液压辅助元件
液压辅助元件
21
图3－18 滤油器的安装位置
22
3．3．3 空气滤清器 为防止灰尘进入油箱，通常在油箱的上方通气孔装有空气
滤清器。有的油箱利用此通气孔当作注油口，如图3－19所示为 带注油口的空气滤清器。对空气滤清器的容量要求是，当液压 系统达到最大负荷状态时，仍能保持大气压力的程度。
23
图3－19 带注油口的空气滤清器 (a)外观；(b)结构；(c)职能符号
51
思考题与习题
8
图3－14 配油管的安装及尺寸
9
4)附设装置 为了监测液面，油箱侧壁应装油面指示计。为了检测油温， 一般在油箱上装温度计，且温度计直接浸入油中。在油箱上亦 装有压力表，可用以指示泵的工作压力。
10
3．3．2 滤油器 1．滤油器的结构 滤油器(filter)一般由滤芯(或滤网)和壳体构成。其通流面积
44
管路内径的选择主要考虑降低流动时的压力损失。对于高 压管路，通常流速在3～4 m/s范围内；对于吸油管路，考虑泵的 吸入和防止气穴，通常流速在0.6～1.5 m/s范围内。
在装配液压系统时，油管的弯曲半径不能太小，一般应为 管道半径的3～5倍。应尽量避免小于90°弯管，平行或交叉的 油管之间应有适当的间隔，并用管夹固定，以防振动和碰撞。
33
图3－22 冷却溢流阀流出来的油的回路
34
图3－23 冷却器装在回油侧的回路
35
图3－24 独立冷却回路
36
4．油冷却器的冷却水 为防止冷却器累积过多的水垢而影响热交换效率，可在冷 却器内装一滤油器。冷却水要采用清洁的软化水。
37
3．3．5 蓄能器 1．蓄能器(accumulators)的功用 蓄能器是液压系统中一种储存油液压力能的装置。其主要
《液压与气压传动》课件第5章 液压传动辅助元件
2024/9/6
橡胶软管接头
快速管接头
10
第5章 液压传动辅助元件
2024/9/6
5.4 密封件
密封件用来防止液压系统油液的内外泄漏以及 外界灰尘和异物的侵入，保证系统建立必要压 力。
密封件的要求 ▪ 良好的密封性能 ▪ 密封件与运动件之间摩擦系数小 ▪ 耐磨性好，寿命长，不易老化 ▪ 维护、使用方便，价格低廉
11
第5章 液压传动辅助元件
5.4 密封件
O形密封圈
Y形密封圈和Yx形密封圈
V形密封圈
组合密封件
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第5章 液压传动辅助元件
2024/9/6
5.5 液压油箱
油箱的主要作用是：贮存供系统循环所需的油液； 散发系统工作时所产生的热量；释出混在油液中的 气体；沉淀油液中的污物。 油箱容积的确定
5
第5章 液压传动辅助元件
5.2 蓄能器
蓄能器的作用
▪ 作辅助动力源 。 ▪ 补充泄漏和保持恒压 。 ▪ 作紧急动力源。 ▪ 减小液压冲击或压力脉动，降低噪声 。
2024/9/6
6
第5章 液压传动辅助元件
5.2 蓄能器
蓄能器的分类
➢重力式蓄能器
按产生压力 能的方式
➢充气式蓄能器
➢弹簧式蓄能器
➢活塞式蓄能器 ➢气囊式蓄能器
液压管件包括油管和管接头，主要功用是连接液 压元件和输送液压油，要求足够的强度，密封性 好，压力损失小等。
1 液压油管
油管的通径即油管的名义尺寸，单位为mm。
d2 q
v
式中：d为内径；q为管内流量；v为管中油液流速。
9
第5章 液压传动辅助元件
5.3 液压管件
液压辅助元件
液压辅助元件液压辅助元件是液压系统的重要组成部分，主要包括管件、密封件、过滤器、蓄能器、油箱、热交换器和压力表开关等。
液压辅助元件的正确选择和合理使用对保证液压系统的工作可靠性和稳定性具有非常重要的作用。
1、蓄能器蓄能器是液压系统中的储能元件，其主要功用有：①辅助动力源②应急动力源③系统保压④吸收冲击压力或脉动压力蓄能器主要有重锤式、弹簧式和充气式三类。
常用的是充气式蓄能器，它又可分为气瓶式、活塞式和气囊式3种。
充气式蓄能器应垂直安装，使油口向下；吸收冲击压力和脉动压力的蓄能器应尽可能安装在振源附近；蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，供充气、检修时使用。
2、密封装置密封装置的功用在于防止液压元件和液压系统中油液的内泄漏和外泄漏，以保证建立起必要的工作压力，并防止外泄漏的油液污染环境，以及避免工作油液的浪费。
密封装置的密封方式有：间隙密封、密封件密封和组合密封。
对密封装置的要求是：①在一定的压力和温度范围内具有良好的密封性能；②运动件之间因密封装置而引起的摩擦力要小，摩擦系数要稳定；③抗腐蚀能力强，不易老化，寿命长，耐磨性好，磨损后能自动补偿；④结构简单，装拆方便，成本低。
