液压与气动技术 ——高职高专机电类专业基础课规划教材 李新德 许 毅 主编 何 勋 王凤平 陈立胜 张丽萍 副主编.

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1 液压与气动技术 ——高职高专机电类专业基础课规划教材 李新德 许 毅 主编 何 勋 王凤平 陈立胜 张丽萍 副主编

2 第5章 液压辅助元件 【技能目标】 能正确安装和使用蓄能器。 能正确安装和使用过滤器。 能正确使用和维护油箱。 【知识目标】
第5章 液压辅助元件 【技能目标】 能正确安装和使用蓄能器。 能正确安装和使用过滤器。 能正确使用和维护油箱。 【知识目标】 能掌握蓄能器的工作原理、功用及应用 能掌握过滤器的工作原理及应用 能了解油箱的功用及使用 能掌握密封元件的工作机理及应用

3 液压系统中，除了动力原件、控制调节 元件、执行元件之外，还包括辅助元件。
辅助元件是液压系统必不可少的组 成部分。主要包括油管、管接头、蓄能 器、过滤器、油箱、密封元件、热交换 器等。这些元件主要对液压系统的性能、 效率、温度、噪音和寿命有很大的影响。

4 本章内容 §5.1 油管与管接头的种类和使用 §5.2 蓄能器的种类和功用 §5.3 过滤器的种类和使用 §5.4 油箱的使用与维护
§5.1 油管与管接头的种类和使用 §5.2 蓄能器的种类和功用 §5.3 过滤器的种类和使用 §5.4 油箱的使用与维护 §5.5 热交换器的种类和作用 §5.6 密封装置的结构 §5.7 测量仪器仪表及开关

5 §5.1 油管与管接头的种类和使用 液压系统中，通过利用油管和管接头把元件连 接起来，传递能量。

6 §5.1 油管与管接头的种类和使用 价格高，抗震能力差，易氧化。易弯曲成型，安装方便，只用于仪表装配不便处。
§5.1 油管与管接头的种类和使用 价格低廉、耐高压、耐腐蚀、刚性好，但装配时不易弯曲。包括有缝钢管和无缝钢管两种。 高压条件下使用无缝钢管（合金钢管）；低压条件下使用有缝钢管（焊接钢管）。 （1）油管的种类和使用

7 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （1）油管的种类和使用
§5.1 油管与管接头的种类和使用 用于柔性连接，分低压和高压两种。最高压力达40MPa。 耐油、价格低、装配方便，长期使用易老化。适用于压力低于0.5MPa回油管和泄油管。 新型材料一般用于 MPa的液压系统。 用于高压小通径管道 （1）油管的种类和使用

8 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （1）油管的种类和使用 油管材料材料多用钢管或橡胶管，选用时由耐 压、装配的难易来决定。
§5.1 油管与管接头的种类和使用 （1）油管的种类和使用 油管材料材料多用钢管或橡胶管，选用时由耐 压、装配的难易来决定。 吸油管路和回油管路一般用低压的有缝 钢管，也可使用橡胶和塑料软管；控制油路中 流量小，多用小铜管；考虑配管和工艺方便， 在中、低压油路中也常使用铜管；高压油路一 般使用冷拔无缝钢管，必要时也采用价格较贵 的高压软管。高压软管是由橡胶中间加一层或 几层钢丝编织网制成。高压软管比硬管安装方 便，可以吸收振动。

9 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （1）油管的种类和使用
§5.1 油管与管接头的种类和使用 （1）油管的种类和使用 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 900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。 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3～4m/s左右， 对于吸油管路，考虑泵的吸入和防止气穴，通 常流速在0.6～1.5m/s左右。

10 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （2）管接头的种类和使用

11 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （2）管接头的种类和使用 管端扩口式
§5.1 油管与管接头的种类和使用 适合用于铜管和薄壁钢管之间的连接。接管先扩成74°～90 °的喇叭口，后装配，使用压力一般小于16MPa。 （2）管接头的种类和使用 管端扩口式

12 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （2）管接头的种类和使用 卡套式
§5.1 油管与管接头的种类和使用 （2）管接头的种类和使用 卡套式 卡套是一个在内圆端部带有锋利刃口的金属环，装配时因刃口切入被连接的油管而起到连接和密封作用。所用油管外径一般不超过42mm，使用压力可达40MPa，工作可靠，拆装方便，但对卡套的制造工艺要求较高。

