第6章 液压辅助元件
液压辅助元件包括油管和管接头、密封件、过滤器、液压油箱、热交换器、蓄能器等,
它们是液压系统不可缺少的部分。辅助元件对系统的工作稳定性、可靠性、寿命、噪声、
温升甚至动态性能都有直接影响。其中,液压油箱一般根据系统的要求自行设计,其他辅助元件都有标准化产品供选用。
6.1 管道和管接头
液压管道和管接头是连接液压元件、输送压力油的装置。设计液压系统时要认真选择管道和管接头。管径过大,会使液压装置结构庞大,增加不必要的成本费用;管径太小,
又会使管内液体流速过高,不但会增大压力损失、降低系统效率,而且易g5353g17227g6403动和噪声,
影响系统的g8503g5132工作。
6.1.1 油管的种类和选用
液压系统中使用的油管有g19062管、g19120管、g8245g14026g17731管、g3621g7021管和g4624g21869管等g1972g12193,一般是根据液压系统的工作压力、工作g10627g3671和液压元件的g4445装g1313置等g3252g13044g7481选用。g10628g1207液压系统一般使用g19062管和g8245g14026g17731管,g5468少使用g19120管、g3621g7021管和g4624g21869管。
液压系统用g19062管g17902g5132g1038g7092g13553g19062管,分g1038g1931g6312g12946密g7092g13553g19062管和热g17723g7234g17902g7092g13553g19062管,g7460g7021
g103810g2507g612215g2507g19062。高、中压和大g17902径g5785g1929g991用15g2507g19062。g12946密g7092g13553g19062管内g3733g1821g9381,g17902油能力g3921,而且g3818径g4622g4556g17751g12946g11842,g17878g4464g18331用g2357g3883g5347管接头连接;g7234g17902g7092g13553g19062管g17878g4464g1122g18331用g9950接
g5347管接头连接。g19062管g3733g2414g994g6227压能力有g1863。g7092g13553g19062管的g5379g7366g2334径一般g2474g19062管g3818径的5g1505g7948
g1505,g3818径大时g2474大g1552。
g19120管有g13055g19120管和g21656g19120管。g13055g19120管的g7380大g1260g9869是装g18209时易g5379g7366成g2520g12193g19668要的g5430g10378,但g6227
压能力g17751低,一般不g17241过6.5MPag79410MPa,g6251g6403能力g17751g5058,易使油液g8699化,且g1227g7696g7126g17161。
g21656g19120管可g6227g247525MPa的压力,但不g3926g13055g19120管g18039g7691g4493易g5379g7366成g5430。g10628g1207液压系统g5062g13475g5468少使用g19120管。
g13796油g8245g14026g17731管g4445装连接g7053g1427,g17878用g1122有g11468对g17828动部件g1055g19400的管道连接,g6122g5379g7366g5430g10378g3809
g7446的g3332g7053。g8245g14026g17731管分高压和低压g1016g12193g726高压g17731管是g19062g1009g13546g13467g6122g19062g1009g13556g13481g1038g20604g7562的g17731管,
g19062g1009g4630g6980g17246g3822、管径g17246小,g13796压能力g17246大;低压g17731管是g21647g13459g6122g7837g13445g13546g13467体g1038g20604g7562的g14026管。
使用高压g17731管时,要g10317g2047g8892g5859其g5379g7366g2334径的大小,一般g2474g3818径的7g1505g79410g1505。
g4624g21869管是一g12193g7044g3423的乳白色g2334透明管,g6227压能力g3252g7460g7021而异,约g1038 2.5MPag7948MPa。
一般只在低压管道中使用。g4624g21869管加热后可以随g5859g5379g7366、变g5430,g1931却后就固定成g5430,g3252此
g1427g1122g4445装。它兼有g19120管和g8245g14026g17731管的g1260g9869。
g13796油g3621g7021管g1227g7696g1427g4464、装g18209g7053g1427,但g13796压能力低,只g17878用g1122工作压力小g11220.5MPa的回油、泄油油路。g3621g7021管使用时g19400g17751长后会变质老化。
第6章 液压辅助元件
·169·
·169·
6.1.2 管接头的种类和选用
管接头是油管g994油管、油管g994液压元件g1055g19400的可拆g5347连接件,它应满足装拆g7053g1427、连接牢靠、密封可靠、g3818g5430g4622g4556小、g17902油能力大、压力损失小、加工工艺性g3921等要求。
按油管g994管接头的连接g7053g5347,管接头主要有g9950接g5347、g2357g3883g5347、扩口g5347、扣压g5347等g5430g5347;
每g12193g5430g5347的管接头中,按接头的g17902路g6980量和g7053向分有直g17902、直角、三g17902等类g3423;g994机体的连接g7053g5347有螺纹连接、法兰连接等g7053g5347。此g3818,还有一些满足g10317殊用途的管接头。
1,焊接式管接头
图6.1所示g1038g9950接g5347直g17902管接头,主要由接头体4、螺母2和接管l组成,在接头体和接管g1055g19400用Og5430密封圈3密封。当接头体拧入机体时,g18331用金属垫圈g6122组合垫圈5实g10628端面密封。接管g994管路系统中的g19062管用g9950接连接。g9950接g5347管接头连接牢固、密封可靠,缺g9869
是装g18209时g19668g9950接,g3252而必须g18331用g2414g3733g19062管,且g9950接工作量大。
2,卡套式管接头
图 6.2 所示g1038g2357g3883g5347管接头结构。这g12193管接头主要包括具有 24°锥g5430孔的接头体 4,
带有尖锐内刃的g2357g38832,g17227压紧作用的压紧螺母3三个元件。旋紧螺母3时,g2357g38832被推进24°锥孔,并随g1055变g5430,使g2357g3883g994接头体内锥面g5430成球面接触密封;同时,g2357g3883的内刃口嵌入油管 l 的g3818g3733,在g3818g3733上压出一个g10627g5430凹槽,从而g17227到可靠的密封作用。g2357g3883g5347管接头具有结构简单、性能良g3921、质量轻、体积小、使用g7053g1427、不用g9950接、g19062管轴向g4622g4556要求不严等g1260g9869,且g6251g6403性能g3921,工作压力可达31.5MPa,是液压系统中g17751g1038理想的管路连接件。
图6.1 焊接式管接头 图6.2 卡套式管接头
l—接管;2—螺母;3—O形密封圈;
4—接头体;5—组合垫圈
l—油管;2—卡套;3—螺母;
4—接头体;5—组合垫圈
3,锥密封焊接式管接头
图 6.3 所示g1038锥密封g9950接g5347管接头结构。这g12193管接头主要由接头体 2、螺母 4 和接管 5 组成,除具有g9950接
g5347管接头的g1260g9869g3818,由g1122它的Og5430密封圈装在接管5的
24°锥体上,使密封有调节的可能,密封更可靠。工作压力g1038 34.5MPa,工作温度g1038-25℃g79480℃。这g12193管接头的使用g17246g7481g17246g3822。
4,扩口式管接头
图6.4所示是扩口g5347管接头结构。这g12193管接头有Ag3423和Bg3423g1016g12193结构g5430g5347g726Ag3423由具