过滤器的功用是过滤油液中的各种杂质，以保持工作油液的清洁，保证液压系统的正常工作。
过滤器按过滤精度不同，分为粗过滤器和精过滤器两种；按滤芯材料和结构形式的不同，可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性式等；按过滤方式不同可分为表面型、深度型和中间型过滤器三类。
对过滤器的要求：①具有较高的过滤性能，使过滤精度满足系统的要求；②能在较长的时间内保持足够的通流能力，即通油性能好；③过滤材料要有一定的强度，不致因压力油的作用而损坏；④滤芯抗腐蚀性能要好，能在规定的温度下持久地工作；⑤滤芯的清洗或更换要方便。
过滤器的安装位置有：液压泵的吸油路、液压泵的压油路、系统回油路、系统支路、重要元件之前和独立过滤系统。
4、油箱油箱在液压系统中的功用是储存油液，散发油液中的热量，分离油液中的气体和沉淀油液中的杂质等。
第5章液压辅助元件
(9) 排泄油管 减压阀、顺序阀等一些液压控制阀都有泄油口，连接这些泄油 口的油管就是排泄油管。 排泄油管应单独接入油箱，而且出油口一定要安放在液面以上。 如果排泄油管的出油口安放在液面以下，会在排泄油管内产生背压， 使控制阀产生误动作，甚至完全不能工作。
(10) 隔板 隔板安装在吸油侧和回油侧之间，便于液压油沉淀杂质、分离 气泡和散热，如图5-2所示。
(2) 风冷式油冷却器
图5-9风冷式油冷却器
风冷式油冷却器的构造如图5-9所示，它由风扇和许多带散热 片的冷却管构成。油液在冷却管中流动，风扇使空气穿过冷却管和 散热片表面，冷却液压油。 风冷式油冷却器的冷却效率虽然较水冷低，但风冷式油冷却器 比水冷式油冷却器经济、方便，所以，在中小型液压系统中，大多 采用风冷式油冷却器。特别是在不易获取冷却水的场所，通常必须 采用风冷式冷却器，如行走机械等。
(4)溢流阀的回油管路 4也是回油管用滤油器，它主要是再一次滤除油液中更为细小的 杂质颗粒，充分保证油品的工作质量。
(5)系统外 这是一种独立的过滤系统，其作用是不断净化系统中的液压油， 常用在较大型的液压系统里。
5.3 热交换器 为了提高液压系统的工作稳定性，应使液压油在正常温度下工 作并保持热平衡。 液压系统工作时，通常希望油温能保持在30-50℃范围内，如 果油温过低或过高，都会影响液压系统的正常运行。 当液压系统仅靠自然散热不能使油液升温限制在正常值以内时， 就必须安装油冷却器；反之，如果环境温度太低，致使油温太低， 则必须安装油加热器。油冷却器和油加热器统称为热交换器。
(2)
线隙式滤油器 线隙式滤油器的滤芯是由带有孔眼的筒形芯架和绕在芯架外部 的铜线或铝线组成。由于滤芯的滤油孔是由线与线间的缝隙形成的， 所以称为线隙式滤油器。 线隙式滤油器的特点是结构简单，通流能力大，过滤精度较高， 但不易清洗 。
液压系统的辅助元件
液压系统的辅助元件液压系统的辅助元件包括密封件、油管及管接头、滤油器、储能器、油箱及附件、热交换器。
辅助元件特点：（1）数量大（如油管及管接头）、（2）分布广（如密封件）、（3）影响大（如六油器、密封件）。
从液压系统工作原理来看，辅助元件只起辅助作用，但从保证系统完成任务方面看，却分常重要，选用不当会影响系统寿命、甚至无法工作。
一、密封件（在液压系统中起密封作用的元件）密封是防止工作介质泄漏和外界灰尘、异物入侵的主要方法内泄指元件内部各油腔间的泄漏，它会降低液压系统的容积效路、严重时使系统建立不起压力而无法工作。
外泄指油液泄漏于元件的外部、造成工作介质浪费并污染周围物件和环境，影响系统工作。
尘物入侵会引起或加剧元件磨损，加大泄漏。
1、密封的分类：1）按密封原理分：间隙密封和按触密封两大类。
间隙密封是利用运动件之间的微小间隙起密封作用。
如：泵、马达的柱塞与柱塞孔、阀体与阀芯之间的密封。
接住密封是靠密封件在装配时的予压缩力和工作时密封件在油压力作用发生弹性变形所产生的弹性按触力来实现，很广泛。
2）按触密封件的运动特性分：固定密封和动密封。
固定密封指用于固定件之间的密封，动密封指用于有相对运动的零件之间的密封。
2、常用的密封元件：常用的密封元件以其断形状命名，有O形、Y 形、小Y形、U形、J形、L形等，除O形外，其他均为唇形密封件，此外还有活塞环、密封垫、密封胶等其他密封件。
二、油管及管接头油管用来保证液压系统工作液体的循环和能量的传输，管接头把油与油管或油管与油管连接起来，构成管路系统。
