第6章液压辅助元件.ppt
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1、第六章第六章 辅助元件辅助元件蓄能器蓄能器滤油器滤油器油箱油箱热交换器热交换器管件管件密封装置密封装置压力表装置压力表装置液压辅件是系统的一个重要组成部分,它包括液压辅件是系统的一个重要组成部分,它包括蓄能蓄能器、过滤器、油箱、热交换器、管件、密封装置、器、过滤器、油箱、热交换器、管件、密封装置、压力表装置压力表装置等。液压辅件的合理设计和选用在很大等。液压辅件的合理设计和选用在很大程度上影响液压系统的效率、噪声、温升、工作可程度上影响液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。靠性等技术性能。n管件是用来连接液压元件、输送液压油液的连接件。管件是用来连接液压元件、输送液压油液的连接件。
2、它应保证有足够的强度,没有泄漏,密封性能好,压它应保证有足够的强度,没有泄漏,密封性能好,压力损失小,拆装方便。它包括力损失小,拆装方便。它包括油管和管接头油管和管接头。n常用油管有常用油管有钢管、紫铜管、塑料管、尼龙管、橡胶软钢管、紫铜管、塑料管、尼龙管、橡胶软管管。应根据液压装置。应根据液压装置工作条件和压力大小工作条件和压力大小来选择油管。来选择油管。油管内径油管内径d d的选取应以降低流速和减少压力损失为前提;的选取应以降低流速和减少压力损失为前提;管壁厚管壁厚不仅与工作压力有关,还与管子材料有关。不仅与工作压力有关,还与管子材料有关。n管接头是油管与液压元件、油管与油管之间可拆卸的管
3、接头是油管与液压元件、油管与油管之间可拆卸的的连接件。常用的管接头有的连接件。常用的管接头有扩口式、焊接式、卡套式、扩口式、焊接式、卡套式、橡胶软管接头、快速接头橡胶软管接头、快速接头。6-16-1管件管件一一.管路管路1 1、油管的总类、油管的总类种种 类类用用 途途 优优 缺缺 点点钢钢 管管常常在装拆方便处用作压力管在装拆方便处用作压力管路。路。中压以上中压以上用无缝钢管,用无缝钢管,低压用焊接钢管。低压用焊接钢管。能承受高压、耐油、能承受高压、耐油、抗腐、不易氧化、刚抗腐、不易氧化、刚性好,价格低廉,但性好,价格低廉,但装配时不易弯曲成形。装配时不易弯曲成形。紫铜紫铜管管 在在中、低压
4、液压系统中、低压液压系统中采中采用,机床中应用较多,常配用,机床中应用较多,常配以扩口管接头,可用于仪表以扩口管接头,可用于仪表和装配不便处。和装配不便处。装配时装配时弯曲方便弯曲方便,价,价高、抗振能力差、易高、抗振能力差、易使液压油氧化,但易使液压油氧化,但易弯曲成形弯曲成形 。种种 类类用用 途途 优优 缺缺 点点尼龙尼龙管管 液压液压中、低压中、低压和气压系统中和气压系统中使用,承压能力因材料而异,使用,承压能力因材料而异,其值为其值为(2.8-82.8-8)MPaMPa之间,之间,最高耐压可达最高耐压可达16 MPa16 MPa,目前气,目前气压系统常用。压系统常用。乳白色半透明,可
5、观察乳白色半透明,可观察流动情况。价格低廉,流动情况。价格低廉,加热后可任意弯曲成形加热后可任意弯曲成形和扩口和扩口,冷却后即定形。,冷却后即定形。但寿命较低但寿命较低 。塑料塑料管管 只用作只用作气压系统或低于气压系统或低于0.5 0.5 MPaMPa的液压回油管与泄油管。的液压回油管与泄油管。耐油、价低、装配方便,耐油、价低、装配方便,长期使用会老化。长期使用会老化。橡胶橡胶软管软管 高压软管是由高压软管是由耐油橡胶夹以耐油橡胶夹以1-1-3 3层钢丝编织网层钢丝编织网或钢丝缠绕层或钢丝缠绕层做成,适用于中高压液压系统。做成,适用于中高压液压系统。低压胶管由低压胶管由耐油橡胶夹帆布耐油橡胶