图6.3 锥密封焊接式管接头
l—组合垫圈;2—接头体;
3—O形密封圈;4—螺母;5—接管
液压传动
·170·
·170·
有74°g3818锥面的管接头体1、g17227压紧作用的螺母2和带有60°内锥孔的管g38833组成;Bg3423
由具有90°g3818锥的接头体l和带有90°内锥孔的螺母2组成。将g5062冲成喇叭口的管子置g1122
接头体的g3818锥面和管g3883(g6122 B g3423螺母)的内锥孔g1055g19400,旋紧螺母使管子的喇叭口g2475压,挤贴
g1122接头体g3818锥面和管g3883(g6122Bg3423的螺母)内锥孔所产生的g19400隙中,从而g17227到密封作用。
图6.4 扩口式管接头
1—接头体;2—螺母;3—管套;4—油管
扩口g5347管接头结构简单、性能良g3921、加工和使用g7053g1427,g17878用g1122以油、气g1038介质的中、
低压管路系统,其工作压力g2474决g1122管g7460的许用压力,一般g10383.5MPag79416MPa。
5,胶管总成
g19062g1009g13546g13467和g19062g1009g13556g13481g14026管总成包括g14026管和接头,有 A,B,C,D,E,J,…g3423,其中
A、B、Cg1038标准g3423。Ag3423用g1122g994g9950接g5347管接头连接,Bg3423用g1122g994g2357g3883g5347管接头连接,Cg3423
用g1122g994扩口g5347管接头连接。图6.5所示是A、Bg3423扣压g5347g14026管总成。扣压g5347g14026管接头主要由接头g3818g3883和接头芯组成。接头g3818g3883的内g3733有g10627g5430g2011槽,接头芯的g3818g3733g2588g3290g7621g5430,上有径向
g2011槽。当g2105g2447g14026管的g3818g14026g4630,将其g3883入接头芯时,拧紧接头g3818g3883并在g999用设g3803上扣压,以紧密连接。
图6.5 扣压式胶管总成
6,快速接头
g5567速接头是一g12193不g19668要使用工具就能g3827实g10628管路g17817速连g17902g6122g7041g5332的接头。g5567速接头有
g1016g12193结构g5430g5347g726g1016端g5332g19393g5347和g1016端g5332g6930g5347。g3926图6.6所示g1038g1016端g5332g19393g5347g5567速接头的结构图。
接头体 2、10 的内g14120g2520有一个单向g19412g19412芯 4,当g1016个接头体分g12175时,单向g19412g19412芯由g5389g12795 3
推动,使g19412芯紧压在接头体的锥g5430孔上,g1863g19393g1016端g17902路,使介质不能流出。当g1016个接头体连接时,g1016个单向g19412g19412芯g2081端的g20042g7450g11468g11908,g17855使g19412芯后g17876并压g13565g5389g12795,使g17902路g6183g5332。g1016个接头体g1055g19400的连接,是g2045用接头体2上的6个(g61228个)g19062球g14865在接头体10上的Vg5430槽内而实g10628的。工作时,g19062g10676由g3818g38836压g1315而g7092法g17876出,g3818g3883由g5389g127957g20042g1315,g1457g6357在g2503端g1313置。
第6章 液压辅助元件
·171·
·171·
图6.6 两端开闭式快速接头结构图
1—挡圈;2,10—接头体;3—弹簧;4—单向阀阀芯;
5—O形圈;6—外套;7—弹簧;8—钢球;9—弹簧圈
6.2 密 封 件
6.2.1 密封件的作用和分类
在液压系统中,密封件的作用是g19462g8502工作介质的内、g3818泄g9443,以g2462g19462g8502g9796g4588、金属g4645
等异g10301g1417入液压系统。能实g10628上g17860作用的装置g12228g1038密封装置,其中g17227密封作用的g1863g19202元件
g12228g1038密封件。
系统的内、g3818泄g9443g3355会使液压系统g4493积效率g991降,g6122达不到要求的工作压力,甚至使液压系统不能g8503g5132工作。g3818泄g9443还会g17908成工作介质的g9022费,g8757g7591g10627g3671。异g10301的g1417入会加g2107
液压元件的g11964损,g6122使液压元件g3593g3634、g2357g8527甚至损g3363,g17908成系统失g9801。
密封分g1038g19400隙密封和g19762g19400隙密封,g2081g13785必须g1457g16789一定的g18209合g19400隙,后g13785g2029是g2045用密封件的变g5430达到g4448g1852g9052除g1016个g18209合面的g19400隙g6122使g19400隙g6523g2058在g19668要密封的液体能g17902过的g7380小g19400
隙以g991;g7380小g19400隙由工作介质的压力、g21667度、工作温度、g18209合面g11468对g17828动速度等决定。
液压系统中的密封装置有g2520g12193g5430g5347,g3926g8975g3634g10627密封、机g7812密封、组合密封垫圈、金属密封垫圈、g8245g14026垫g10267、g8245g14026密封圈等。
一般g3332,液压系统对密封件的主要要求是g726
(1) 在一定的压力、温度g14551g3272内具有良g3921的密封性能。
(2) 有g11468对g17828动时,由密封件所g5353g17227的g6717g6842力应g4625量小,g6717g6842系g6980应g4625量稳定。
(3) g13796g14116g15444性、g13796g11964性g3921,不易老化,工作寿命长,g11964损后能在一定g12255度上自动g15929g1619。
(4) 结构简单,装拆g7053g1427,成本低g5277。
6.2.2 橡胶密封圈的种类和特点
g8245g14026密封圈有Og5430、Yg5430、Vg5430g2779g5430g2462组合密封圈等g6980g12193。图6.7所示g1038Og5430、Yg5430、
Vg5430密封圈g2090面g5430g10378图。
1,O形密封圈
Og5430密封圈是一g12193g7041面g5430g10378g1038g3290g5430的g13796油g8245g14026g10627,g3926图6.7(a)所示。它是液压设g3803中使用g5483g7380g3822、g7380g5203g8879的一g12193密封件,可用g1122g19757密封和动密封。g1038g1955少g6122g18003g1825g17828动时Og5430圈g2469
生g6209g7366和变g5430,用g1122动密封的Og5430圈的g7041面直径g17751用g1122g19757密封的g7041面直径大。它g7094可以用液压传动
·172·
·172·
g1122g3818径g6122内径密封g1075可以用g1122端面密封。O g5430密封圈的g10317g9869是结构简单,单圈g2375可对g1016个
g7053向g17227密封作用,动g6717g6842g19471力g17751小,对油液g12193类、压力和温度的g17878应性g3921。其缺g9869是,用作动密封时,g2563动g6717g6842g19471力g17751大,g11964损后不能自动g15929g1619,使用寿命g11713。
Og5430密封圈装入g8819槽时的g5785g1929g3926图6.7(a)g2503部所示,图中
1
δ 和
2
δ g1038Og5430圈装g18209后的g20056
变g5430量,它是g1457g16789密封性能所必须具g3803的。g20056变g5430量的大小应选择g17878当,过小时会由g1122g4445