它们应有足够的强度、良好的密封性、小的压力损失及拆装方便。
1、油管的种类（按材料分类）1）无缝钢管：耐油性、抗腐蚀交好，抗高压、变形小，应用于中高压系统。
有冷拔、热轧两种。
2）橡胶软管：分低压软管和高压软管（加有钢丝编制层350-400kg/cm）。
能吸收液压系统的冲击和振动，装配方便。
3）紫铜管：管壁光滑、阻力小，只适用于中、低压系统油路（小于50 kg/cm），通常只限于做仪表和控制装置的油管。
液压辅助元件
管接头的种类很多，按接头的通路分有直通式、角通式、三通 式和四通式；按接头与阀体或阀板的连接方式分有螺纹式、法兰式 等；按油管与接头的连接方式分有扩口式、焊接式、卡套式、扣压 式、快换式等。具体的管接头规格品种可查阅有关手册。油管与管 接头的常见连接方式如表6-2所示。
表6-2 名称 结构简图
液压系统中常用的管接头 特点 利用环面进行密封,简单 可靠；连接牢固；采用 厚壁钢管,装拆不便 用卡套套住油管进行密封,轴 向尺寸要求不严,装拆简便； 对油管径向尺寸精度要求较 高,采用冷拔无缝钢管
固定铰接管接头
6.1.3 软管及管接头
选取软管时，用户应选取样本中软管所标明的最大推荐工作压力不小于最大 系统压力的软管，否则会降低软管的使用寿命，甚至损坏软管。
对于冲击特别频繁的液压系统，建议使用耐脉冲压力的软管。 应该在软管质量规范允计的温度范围内使用软管。 工作环境的温度长期过高或过低的系统，建议采用软管护套。 软管在使用的过程当中，如果经常与硬物接触或摩擦，建议在软管外部加弹簧护套。 内径要适当，管径过小会加大管路内介质的流速，使系统发热，降低效率，产生过大的压 力降，从而影响整个系统的性能。 如果软管采用管夹或软管穿过钢板等间隔物时，应注意软管的外径尺寸。
充气式蓄能器是利用气体的压缩和膨胀来储存和释放能量的。为了安全，所充气体一般为 惰性气体或氮气。常用的充气式蓄能器有活塞式和气囊式两种，如图6-7所示。 （1）活塞式蓄能器 图6-7 (a)所示为活塞式结构。 （2）气囊式蓄能器 图6-7 (b)所示为气囊式蓄能器结构。
图6-7 充式蓄器 1－充气阀；2－气 囊；3－体；4－限 位阀
表6-3
硬管装配时允许的弯曲半径
管子外径 D/mm 弯曲半径 R/mm
液压课件液压辅助元件
04
液压辅助元件的故障诊 断与排除
故障诊断方法
01
02
03
感官诊断法
通过观察、听诊、触觉等 方法，判断液压辅助元件 是否出现异常。
仪表检测法
使用各种检测仪器和工具， 对液压辅助元件进行检测， 以确定其性能状态。
经验诊断法
根据维修人员的经验，通 过对比正常状态和异常状 态下的液压辅助元件，判 断故障原因。
未来发展方向
高效化
未来液压辅助元件将更加注重高 效化，通过优化设计、采用新材
料等方式提高其性能和效率。
智能化
随着智能化技术的发展，液压辅 助元件将更加智能化，能够实现
自适应、自诊断等功能。
绿色环保
未来液压辅助元件将更加注重绿 色环保，采用环保材料和节能技
术，降低对环境的影响。
THANKS FOR WATCHING
分类
根据其功能和用途，液压辅助元件可 分为过滤器、热交换器、蓄能器、密 封件等几大类。
液压辅助元件的作用
01
02
03
04
过滤器
用于滤除油液中的杂质，保证 油液的清洁度，防止杂质对系 统中的元件造成磨损和堵塞。
热交换器
用于冷却或加热油液，控制油 液的温度，保证液压系统能够
正常工作。
蓄能器
用于储存和释放能量，起到吸 收压力冲击、消除脉动、减缓
振动等作用。
密封件
用于防止油液泄漏和外部杂质 进入系统，保证系统的密封性能。来自液压辅助元件的发展趋势
高性能化
随着液压技术的发展，对液压辅 助元件的性能要求也越来越高， 如更高的过滤精度、更稳定的温
度控制等。
智能化
将传感器和微处理器等智能技术应 用于液压辅助元件，实现对其工作 状态的实时监测和自动控制。
液压与气压传动 第5章液压辅助元件
1 p2
1/ n
1 p1
1
/
n
（6.3）
当蓄能器用于保压时，气体压缩过程缓慢，与
外界热交换得以充分进行，可认为是等温变化过程
这时取n=1；而当蓄能器作辅助或应急动力源时，释
放液体的时间短，热交换不充分，这时可视为绝热
过程，取n=1.4。
2. 作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
1 .冷却器
多管式冷却器
蛇形管冷却器
不论哪一类 的冷却器,都应安 装在压力很低或 压力为零的管路 上,这样可防止冷 却器承受高压且 冷却效果也较好.
