《液壓與氣壓傳動技術》主講教師：陳敏捷項目二：液壓泵站液壓元件的分析與選用任務2：液壓輔助元件的分析與選用油箱的分析與選用目錄Contents01管路與管接頭的分析與選用02過濾器的分析與選用03液壓密封裝置的分析與選用04蓄能器的分析與選用05其他液壓輔助元件的分析與選用06油箱的分析與選用1.油箱的作用儲存油液、散發熱量、沉淀雜質、逸出空氣2.油箱分類和結構油箱可分為開式和閉式結構兩種。開式結構的油箱又分為整體式和分離式。油箱

1—吸油管；2—濾油網；3—蓋；4—回油管；5—上蓋；6—油位計；

7，9—隔板；8—放油閥油箱的分析與選用3.油箱設計及注意事項油箱容積的估算：在實際設計時，可用經驗公式初步確定油箱的容積，然后再驗算油箱的散熱量Q1，計算系統的發熱量Q2，當油箱的散熱量大于液壓系統的發熱量時（Q1>Q2），油箱容積合適；否則需增大油箱的容積或采取冷卻措施。設計時的注意事項：

（1）箱體要有足夠的強度和剛度。油箱一般用3～4mm的鋼板焊接而成，尺寸大者要加焊加強筋。（2）泵的吸油管上應安裝100～200目的網式過濾器，過濾器與箱底間的距離不應小于20mm，過濾器不得露出油面，防止泵卷吸空氣產生噪聲。系統的回油管要插入油面以下，防止回油沖濺產生氣泡。（3）吸油管與回油管應隔開，二者間的距離盡量遠些，以增加油液的循環距離，使油液中的污物和氣泡充分沉淀或析出。隔板高度一般取油面高度的3/4。（4）防污密封。（5）油箱底部應有坡度，箱底與地面間應有一定距離，箱底最低處要設置放油塞。（6）油箱內壁表面要做專門處理。管路與管接頭的分析與選用硬管：用于連接無相對運動的液壓組件。常見為無縫鋼管和紫銅管。軟管：主要用于連接有相對運動的液壓組件。通常為耐油橡膠軟管，可分為高壓和低壓兩種。1.管路種類特點和適用場合硬管鋼管能承受高壓，價格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配時不能任意彎曲。常在裝拆方便處用作壓力管道，中、高壓用無縫管，低壓用焊接管道紫銅管易彎曲成各種形狀，但承壓能力一般不超過6.5～10MPa，抗振能力較弱，又易使油液氧化。通常用在液壓裝置內配接不便之處軟管尼龍管乳白色半透明，加熱后可以隨意彎曲成形或擴口，冷卻后又能定形不變，承壓能力因材質而異，自2.5MPa至8MPa不等塑料管質輕耐油，價格便宜，裝配方便，但承壓能力低，長期使用會變質老化，只宜用作壓力低于0.5MPa的回油管、泄油管等橡膠管高壓管由耐油橡膠夾幾層鋼絲編織網制成，鋼絲網層數越多，耐壓越高，價格昂貴，用作中、高壓系統中兩個相對運動件之間的壓力管道。低壓管由耐油橡膠夾帆布制成，可用作回油管道管路與管接頭的分析與選用配管注意事項：（1）油管內徑大小的確定：根據流速確定管徑。對于壓力管路，通常流速為2.5m/s～5m/s（壓力高時取較大值）；對于吸液管路，流速不大于1.5m/s；對于回液管路，流速為1.5m/s～2.5m/s。（2）必須根據系統的最高壓力選擇管路的材料和壁厚以及管接頭的形式。（3）布管應整齊美觀，管路盡可能短，油管的安裝應該橫平豎直，盡量減少轉彎。（4）平行或交叉的管路間須留有100mm以上空隙，以便于拆裝和防止振動。（5）金屬管連接時要留有伸縮余量。軟管在連接時要防止受拉或受扭。安裝時要有余量。管路與管接頭的分析與選用2.管接頭管接頭是油管與油管、油管與液壓元件的可拆裝的連接件。它應該滿足拆裝方便，連接牢固，密封可靠，外尺寸小，通油能大，壓力損失小以及工藝性好等要求。管接頭的種類很多，按接管接頭的通路數量和流向可分為直通、彎管、三通、和四通等；按管接頭和油管的連接方式不同又可分為擴口式焊接式、卡套式等。管接頭與機體的連接常用圓錐螺紋和普通細牙螺紋。用圓錐螺紋連接時，應外加防漏填料；用普通細牙螺紋連接時，應采用組合密封墊（熟鋁合金與耐油橡膠組合）。管路與管接頭的分析與選用類型機構圖特點擴口式管接頭利用管子端部擴口進行密封，不需要其它密封件。適用于薄壁銅管及尼龍管和塑料管的連接。一般用于中、低壓系統。焊接式管接頭接頭與鋼管焊接在一起，端部用O型密封圈密封。對管子尺寸精度要求不高，工作壓力可達32MPa。廣泛用于高壓系統。卡套式管接頭利用卡套的變形卡住管子進行密封。軸向尺寸卡住不嚴格，易于安裝。工作壓力可達32MPa，但對管子外徑及卡套制作精度要求較高。球形管接頭利用球面進行密封，不需要其它密封件，但對球面和錐面加工精度有一定要求。管路與管接頭的分析與選用類型機構圖特點扣壓式管接頭（軟管）管接頭由接頭外套和接頭芯組成，軟管裝好后再用模具扣壓，使軟管得到一定的壓縮量。此接頭具有較好的抗撥脫和密封性能?？刹鸸芙宇^（軟管）在外套和接頭芯上做成六角形，便于經常拆裝軟管，適于維修和小批量生產。此結構裝配比較費力，適用于小管徑聯接。伸縮管接頭接頭由內管和外管組成，內管可在外管內自由滑動并用密封圈密封。內管外徑必須進行精加工。適用于聯接兩元件有相對直線運動的管子?？鞊Q管接頭管子拆開后可自行密封，管道內的油液不會流失。其結構比較復雜，局部壓力損失較大。用于經常拆卸的場合。過濾器的分析與選用1．過濾器的功用過濾混在液壓油液中的雜質，降低進入系統中油液的污染度，保證系統正常地工作。2.過濾器的類型按過濾精度分為：粗過濾器、精過濾器按濾芯材料和結構形式分為：網式、線隙式、紙芯式、燒結式、磁性過濾器