装部g1313的g1571g5527、g1856g5058g8886动等而g9443油,过大时对用g1122动密封的Og5430密封圈g7481g16840,g6717g6842g19471力会增加,所以g19757密封用Og5430圈的g20056变g5430量g17902g5132g2474大些,而动密封用Og5430圈的g20056变g5430量应g2474小些。用g1122g2520g12193g5785g1929g991的Og5430圈g4622g4556g2462其g4445装g8819槽的g5430g10378、g4622g4556和加工g12946度等都可从液压工
g12255g6175g1888中g7609到。Og5430密封圈一般g17878用g1122工作压力10MPa以g991的元件,当压力过高时,可设置g3822道密封圈,并应g16825在密封槽内设置密封g6389圈,以g19462g8502Og5430圈从密封槽的g19400隙中挤出。
(a) O形密封圈 (b) Y形密封困 (c) V形密封圈
图6.7 橡胶密封圈
2,Y形密封图
Yg5430密封圈一般用g13870g8700g18243g8245g14026和g981g14108g8245g14026g2058成,其g6142面g5430g10378g2588Yg5430,g3926图6.7 (b)所示。
这g12193密封圈有一对g994密封面接触的g2779g17805,g4445装时g2779口对g11540压力高的一g17805。油压低时,靠g20056
压g13565密封;油压高时,g2475油压作用g1016g2779g5364g5332,贴紧密封面,能主动g15929g1619g11964损量,油压g17246高,
g2779g17805贴g5483g17246紧。g2464向g2475力时要成对使用。这g12193密封圈g6717g6842力g17751小,g2563动g19471力g994g1584g17722时g19400长
g11713和油压大小g1863系不大,g17828动g5191稳,g17878用g1122高速(0.5m/s)、高压(可达32MPa)的动密封。
图 6.8 所示是 Yx g5430密封圈,图 6.8(a)g1038等高g2779结构,图 6.8(b)g1038孔用结构,图 6.8(c)
g1038轴用结构。它的内、g3818密封g2779根据轴用、孔用的不同而g2058成不等高,是g1038g1114g19462g8502被g17828动部件g2011g1272。这g12193密封圈结构紧凑,在密封性、g13796油性、g13796g11964性等g7053面都比Yg5430密封圈g1260g17246,
g3252而应用g5203g8879。
(a) 高唇结构 (b) 孔用结构 (c) 轴用结构
图6.8 Yx形密封圈
3,V形密封圈
V g5430密封圈由g3822g4630涂g14026g13467g10301压g2058而成,其g5430g10378g3926图 6.7(c)所示,由三g12193不同g6142面g5430g10378的压g10627、密封g10627、支g6227g10627组成。压力小g112210MPa时,使用一g3883三件g5062足g3827g1457g16789密封;压力更高时,可以增加中g19400密封g10627的个g6980。这g12193密封圈g4445装时应使密封g10627g2779口面对压力油作用g7053向。
第6章 液压辅助元件
·173·
·173·
Vg5430密封圈的接触面g17751长,密封性能g3921,g13796高压(可达50MPa),寿命长,但g6717g6842力g17751大。
4,同轴组合密封装置
同轴组合密封装置是由加g1114填充g7460g7021的改性g13870四氟乙烯g9381g10627和充当g5389性体的g8245g14026g10627
(g3926Og5430圈、矩g5430圈g6122Xg5430圈)组成,g3926图6.9所示。g13870四氟乙烯g9381g10627自润g9381性g3921,g6717g6842g19471
力小,但缺乏g5389性,g17902g5132将其g994g5389性体的g8245g14026g10627同轴组合使用,g2045用g8245g14026g10627的g5389性施加压紧力,二g13785g2474长g15929g11713,能产生良g3921的密封效果。
图6.9 同轴组合密封装置
1—聚四氟乙烯滑环;2—橡胶环(O形圈)
6.2.3 密封垫圈
密封垫圈用g1122管接头g994液压元件连接处的端面密封。
1,组合密封垫圈
图6.10所示g1038组合密封垫圈的结构,它由g17731质密封g10627和金属g10627g14026合而成,g2081部分g17227密封作用,后部分g17227支g6227作用。组合密封垫圈的g10317g9869是密封性能g3921,连接时压紧力小,g6227压高,g17878用g1122工作压力≤40MPa,温度

20℃g79480℃g5785g1929g991的g19757密封。
图6.10 组合密封垫圈
1—橡胶环;2—金属环
2,金属密封垫圈
金属密封垫圈是用纯g19120g6122纯铝等硬度g17751低的g7460g7021g2058成的密封圈。它在紧固力作用g991产生变g5430,充填接触面的凹凸不g5191,从而实g10628密封。金属密封垫圈g17878g1122在高温g991长期使用。
6.3 过 滤 器
6.3.1 液压油的污染度等级和污染度等级的测定
当液压系统油液中混有g7446质微粒时,会g2357g1315g9381g19412,g3593g3634小孔,加g2107零件的g11964损,g13565g11713
液压传动
·174·
·174·
元件的使用寿命。油液g8757g7591g17246严重,系统工作性能g17246g5058、可靠性g17246低,甚至会g17908成故障。
油液g8757g7591是液压系统g2469生故障、液压元件过早g11964损、损g3363的重要原g3252。g13475验表明,液压系统80%以上的故障是由g1122油液g8757g7591g17908成的。
液压油的g8757g7591g12255度可用g8757g7591度等级g7481评定。国际标准化组g13467g2058定g1114ISO 4406标准g726《液压系统工作介质固体颗粒g8757g7591等级》;我国g1075g2058定g1114g11468应的国家标准GB/T 14039—1993g726
《液压系统工作介质固体颗粒g8757g7591等级g1207g2507》。
固体颗粒g8757g7591等级g1207g2507由斜g13459隔g5332的g1016个标g2507组成g726第一个标g2507表示1mL工作介质中大g11225μm的颗粒g6980,第二个标g2507表示1mL工作介质中大g112215μm的颗粒g6980。颗粒g6980g994其标
g2507的g1863系见表6-1。
工作介质固体颗粒g8757g7591等级g1207g2507的g11842定g7053法g3926g991g726按显微镜颗粒计g6980法g6122自动颗粒计
g6980法g2474g5483颗粒计g6980依据,对大g11225μm的颗粒g6980规定g1038第一个标g2507,对大g112215μm的颗粒g6980
规定g1038第二个标g2507,依次写出这g1016个标g2507并用斜g13459隔g5332。例g3926g1207g250718/13表示在1mL的给定工作介质中,大g11225μm的颗粒有1 300个g7942 500个,大g112215μm的颗粒有40个g79480个
(见表6-1)。
表6-1 工作液体中固体颗粒数与标号的对应关系(GB/T 14039—1993)
1mL工作液体中
固体颗粒数/个
标 号
1mL工作液体中
固体颗粒数/个
标 号
1mL工作液体中
固体颗粒数/个
标 号
>80000~160000 24 >160~320 15 >0.32~0.64 6
>40000~80000 23 >80~160 14 >0.16~0.32 5
>20000~40000 22 >40~80 13 >0.08~0.16 4
>10000~20000 21 >20~40 12 >0.04~0.08 3
>5000~10000 20 >10~20 11 >0.02~0.04 2
>2500~5000 19 >5~10 10 >0.01~0.02 1
>1300~2500 18 >2.5~5 9 >0.005~0.01 0
>640~1300 17 >1.3~2.5 8 >0.0025~0.005 00
>320~640 16 >0.64~1.3 7
测定g8757g7591度的g7053法g5468g3822,主要有g726人工计g6980法、计算机辅助计g6980法、自动颗粒计g6980法、