2 .加热器
液压系统的加热一般采用电加热器，它用法兰盘水 平安装在油箱侧壁上，发热部分全部浸在油液内。
油箱 电加热器
加热器的安装
5.4 管 件
V1 — 皮囊被压缩后相应于 p1 时的气体体积
p2 — 系统最低工作压力，即蓄能器向系统供油结束时的压力
V2 — 气体膨胀后相应于 p2 时的气体体积
体积差 V V2 V1 为供给系统油液的有效体积，将 它代入式（6.1），使可求得蓄能器容量 V0 ，即
1
1
1
1
V0
P2 P0
n V2
P2 P0
V mq p
（5.5）
式中： V — 油箱的有效容量
q p — 液压泵的流量
m — 经验系数，低压系统：m=2~4，中压系统： m =5~7，中高压或高压系统：m =6~12
对功率较大且连续工作的液压系统，必要时还要进行 热平衡计算，以此确定油箱容量。
油箱设计注意事项:
（1） 泵的吸油管与系统回油管之间的距离应尽可 能远些，管口都应插于最低液面以下，但离油箱底要 大于管径的2-3倍，以免吸空和飞溅起泡。吸油管端 部所安装的滤油器，离箱壁要有3倍管径的距离，以 便四面进油。回油管口应截成45斜角，以增大回截 面，并使斜面对着箱壁，以利散热和沉淀杂质。（2） 在油箱中设置隔板，以便将吸、回油隔开，迫使油液 循环流动，利于散热和沉淀。
第5章 液压辅助元件
按滤芯的材质和过滤方式，过滤器可分为网式、线隙式、 纸芯式、烧结式和磁性式等多种类型。各种过滤器的性能 见表5-3-2所示。
三、滤油器的选用及安装位置
（1）选用 选用滤油器时，要考虑下列几点： ①过滤精度应满足预定要求。
②能在较长时间内保持足够的通流能力。 ③滤芯具有足够的强度，不因液压的作用而损坏。 ④滤芯抗腐蚀性能好，能在规定的温度下持久地工作。
1、管道
液压系统中使用的管道有钢管、纯铜管、尼龙管、 塑料管和橡胶管等，须依其安装位置、工作条件和 工作压力来正确选用。各种常用管道的特点及使用 场合如表5-2-1所示。
①管道应尽量短，最好横平竖直，拐弯少。为避免 管道皱折，减少压力损失，管道装配的弯曲半径要 足够大，管道悬伸较长时应适当设置管夹及支架。
管接头的种类很多，其规格品种可查阅有关手册。 液压系统中常用的管接头如表5-2-2所示。管接头 的连接螺纹采用国家标准米制锥螺纹（ZM）和普 通细牙螺纹（M）。锥螺纹可依靠自身的锥体旋紧
和采用聚四氟乙烯生料带进行密封，广泛用于中、 低压系统；细牙螺纹常在采用组合垫圈或O型圈，
有时也采用紫铜垫圈进行端面密封后用于高压液压 系统。
油箱的典型结构如图5-1-1所示。由图可见，油箱 内部用隔板7、9将吸油管1与回油管4隔开。顶部 、侧部和底部分别装有滤油网2、液位计6和排放污 油的放油阀8。安装液压泵及其驱动电机的安装板5 则固定在油箱顶面上。
对油箱的设计要求是：
（1）油箱的有效容积(油面高度为油箱高度80%时的容积)应根据液压系统发 热、散热平衡的原则来计算，这项计算在系统负载较大、长期连续工作时是 必不可少的。
液压与气动技术
液压系统中的辅助元件，如蓄能器、滤油器、油 箱、热交换器、管件等，对系统的动态性能、工 作稳定性、工作寿命、噪声和温升等都有直接影 响，必须予以重视。其中油箱需根据系统要求自 行设计，其它辅助装置则做成标准件，供设计时 选用。
液压辅助元件_百度文库.
