液压传动系统辅助元件

液压蓄能器的类型(3/7)
(1) 活塞式液压蓄能器
活塞式液压蓄能器中
的气体和油液由活塞隔开。
活塞1的上部为压缩空气，
气体由气阀3充入，其下部
经油孔a通向液压系统。活
塞1随下部压力油的储存和
释放而在缸筒2内来回滑动。
为防止活塞上下两腔互通
而使气液混合，在活塞上
装有O型密封圈。
活塞式液压蓄能器 1－活塞；2－缸筒；3－气阀
液压蓄能器的功能(1/3)
§7.1 液压蓄能器
1.液压蓄能器的功能
（1）作辅助动力源。工作时间较 短的间歇工作系统或一个循环内速 度差别很大的系统，在系统不需要 大流量时，可以把液压泵输出的多 余压力油液储存在液压蓄能器内， 到需要时再由液压蓄能器快速释放 给系统。这样就可以按液压系统循 环周期内平均流量选用液压泵，以 减小功率消耗，降低系统温升。
液压蓄能器的容量计算(4/8)
充气压力p0在理论上可与p2相等，但为保证 在压力p2时液压蓄能器仍有能力补偿系统泄漏， 应 使 p0<p2 ， 一 般 取 p0= （ 0.8~0.85 ） p2 或 0.9p2>p0>0.25p1。在实际选用时，液压蓄能器的 总容积V0比理论计算值大5% 倍为宜。如已知V0， 也可反过来求出储能时的供油体积，即：
堵塞状态发讯装置 1－接线柱；2－活塞；3－阀体；4－永磁铁；5－弹簧；6－感簧管；7－报警器
过滤器的主要类型及其性能(9/11)
(4) 金属烧结式过滤器
金属烧结式过滤器的滤芯可按 需要制成不同的形状，油液经过金 属颗粒间的无规则的微小孔道进入 滤芯内。选择不同粒度的粉末烧结 成不同厚度的滤芯，可以获得不同 的过滤精度（10~100m之间）。烧 金属粉末烧结式过滤器 结式过滤器的过滤精度较高，滤芯 的强度高，抗冲击性能好，能在较 高温度下工作，有良好的抗腐蚀性， 且制造简单，它可用在不同的位置。 缺点是：易堵塞，难清洗，烧结颗 粒使用中可能会脱落，再次造成油 液的污染。
液压蓄能器的功能(2/3)
在液压机的液压传动系统
中，当液压缸慢进和保压时，
液压泵的部分流量进入液压蓄
能器4被储存起来，达到设定压
力后，卸荷阀3打开，液压泵卸
荷。当液压缸在快速进退时，
液压蓄能器与液压泵一起向液
压缸供油。因此，在系统设计
时可按平均流量选用较小流量
液压蓄能器作辅助动 力源的液压传动系统
第7章 液压传动系统辅助元件
§7.1 液压蓄能器 §7.2 过滤器 §7.3 油箱 §7.4 管件
液压辅助元件(1/1)
液压传动系统辅助元件有过滤器、油箱、管 件、密封件、压力表和压力表开关、热交换器和 液压蓄能器等。液压传动系统辅助元件和其他所 介绍过的液压元件一样，都是液压传动系统中不 可缺少的组成部分。事实上，它们对系统的性能、 效率、温升、噪声和寿命的影响极大。因此，必 须给以充分的重视。
过滤器的主要类型及其性能(8/11)
发讯装置与过滤器并联，滤芯进油和出油的压 差作用在活塞2上，与弹簧5的推力相平衡。当滤芯 逐渐堵塞时，压差加大，推动活塞2和永久磁铁4右 移，干簧管6受磁铁4作用吸合，接通电路，报警器7 发出堵塞信号——发亮或发声，提醒操作人员更换 滤芯。电路上若增设延时继电器，还可在发讯一定 时间后实现自动停机保护。
过滤器的主要类型及其性能(7/11)
纸质过滤器的滤芯能承受的压力差较小（0.35 MPa），为了保证过滤器能正常工作，不致因杂质 逐渐聚积在滤芯上引起压差增大而压破纸芯，故过 滤器顶部装有堵塞状态发讯装置。
堵塞状态发讯装置 1－接线柱；2－活塞；3－阀体；4－永磁铁；5－弹簧；6－感簧管；7－报警器
式中： p0—— 气囊的充气压力； V0—— 气囊的充气体积，即液压蓄能器容量，
这时气囊充满壳体内腔； p1—— 系统最高工作压力，即液压泵对液压蓄能
器储油结束时的压力； V1—— 气囊被压缩后相应于时的气体体积； p2—— 系统最低工作压力，即液压蓄能器向系统
供油结束时的压力； V2—— 气体膨胀后相应于时的气体体积。
液压蓄能器的类型(1/7)
2.液压蓄能器的结构和性能
液压蓄能器有各种结构形状。
液压蓄能器 1－重力式；2－弹簧式；3－活塞式；4－皮囊式；5－薄膜式
液压蓄能器的类型(2/7)
重力式液压蓄能器由于体积庞大、结构笨重、 反应迟钝，在液压传动系统中很少应用。在液压传 动系统中主要应用有弹簧式和充气式两种。目前常 用的是利用气体压缩和膨胀来储存、释放液压能的 充气式液压蓄能器。它主要有活塞式和皮囊式两种。
过滤器的主要类型及其性能(10/11)
(5) 磁性过滤器 磁性过滤器的工作原理就是利用磁铁吸附油 液中的铁质微粒。但一般结构的磁性过滤器对其 他污染物不起作用，通常用作回流过滤器。它常 被用作复式过滤器的一部分。
