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各位工程師，今天小編和大家一起學習《液壓輔件工作原理及應用》，本文共五部分內容：內容提要：液壓輔助元件有濾油器、蓄能器、管件、密封件、油箱和熱交換器等。液壓輔助元件和液壓元件一樣，都是液壓系統中不可缺少的組成部分。它們對系統的性能、效率、溫升、噪聲和壽命的影響不亞于液壓元件本身。通過學習，要求掌握液壓輔件的結構原理，熟知其使用方法及適用場合。液壓油中往往含有雜質，會造成液壓元件相對運動表面的磨損、滑閥卡滯、節流孔口堵塞。在系統中安裝一定精度的濾油器，是保證液壓系統正常工作的必要手段。過濾器的過濾精度是指濾芯能夠濾除的最小雜質顆粒的大小，以直徑D作為公稱尺寸表示。按精度可分為粗過濾器(D＜100MM)、普通過濾器(D＜10MM)、精過濾器(D＜5MM)、特精過濾器(D＜1MM)。按濾芯的材料和結構形式，濾油器可分為網式(MESHFILTER)、線隙式(WIRE-WOUNDFILTER)、紙質濾芯式(PLEATEDPAPERFILTER)、燒結式濾油器(SINTEREDMETALFILTER)及磁性濾油器等。按濾油器安放的位置不同，還可以分為吸濾器、壓濾器和回油過濾器，考慮到泵的自吸性能，吸油濾油器多為粗濾器。濾芯以銅網為過濾材料，在周圍開有很多孔的塑料或金屬筒形骨架上，包著一層或兩層銅絲網，其過濾精度取決于銅網層數和網孔的大小。這種濾油器一般用于液壓泵的吸油口。線隙式濾油器如圖4.2所示，用銅線或鋁線密繞在筒形骨架的外部來組成濾芯，依靠銅絲間的微小間隙濾除混入液體中的雜質。其結構簡單、通流能力大、過濾精度比網式濾油器高，但不易清洗。多為回油過濾器。濾芯為微孔濾紙制成的紙芯，將紙芯圍繞在帶孔的鍍錫鐵做成的骨架上，以增大強度。為增加過濾面積，紙芯一般做成折疊形。其過濾精度較高，一般用于油液的精過濾，但堵塞后無法清洗。濾芯用金屬粉末燒結而成，利用顆粒間的微孔來擋住油液中的雜質通過，其濾芯能承受高壓差。粗濾油器用來保護泵，使其不致吸入較大的機械雜質。為了不影響泵的吸油性能，防止發生氣穴現象，濾油器的過濾能力應為泵流量的兩倍以上，壓力損失不得超過：0.01~0.035MPA。主要用來濾除進入液壓系統的污染雜質，一般采用過濾精度10~15?M的濾油器。它應能承受油路上的工作壓力和沖擊壓力，其壓力降應小于0.35MPA，并應有安全閥或堵塞狀態發訊裝置，以防泵過載和濾芯損壞。因回油路壓力很低，可采用濾芯強度不高的精濾油器，并允許濾油器有較大的壓力降。大型液壓系統可專設一液壓泵和濾油器構成的濾油子系統，濾除油液中的雜質，以保護主系統。在間歇工作或周期性動作中，蓄能器可以把泵輸出的多余壓力油儲存起來。當系統需要時，由蓄能器釋放出來。這樣可以減少液壓泵的額定流量，從而減小電機功率消耗。對于執行元件長時間不動作，而要保持恒定壓力的系統，可用蓄能器來補償泄漏，從而使壓力恒定。對某些系統要求當泵發生故障或停電時，執行元件應繼續完成必要的動作時，需要有適當容量的蓄能器作緊急動力源。蓄能器能吸收系統壓力突變時的沖擊，也能吸收液壓泵工作時的流量脈動所引起的壓力脈動。活塞式蓄能器中的氣體和油液由活塞隔開。活塞1的上部為壓縮空氣，活塞1隨下部壓力油的儲存和釋放而在缸筒2內來回滑動。這種蓄能器活塞有一定的慣性，O形密封圈存在較大的摩擦力，所以反應不夠靈敏。皮囊式蓄能器中氣體和油液用皮囊隔開。皮囊用耐油橡膠制成，內充入惰性氣體，殼體下端的提升閥能防止皮囊膨脹擠出油口。重力式蓄能器主要用冶金等大型液壓系統的恒壓供油，其缺點是反應慢，結構龐大，現在已很少使用。容量是選用蓄能器的依據，其大小視用途而異。現以皮囊式蓄能器為例加以說明。當蓄能器作動力源時，蓄能器儲存和釋放的壓力油容量和皮囊中氣體體積的變化量相等，而氣體狀態的變化遵守玻義耳定律，即P2-系統最低工作壓力，即蓄能器向系統供油結束時的壓力體積差?V=V1-V2為供給系統油液的有效體積，將它代入式(1)，使可求得蓄能器容量，即充氣壓力P0在理論上可與P2相等，但是為保證P2在時蓄能器仍有能力補償系統泄漏，則應使P0(3)用于保壓時，氣體壓縮過程緩慢，與外界熱交換得以充分進行，可認為是等溫變化過程，這時取N=1；作輔助或應急動力源時，釋放液體的時間短，熱交換不充分，這時可視為絕熱過程，取N=1.4。