6、夹帆布制制成,用于回油管路。成,用于回油管路。用于相对运动间的连接,用于相对运动间的连接,分分高压和低压高压和低压两种。装两种。装接方便,能减轻液压系接方便,能减轻液压系统的冲击,价贵,寿命统的冲击,价贵,寿命低。低。2、油管的特征尺寸、油管的特征尺寸 油管的特征尺寸为油管的特征尺寸为通径通径,它代表在允许的压力损,它代表在允许的压力损失下油管的失下油管的通流能力通流能力。有关的通经即油管的名义尺。有关的通经即油管的名义尺寸,单位为寸,单位为mm。如如32通经的无缝钢管的通流能力为通经的无缝钢管的通流能力为250l/min,其,其外径为外径为42mm,而壁厚及实际内经则根据油管工作,而壁厚及实
7、际内经则根据油管工作压力而异。如工作压力压力而异。如工作压力P32Mpa时,壁厚时,壁厚=5mm,内径,内径d=32mm。管路的类型可由用途及管路的优缺点来选取。管路的类型可由用途及管路的优缺点来选取。管路内径的选择是管路内径的选择是以降低流动造成的压力损失为前以降低流动造成的压力损失为前提的提的,液压管路中液体的流动多为层流,压力损失,液压管路中液体的流动多为层流,压力损失正比于液体在管道中的平均流速,因此正比于液体在管道中的平均流速,因此根据流速确根据流速确定管径定管径是常用的简便方法。高压钢管的壁厚根据工是常用的简便方法。高压钢管的壁厚根据工作压力选定。作压力选定。油管的内经可按下式确定
8、油管的内经可按下式确定q-流经油管的流量流经油管的流量 -在允许的压力损失下允许的液流速度在允许的压力损失下允许的液流速度压油管道:压油管道:当压力当压力p 16Mpa时,时,回油管道回油管道:吸油管道吸油管道:3.3.管路的装配管路的装配1)1)管道应管道应尽量短尽量短,最好,最好横平竖直,转弯少横平竖直,转弯少。为避免。为避免管道皱折,减少压力损失,管道装配时的管道皱折,减少压力损失,管道装配时的弯曲半径弯曲半径要足够大要足够大,见下表。管道悬伸较长时要适当设置管见下表。管道悬伸较长时要适当设置管夹(也是标准件)。夹(也是标准件)。硬管装配时允许的弯曲半径硬管装配时允许的弯曲半径管子外径管
9、子外径D(mm)D(mm)101014141818222228283434424250506363弯曲半径弯曲半径R(mm)R(mm)505070707575808090901001001301301501501901902)2)管道尽量避免交叉管道尽量避免交叉,平行管间距要大于,平行管间距要大于100 100 mmmm,以防接触振动并便于安装管接头。,以防接触振动并便于安装管接头。3)3)软管直线安装时要有软管直线安装时要有30%30%左右的余量左右的余量,以适,以适应油温变化、受拉和振动的需要。弯曲半径应油温变化、受拉和振动的需要。弯曲半径要大于要大于9 9倍软管外径,弯曲处到管接头的距离
10、倍软管外径,弯曲处到管接头的距离至少等于至少等于6 6倍外径。倍外径。二二.管接头管接头 液压系统中油液的泄漏多发生在管路的连接处,所液压系统中油液的泄漏多发生在管路的连接处,所以管接头的重要性不容忽视,管接头必须在强度足够以管接头的重要性不容忽视,管接头必须在强度足够的条件下能在振动、压力冲击下保持管路的的条件下能在振动、压力冲击下保持管路的密封性密封性。在在高压处不能向外泄漏,在有负压的吸油管路上不允高压处不能向外泄漏,在有负压的吸油管路上不允许空气向内渗入许空气向内渗入。常用的管接头有以下几种:。常用的管接头有以下几种:(1 1)扩口管接头)扩口管接头(2 2)焊接管接头焊接管接头 (4
11、 4)胶管接头)胶管接头 (3 3)卡套式管接头)卡套式管接头 (5 5)快换管接头)快换管接头(1 1)扩口管接头)扩口管接头 如下图所示,适用于如下图所示,适用于铜,铝管或薄壁钢管铜,铝管或薄壁钢管,也可用,也可用来连接来连接塑料管和尼龙管塑料管和尼龙管等低压管道。它只适用于薄壁等低压管道。它只适用于薄壁铜管,工作压力不大于铜管,工作压力不大于8MPa的场合。接管穿入导套的场合。接管穿入导套后扩成喇叭口(约后扩成喇叭口(约74 90),再用螺母把导套连),再用螺母把导套连同接管一起压紧在接头体的锥面上形成密封。同接管一起压紧在接头体的锥面上形成密封。1-1-接头体接头体;2-;2-接管接管