第六章液压辅助元件在液压系统中，蓄能器、滤油器、油箱、热交换器、管件等元件属于辅助元件，这些元件结构比较简单，功能也较单一，但对于液压系统的工作性能、噪声、温升、可靠性等，都有直接的影响。
因此应当对液压辅助元件，引起足够的重视。
在液压辅助元件中，大部分元件都已标准化，并有专业厂家生产，设计时选用即可。
只有油箱等少量非标准件，品种较少要求也有较大的差异，有时需要根据液压设备的要求自行设计。
第一节滤油器一、滤油器的作用及性能1．滤油器的作用在液压系统中，由于系统内的形成或系统外的侵入，液压油中难免会存在这样或那样的污染物，这些污染物的颗粒不仅会加速液压元件的磨损，而且会堵塞阀件的小孔，卡住阀芯，划伤密封件，使液压阀失灵，系统产生故障。
因此，必须对液压油中的杂质和污染物的颗粒进行清理，目前，控制液压油洁净程度的最有效方法就是采用滤油器。
滤油器的主要功用就是对液压油进行过滤，控制油的洁净程度2．滤油器的性能指标滤油器的主要性能指标主要有过滤精度、通流能力、压力损失等，其中过滤精度为主要指标。
(1）过滤精度滤油器的工作原理是用具有一定尺寸过滤孔的滤芯对污物进行过滤。
过滤精度就是指，滤油器从液压油中所过滤掉的杂质颗粒的最大尺寸（以污物颗粒平均直径d表示）。
目前所使用的滤油器，按过滤精度可分为四级：粗滤油器（d≥0.1mm）、普通滤油器（d≥0.01mm）、精滤油器（d≥0.001mm）和特精滤油器（d≥0.0001mm）。
过滤精度选用的原则是：使所过滤污物颗粒的尺寸要小于液压元件密封间隙尺寸的一半。
系统压力越高，液压件内相对运动零件的配合间隙越小，因此，需要的滤油器的过滤精度也就越高。
液压系统的过滤精度主要取决于系统的压力。
表6-1为过路精度选择推荐值。
表6-1滤油器过滤精度推荐值系统类型润滑系统传动系统伺服系统压力/MPa0~2.5144<p<21>2121过滤精度mm10025~5025105（2）通流能力滤油器的通流能力一般用额定流量表示，它与滤油器滤芯的过滤面积成正比。
液压传动系统辅助元件
0.004qp1 (0.0164L t ) V0 p1 p2
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；
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(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臵。
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
液压蓄能器的类型(4/7)
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(5/7)
(2) 皮囊式液压蓄能器
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臵，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， 发讯装臵便会发出堵塞信号。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。 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。
液压系统的辅助元件
7-4-1-1 纸质滤油器（1）
滤芯由厚度为0.35～0.70mm的平纹或皱纹的木桨微孔滤纸做 成 当油液经过滤芯的微孔时就可截留油液中的杂质 过滤精度高，结构紧凑，重量轻 单纯的纸质滤芯要求纸质承压强度好 多安装在泵的吸油口 它抵抗流量脉动冲击能力差，很少用于主回路中 纸质加内衬圈滤芯 由金属网丝制成内衬 增强了滤芯的承压能力 因此这种滤器适用于中、低压液压系统
7-4-1-2 其它滤油器
(6)磁性滤油器 可以获得更为优越的过滤性能 结构简单(几块磁铁)，容易清洗及维护， 可用于高压侧 能满足多方面的要求，可和其它滤器 一起构成组合式滤器
7-4-1-2 其它滤油器
(7)纤维型过滤器 人造纤维、聚酯纤维、金属纤维的滤芯 过滤精度可达1～20m 一般用于要求过滤精度高、流量大的场合 特点是阻力小、结构紧、纳垢量大、许用压 差大和易于清洗
7-4-1-3 滤油器的选择和管理
应注意两端的压力降、通流能力、过滤 精度等 按通过最大流量时的工况 吸油管路滤油器的压力降原则上不应 大于0.015MPa 回油管路滤油器的压力降不应大于 0.03MPa 至于滤油器的过滤精度则应按被保护 元件的要求采确定
7-4-1-3 滤油器的选择和管理
油液的粘度 流阻随粘度的增加而增加 在冷态起动情况下 如果液体粘度太大，液体会使滤芯损坏或 破裂 在这种情况下必须用旁通阀进行循环，直 至液体的温度升高而粘度下降到正常值时 为止 细滤器常设有故障指示器和报警器 使滤油器得到及时维修和可靠工作
7-4-1-1 纸质滤油器（2）