13 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （2）管接头的种类和使用 焊接式
§5.1 油管与管接头的种类和使用 焊接式油管结构简单，制造方便，耐高压，密封性能好，对焊接质量要求很高。密封时，一般使用密封圈或者采用球面压紧密封的方法。 （2）管接头的种类和使用 焊接式

14 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （2）管接头的种类和使用 扣压式
§5.1 油管与管接头的种类和使用 （2）管接头的种类和使用 扣压式 接头外套的内壁有环形切槽，接头芯的外壁呈圆柱形，上有周向切槽。用铆管机扣压后使用，最高压力可达40MPa。

15 §5.1 油管与管接头的种类和使用 （2）管接头的种类和使用 快速接头
§5.1 油管与管接头的种类和使用 快速接头是一种不需要任何工具，能实现迅速连接或断开的油管接头，适用于需要经常拆卸的液压管路。 （2）管接头的种类和使用 快速接头

16 §5.2 蓄能器的种类和功用 （1）蓄能器的工作原理
§5.2 蓄能器的种类和功用 （1）蓄能器的工作原理 当系统压力高于蓄能器内 压力时，系统中的液体充 进蓄能器中，直至蓄能器 内外压力保持平衡。 当系统压力低于蓄能器内 压力时，蓄能器中的液体 释放到系统中，直至蓄能 器内外压力保持平衡。 保压回路

17 §5.2 蓄能器的种类和功用 （2）蓄能器（accumulators）的种类 种类 活塞式 气囊式 弹簧式 气瓶式

18 §5.2 蓄能器的种类和功用 （2）蓄能器（accumulators）的功用

19 §5.2 蓄能器的种类和功用 （2）蓄能器的安装和使用 在安装及使用蓄能器时应注意以下几点：
§5.2 蓄能器的种类和功用 （2）蓄能器的安装和使用 在安装及使用蓄能器时应注意以下几点： 1）气囊式蓄能器中应使用惰性气体，一般为氮气。蓄能器禁止使用氧气，以免引起爆炸。 2）蓄能器是压力容器，搬运和拆卸时应将充气阀打开，排出充入的气体，以免因振动或碰撞而发生意外事故。 3）应将蓄能器的油口向下竖直安装，且有牢固的固定装置。 4）蓄能器与液压泵之间应设置单向阀，以防止液压泵停止工作时，蓄能器内的液压油向液压泵中倒流。 5）应在蓄能器与液压系统连接处设置截止阀，以供充气、调整或维修时使用。 6）蓄能器的充气压力应为液压系统最低压力的90%~25%；而蓄能器的容量，可根据其用途不同，可参考相关液压系统设计手册来确定。 7）不能在蓄能器上进行焊接、铆接及机械加工。 8）不能在充油状态下拆卸蓄能器。 9）蓄能器属于压力容器，必须有生产许可证才能生产，所以一般不要自行设计制造，而应该选择专业生产厂家的定型产品。

20 §5.3 过滤器的种类和使用 过滤器（filter）用来维护油液的清洁， 防止油液的污染。
§5.3 过滤器的种类和使用 过滤器（filter）用来维护油液的清洁， 防止油液的污染。 过滤器（filter）由滤芯和壳体组成，过 滤器是靠滤芯上面的微小间隙或小孔来 阻隔混入油液中杂质的。

21 §5.3 过滤器的种类和使用 过滤器可分成液压管路中使用的和油箱 中使用的两种。
§5.3 过滤器的种类和使用 过滤器可分成液压管路中使用的和油箱 中使用的两种。 油箱中使用的过滤器亦称为滤清器和粗 滤器，是用来过滤掉0.1mm3以上容易造 成泵损坏的杂质的。分为：壳装滤清器， 装在泵和油箱吸油管途中。无外壳滤清 器， 安装在油箱内，拆装不方便，但 价格便宜。

22 壳装过滤器主要用于液压泵和油箱之间的吸油管路上。一般为粗过滤器。
§5.3 过滤器的种类和使用

23 §5.3 过滤器的种类和使用 无壳装过滤器，用于油箱内部，过滤杂质，拆装不方便，但价格便宜。

24 §5.3 过滤器的种类和使用

25 §5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 网式过滤器
§5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 网式过滤器 结构简单，通油能力强，清洗方便，压力损失小；但过滤精度低，铜质滤网会使油液氧化加剧，需经常清洗。

26 §5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 线隙式过滤器 结构简单，通油能力强，过滤精度比网式过滤器高，但不易清洗，常用于低压系统。

27 §5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 纸芯式过滤器
§5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 纸芯式过滤器 过滤精度高，结构紧凑，质量轻，通油能力大，工作压力可达38MPa。但需经常更换滤芯。