g1821谱分析法、X射g13459能谱g6122g8886谱分析法、铁谱分析法、颗粒浓度分析法等。
6.3.2 过滤器的过滤精度
g1038g1114g1457g6357油液清洁,一g7053面应g4625可能g19462g8502g6122g1955少油液g8757g7591,另一g7053面要把g5062g8757g7591的油液净化。在液压系统中,一般g18331用过滤器g7481滤除g3818部混入g6122系统工作中内部产生在液压油中的固体g7446质,g1457g6357液压油的清洁,延长液压元件使用寿命,g1457g16789液压系统的工作可靠性。
过滤是指从液压油中分g12175g19762溶性固体微粒的过g12255。它是在压力g5058的作用g991,g17855使液压油g17902过g3822孔介质(过滤介质),液压油中的固体微粒被g6142留在过滤介质上,从而达到从液压油中分g12175固体微粒的目的。液压系统使用的过滤器,按其g18331用的过滤g7460g7021,可分g1038表面g3423
第6章 液压辅助元件
·175·
·175·
过滤器、深度g3423过滤器和磁性过滤器。表面g3423过滤器的过滤g7460g7021表面分布g11540大小g11468同g3355匀的g1972何g5430g17902孔,油液g17902过时,以直接拦g6142的g7053g5347g7481滤除g8757g10301颗粒;深度g3423过滤器的过滤g7460
g7021g1038g3822孔可透性g7460g7021,内部具有g7366折迂回的g17902道,g3926滤纸、化纤、玻璃纤维等纤维毡g2058品等都属g1122这类过滤g7460g7021。除表面孔直接拦g6142颗粒g8757g10301g3818,还可以g17902过g3822孔可透性g7460g7021内g7366
折迂回的g17902道以吸附、g8527角沉淀、g19471g6142等g7053g5347g7481滤除颗粒;磁性过滤器中设置高磁能永久磁铁,以吸附、分g12175油液中对磁性敏感的金属颗粒,一般g994深度g3423过滤器和表面g3423过滤器结合使用。
过滤器的主要性能参g6980有过滤g12946度、过滤效率、压降g10317性、纳垢g4493量,另g3818还有工作压力、工作温度等。这里主要介绍过滤g12946度,其他性能参g6980可参阅产品使用g16840明。
在选用过滤器时,过滤g12946度是首先要考虑的一项重要性能指标,它直接g1863系到液压系统中油液的清洁度等级。过滤g12946度是指过滤器对g2520g12193不同g4622g4556的固体颗粒的滤除能力,g17902
g5132用被过滤掉的g7446质颗粒的g1856g12228g4622g4556(μm )直接g7481度量。过滤器按过滤g12946度可以分g1038粗过滤器、g7234g17902过滤器、g12946过滤器和g10317g12946过滤器4g12193,它们分g2047能滤g2447g1856g12228g4622g4556g1038100μm以上、
10μmg794100μm、5μmg79410μm和5μm以g991的g7446质颗粒。
液压系统所要求的过滤g12946度应使g7446质颗粒g4622g4556小g1122液压元件g17828动表面g19400的g19400隙g6122油膜
g2414度,以g1825g2357g1315g17828动件g6122加g2107零件g11964损,同时g1075应使g7446质颗粒g4622g4556小g1122系统中节流孔和节流g19400隙的g7380小g5332度,以g1825g17908成g3593g3634。液压系统的功用不同,其工作压力不同,对油液的过滤g12946度要求g1075就不同,其推荐g1552见表6-2。
表6-2 过滤精度推荐值表
系统类别 润滑系统 传动系统 伺服系统
系统工作压力/MPa 0~2.5 <14 14~32 >32 21
过滤精度/ μm
<100 25~50 <25 <10 <5
滤油器精度 粗 普通 普通 普通 精
6.3.3 滤油器的典型结构
液压系统中g5132用的过滤器,按滤芯g5430g5347分,有网g5347、g13459隙g5347、纸芯g5347、烧结g5347、磁g5347
等;按连接g7053g5347又可分g1038管g5347、板g5347、法兰g5347和进油口用四g12193。
1,各种形式的滤油器及其特点
1) 网g5347过滤器
网g5347过滤器结构g3926图6.11所示,它由上盖2、g991盖4和g1972块不同g5430g10378的金属g1009g13546g13467g7053
孔网g6122金属g13546g13467的g10317g12193网 3 组成。g1038使过滤器具有一定的机g7812强度,金属g1009g13546g13467g7053孔网g6122
g10317g12193网包在四周都g5332有g3290g5430窗口的金属g6122g3621g7021g3290筒芯g7562上。标准产品的过滤g12946度只有
80μm、100μm、180μm三g12193,压力损失小g1122 0.01MPa,g7380大流量可达 630L/min。网g5347过滤器属g1122粗过滤器,一般g4445装在液压泵吸油路上,用g7481g1457护液压泵。它具有结构简单、g17902
油能力大、g19471力小、易清洗等g10317g9869。
液压传动
·176·
·176·
(a) 管式 (b) 法兰式
图6.11 网式过滤器
1—法兰;2—上盖;3—滤网;4—下盖
2) g13459隙g5347过滤器
g13459隙g5347过滤器结构g3926图 6.12 所示,它由端盖 1、壳体 2、带有孔g11536的筒g3423芯g7562 3 和g13481
在芯g7562g3818部的g19120g13459g6122铝g13459 4 组成。过滤g7446质的g13459隙是由每隔一定g17329g12175压g6165一g8585的g3290g5430g6142面
g19120g13459g13481在芯g7562g3818部时g5430成的。这g12193过滤器工作时,油液从孔 a 进入过滤器,g13475g13459隙过滤后进入芯g7562内部,g1889由孔 b 流出。它的g10317g9869是结构g17751简单,过滤g12946度g17751高,g17902油性能g3921;其缺g9869是不易清洗,滤芯g7460g7021强度g17751低。这g12193过滤器一般g4445装在回油路g6122液压泵的吸油口处,
有30μm、50μm、80μm和100μm 4g12193g12946度等级,g20081定流量g991的压力损失约g10380.02 MPag794
0.15 MPa。这g12193过滤器有g999用g1122液压泵吸油口的Jg3423,它g1177由筒g3423芯g75623和g13481在芯g7562g3818部的g19120g13459g6122铝g134594组成。
3) 纸芯g5347过滤器
这g12193过滤器g994g13459隙g5347过滤器的g2318g2047只在g1122它用纸质滤芯g1207g7379g1114g13459隙g5347滤芯,g3926图 6.13
所示g1038其结构。纸芯部分是把g5191纹g6122g8886纹的g18222g18287g7653g14038g6122g7420g8986微孔滤纸g13481在带孔的用g19220g19189铁
g10267g1582成的g20604g7562上。g1038g1114增大过滤面积,滤纸成折g2484g5430g10378。这g12193过滤器的压力损失约g1038
0.01 MPag7940.12 MPa,过滤g12946度高,有5μm、10μm、20μm等规g7696,但纸质滤芯易g3593g3634,
g7092法清洗,g13475g5132g19668要更换,一般用g1122g19668要g12946过滤的g3342合。
图6.12 线隙式过滤器 图6.13 纸芯式过滤器
l—端盖;2—壳体;3—芯架;4—铜线或铝线
第6章 液压辅助元件
·177·
·177·
4) 金属烧结g5347过滤器
金属烧结g5347过滤器有g3822g12193结构g5430g10378。g3926图6.14所示是SUg3423结构,由端盖1、壳体2、
滤芯3等组成。有些结构加有磁g106274用g7481吸附油液中的铁质微粒,效果g4600g1351。滤芯g17902g5132由颗粒g10378g19750g19120g12893压g2058后烧结而成,它g2045用g19120颗粒的微孔过滤g7446质。它的过滤g12946度一般在