纸质内外加衬圈滤芯 有三层 外层为粗眼骨架 中层为折叠成W形的滤纸 内层为金属编网，并与滤纸折成同样 形状 通过能力大，工作压力高(最高达 38MPa) 适宜安装在液压管路中的进油管
液压辅助元件
（2）系统保压或作紧急动力源
对于执行元件长时间不动作，而要保持恒定压力旳 系统，可用蓄能器来补偿泄漏，从而使压力恒定。对某 些系统要求当泵发生故障或停电时，执行元件应继续完 毕必要旳动作时，需要有合适容量旳蓄能器作紧急动力 源。
（3）吸收系统脉动，缓解液压冲击
蓄能器能吸收系统压力突变时旳冲击，也能吸收液 压泵工作时旳流量脉动所引起旳压力脉动。
图4.7活塞式蓄能器 16
（2）皮囊式蓄能器
皮囊式蓄能器中气体 和油液用皮囊隔开。皮 囊用耐油橡胶制成，内 充入惰性气体，壳体下 端旳提升阀能预防皮囊 膨胀挤出油口。
3 充气阀
2 皮囊
1 壳体
提升阀
图4.8皮囊式蓄能器
17
图4.8 气囊式蓄能器 l——充气阀 2——气囊； 3——壳体； 4——菌形阀； 5——放气螺塞； 6——油口
4.1 滤油器
4.1.1 对过滤器旳要求
液压油中往往具有杂质，会造成液压元件相对运动表 面旳磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞。在系统中安装一定 精度旳滤油器，是确保液压系统正常工作旳必要手段。
过滤器旳过滤精度是指滤芯能够滤除旳最小杂质颗 粒旳大小，以直径d作为公称尺寸表示。按精度可分为粗 过滤器（d＜100）、普经过滤器(d＜10）、精过滤器（d ＜5）、特精过滤器（d＜1）。
n
V0
V
由上式得
V0
V
p2 p0
1/ n
1/ n
1
p2 p1
（4-2）
21
充气压力 p0 在理论上可与 p2 相等，但是为确保 在时蓄能器仍有能力补偿系统泄漏，则应使 p0< p2，一般 取 p0=（0.8~0.85）p2
V
V0
液压传动与气动技术课程教案液压辅助元件
液压传动与气动技术课程教案液压辅助元件一、教学目标1. 了解液压辅助元件的定义和作用。
2. 掌握常见液压辅助元件的类型和功能。
3. 能够分析并应用液压辅助元件在液压系统中的重要性。
二、教学内容1. 液压辅助元件的定义和作用介绍液压辅助元件的概念。
解释液压辅助元件在液压系统中的作用。
2. 常见液压辅助元件的类型和功能描述常用的液压辅助元件，如压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等。
详细介绍每种液压辅助元件的功能和应用。
3. 液压辅助元件在液压系统中的重要性分析液压辅助元件对液压系统性能的影响。
讨论液压辅助元件在实际应用中的重要性。
三、教学方法1. 讲授法通过讲解液压辅助元件的定义、作用和类型。
利用示例和案例来说明液压辅助元件的应用和重要性。
2. 互动式教学引导学生参与课堂讨论，提出问题和解答问题。
组织小组活动，让学生共同分析和研究液压辅助元件的实际应用。
1. 课堂参与度观察学生在课堂上的发言和提问情况。
评估学生对问题的思考和分析能力。
2. 小组活动评估学生在小组活动中的表现和合作能力。
评价学生对液压辅助元件的实际应用的理解和分析能力。
五、教学资源1. 教材和参考书提供相关教材和参考书，供学生学习和参考。
推荐一些优秀的液压传动与气动技术课程教材和参考书。
2. 示例和案例提供一些实际的液压系统示例和案例，帮助学生更好地理解和应用液压辅助元件。
通过图片、图表和动画等辅助教学材料，增强学生对液压辅助元件的理解。
六、教学内容1. 液压系统的泄漏与防止分析液压系统泄漏的原因和危害。
介绍常用的泄漏防止措施和技巧。
2. 液压系统的污染与控制探讨液压系统污染的来源和影响。
讲解液压系统污染控制的方法和重要性。
1. 案例分析法通过分析具体的液压系统案例，让学生了解液压辅助元件在实际应用中的作用。
引导学生运用所学知识解决实际问题。
2. 实验教学安排实验室实践环节，让学生亲自操作液压系统，观察和分析液压辅助元件的工作原理和性能。
第6章液压辅助元件ppt课件
结构紧凑，运动件 的摩擦阻力小，制 造容易，装拆方便， 成本低。
横截面为Y形。工 作时，液压力将密 封圈的两唇边压向 形成间隙的两个零 件的表面而实现密 封。
可用于轴、孔密封。 随着工作压力的变
适用于
化自动调整密封性
p≤20MPa，t=-
能，压力越高则唇
30～+80℃，使用 边被压得越紧，密
速度≤0.5m/s的场 封性能越好。
利用卡套的变形卡住管子进行密封。轴向尺寸卡住不 严格，易于安装。工作压力可达32MPa，但对管子外 径及卡套制作精度要求较高。
利用球面进行密封，不需要其它密封件，但对球面和 锥面加工精度有一定要求。
液压与气压传动
6.1.2 管接头
类型
扣压式管 接头（软
管）
机构图
可拆管接 头（软管）
伸缩 管接头
快换 管接头
管接头的种类很多，按接头的通路方向可分 为直通、直角、三通、四通、铰接等形式；按其 与油管的连接方式分为管端扩口式、卡套式、焊 接式、扣压式等。