12、;3-3-螺母螺母;4-;4-导套导套扩口式管扩口式管接头接头(2 2)焊接管接头焊接管接头 1-1-接头体接头体;2-;2-接管接管;3-3-螺母螺母;4-O;4-O形圈形圈;5-5-组合垫圈组合垫圈 如图所示,它是把相连如图所示,它是把相连管子的一端与管接头的接管焊接在管子的一端与管接头的接管焊接在一起一起,通过螺母将接管与接头体压紧。接管与接头体间的密封,通过螺母将接管与接头体压紧。接管与接头体间的密封方式有球面与锥面接触密封和平面加方式有球面与锥面接触密封和平面加O O 形圈密封两种形式,接形圈密封两种形式,接头体与液压件的连接,有圆锥螺纹和圆柱螺纹两种形式,后者头体与液压件的连接,有
13、圆锥螺纹和圆柱螺纹两种形式,后者要用组合垫圈加以密封。要用组合垫圈加以密封。焊接管接头制造工艺简单,工作可靠,扩装方便,对被连焊接管接头制造工艺简单,工作可靠,扩装方便,对被连接的油管尺寸及表面精度要求不高,工作压力可达接的油管尺寸及表面精度要求不高,工作压力可达32MPa32MPa以上,以上,是目前应用最广泛的一种形式。是目前应用最广泛的一种形式。(3 3)卡套式管接头)卡套式管接头1-1-接头体接头体;2-;2-接管接管;3-3-螺母螺母;4-;4-导导套套;5-5-组合垫圈组合垫圈 如下图所示由接头体、卡套和螺母这三个基本如下图所示由接头体、卡套和螺母这三个基本零件组成。卡套是一个在内圆
14、端部带有锋利刃口的零件组成。卡套是一个在内圆端部带有锋利刃口的金属环,刃口的作用是在装配时切入被连接的油管金属环,刃口的作用是在装配时切入被连接的油管而起连接和密封作用。这种管接头轴向尺寸要求不而起连接和密封作用。这种管接头轴向尺寸要求不严、拆装方便,不须焊接或扩口。但对油管的径向严、拆装方便,不须焊接或扩口。但对油管的径向尺寸精度要求较高。采用冷拔无缝钢管,使用压力尺寸精度要求较高。采用冷拔无缝钢管,使用压力可达可达32 MPa32 MPa。油管外径一般不超过。油管外径一般不超过42 mm42 mm。(4 4)胶管接头)胶管接头 如右图所示,胶管接头有如右图所示,胶管接头有可可拆式拆式和和扣
15、压式扣压式两种,各有两种,各有 A A、B B、C C三种类型。随管径不同可用于工三种类型。随管径不同可用于工作压力在作压力在6 640 MPa 40 MPa 的系统。的系统。扣扣压式管接头是高压胶管接头常用压式管接头是高压胶管接头常用的一种形式。的一种形式。图所示为图所示为A A型扣压式型扣压式胶管接头胶管接头,装配时须剥离外胶层,装配时须剥离外胶层,然后在专门设备上扣压而成,它然后在专门设备上扣压而成,它由接头外套和接头心组成。软管由接头外套和接头心组成。软管装好再用模具扣压,使其具有较装好再用模具扣压,使其具有较好的抗拔脱和密封性能。好的抗拔脱和密封性能。A A型扣压式胶管接头型扣压式胶
16、管接头(5 5)快换管接头)快换管接头动画动画 如下图所示,当系统中某一局部不需要经常供如下图所示,当系统中某一局部不需要经常供油时,或是执行元件的连接管路要经常拆卸时,往油时,或是执行元件的连接管路要经常拆卸时,往往采用往采用快速接头与高压软管配合使用快速接头与高压软管配合使用。图中快速接。图中快速接头各零件的位置为油路接通位置头各零件的位置为油路接通位置,外套外套6把钢球把钢球8压压入槽底使接头体入槽底使接头体10和和2连接起来,单向阀连接起来,单向阀4和和11互相互相推挤使油路接通。推挤使油路接通。1为挡圈,为挡圈,5为为O型圈,型圈,9为弹簧为弹簧卡圈。当需要断开时卡圈。当需要断开时,