按過濾方式分為：表面型、深度型、中間型過濾器的分析與選用類型結構簡圖特點說明表面型1．過濾精度與銅絲網層數及網孔大小有關。在壓力管路上常用100、150、200目（每英寸長度上孔數）的銅絲網，在液壓泵吸油管路上常采用20～40目銅絲網2．壓力損失不超過0.004Mpa3．結構簡單，通流能力大，清洗方便，但過濾精度低1．濾芯由繞在心架上的一層金屬線組成，依靠線間微小間隙來擋住油液中雜質的通過2．壓力損失約為0.03～0.06MPa3．結構簡單，通流能力大，過濾精度高，但濾芯材料強度低，不易清洗4．用于低壓管道中，當用在液壓泵吸油管上時，它的流量規格宜選得比泵大深度型

1．結構與線隙式相同，但濾芯為平紋或波紋的酚醛樹脂或木漿微孔濾紙制成的紙心。為了增大過濾面積，紙心常制成折疊形2．壓力損失約為0.01～0.04MPa3．過濾精度高，但堵塞后無法清洗，必須更換紙心4.通常用于精過濾

1．濾芯由金屬粉末燒結而成，利用金屬顆粒間的微孔來擋住油中雜質通過。改變金屬粉末的顆粒大小，就可以制出不同過濾精度的濾芯2．壓力損失為0.03～0.2MPa3．過濾精度高，濾芯能承受高壓，但金屬顆粒易脫落，堵塞后不易清洗4．適用于精過濾吸附型1．濾芯由永久磁鐵制成，能吸住油液中的鐵屑、鐵粉、可帶磁性的磨料2．常與其他型式濾芯合起來制成復合式過濾器3．對加工鋼鐵件的機床液壓系統特別適用常見的過濾器及其特點線隙式燒結式紙芯式過濾器的分析與選用3.過濾器的主要性能指標（選用）（1）過濾精度它表示過濾器對各種不同尺寸的污染顆粒的濾除能力，用絕對過濾精度、過濾比和過濾效率等指標來評定。有粗過濾器、普通過濾器、精密過濾器和特精過濾器4種，它們分別能濾去大于100μm、10～100μm、5～10μm和1～5μm大小的雜質。（3）納垢容量一般來說，濾芯尺寸越大，即過濾面積越大，納垢容量就越大。納垢容量越大。使用壽命越長，反映使用壽命的重要指標。（2）壓降特性在濾芯尺寸和流量一定的情況下，濾芯的過濾精度越高，壓力降越大；在流量一定的情況下，濾芯的有效過濾面積越大，壓力降越?。挥鸵旱酿ざ仍酱?，流經濾芯的壓力降也越大。過濾器的分析與選用