管接头与机体的连接常用圆锥螺纹和普通细 牙螺纹。用圆锥螺纹连接时，应外加防漏填料； 用普通细牙螺纹连接时，应采用组合密封垫（熟 铝合金与耐油橡胶组合）。
液压与气压传动
系统类型
润滑系统
传动系统
伺服
工作压力p/MPa
0-2.5
＜14
14-32
＞32
≤
精度d/μm
≤100
25-30
≤25
≤10
液压与气压传动
6.3.2 过滤器的类型、特点与安装
1.过滤器的类型 按过滤精度不同，分：粗过滤器、精过滤器 按滤芯材料和结构形式不同，分：网式、线隙式、
纸芯式、烧结式、 磁性过滤器 按过滤方式不同，分：表面型、深度型、中间型
《液压传动》液压辅助元件
6.1.2 蓄能器的类型及特点
3.充气体式蓄能器
(2) 活塞式蓄能器
结构特点：利用缸中浮动的活塞使气休和液压油 分隔开,比气瓶式彗能器多了一个活塞。 工作原理：活塞上部为压缩空气，经油孔通向系 统。活塞随下部液压油的储存和释放在缸筒内来 回滑动。 性能特点：结构简单，工作可靠，安装容易，维 修方便，寿命长。活塞惯性和摩擦力会影响蓄能 器动作的灵敏性，且活塞不能完全将气体和液压 油隔开，一旦磨损，会使气液混合。一般用于蓄 能或吸收压力脉动。
6.1.2 蓄能器的类型及特点
3.充气体式蓄能器
(3) 气囊式蓄能器
结构特点：液压油由皮囊隔开，皮囊用耐油橡 胶制成,固定在壳体上部。壳体下端的进油阀是 一个用弹簧加载的菌形阀。 工作原理：液压油通过进油阀进入蓄能器压缩 空气，气囊内的气体被压缩前储存能量。 性能特点：质量轻、尺寸小、易安装、维护方 便、惯性小、反应灵敏，但气囊制造困难。气 囊式蓄能器即可用于蓄能，又可用于缓和冲击 、吸收脉动，应用广泛。
6.1.4 蓄能器的使用和安装
蓄能器在安装时应注意下列问题: 1)蓄能器一般应垂直安装，油口向下。 2)必须用支架或支板将蓄能器固定，且安装位置便于俭查、维修， 并远离热源。 3)用作降低噪声、吸收脉动和冲击的蓄能器应尽可能靠近振源。 4)蓄能器与管路之间应安装截止阀，供充气或检修时用，与液压泵 之间应安装单向阀，防止油液倒流保护泵与系统。
6.2.2 滤油器的类型
3.金属烧结式过滤器
特征：滤芯是由颗粒状锡青铜粉末压 制后烧结而成,利用颗粒之间的微小间 隙过滤。
性能特点： 强度高，抗冲击性能好， 耐蚀性好，耐高温，过滤精度高，制 造简单；但易堵塞，难清洗，颗粒会 脱落。一般用于精密过滤。
6.2.2 滤油器的类型
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第五节液压辅助元件【课程性质】
理论课
【教学目标】
1、各辅助元件的功用及其符号
2、各辅助元件在液压回路中的安装位置分析。
【教学重点】
重点：1、各辅助元件的功用及其符号
2、各辅助元件在液压回路中的安装位置分析
【教学难点】
难点：1、不同辅助元件的功用
2、各辅助元件的安装
【教学课时】
4课时
【教学策略】
采用多媒体动画的教学方式，进行直观教学
【教学方法】
讲授法，多媒体教学法
【教学过程】
环节教学内容师生互动设计意图
导入
液压辅助元件
对系统工作稳定性、效率和寿命等起到促进作用。
新课常用液压辅助元件
常用的液压辅助元件有过滤器、蓄能器、管件、密封件、油箱和热交换器等，除油箱通常需要自行设计外，其余皆为标准件。
1、油箱
(1) 功用
油箱的功用是储存油液、散发油液中的热
新课
量、沉淀污物并逸出
油液中的气体。
液压系统中的油箱有整体
式和分离式两种。
(2) 结构
2、油管和管接头
液压系统中将管道、管接头和法兰等通称
为管件，其作用是保
证油路的连通，并便于拆卸、安装；根据工作
压力、安装位置确定管件的连接结构；与泵、
阀等连接的管件应由其接口尺寸决定管径。
(1) 油管
①类型与作用
液压传动中，常用的油管有钢管、紫铜管、
尼龙管、塑料管、橡胶软管。
钢管能承受高压，油液不易氧化，价格低
廉，但装配弯形较困难。
常用的有10号、16
号冷拔无缝钢管，主要用于中、高压系统中。
紫铜管装配时弯形方便，且内壁光滑，摩
擦阻力小，但易使油液氧化，耐压力较低，抗
振能力差。
一般适用于中、低压系统中。
尼龙管弯形方便，价格低廉，但寿命较短，
可在中、低压系统中部分替代紫铜管。
橡胶软管由耐油橡胶夹以1-3层钢丝编
织网或钢丝绕层做成。
其特点是装配方便，能
减轻液压系统的冲击、吸收振动，但制造困难，
价格较贵，寿命短。
一般用于有相对运动部件
间的连接。
耐油塑料管价格便宜，装配方便，但耐压
1-吸油管2.过滤网3-空气过滤器4-回油管5-安
装板6-液位计
7、9-隔板8-放油阀
图40 油箱结构示意图
（a）油箱卧式安装示（b）油箱立式安装示意图
图41 油箱的安装形式
(a) 扩口式 (b) 卡套式
1-接头体 2.接管3-螺母4-卡套
(c) 焊接式
1-接头体 2.接管 3-螺母 4-O型密封圈 5-组合
密封圈
图42 硬管接头的连接形式
②软管接头
力低。
一般用于泄漏油管。
②油管的安装要求
管道应尽量短，最好横平竖直，拐弯少，