當蓄能器用于吸收沖擊時，一般按經驗公式計算緩沖最大沖擊力時所需要的蓄能器最小容量，即L-發生沖擊的管長，即壓力油源到閥口的管道長度(M)按油面是否與大氣相通，可分為開式油箱與閉式油箱。開式油箱廣泛用于一般的液壓系統；閉式油箱則用于水下和高空無穩定氣壓的場合，這里僅介紹開式油箱。(1)泵的吸油管與系統回油管之間的距離應盡可能遠些，管口都應插于最低液面以下，但離油箱底要大于管徑的2-3倍，以免吸空和飛濺起泡。吸油管端部所安裝的濾油器，離箱壁要有3倍管徑的距離，以便四面進油。回油管口應截成45°斜角，以增大回流截面，并使斜面對著箱壁，以利散熱和沉淀雜質。(3)設置空氣濾清器與液位計。空氣濾清器的作用是使油相箱與大氣相通，保證泵的自吸能力，濾除空氣中的灰塵雜物，有時兼作加油口。它一般布置在頂蓋上靠近油箱邊緣處。(4)設置放油口與清洗窗口。將油箱底面做成斜面，在最低處設放油口，平時用螺塞或放油閥堵住，換油時將其打開放走油污。為了便于換油時清洗油箱，大容量的油箱一般均在側壁設清洗窗口。(5)油箱正常工作溫度應在15-65°C之間，必要時應安裝溫度控制系統，或設置加熱器和冷卻器。(6)最高油面只允許達到油箱高度的80%，油箱底腳高度應在150MM以上，以便散熱、搬移和放油，油箱四周要有吊耳，以便起吊裝運。在液壓系統中所有的元件，包括輔件在內，全靠管件和管接頭連接而成、管道和管接頭的重量約占液壓系統總重量的1/3。它們的分布遍及整個系統。按管接頭和管道的連接方式分，有擴口式管接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭。當旋緊螺帽3時，通過套管2使被連接管1端部的擴口壓緊在接頭體4的錐面上。被擴口的管子只能是薄壁且塑性良好的管子如銅管。此種接頭的工作壓力不高于8MPA。擰緊接頭螺母2后，卡套3發生彈性變形便將管子1夾緊。它對軸向尺寸要求不嚴，裝拆方便，但對連接用管道的尺寸精度要求較高鋼管和基體通過焊接管接頭連接。把接管2焊在被連接的鋼管端部。接頭體1用螺紋擰入某元件的基體。用組合密封墊防止從元件中外漏。將O型密封圈放在接頭體1的端面處，將螺帽3擰在接頭體1上即完成連接。圖中的接管端部做成球面、螺帽擰緊在接頭體上后，球面和接頭體的內錐面壓緊而防止漏油。接頭體的錐螺紋將擰入某元件的基體。焊接式管接頭制作簡單、工作可靠，對被連接的管件尺寸精度要求不高，工作壓力可達32MPA或更高。缺點是對焊接質量要求較高。它是目前應用最多的一種管接頭。液壓系統的工作溫度一般希望保持在30～50?C的范圍之內，最高不超過65?C，最低不低于15?C。如果液壓系統靠自然冷卻仍不能使油溫控制在上述范圍內時，就須安裝冷卻器；反之，如環境溫度太低，無法使液壓泵啟動或正常運轉時，就須安裝加熱器.不論哪一類的冷卻器,都應安裝在壓力很低或壓力為零的管路上,這樣可防止冷卻器承受高壓且冷卻效果也較好。液壓系統的加熱一般采用電加熱器，它用法蘭盤水平安裝在油箱側壁上，發熱部分全部浸在油液內。此種回路見圖6.4-7。溢流閥排出的油和系統回油均經過冷卻器1回油箱,溫度傳感器2檢測到溫度信號后和溫度調定值比較,再經放大和處理控制水閥3的開度,從而改變水的流量。當油溫達到調定值時,水閥3保持一定開度。由于其它原因油溫偏離調定值時,水閥3可自動加大或減小開度,使泊溫基本上保持調定值。若將水閥3關死,則控制系統不起作用,可用人工操縱水閥4控制油溫。濾油器是液壓傳動系統最重要的保護元件，通過過濾油液中的雜質來確保液壓元件及系統不受污染物的侵襲。從使用場合上可分為高壓濾油器和低壓濾油器；從過濾精度可分為粗濾器和精濾器，過濾器材料也多種多樣。蓄能器在大型及高精度液壓系統占有重要的地位，通常用于吸收脈動、沖擊及作為液壓系統的輔助油源，在結構上有：皮囊式、膜片式、重力式、彈簧式及活塞式。蓄能器在工作時基本上是處于動態工況，往往關心的也是其動態特性。熱交換器包括加熱器和冷卻器，它們的功能是使液壓傳動介質處在設定的溫度范圍內，提高傳動質量。