10μmg794100μmg1055g19400,压力损失g10380.03 MPag7940.2 MPa。其g10317g9869是滤芯能烧结成g7491g10378、管g10378、
板g10378等g2520g12193不同的g5430g10378,g2058g17908简单、强度大、性能稳定、g6251g14116g15444性g3921、过滤g12946度高,g17878用
g1122g12946过滤。缺g9869是g19120颗粒易g14085g14865,g3593g3634后不易清洗。
5) 其他g5430g5347的过滤器
除g1114上g17860g1972g12193g3534本g5430g5347g3818,过滤器还有一些其他的g5430g5347。磁性过滤器是g2045用永久磁铁
g7481吸附油液中的铁g4645和带磁性的g11964g7021;微孔g3621g7021过滤器g5062推g5203应用。过滤器g1075可以g1582成g3809
g5347的,例g3926液压g6378g6508机液压系统中的过滤器,在纸芯g5347过滤器的纸芯内,装置一个g3290g7621g5430
的永久磁铁,g1427g1122进行g1016g12193g7053g5347的过滤。g1038g1114g1427g1122g4445装,还有 SX g3423上置g5347吸油过滤器、
SHg3423上置g5347回油过滤器和CXg3423g1403置g5347吸油过滤器,在液压油箱盖板g6122g1403板上g5332g11468应的孔就可以直接g4445装它们,维护g19762g5132g7053g1427。
2,过滤器上的堵塞指示装置和发信号装置
带有指示装置的过滤器能指示出滤芯g3593g3634的g5785g1929,当g3593g3634g17241过规定g10378态时g2469g16771装置g1427
g2469出g6265g16698g1461g2507,g6265g16698g7053法是g17902过g11017气装置g2469出g9795g1821g6122g19911响g1461g2507g6122g2011g7041液压系统的g11017气g6523g2058
回路使系统g1584g8502工作。g3926图6.15所示g1038g9381g19412g5347g3593g3634指示装置的工作原理,过滤器进、出油口的压力油分g2047g994g9381g19412g5050,g2503g1016g14120连g17902,当滤芯g17902油能力良g3921时,g9381g19412g1016端压g5058g5468小,g9381
g19412在g5389g12795作用g991处g1122g5050端,指g19036指在g2063度g5050端,随g11540滤芯的g17892g9188g3593g3634,g9381g19412g1016端压g5058g17892g9188
加大,指g19036将随g9381g19412g17892g9188g2503g12239,给出g3593g3634g5785g1929的指示。根据指示g5785g1929,就可g11842定是g2554应清洗g6122更换滤芯。g3593g3634指示装置还有磁力g5347、g10267g12795g5347等g5430g5347。将指g19036更换g1038g11017气触g9869g5332g1863就是g2469g16771装置。
图6.14 SU型烧结式过滤器 图6.15 堵塞指示装置的工作原理图
l—端盖;2—壳体;3—滤芯;4—磁环
6.3.4 过滤器的选用和安装
1,过滤器的选用
选用过滤器时,应考虑以g991g1972g9869g726
液压传动
·178·
·178·
(1) 过滤g12946度应满足系统设计要求。
(2) 具有足g3827大的g17902油能力,压力损失小,选择过滤器的流量规g7696时,一般应g1038实际
g17902过流量的2g1505以上。
(3) 滤芯具有足g3827强度,不g3252压力油的作用而损g3363。
(4) 滤芯g6251g14116g15444性g3921,能在规定的温度g991长期工作。
(5) 滤芯的更换、清洗g2462维护g7053g1427。
2,过滤器的安装位置
过滤器在液压系统中有g991g2027g1972g12193g4445装g7053g5347g726
1) g4445装在液压泵的吸油管路上
g3926图 6.16(a)所示,过滤器 l g4445装在液压泵的吸油管路上,g1457护液压泵。这g12193g7053g5347要求过滤器具有g17751大的g17902油能力和g17751小的压力损失,g17902g5132不应g17241过0.01 MPag7940.02 MPa,g2554g2029
将g17908成液压泵吸油不g11033g6122g5353g17227g12366g12360。g5132g18331用过滤g12946度g17751低的网g5347g6122g13459隙g5347过滤器。
2) g4445装在液压泵的压油管路上
g3926图6.16(b)所示,过滤器2g4445装在液压泵的出口,这g12193g7053g5347可以g1457护除液压泵以g3818的
g1852部元件。过滤器应能g6227g2475系统工作压力和冲g1999压力,压力损失不应g17241过0.35 MPa。g1038g18003
g1825过滤器g3593g3634,g5353g17227液压泵过g17745g6122g13785g1999g12371过滤器,过滤器必须g6930在g4445g1852g19412g1055后g6122g994一压力
g19412并g13864,此压力g19412的g5332g2563压力应g11065低g1122过滤器的g7380大g1813许压g5058。g18331用带指示装置的过滤器
g1075是一g12193g7053法。
3) g4445装在回油管路上
g3926图6.17所示,这g12193g4445装g7053g5347不能直接g19462g8502g7446质进入液压泵g2462系统中的其他元件,只能清除系统中的g7446质,对系统g17227g19400接g1457护作用。由g1122回油管路上的压力低,故可g18331用低强度的过滤器,g1813许有g12257高的过滤g19471力。g1038g18003g1825过滤器g3593g3634g5353g17227系统g13984压力过高,应设置g7061路g19412。
(a) 安装在吸油管路上 (b) 安装在压油管路上
图6.16 过滤器安装在吸油、压油管路上 图6.17 过滤器安装在回油管路上
4) g4445装在支管油路上
g4445装在液压泵的吸油、压油g6122系统回油管路上的过滤器都要g17902过泵的g1852部流量,所以过滤器流量规g7696大,体积g1075g17751大。g14521把过滤器g4445装在g13475g5132只g17902过泵流量 20%g79430%流量的支管油路上,这g12193g7053g5347g12228g1038g4628部过滤。g3926图6.18所示,g4628部过滤的g7053法有g5468g3822g12193,g3926节流过滤、g9334流过滤等。这g12193g4445装g7053法不会在主油路中g17908成压力损失,过滤器g1075不必g6227g2475系统工作压力。其主要缺g9869是不能g4448g1852g1457g16789液压元件的g4445g1852,g1177g19400接g1457护系统。
第6章 液压辅助元件
·179·
·179·
5) 单g10432过滤系统
g3926图6.19所示,用一个g999用的液压泵和过滤器组成一个g10432g12447g1122液压系统g1055g3818的过滤回路,它可以g13475g5132清除油液中的g7446质,达到g1457护系统的目的,g17878用g1122大g3423机g7812设g3803的液压系统。
对g1122一些重要元件,g3926g1294g7393g19412等,应在其g2081面单g10432g4445装过滤器g7481g11842g1457它们的性能。
(a) 节流过滤 (b) 溢流过滤
图6.18 局部过滤 图6.19 单独过滤系统
6.4 热 交 换 器
6.4.1 液压系统的发热和散热
当液压系统工作时,液压泵、液压g20544达和液压g13580的g4493积损失和机g7812损失,液压g6523g2058装置g2462管路的压力损失,工作介质的g21667性g6717g6842等会g5353g17227能量损失。系统损g13803的能量g1852部g17728化
g1038热能,且大部分被液压油吸g6922,使g5483系统工作介质温度升高。油温升高会降低油液的g21667