为避免管道皱折，减少压力损失，管道装配的弯曲半径要足够大，管道悬伸较长时要适当设置管夹及支架；
管道尽量避免交叉，平行管距要大于
10mm，以防止干扰和振动，并便于安装管接头；
软管直线安装时要有一定的余量，以适应
油温变化、受拉和振
动产生的-2％～＋4％的长度变化的需要。
弯曲半径要大于10倍软管外径，弯曲处到管接头的距离至少等于6倍外径。
(2) 管接头
管接头用于管道和管道、管道和其它液压元件之间的连接。
对管接头的主要要求是安装、拆卸方便，抗振动、密封性能好。
目前用于硬管连接的管接头型式主要有扩口式管接头，卡套式管接头和焊接式管接头三种。
用于软管连接主要有扣压式。
①硬管接头
3、热交换器
液压系统的工作温度一般希望保持在30︒C～50︒C的范围之内，最高不超过65︒C，最低不低于15︒C，如果液压系统靠自然冷却仍不能使油温控制在上述范围内时，就需要安装冷却器；反之，如环境温度太低，无法使液压泵启动或正常运转时，就须安装加热器。
4、密封装置
(1) 对密封装置的要求
①在工作压力和一定的温度范围内，应
具有良好的密封性能，
图43 扣压式胶管接头
(1) 冷却器
1
2
3
4
56
7
1-出水口 2.壳体 3-出油口 4-隔板 5-进油口
6-散热管 7-进水口
图44 对流式多管头冷却器
(2) 加热器
1-油箱 2.电加热器
图45 加热器的安装
(2) 常用密封装置结构特点
①间隙密封
② O型密封圈
并随着压力的增加能自动提高密封性能；
②密封装置和运动件之间的摩擦力要
小，摩擦系数要稳定；
③抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命
长，耐磨性好，磨损
后在一定程度上能自动补偿；
④结构简单，使用、维护方便，价格低
廉。
(3) 密封装置的选用
①密封的性质，是动密封，还是静密封；是平面密封，还是环行间隙密封；
②动密封是否要求静、动摩擦系数要小，运动是否平稳，同时考虑相对运动耦合面之间的运动速度、介质工作压力等因素；
③工作介质的种类和温度对密封件材质的要求，同时考虑制造和拆装是否方便。
5、滤油器
(1) 滤油器的作用与使用
液压油中往往含有颗粒状杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞，使系统工作可靠性大为降低。
液压油液的污染是液压系统发生故障的主要原因，控制污染的最主要的措施是使用具有一定过滤精度的过滤器进行过滤。
过滤器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径d作为公称尺寸表示，按精度可分为粗过滤器（d＜100μm)、普通过滤器(d＜10μm)、精过滤器（d＜5μm)、特精过滤器（d＜1μm)。
一般对过滤器的基本要求是：
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；
滤芯应有足够强度，不会因压力而损坏；
通流能力大，压力损失小；③唇形密封
工作原理图
Y型密封圈
V型密封
易于清洗或更换滤芯。
(2) 滤油器的选用原则
①过滤精度应满足预定要求；
②能在较长时间内保持足够的通流能力；
③滤心具有足够的强度，不因液压的作用而损坏；
④滤心抗腐蚀性能好，能在规定的温度下持久地工作；
⑤滤心清洗或更换简便。
因此，过滤器应根据液压系统的技术要求，按过滤精度、通流能力、工作压力、油液粘度、工作温度等条件选定其型号。
(2) 滤油器的安装位置
6、蓄能器
蓄能器是液压系统中的储能元件，它能储存多余的压力油液，并在系统需要时释放。
(1) 作用
③作辅助动力源
②系统保压或作紧急动力源
③吸收系统脉动，缓和液压冲击
(2) 结构形式
①活塞式蓄能器
②皮囊式蓄能器
③薄膜式蓄能器
④弹簧式蓄能器
⑤重力式蓄能器
(3) 蓄能器的安装、使用和维护
①蓄能器作为一种压力容器，选用时必须采用有完善质量体系保证并取得有关部门认可的产品；
②选择蓄能器时必须考虑与液压系统工作介质的相容性；
③气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下，否则会影响气囊的正常收缩；
④蓄能器用于吸收液压冲击和压力脉动
1
2
3
4
5
时，应尽可能安装在振动源附近；用于补充泄漏，使执行元件保压时，应尽量靠近该执行元件；
⑤安装在管路中的蓄能器必须用支架或支承板加以固定；
⑥蓄能器与管路之间应安装截止阀，以便于充气检修；蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，以防止液压泵停车或卸载时，蓄能器内的液压油倒流回液压泵。
教学点评总结
液压辅助元件对液压系统来说，其重要性
不亚于其他的液压元件，它对系统的性能、效
率、温升等影响至关重要，本节教学重点还是
放在了对辅助元件原理、结构以及使用范围的
介绍上。
梳理总结也可针对学生薄弱或易错处强调
总结．
作
业
p65,34、35、36、37题学生课后完成．。