流体传动与控制第六章精选文档.ppt

流体传动与控制第六章本讲稿第一页，共四十页液压系统中除了动力元件、执行元件、控制元件外，油箱、滤油器、蓄能器、压力表、密封装置、管件等，都称为液压系统辅助元件。本讲稿第二页，共四十页 功用 (1)防止内、外泄漏，保持系统的工作压力 (2)保护环境，提高产品的外观质量 (3)节能 6 6.1 .1 密封装置密封装置本讲稿第三页，共四十页（1）具有良好的密封性能，有适宜的弹性，能补偿误差和磨损，随压力的升高能自动提高密封性能；（2）具有良好的相容性。与液体和气体介质以及金属材料相容；（3）摩擦力小，寿命长；（4）耐磨性好，抗腐蚀能力强，工作寿命长。（5）结构简单、制造使用、维修方便。对密封的要求本讲稿第四页，共四十页 （1）按照被密封部分的运动特性分 1）固定连接件间的密封，简称定密封；2）相对运动连接件间的密封，简称动密封。（2）按照密封的作用原理分 1）非接触式密封，如间隙密封和迷宫式密封；2）接触式密封，采用各种形状的密封圈。密封的分类本讲稿第五页，共四十页l 密封原理 安装时图a），加压力油后图b）l 特点 结构简单紧凑、装拆方便、磨损后不能自动补偿，使用寿命短。l 应用 静密封32Mpa，作动密封10Mpa“O”形密封圈本讲稿第六页，共四十页“Y”形密封圈l 密封原理 唇口端对着压力高的一侧 压力使唇口贴紧壁面l 特点 密封性好、阻力小、寿命长。l 应用 往复运动密封20Mpa本讲稿第七页，共四十页“V”形密封圈l 结构组成 压环、V形圈、支撑环l 密封原理 开口端对着压力高的一侧 压环、支撑环压力使V形圈唇口贴紧壁面l 特点 密封性好、耐高压、寿命长。l 应用 50Mpa的活塞、活塞杆的运动密封本讲稿第八页，共四十页活塞环密封l 密封原理 金属弹性变形的张力压紧被密封表面而实现密封的l 特点 泄漏量大、加工工艺复杂、成本较高，适用于高温、高速工况、寿命长l 应用 往复运动密封50Mpa本讲稿第九页，共四十页旋转密封1骨架；2油封；3弹簧l 结构组成 油封、金属骨架和自紧螺旋弹簧l 密封原理 油封装的过盈量产生抱紧力，自紧螺旋弹簧也产生抱紧力，唇边始终与轴颈接触密封l 应用 用于旋转运动密封本讲稿第十页，共四十页组合式密封装置1格莱圈；2、3O形密封圈；4斯特圈l 结构组成 O形圈、滑环、支撑环l特点 寿命长、摩擦阻力小l 应用 50Mpa的活塞、活塞杆的运动密封本讲稿第十一页，共四十页（1）作辅助动力源，短期大量供油（2）保压和补充泄漏（3）作应急动力源（4）吸收压力冲击和消除压力脉动6.2.1 蓄能器功用6 6.2 .2 蓄能器蓄能器本讲稿第十二页，共四十页1313 蓄能器的类型a）活塞式；b）弹簧式；c）气瓶式；d）气囊式本讲稿第十三页，共四十页保压和补充泄漏吸收冲击和消除压力冲击作辅助或紧急动力源1顺序阀；2二位二通换向阀；3溢流阀蓄能器的应用本讲稿第十四页，共四十页蓄能器一般应垂直安装，油口向下，充气阀向上。用于吸收冲击压力和脉动压力的蓄能器应安装在震源附近。装在管路上的蓄能器，必须用支持板或支架固定。蓄能器与管路系统之间应安装截止阀便于充气和检修蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停转或卸荷时蓄能器存储的油液倒流。蓄能器的安装本讲稿第十五页，共四十页1616 蓄能器的容量计算 V-可供液容积可供液容积 又称工作容积又称工作容积 容量是选用蓄能器的依据，其大小视用途而异。以皮囊式蓄能器为例加以说明。本讲稿第十六页，共四十页1717 (1)作辅助动力源时的容量计算当蓄能器作动力源时，蓄能器储存和释放的压力油容量和皮囊中气体体积的变化量相等 皮囊的充气压力 皮囊充气体积，此时皮囊充满壳体内腔，故亦即蓄能器容量 系统最高工作压力，即泵对蓄能器充油结束时的压力 皮囊被压缩后相应于时的气体体积 系统最低工作压力，即蓄能器向系统供油结束时的压力 气体膨胀后相应于时的气体体积 蓄能器容量本讲稿第十七页，共四十页18181818 (2)用来吸收冲击用时的容量计算当蓄能器用于吸收冲击时，一般按经验公式计算缓冲最大冲击力时所需要的蓄能器最小容量，即式中：允许的最大冲击(MPa)阀口关闭前管内压力(MPa)用于冲击的蓄能器的最小容量(L)L 发生冲击的管长，即压力油源到阀口的管道长度(m)t 阀口关闭的时间(s)，突然关闭时取t=0 本讲稿第十八页，共四十页6 6.3 .3 过滤器过滤器液压油污染引起的系统故障75。过滤器可以对污染的油液净化。过滤精度是衡量过滤器的重要性能指标。过滤精度：过滤掉的杂质颗粒的公称尺寸（m m）度量。按过滤精度分为：粗（100 m m 以上）、普通（10100 m）、精（510 m）、特精（5m 以下）过滤器。分类：按滤芯形式：网式、线隙式、纸芯式、烧结式、磁式等；按连接方式：管式、板式、法兰式、进油口等。本讲稿第十九页，共四十页过滤器一般由滤芯(或滤网)和壳体构成，由滤芯上无数个微小间隙或小孔构成通流面积。当混入油中的污物（杂质）大于微小间隙或小孔时，杂质被阻隔而滤清出来。若滤芯使用磁性材料时，可吸附油中能被磁化的铁粉杂质。