性和润g9381性,增加泄g9443。g14521油温过高(g73080℃)易使油液变质g8757g7591,析出g8825g19750g10378g10301,它们一
g7098进入元件的g9381动表面和g18209合g19400隙,就会g5353g17227g12193g12193故障,g13565g11713元件工作寿命,直接影响系统的g8503g5132工作。在高g4518g3332g2318,g3252工作g10627g3671温度过低(g72815℃),会g17908成系统g2563动、吸油g3268g19602,
产生g12366g12360,g1075会影响系统的g8503g5132工作。
液压系统在g17878g4464的工作温度g991g1457g6357热g5191g15925,不g1177是系统所必g19668的,而且有g2045g1122g6564高系统工作稳定性,有g2045g1122g1955小机g7812设g3803的热变g5430,g6564高工作g12946度。g1038g1114使油温g6523g2058在g7380g1351g14551g3272
内,可g13475g5132使用g1931却器强g2058g1931却,使用加热器g20056热。
液压系统中的热量一般可以g17902过热g1268g4560、热g17764射、热对流三g12193g3534本g7053g5347自g9994g6967g2469,热量在一定温度g991会自动达到热g5191g15925。g3926果热g5191g15925温度g17241过g1114液压系统g1813许的g7380高温度,g6122
是对温度有g10317殊要求,g2029应g4445装g1931却器强g2058g1931却;g2465g1055,
g3926果g10627g3671温度太低,油泵g7092法g8503g5132g2563动g6122对油温有要求时,g2029应g4445装加热器g6564高油温。
6.4.2 冷却器的结构与选用
g1931却器有g8712g1931g5347、g20130g1931g5347和g1931g4198g5347三g12193。
g7380简单的g8712g1931g5347g1931却器是g15515g5430管g5347,g3926图6.20所示,
图6.20 蛇形管冷却器
液压传动
·180·
·180·
它以一组g6122g1972组的g5430g5347,直接装在液压油箱内。g1931却g8712从管内流过时,就将油液中的热量带g17220。这g12193g1931却器的g6967热面积小,且g3252油液流动速度g5468低,g3252此g1931却效率甚低。
大功率液压系统一般g18331用g3822管g5347g1931却器,其结构g3926图6.21所示,它是一g12193强g2058对流g5347
g1931却器。g1931却g8712从管内流过,油液从筒体中的管g19400流过,中g19400隔板使油流折流,从而增加油液的g5502g10627路g13459长度,以强化热交换效果。一般可将油液流速g6523g2058在 1m/sg7941.2m/s。g8712管
g17902g5132g18331用g3733g2414g10381mmg7941.5mm的g21656g19120管,这g7691不易生g19164,且g1427g1122清洗。
图6.21 多管式冷却器
l—外壳;2—挡板;3—铜管;4—隔板
g3926图6.22所示g1038g8886纹板g5347g1931却器。它g2045用板g10267人g4395g5430g8886纹结构交g19181g6502g2027g5430成的接触g9869,
使液流在流速不高的g5785g1929g991g5430成g13022流,从而g6564高g6967热效果。
图6.22 波纹板式冷却器
l—角孔;2—双道密封;3—密封槽;4—信号孔
在g8712g9316不g7053g1427的g3332g7053,g3926在行g17220设g3803上,可以用g20130g1931g5347g1931却器。g3926图6.23所示g1038板g13721
g5347二次表面换热器的结构示g5859图。油液从带有板g13721g6967热g10267的g11436管中g17902过,g8503面用g20130g6171送g20130
g1931却。这g12193g1931却器结构简单紧凑、g6967热面积大、g6967热效率高、g17878应性g3921、g17828g17728费用g17751低。
g3926图 6.24 所示g1038g13721g10267管g5347(g3290管、g7937g3290管)g1931却器,其g3290管g3818g3733嵌入大量的g6967热g13721g10267,
第6章 液压辅助元件
·181·
·181·
g13721g10267一般用g2414度g10380.2mmg7940.3mm的g19120g10267g6122铝g10267g2058成,g6967热面积是g1821管的8g1505g79410g1505,而且体积和质量g11468对g1955小。g7937g3290管g3252g9077流g2318小,所以g12366气流动性g3921、g6967热系g6980高。
图6.23 板翅式换热器 图6.24 翅片管式冷却器
g1931g4198g5347是g2045用g1931g4198介质(g3926氟里g7126)在压g13565机内g1582g13489热压g13565,使g6967热器g6967热,g14988g2469器吸热的原理,把热油的热量带g17220,使油液g1931却。此g12193g7053g5347g1931却效果g7380g3921,但g1227g7696g7126g17161,g5132用
g1122g12946密机g5214等设g3803。
g1931却器有g3822g12193g4445装g5430g5347。一般g4445装在回油路g6122g9334流g19412的g9334流管路上,g3252g1038这时油温g17751
高,g1931却效果g3921。g1931却器的压力损失一般g10380.1MPag5050g2503。
在选择g1931却器时,一般根据系统的工作g10627g3671、g6228g7427要求、g13475g8994性、可靠性和寿命等g7053
面的要求进行选择,以g17878应系统的工作要求。系统的工作g10627g3671包括g10627g3671温度和g4445装g7477件,
g3926可g6564供的g1931却介质的g12193类g2462温度(g2375g1931却器g1931却介质的入口温度),g14521用g8712g1931却,要g1114g16311
g8712质g5785g1929以g2462可供g1931却器g2356用的g12366g19400等;g6228g7427要求包括液压系统的工作液体进入g1931却器的温度,g1931却器必须带g17220的热量,g17902过g1931却器油液的流量和压力;g13475g8994性包括g17153置费用和维护费用等。
6.4.3 加热器的结构和选用
在严g4518g3332g2318使用液压设g3803,g5332g3999工作时油温低,g2563动g3268g19602,效率g1075低,所以必须将油箱中的液压油加热。对g1122要求在g5670温g991工作的液压实验装置、g12946密机g5214等液压设g3803,g1075必须在g5332g3999工作g1055g2081,把油温g6564高到一定g1552。加热的g7053法g3926g991。
(1) 用系统本g17535的液压泵加热,使g1852部油液g17902过g9334流g19412g6122g4445g1852g19412回到油箱,使液压泵的g20549动功率大部分g17728化g1038热量,从而油液升温。
(2) 用表面加热器加热,可以用g15515g5430管g14988g8785加热,g1075可用g11017加热器加热。g1038g1114不使油液g4628部高温g4560g14280烧g9978,表面加热器的表面功率密度不应大g11223W/cm
2

在油箱中设置g15515g5430管,用g17902入热g8712g6122g14988g8785g7481加热的g7053法比g17751g21647g9914,效果g1075g5058。g3252此一般都g18331用g11017热器加热,g3926图6.25所示。这g12193加热器结构简单,可根据g7380高和g7380低使用油温实g10628自动g6523g2058。g11017加热器的加热部分必须g1852部g9036入油中,g7380g3921g8190向g8712g5191g4445装在油箱
