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