过滤器的类型和结构本讲稿第二十页，共四十页2121 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。系统类别系统类别 润滑润滑 传动系统传动系统 伺服伺服 工作压力工作压力(MPa)(MPa)02.5 02.5 14 14 1432 1432 32 32 21 21 精度精度d d(m)m)100 100 2550 2550 25 25 10 10 5 5 各种液压系统的过滤精度要求 过滤器的选用及安装本讲稿第二十一页，共四十页过滤器的安装位置液压系统中过滤器几种可能的安装位置本讲稿第二十二页，共四十页油箱的作用：储油、散热、沉淀杂质、逸出空气。油箱的作用6 6.4 .4 油箱油箱油箱可分为开式和闭式两种，液压系统中大多数采用开式油箱。本讲稿第二十三页，共四十页油箱的结构开式油箱大部分是以钢板焊接而成本讲稿第二十四页，共四十页设计隔板将吸油区和回油区隔开，以利于散热、沉淀污物和分离气泡。油箱底面应略带斜度，并在最低处设放油螺塞。油箱上部设置空气滤清器（有时兼有加油和通气的作用），规格按泵的流量选用。油箱侧面设置油位计和温度计。吸油管和回油管远离，以利于散热和沉淀杂质。系统泄漏油管尽量单独接入油箱，控制阀的泄漏油管端部应在油面之上，避免产生背压。开式油箱结构本讲稿第二十五页，共四十页油箱的容量油箱容积确定：油箱容积确定：建议油箱有效容积为液压泵每分钟流量的建议油箱有效容积为液压泵每分钟流量的3 3倍以上（行倍以上（行走机械取走机械取2 2倍）。倍）。通常根据系统工作压力确定有效容积通常根据系统工作压力确定有效容积 低压系统：低压系统：中压系统：中压系统：q q为液压泵的流量为液压泵的流量对对对对功功功功率率率率较较较较大大大大且且且且连连连连续续续续工工工工作作作作的的的的液液液液压压压压系系系系统统统统，必必必必要要要要时时时时还还还还要要要要进进进进行行行行热热热热平衡计算，以此确定油箱容量。平衡计算，以此确定油箱容量。平衡计算，以此确定油箱容量。平衡计算，以此确定油箱容量。本讲稿第二十六页，共四十页油温过高（80）易使油液变质污染，需要对油液冷却。油温过低（15）会造成系统启动、吸入困难，产生空穴，需要对油液加热。加热器冷却器6 6.5 .5 热交换器热交换器本讲稿第二十七页，共四十页必须采用冷却器来抑制油温的原因有：1）因机械整体的体积和空间使油箱的大小受到限制；2）因经济上的理由，需要限制油箱的大小等；3）需要把液压油的温度控制得更低。油冷却器可分成水冷式和气冷式两大类。冷却器本讲稿第二十八页，共四十页水冷式蛇形管式（散热面积小，油的流动速度低，冷却效率低）；多管式（冷却效果好，大功率系统多采用）；本讲稿第二十九页，共四十页风冷式（水源不变，如行走设备和野外工作机械）翅管式和翅片式。翅片式本讲稿第三十页，共四十页油冷却器安装在热发生体附近，且液压油流经油冷却器时，压力不得大于1MPa。有时必须以安全阀来保护，以使它免于高压的冲击而造成损坏。1）热发生源，如溢流阀附近，如图示。2）回油路上冷却溢流阀流出油液的回路 冷却器装在回油侧的回路油冷却器安装的场所本讲稿第三十一页，共四十页3）如液压装置很大且运转的压力很高，此时使用独立的冷却系统，如图所示。独立冷却回路油冷却器安装的场所本讲稿第三十二页，共四十页在液压系统中所有的元件，包括辅件在内，全靠管件和管接头连接而成、管道和管接头的重量约占液压系统总重量的1/3。它们的分布遍及整个系统。6 6.6 .6 管系元件管系元件本讲稿第三十三页，共四十页 油管材料可用金属管或橡胶管，选用时由耐压、装配的难易来决定。（1）吸油管路和回油管路一般用低压的有缝钢管，也可使用橡胶和塑料软管；（2）在中、低压油路中常使用铜管；（3）高压油路一般使用冷拔无缝钢管、不锈钢管，必要时也采用价格较贵的高压软管。高压软管安装方便，可以吸收振动；油管材料本讲稿第三十四页，共四十页管接头硬管接头按管接头和管道的连接方式分，有 扩口式管接头扩口式管接头卡套式管接头卡套式管接头焊接式管接头焊接式管接头本讲稿第三十五页，共四十页3636 当旋紧螺帽3时，通过套管2使被连接管1端部的扩口压紧在接头体4的锥面上。被扩口的管子只能是薄壁且塑性良好的管子如铜管。此种接头的工作压力不高于8MPa。扩口式管接头 1管子；2 套管；3 螺帽；4 接头本体扩口式管接头本讲稿第三十六页，共四十页3737 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。卡套式管接头本讲稿第三十七页，共四十页3838 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。焊接式管接头焊接式管接头 1接头体；2接管；3螺帽；4密封圈；5组合密封圈 本讲稿第三十八页，共四十页3939 扣压式胶管接头(2)软管接头软管接头本讲稿第三十九页，共四十页快速接头：能实现管路迅速连通或断开。1左半体；2、15卡环；3、14弹簧座；4、8、13弹簧；5左阀芯；6锁紧套；7密封；9钢球；10卡键；11右半体；12右阀芯 本讲稿第四十页，共四十页