g1403g3733上,以g18003g1825油面降低时加热器表面g19718出油面。由g1122油液是热的不良g4560体,所以应g8892g5859油的对流。加热器g7380g3921设置在油箱回油管一g1403,以g1427加速热量的扩g6967,必要时可设置g6617g6304装置。单个加热器的功率不g4464太大,以g1825周g3272温度过高使油液变质g8757g7591,必要时可g3822装g1972个小功率加热器。
图6.25 电热器加热
液压传动
·182·
·182·
6.5 液 压 油 箱
油箱的用途是g1660油、g6967热、沉淀油液中的g7446质g2462g17932出g9195入油液中的g12366气。
液压油箱有总体g5347和分g12175g5347g1016g12193。总体g5347油箱是g2045用机g7812设g3803机体的g12366g14120设计而成的,
g3926g2045用机g5214g5214g17535、工g12255机g7812的机体作g1038油箱;分g12175g5347油箱是一个g10432g12447g1122机g7812设g3803g1055g3818的g6122
能g994机g7812设g3803分g12175的油箱,这g12193油箱布置g9801g8975、维修g7053g1427,能设计成g17902用的标准的g5430g5347。
根据油箱液面是g2554g994大气g11468g17902,又可分g1038g5332g5347油箱和g19393g5347油箱。g19393g5347油箱内液面不g994
大气接触。
1,开式油箱
图6.26所示是一g12193分g12175g5347g5332g5347油箱结构示g5859图,它由油箱体l和g1016个g1403盖2组成。箱体内装有g14521干隔板9,将液压泵吸油口11、滤油器12g994回油口7分隔g5332g7481。隔板的作用是使回油g2475隔板g19471g6389后g1889进入吸油g14120一g1403,这g7691可以增加油液在油箱中的流g12255,增强g6967热效果,并使油液有足g3827长的时g19400g2447分g12175g12366气泡和沉淀g7446质。油箱盖板上装有g12366气过滤器 6,
底部装有g6502g6930g8757油的g3593g36343;g4445装油泵和g20544达的g4445装板10固定在油箱盖板上,油箱的一个
g1403板上装有液g1313计 5,卸g991g1403盖和盖板g1427可清洗油箱内部和更换过滤器。箱底板 4 设计成倾斜的目的是g1427g1122g6930油和清洗。
图6.26 开式油箱结构示意图
1—油箱体;2—侧盖;3—排污堵塞;4—箱底;5—液位计;6—空气过滤器;
7—回油口;8,9—隔板;10—安装板;11—泵吸油口;12—过滤器
2,挠性隔离式油箱
图6.27所示是一g12193挠性隔g12175g5347油箱,g5132用在g12893g4588g10317g2047g3822的g3342合。大气压g13475气囊作用在液面上,气囊使油箱内液面g994g3818界隔g12175。g16825油箱气囊的g4493积应比液压泵每分钟流量大25%以上。
第6章 液压辅助元件
·183·
·183·
图6.27 挠性隔离式油箱
l—气囊;2—气囊g17839排气口;3—液压装g13634;4—液g19766;5—油箱
3,压力油箱
图 6.28 所示是一g12193压力油箱,其充气压力g17902g5132g1038 0.05MPag7940.07MPa。g16825压力油箱改善g1114液压泵的吸油g7477件,但要求系统回油管g2462泄油管能g6227g2475g13984压。
图6.28 压力油箱
1—液压泵;2,9—滤油器;3—压力油箱;4—g11017接g9869压力g15932;
5—安g1852阀;6—g1955压阀;7—g2010g8712滤g9177器;8—g1931g2376器;10—g11017接g9869g9213度g15932
6.6 蓄 能 器
6.6.1 蓄能器的作用
蓄能器是g1660存和释g6930液体压力能的装置,它g1660存高压油,在g19668要的g3342合和时g19400使用。
在液压系统中,蓄能器的主要用途g3926g991。
1,作为辅助动力源,短期大量供油
这是蓄能器g7380g5132见的用途,用g1122在g11713时g19400内系统g19668要大量压力油的g3342合。在执行元件有g19400歇动作的液压系统中,当系统不g19668要大量油液时,蓄能器将液压泵输出的压力油g1660存
g17227g7481;在g19668要时,g1889g5567速释g6930出g7481,以实g10628系统动作g5502g10627。这g7691系统可g18331用小流量规g7696的液压泵,g7094能g1955少功率损g13803,又能降低系统温升。
液压传动
·184·
·184·
2,维持系统压力
在液压泵卸荷g6122g1584g8502向执行元件供油时,由蓄能器释g6930g1660存的压力油,g15929g1619系统泄g9443,
维g6357系统压力。此g3818,蓄能器还可用作应急液压g9316,这g7691可在一g8585时g19400内维g6357系统压力,
g18003g1825g3252原动机g6122液压泵出g10628故障时液压g9316突g9994中g7041g17908成机件损g3363等事故。
3,吸收冲击压力和脉动压力
蓄能器能吸g6922冲g1999和脉动压力是g3252g1038它除有g1660能作用g3818,还有缓冲作用。g5132用蓄能器吸g6922系统中g3252液压泵、液压g13580突g9994g2563动g6122g1584g8502、液压g19412突g9994g1863g19393g6122换向g5353g17227的液压冲g1999g2462
液压泵g3252流量脉动而g5353g17227的压力脉动。
6.6.2 蓄能器的类型
蓄能器按g1660能g7053g5347分,主要有重力加g17745g5347、g5389g12795加g17745g5347和气体加g17745g5347三g12193类g3423。
1,重力加载式蓄能器
这g12193蓄能器的结构原理g3926图6.29所示,它g2045用重锤的势能变化g7481g1660存、释g6930能量。重锤g17902过g7621g3634作用在油液上,蓄能器产生的压力g2474决g1122重锤的质量和g7621g3634的大小。它的g10317g9869
是结构简单、压力g5670定、能g6564供大g4493量、压力高的油液,g7380高工作压力可达45MPa。但它体积大、笨重、g17828动惯性大、g2465应不g9801敏、密封处易泄g9443、g6717g6842损失大。g3252此g5132用g1122大g3423
固定设g3803。
2,弹簧加载式蓄能器
这g12193蓄能器的结构原理g3926图6.30所示,它g2045用g5389g12795的压g13565能g7481g1660存能量,产生的压力
g2474决g1122g5389g12795的刚度和压g13565量。它的g10317g9869是结构简单、g2465应g17751g9801敏。但g4493量小、有噪声,使用寿命g2474决g1122g5389g12795的寿命。所以不g4464用g1122高压和g5502g10627频率g17751高的g3342合,一般在小g4493量g6122低压系统中g1582缓冲g1055用。
图6.29 重力加载式蓄能器 图6.30 弹簧加载式蓄能器
3,气体加载式蓄能器
气体加g17745g5347蓄能器的工作原理建g12447在g8886g5859耳定理的g3534础上,g2045用压g13565气体(g17902g5132g1038氮气)
g1660存能量。这g12193蓄能器有气瓶g5347、g8975g3634g5347、气囊g5347等g1972g12193结构g5430g5347,g3926图6.31所示。
第6章 液压辅助元件
·185·
·185·
图6.31(a)g1038气瓶g5347蓄能器结构原理图,气体2和油液1在蓄能器中直接接触,故又g12228
气液直接接触g5347(g19762隔g12175g5347)蓄能器。这g12193蓄能器g4493量大、惯性小、g2465应g9801敏、g3818g5430g4622g4556小,
没有g6717g6842损失。但气体易混入(高压时溶g1122)油液中,影响系统工作g5191稳性,而且g13803气量大,