28 §5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 烧结式过滤器
§5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 烧结式过滤器 过滤精度较高，强度大，承受热应力和冲击性能好，能在较高温度下工作，有良好的抗腐蚀能力，性能稳定。但易堵塞，难清洗，使用中烧结颗粒易脱落。

29 §5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 磁性式过滤器
§5.3 过滤器的种类和使用 （1）过滤器的种类 磁性式过滤器 特种用途，过滤铁杂质，可以与其他过滤材料组合使用。适用于经常加工铸件的机床液压系统当中。

30 §5.3 过滤器的种类和使用 （2）过滤器的使用 使用要求 1、满足液压系统对过滤精度的要求
§5.3 过滤器的种类和使用 （2）过滤器的使用 使用要求 1、满足液压系统对过滤精度的要求 粗过滤器（0.1mm）、普通过滤器（0.01mm~0.1mm）、精密过滤器 （0.005~0.01mm)、特精密过滤器(0.001~0.005mm)。 系 统 类 别 润 滑 系 统 传 动 系 统 伺 服 系 统 特殊要求系统 压力/MPa 0～2.5 ≤7 ＞7 ≤35 ≤21 颗粒度/mm ≤0.1 ≤0.05 ≤0.025 ≤0.005 ≤0.001

31 §5.3 过滤器的种类和使用 （2）过滤器的使用 2、满足液压系统对过滤能力的要求 为降低阻力， 滤油器的容量为泵流量的2倍以上。
§5.3 过滤器的种类和使用 （2）过滤器的使用 2、满足液压系统对过滤能力的要求 为降低阻力， 滤油器的容量为泵流量的2倍以上。 3、过滤器应具有一定的机械强度 4、考虑过滤器其他功能 对于不能停机的液压系统，必须选择切换式结构的过 滤器，可以不停机更换滤芯；对于需要滤芯堵塞报警的场 合，则可选择带发信装置的过滤器。

32 §5.3 过滤器的种类和使用 （2）过滤器的使用 安装要求 安装在液压泵的吸油管路上 安装在压油管路上 安装在回油管路上
§5.3 过滤器的种类和使用 安装在液压泵的吸油管路上 安装在压油管路上 安装在回油管路上 安装在辅助泵的输油管路上 （2）过滤器的使用 安装要求 一般在液压泵的吸油管路上安装粗过滤器；在重要液压元件前安装精过滤器，也应在回油管路上安装精滤器。在液流方向经常改变的地方，不应安装过滤器。为了保护过滤器，应使用报警器或与安全阀并联使用，经常观察，定期清洗。

33 §5.4 油箱的使用与维护 （1）油箱的功用

34 §5.4 油箱的使用与维护 （2）油箱的分类和结构 分为开式油箱和闭式油箱 1—吸油管； 2—网式过滤器； 3—空气过滤器；
§5.4 油箱的使用与维护 分为开式油箱和闭式油箱 （2）油箱的分类和结构 1—吸油管； 2—网式过滤器； 3—空气过滤器； 4—回油管； 5—顶盖； 6—油面指示器； 7、9—隔板；8—放油塞

35 §5.5 热交换器的种类和作用 液压系统正常工作温度保持在40℃~60 ℃的范围内，最低不得低于15 ℃。
§5.5 热交换器的种类和作用 液压系统正常工作温度保持在40℃~60 ℃的范围内，最低不得低于15 ℃。 热交换器包括 冷却器和 加热器；用来 控制液压系统的油液温度，使其处于正 常工作范围，保证液压系统稳定正常工 作。

36 §5.5 热交换器的种类和作用 （1）冷却器 水冷式冷却器 1-外壳；2-挡板； 3-铜管；4-隔板。

37 §5.5 热交换器的种类和作用 （1）冷却器

38 §5.5 热交换器的种类和作用 （1）冷却器

39 §5.5 热交换器的种类和作用 （1）加热器 1.利用液体阻力损失加热； 2.采用蛇形管蒸汽加热； 3.利用电加热器加热。

40 §5.6 密封装置的结构 在液压与气压传动系统及元件中，为防止工作介 质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入，必须设置密 封装置和密封元件。
§5.6 密封装置的结构 在液压与气压传动系统及元件中，为防止工作介 质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入，必须设置密 封装置和密封元件。 正确、合理地使用密封件是液压传动系统正常工 作的重要保证。密封装置的可靠性和使用寿命， 是衡量系统好坏的一个重要指标。 但需要指出的是，密封不是越严越好，如果在某 些有相对运动部位密封过度，虽然可以防止泄漏， 但也会造成密封部位的剧烈磨损，缩短密封装置 的使用寿命，增大元件间的运动摩擦阻力，降低 系统的机械效率等。

