纸芯式过滤器

过滤精度高，但通油

能力低，易堵塞，不

能清洗，纸芯需要经常更换，主要用于低压小流量的精过滤。

(6)磁性过滤器

磁性过滤器用于过滤油液中的铁屑。简单的磁性过滤器可以用几块磁铁组成。 6.2 蓄能器

一、功用和分类

功用 蓄能器的功用主要是储存油液多余的压力能，并在需要时释放出来。在液压系统中蓄能器常用来：

1、功用：

(1)在短时间内供应大量压力油液：实现周期性动作的液压系统(见图6-1)，在系统不需大量油液时，可以把液压泵输出的多余压力油液储存在蓄能器内，到需要时再由蓄能器快速释放给系统。这样就可使系统选用流量等于循环周期内平均流量q m 的液压泵，以减小电动机功率消耗，降低系统温升。

(2)维持系统压力：在液压泵停止向系统提供油液的情况下，蓄能器能把储存的压力油液供给系统，补偿系统泄漏或充当应急能源，使系统在一段时间内维持系统压力，避免停电或系统发生故障时油源突然中断所造成的机件损坏。

(3)减小液压冲击或压力脉动：蓄能器能吸收，大大减小其幅值。

2、分类

蓄能器主要有弹簧式和充气式两大类，其中充气式又包括气瓶式、活塞式和皮囊式三种，它们的结构简图和特点见表6-1。过去有一种重力式蓄能器，体积庞大，结构笨重，反应迟钝，现在工业上已很少应用。

3、容量计算（了解）

纸芯式过滤器 1—纸芯 2—芯架

蓄能器容量的大小和它的用途有关。下面以皮囊式蓄能器为例进行说明。 蓄能器用于储存和释放压力能时，蓄能器的容积V A 是由其充气压力p A 、工作中要求输出的油液体积V W 、系统最高工作压力p 1和最低工作压力p 2决定的。由气体定律有

p A V n A =p 1V n 1=p 2V n 2=const

式中:V 1和V 2分别为气体在最高和最低压力下的体积；n 为指数。n 值由气体工作条件决定：当蓄能器用来补偿泄漏、保持压力时，它释放能量的速度是缓慢的，可以认为气体在等温条件下工作，n=1；当蓄能器用来大量提供油液时，它释放能量的速度是很快的，可以认为气体在绝热条件下工作，n=1.4。 由于V W =V 1-V 2，因此由式(5-1)可得：

111211()11[()()]n

W A A n n V P V p p =- p A 值理论上可与p 2相等，但为了保证系统压力为p 2时蓄能器还有能力补偿泄漏，宜使p A ＜p 2，一般对折合型皮囊取p A =(0.8～0.85)p 2，波纹型皮囊取p A =(0.6～0.65)p 2。此外，如能使皮囊工作时的容腔在其充气容腔1/3至2/3的区段内变化，就可使它更为经久耐用。

蓄能器用于吸收液压冲击时，蓄能器的容积V A 可以近似地由其充气压力p A 、系统中允许的最高工作压力p 1和瞬时吸收的液体动能来确定。例如，当用蓄能器吸收管道突然关闭时的液体动能为ρAl υ2

/2时，由于气体在绝热过程中压缩所吸收的能量为：

]1)/[(4.0)/(268.014.111--==⎰⎰a a a v v a a v v p p v p dv v v p pdv a a

故得： 2

2a alv v ρ=0.28610.41()[()]()1A A p p p -

上式未考虑油液压缩性和管道弹性，式中p A 的值常取系统工作压力的90%。蓄能器用于吸收液压泵压力脉动时，它的容积与蓄能器动态性能及相应管路的动态性能有关。

二、使用和安装

蓄能器在液压回路中的安放位置随其功用而不同：吸收液压冲击或压力脉动时宜放在冲击源或脉动源近旁；补油保压时宜放在尽可能接近有关的执行元件处。

使用蓄能器须注意如下几点：

(1)充气式蓄能器中应使用惰性气体(一般为氮气)，允许工作压力视蓄能器结构形式而定，例如，皮囊式为3.5～32MPa 。