17、可用力将外套向左推,同时可用力将外套向左推,同时拉出接头体拉出接头体10,油路断开。与此同时,单向阀阀心,油路断开。与此同时,单向阀阀心4和和11在各自弹簧在各自弹簧3和和12的作用下外伸,顶在接头体的作用下外伸,顶在接头体2和和10的阀座上,使两个管内的油封闭在管中,弹的阀座上,使两个管内的油封闭在管中,弹簧簧7使外套使外套6回位。这种接头在液压和气压系统中均回位。这种接头在液压和气压系统中均有应用。有应用。1-挡圈;2,10-接头体;3,12-弹簧;4,11-单向阀5-O形圈;6-外套;7-弹簧;8-钢球;9-弹簧卡圈一、蓄能器的分类一、蓄能器的分类按产生液体压力的方式按产生液体压力的方式
18、分分重锤式、弹簧式和充重锤式、弹簧式和充气式气式。常用充气式常用充气式,它,它利用气体的压缩和膨胀利用气体的压缩和膨胀储存、释放压力能。气储存、释放压力能。气体和油液要隔开。体和油液要隔开。充气式蓄能器按隔离方充气式蓄能器按隔离方式不同,又分为式不同,又分为活塞式活塞式和皮囊式和皮囊式。6-2 6-2 蓄能器蓄能器(1 1)重锤重锤式式动画动画特特点点:在在工工作作过过程程中中,无无论论油油液液进进出出多多少少和和快快慢慢,均均可可获获得得恒恒定定的的液液体体压压力力,而而且且结构简单,工作可靠。结构简单,工作可靠。缺缺点点:体体积积大大、惯惯性性大大,反反应不灵敏,有摩擦损失。应不灵敏,有摩
19、擦损失。重重锤锤式式蓄蓄能能器器常常用用于于固固定定设设备备(如如轧轧钢钢设设备备)中中作作蓄蓄能能用。用。(2 2)弹簧式蓄能器)弹簧式蓄能器弹弹簧簧式式蓄蓄能能器器利利用用弹弹簧簧的的压压缩缩来来储储存存能能量量。这这种种蓄蓄能能器器产产生生的的压压力力取取决决于于弹弹簧簧的的刚刚度度和和压压缩缩量。量。特点:特点:结结构构简简单单、容容量量小小。这这种种蓄蓄能能器器一一般般用用于于小小流流量量、低低压压(p=1.2MPap=1.2MPa)、循环频率低的场合。循环频率低的场合。(3 3)充气式蓄能器)充气式蓄能器充充气气式式蓄蓄能能器器按按气气体体与与液液体体是否接触有两种。是否接触有两种
20、。直直接接接接触触式式蓄蓄能能器器:由由于于压压缩缩空空气气直直接接与与液液压压油油接接触触,气气体体容容易易混混入入油油液液,影影响响工工作作的的稳稳定定性性。这这种种蓄蓄能能器器适适用于大流量的低压回路中。用于大流量的低压回路中。隔离式蓄能器隔离式蓄能器:有:有活塞式和活塞式和气囊式气囊式两种。气囊式蓄能器两种。气囊式蓄能器的特点是:体积小,重量轻,的特点是:体积小,重量轻,反应灵敏,可吸收液力冲击反应灵敏,可吸收液力冲击和脉动。和脉动。二、蓄能器的功用:二、蓄能器的功用:主要是储存油液多余的压力能,并在需要时释主要是储存油液多余的压力能,并在需要时释放出来。放出来。(1 1)做辅助动力源
21、)做辅助动力源:只在很短时间内需要大流量,:只在很短时间内需要大流量,就可以采用蓄能器来供油。就可以采用蓄能器来供油。(2 2)系统保压)系统保压:某些系统中,要求液压缸到达某:某些系统中,要求液压缸到达某一位置时保持一定的压力,这时可使泵卸荷,用蓄一位置时保持一定的压力,这时可使泵卸荷,用蓄能器提供液压油来补偿系统中的泄漏并保持一定的能器提供液压油来补偿系统中的泄漏并保持一定的压力,以节约能耗和降低温升。压力,以节约能耗和降低温升。(3 3)应急能源:)应急能源:在停电或原动机发生故障时应在停电或原动机发生故障时应用用(4 4)缓和冲击力:)缓和冲击力:当阀门突然关闭时,可能产当阀门突然关闭
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- 液压 辅助 元件
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