过滤器的主要类型及其性能(11/11)
(6) 复式过滤器
复式过滤器即上述几类过滤器的组合。例如在 纸芯过滤器的滤芯中间，再套入一组磁环即成为磁 性烧结式过滤器。复合过滤器性能更为完善，一般 设有多种结构原理的堵塞状态发讯装置，有的还设 有安全阀。当过滤杂质逐渐将滤芯堵塞时，滤芯进 出油口的压力差增大，若超过所调定的发讯压力， 发讯装置便会发出堵塞信号。如不及时清洗或更换 滤芯，当压差达到所调定的安全压力时，类似于直 动式溢流阀的安全阀便会打开，以保护滤芯免遭损 坏。
有80、100、180 m三个等级。 网式过滤器结构简单、清洗方便、
通油能力大，但过滤精度低，常
用于吸油管路作吸滤器，对油液
网式过滤器
进行粗滤。
1－筒形骨架；2－铜丝网
过滤器的主要类型及其性能(2/11)
过滤器的主要类型及其性能(3/11)
(2) 线隙式过滤器
线隙式过滤器用铜线或铝
线密绕在筒形芯架1的0
1
nV0
1 n
p2
1 p1
n
液压蓄能器的容量计算(5/8)
当液压蓄能器用于保压和补漏时，气体膨 胀过程缓慢，与外界热交换得充分，可认为是 等温变化过程，这时取n=1；当液压蓄能器作辅 助或应急动力源时，释放液体的时间短，气体 快速膨胀，热交换不充分，这时可视为绝热过 程，取n =1.4。
规格的液压泵。
1－液压泵；2－单向阀； 3－卸荷阀；4－液压蓄能器；
5－换向阀；6－液压缸
液压蓄能器的功能(3/3)
（2）维持系统压力。在液压泵停止向系统提 供油液的情况下，液压蓄能器将所存储的压力油 液供给系统，补偿系统泄漏或充当应急能源，使 系统在一段时间内维持系统压力。
（3）吸收系统脉动，缓和液压冲击。液压 蓄能器能吸收系统在液压泵突然启动或停止、液 压阀突然关闭或开启、液压缸突然运动或停止时 所出现的液压冲击，也能吸收液压泵工作时的压 力脉动，大大减小其幅值。
p2 ——阀口关闭前管内压力 。 本式只适用于在数值上t < 0.0164 L的情况下。
过滤器的主要类型及其性能(1/11)
§7.2 过滤器
1.过滤器的主要类型及其性能
(1) 网式过滤器(短片)
在网式过滤器的周围开有
很多窗孔的塑料或金属筒形骨架
1上，包着一层或两层铜丝网2。 过滤精度由网孔大小和层数决定，
这种液压蓄能器结构简 单、寿命长，它主要用于大 容量蓄能器。但因活塞有一 定的惯性和因O型密封圈的 存在有较大的摩擦力，所以 反应不够灵敏，因此适用于 储存能量。另外，密封件磨 损后，会使气液混合，影响 系统的工作稳定性。
液压蓄能器的类型(4/7)
液压蓄能器的类型(5/7)
(2) 皮囊式液压蓄能器
V0
0.004qp1(0.0164L p1 p2
t)
液压蓄能器的容量计算(8/8)
V0
0.004qp1(0.0164L p1 p2
t)
式中：q —— 阀口关闭前管内流量；
p1—— 系统允许的最大冲击压力， L —— 发生冲击的管长，即压力油源到阀口的 管道长度；
t —— 阀口由开到关的时间，突然关闭时取t = 0；
安装在回油路上的纸质磁性过滤器，适用于对 铁质微粒要求去除干净的传动系统。
对过滤器的基本要求和选用(1/3)
2.对过滤器的基本要求和选用
选用过滤器时，应注意以下几点： (1) 有足够的过滤精度。过滤精度是指通过滤 芯的最大尖硬颗粒的大小，以其直径d的公称尺寸 （单位）表示。其颗粒越小，精度越高。精度分粗 （ d≥100μm ） 、 普 通 （ d≥10100μm ） 、 精 （ d≥510μm ）和特精（ d≥15μm ）四个等级。
过滤器的图形符号
对过滤器的基本要求和选用(2/3)
应该指出，近年来有一种推广使用高精度过滤 器的观点。研究表明，液压元件相对运动表面的间 隙大多在1~5m范围内。因而工作中首先是这个尺 寸范围内的污染颗粒进入运动间隙，引起磨损，扩 大间隙，进而更大颗粒进入，造成表面磨损的一系 列反应。因此，若能有效地控制1~5 m的污染颗粒， 则这种系列反应就不会发生。试验和严格的检测证 实了这种观点。实践证明，采用高精度过滤器，液 压泵和液压马达的寿命可延长4 ~ 10倍，可基本消 除阀的污染、卡紧和堵塞故障，并可延长液压油和 过滤器本身的使用寿命。
液压蓄能器的容量计算(3/8)
体积差ΔV=V2-V1为供给系统的油液体积， 将它代入相应的公式，便可求得液压蓄能器容
量V0，即：
1
1
1
1
V0
p2 p0
n
V2
p2
n
p0
V1 V
p2 p0
n
p0 p1
n
V0
V
由此得：
1
V
p2
n
V0
p0
1
1
p2
n
p1