必须g13475g5132g15929充。所以气瓶g5347蓄能器g17878用g1122中、低压大流量系统。
图6.31(b)g1038g8975g3634g5347蓄能器。这g12193蓄能器g2045用g8975g36343将气体2和油液l隔g5332,属g1122隔g12175
g5347蓄能器。其g10317g9869是气液隔g12175、油液不易g8699化、结构简单、工作可靠、寿命长、g4445装和维护g7053g1427。但由g1122g8975g3634惯性和g6717g6842g19471力的影响,g4560g14280其g2465应不g9801敏,g4493量g17751小,所以对g13580筒加工和g8975g3634密封性能要求g17751高。一般用g7481g1660能g6122供高、中压系统g1582吸g6922脉动g1055用。
图 6.31(c)g1038气囊g5347蓄能器。这g12193蓄能器主要由壳体 5、皮囊 6、进油g19412 7 和充气g19412 4
等组成,气体和液体由皮囊隔g5332。壳体是一个g7092g13553g13796高压的g3818壳,皮囊用g10317殊g13796油g8245g14026g1582
原g7021g994充气g19412一g17227压g2058而成。进油g19412是一个由g5389g12795加g17745的菌g5430g6564动g19412,它的作用是g19462g8502油液g1852部g6502出时气囊被挤出壳体g1055g3818。充气g19412只在蓄能器工作g2081用g7481g1038皮囊充气,蓄能器工作时g2029g3999终g1863g19393。这g12193蓄能器g1813许g6227g2475的g7380高工作压力可达32MPa,具有惯性小、g2465应g9801
敏、g4622g4556小、质量轻、g4445装g4493易、维护g7053g1427等g1260g9869。缺g9869是皮囊和壳体g2058g17908工艺要求g17751高,
而皮囊强度不g3827高,压力的g1813许g8886动g1552g2475到限g2058,只能在g80320℃g79470℃的温度g14551g3272内工作。
蓄能器所用皮囊有折合g5430和g8886纹g5430g1016g12193。
(a) 气g10954式g15000g14033器结构g2419g10714g3282 (b) g8975塞式g15000g14033器 (c) 气囊式g15000g14033器
图6.31 气体加载式蓄能器
1—液压油;2—气体;3—g8975塞;4—g1817气阀;5—壳体;6—g11394囊;7—g17839油阀
6.6.3 蓄能器的容量计算
蓄能器的g4493量是选择蓄能器的重要参g6980。蓄能器g4493量的大小g994其用途有g1863。这里以气囊g5347蓄能器g1038例g16840明其g4493量的计算g7053法。
1,蓄能器用于储存和释放能量时的容量计算
这g12193用途的蓄能器g4493量 V
0
和皮囊充气压力
0
p,可根据它在工作中g19668输出的油液体积
液压传动
·186·
·186·
ΔV,系统g7380高工作压力
1
p g2462要求维g6357的g7380低工作压力
2
p g7481决定。
在蓄能器的工作过g12255中,气体g10378态的变化规律符合理想气体g10378态g7053g12255
00 11 22
nn n
pV pV pV===g5132g6980 (6.1)
g5347中 V
1
,V
2
——g7380高、g7380低压力
1
p,
2
p g991的气体体积;
n——g3822变指g6980,当蓄能器用g1122g15929g1619泄g9443、维g6357系统压力时,它释g6930能量的速度g5468缓慢,可认g1038是在等温g7477件g991工作,这时g2474n=1;蓄能器用g1122g11713期大量供油时,
它释g6930能量的速度g5468g5567,可认g1038是在g13489热g7477件g991工作,这时g2474n=1.4。
当压力从
1
p 降到
2
p 时,蓄能器释g6930的油液体积就是气体体积的变化量ΔV,g2375
ΔV=V
2
-V
l
由g5347(6.1)可推g4560g5483
0 1/ 1/ 1/
02 1
[(1/ ) (1/ ) ]
n nn
V
V
pp p
Δ
=
(6.2)
充气压力
0
p 在理论上可g994
2
p g11468等,但在由g1122系统存在泄g9443g1038g1457g16789系统压力g1038
2
p 时,
蓄能器还有g15929g1619能力,所以
0
p 应小g1122
2
p g1552。根据g13475验,g5132对折合g3423气囊g5347蓄能器g2474
0
p =0.8
2
p g7940.85
2
p,对g8886纹g3423气囊g5347蓄能器g2474p
0
=0.6
2
p g7940.65
2
p 。
2,蓄能器用于吸收冲击压力时的容量计算
在这g12193g5785g1929g991,要进行准g11842计算比g17751g3268g19602,g3252g1038影响g3252g13044g5468g3822,g3926管路布置、液体流态、g19471g4624g10378g1929、泄g9443量大小等。g991面介绍一g12193近似的理论计算g7053法。
当液压系统中的换向g19412突g9994g1863g19393时,g3926果g19412g2081管路中液体的质量g1038m,流速g1038v,其动能g1038mv
2
/2,这些动能由蓄能器吸g6922后将g17728变g1038气体的压力能,g1122是蓄能器内的气体就从原充气g10378态g991的压力
0
p 和体积 V
0
g17728变g1038缓冲g10378态g991的g7380高g4493许压力
1
p 和其对应的体积 V
1

由g1122冲g1999是瞬时g2469生的,故可认g1038这个过g12255是g13489热的,g3252此有
1.4 1.4 1.4
00 11
pV p V p V===g5132g6980
根据热力学第一定律,可求g5483气体的压g13565能g1038
11
00
0.285
1.4
00 00 1
1.4
0
dd 1
0.4
VV
VV
pV pV p
pV V
Vp


==




∫∫
由g1122液体的动能应g994气体的压g13565能的g13489对g1552g11468等,所以
2 2 0.28500
10
11
[( / ) 1]
22 0.4
pV
mv Alv p pρ==?
故可以推g5483
2
0 0.285
010
0.4 1
2(/)1
Alv
V
ppp
ρ
=


(6.3)
g5347中 A——管道g17902流面积;
l——产生压力冲g1999g8886的管道长度;
v——管道g1863g19393g2081液流速度;
1
p ——系统g1813许的g7380大冲g1999压力;
第6章 液压辅助元件
·187·
·187·
0
p ——蓄能器充气压力,一般g2474系统工作压力的90%。
由g1122没有考虑液体压g13565性和管道g5389性,所以按g5347(6.3)计算出的g6980g1552g1571小,可g17878当加大。
6.6.4 蓄能器的安装
蓄能器g4445装时应g8892g5859以g991g1972g9869。
(1) 皮囊g5347蓄能器应垂直g4445装,使油口向g991,充气g19412朝上。
(2) 用g1122吸g6922冲g1999压力和脉动压力的蓄能器应g4625可能g4445装在靠近g6403g9316处。
(3) 装在管路上的蓄能器必须用支撑板g6122支g6357g7562固定。
(4) 蓄能器g994管路系统g1055g19400应g4445装g6142g8502g19412,g1427g1122充气、检修;蓄能器g994液压泵g1055g19400应
g4445装单向g19412,g19462g8502液压泵g1584g17728g6122卸荷时蓄能器g1660存的压力油倒流。
思考题与习题
1,在液压系统中g5132用的管接头有哪g1972类?
2,在液压系统中g5132用的密封装置有哪g1972类?g2520有什么g10317g9869?
3,g3926何评定液压油的g8757g7591g12255度?
4,简g17860过滤器的类g3423、g10317g9869g2462选用过滤器的主要原g2029。
5,简g17860油箱的功用g2462主要类g3423。
6,系统在什么g5785g1929g991g19668要设置g1931却器g6122加热器?
7,简g17860蓄能器的主要类g3423g2462在系统中的作用。