41 §5.6 密封装置的结构 分 类 主要密封件 静密封 非金属静密封 O形橡胶密封圈 橡胶垫片 聚四氟乙烯生料带 半金属静密封 组合密封垫圈
§5.6 密封装置的结构 分 类 主要密封件 静密封 非金属静密封 O形橡胶密封圈 橡胶垫片 聚四氟乙烯生料带 半金属静密封 组合密封垫圈 金属静密封 金属密封垫圈 空心金属O形密封垫圈 液态静密封 密封胶

42 §5.6 密封装置的结构 分 类 主要密封件 动 密 封 非接触式密封间隙密封 间隙、迷宫和阻尼等 接触式 密封 自封式压紧型密封
§5.6 密封装置的结构 分 类 主要密封件 动 密 封 非接触式密封间隙密封 间隙、迷宫和阻尼等 接触式 密封 自封式压紧型密封 O形密封圈 滑环组合O形密封圈 异型密封圈 其他 自封式自紧型密封 Y形密封圈 V形密封圈 组合U形密封圈 复合唇形密封圈 双向组合唇形密封圈 活塞环密封 金属活塞环 机械密封 机械密封件 油封 油封件 防尘密封 防尘圈

43 §5.6 密封装置的结构 （1）几种常见的密封件 除非接触式密封（间隙密封）外，都是利 用密封件，使相邻两个耦合表面间的间隙 控制在需要密封的介质能通过的最小间隙 以下。 O型密封圈 Y型密封圈 V型密封圈 防尘圈

44 §5.6 密封装置的结构 （1）几种常见的密封件 O型密封圈
§5.6 密封装置的结构 （1）几种常见的密封件 O型密封圈 结构简单，安装沟槽尺寸小，使用非常方便，摩擦阻力小，制造容易，价格低。其工作压力可达70MPa，工作温度可为-40℃～+120 ℃，用途广泛。

45 §5.6 密封装置的结构 （1）几种常见的密封件 Y型密封圈 密封性能比O型密封圈好，摩擦阻力小。
§5.6 密封装置的结构 Yx形密封圈是一种截面高、宽比等于或大于2的Y形密封圈，如图所示。主要材料为聚氨酯橡胶，工作温度为−30℃～100℃。它克服了Y形密封圈易“翻转”的缺点，工作压力可达31.5MPa。使用日趋广泛。 密封性能比O型密封圈好，摩擦阻力小。 （1）几种常见的密封件 Y型密封圈

46 §5.6 密封装置的结构 （1）几种常见的密封件 V型密封圈 是由压环、密封环和支承环组成。
§5.6 密封装置的结构 （1）几种常见的密封件 V型密封圈 是由压环、密封环和支承环组成。 当密封压力高于10MPa时，可增加密封环的数量。安装时应注意方向，即开口面向高压介质。环的材料一般由橡胶或夹织物橡胶制成。主要用于活塞及活塞杆的往复运动密封，密封性能较Y形密封圈差，但可靠性好。密封环个数按工作压力选取。

47 §5.7 测量仪器仪表及开关 流量表

48 §5.7 测量仪器仪表及开关 压力表 弹簧管式压力表 如图所示 1—弹簧弯管； 2—指针； 3—刻度盘； 4—杠杆； 5—扇形齿轮；
§5.7 测量仪器仪表及开关 压力表 弹簧管式压力表 如图所示 1—弹簧弯管； 2—指针； 3—刻度盘； 4—杠杆； 5—扇形齿轮； 6—小齿轮

49 §5.7 测量仪器仪表及开关 压力表开关

50 本章总结 油管与管接头的种类和使用 蓄能器的种类和功用 过滤器的种类和使用 油箱的使用与维护 热交换器的种类和作用 密封装置的结构
测量仪器仪表及开关

51 本章作业 1 绘制液压系统各附件的符号。 2 密封的原理和作用是什么？常用哪些密封件？ 性能如何？怎样选择？
1 绘制液压系统各附件的符号。 2 密封的原理和作用是什么？常用哪些密封件？ 性能如何？怎样选择？ 3 对过滤器的功用有什么要求？举例说明过滤器 三种安装位置，不同位置过滤器怎样选择？ 4 开式油箱与闭式油箱有何不同？ 5 在什么情况下设置加热器和冷却器？ 6 油管安装应注意哪些事项？ 7 说明蓄能器的种类及适用场合。