（1）過濾精度應滿足預定要求。

（2）能在較長時間內保持足夠的通流能力。

（3）濾芯具有足夠的強度，不因液壓的作用而損壞。

（4）濾芯抗腐蝕性能好，能在規定的溫度下持久地工作。

（5）濾芯清洗或更換簡便。選用過濾器時，還要考慮下列幾點：過濾器的分析與選用4.過濾器的安裝（1）安裝在泵的吸油口處（2）安裝在泵的出口油路上（3）安裝在系統的回油路上（4）安裝在系統分支油路上（5）單獨過濾系統液壓密封裝置的分析與選用1.密封裝置的作用2.密封裝置的要求（1）在工作壓力和一定的溫度范圍內，具有良好的密封性，并隨著壓力的增加能自動提高密封性。（2）密封裝置和運動件之間的摩擦力要小，摩擦系數要穩定。（3）抗腐蝕能力強，不易老化，工作壽命長，耐磨性好，磨損后在一定程度上能自動補償。（4）結構簡單，使用、維護方便，價格低廉。密封是解決液壓系統泄漏問題最重要、最有效的手段。其功用在于防止液壓系統中液壓油的內泄和外漏，保證建立起必要的工作壓力；防止外漏還可以減少油液對工作環境的污染，節省油料。因此，正確使用液壓系統中的密封裝置是非常重要的。液壓密封裝置的分析與選用3.密封裝置的類型與特點類型結構原理使用場合特點間隙密封靠相對運動件配合面之間的微小間隙來進行密封。常用于柱塞、活塞或閥的圓柱配合副間密封。摩擦力小，但磨損后不能自動補償。Ｏ形密封圈橫截面呈圓形，內外側和端面都能起密封作用。高低壓場合均可使用。結構緊湊，運動件的摩擦阻力小，制造容易，裝拆方便，成本低。Ｙ形密封圈橫截面為Y形。工作時，液壓力將密封圈的兩唇邊壓向形成間隙的兩個零件的表面而實現密封?？捎糜谳S、孔密封。適用于

p≤20MPa，t=-30～+80℃，使用速度≤0.5m/s的場合。隨著工作壓力的變化自動調整密封性能，壓力越高則唇邊被壓得越緊，密封性能越好。液壓密封裝置的分析與選用3.密封裝置的類型與特點類型結構原理使用場合特點Ｖ形密封圈由多層涂膠織物壓制而成，由支承環、密封環和壓環三個圈疊在一起使用。用于大直徑、高速柱塞或活塞及低速運動活塞桿的密封。安裝時，V形環的唇口應面向壓力高的一側。當p＞10MPa時，可以增加中間密封環的數量以提高密封效果。組合密封１滑環2緊貼密封面，O形圈1為滑環提供彈性預壓力?？捎糜陟o密封、動密封及回轉軸的密封。具有很好的耐磨性和保形性，不存在橡膠密封件低速時易產生的“爬行”現象。工作壓力可達80MPa。組合密封２由于支持環2與被密封件之間為線密封，其工作原理類似唇邊密封?？捎糜陟o密封、動密封及回轉軸的密封。支持環2和O形圈1組成的軸用組合密封。蓄能器的分析與選用蓄能器的功用主要是儲存油液多余的壓力能，并在需要時釋放出來。（1）作輔助動力源；（2）保壓和補償泄漏；（3）吸收系統的沖擊壓力。1.蓄能器的作用蓄能器作輔助動力源蓄能器保壓和補充泄漏蓄能器吸收系統的沖擊壓力蓄能器的分析與選用2.蓄能器的結構蓄能器的類型有重錘式、彈簧式和充氣式，具體結構種類較多。充氣式有氣囊式、活塞式、氣瓶式等幾種，目前應用最廣泛的是氣囊式蓄能器。彈簧式

重錘式氣囊式蓄能器

1—螺蓋；2—壓帽；3—充氣閥；4—殼體；5—氣囊；6—托閥；7—閥座蓄能器的分析與選用3.蓄能器的使用和安裝使用蓄能器須注意如下幾點：（1）充氣式蓄能器中應使用惰性氣體（一般為氮氣），允許工作壓力視蓄能器結構形式而定，例如，氣囊式為3.5～32MPa。（2）不同的蓄能器各有其適用的工作范圍。例如，皮囊式蓄能器的皮囊強度不高，不能承受很大的壓力波動，且只能在-20～70℃的溫度范圍內工作。（3）氣囊式蓄能器原則上應垂直安裝（油口向下），只有在空間位置受限制時才允許傾斜或水平安裝。（4）裝在管路上的蓄能器須用支板或支架固定。

（5）蓄能器與管路系統之間應安裝截止閥，供充氣、檢修時使用。蓄能器與液壓泵之間應安裝單向閥，防止液壓泵停車時蓄能器內儲存的壓力油液倒流。其他液壓輔助元件的分析與選用1.熱交換器油箱中油液的溫度一般推薦為30～50℃，最高不大于65℃，最低不小于15℃，對于高壓系統，為了避免漏油，油溫不應超過50℃。溫度過高使油液易變質，同時會使液壓泵的容積效率下降；溫度過低使油液粘度增大，系統不能正常啟動。為了有效地控制油溫，在油箱中常配有冷卻器和加熱器。冷卻器和加熱器統稱為熱交換器。其他液壓輔助元件的分析與選用（1）冷卻器按冷卻介質分，冷卻器可分為風冷、