淮北职业技术学院机电工程系

第一节 滤油器第二节 蓄能器第三节 油箱及热交换器第四节 其他辅件

第五章 液压辅件

淮北职业技术学院机电工程系

1 、液压系统的油液中的各种污染物：

外部污染物 : 切屑、锈垢、橡胶颗粒、 漆片、棉丝

内部污染物：零件磨损的脱落物、 油液因理化作用的生成物

一、滤油器的作用和过滤精度

第一节 滤油器第一节 滤油器

淮北职业技术学院机电工程系

可见，

淮北职业技术学院机电工程系

滤油器的种类很多，主要类型有：

机械式滤油器 网式滤油器；线隙式滤油器；片式滤油器；纸芯式滤油器；烧结式滤油器；磁性滤油器

二、滤油器的典型结构

机械式滤油器主要靠过滤介质阻挡杂质；磁性滤油器则靠过滤介质的磁性吸出油液中的铁末。

淮北职业技术学院机电工程系

1. 网式滤油器 网式滤油器结构如图。这种滤油器的过滤精度与铜丝网的网孔大小和层数有关。图示结构实际上只是一个滤芯。网式滤油器的优点是通油能力大压力损失小，容易清洗，但过滤精度不高主要用于泵吸油口。 网式滤油器

－上盖 －钢丝网 －骨架 －下盖

淮北职业技术学院机电工程系

2. 线隙式滤油器 线隙式滤油器结构如图所示。其滤芯采用绕在骨架上的铜丝来 替代上图中的铜丝网。过滤精度决定于铜丝间的间隙，故称为线隙式滤油器。它常用于液压系统的压力管及内燃机的燃油过滤系统。

线隙式滤油器－发讯装置 －端盖 －壳体

－骨架 －铜丝

淮北职业技术学院机电工程系

3. 纸芯式滤油器 纸芯式滤油器是以处理过的滤纸做过滤材料。为了增加过滤面积，纸芯上的纸呈波纹状。纸芯式滤油器性能可靠，是液压系统中广泛采用的一种滤油器。 但纸芯强度较低， 且堵塞后无法清理，所以必须经常更换纸芯。

纸芯式滤油器的纸芯

－滤纸 －骨架

A A－

淮北职业技术学院机电工程系

滤油器纸芯外形

淮北职业技术学院机电工程系

4. 烧结式滤油器 烧结式滤油器结构如图所示，滤芯是用颗粒状青铜粉压制烧结而成，属于深度型滤油器。烧结式滤芯强度较高，耐高温，性能稳定，抗腐蚀性能好，过滤精度高，是一种常用的精密滤芯。但其颗粒容易脱落，堵塞不易清洗。

烧结式滤油器1 2 3－端盖 －壳体 －滤芯

淮北职业技术学院机电工程系

三、滤油器的选用 选用滤油器时应考虑以下三个问题：1. 滤孔尺寸 滤芯的滤孔尺寸可根据过滤精度或过滤比的要求来选取。

2. 通过能力 滤芯应有足够的通流面积。通过的流量愈高，则要求通流面积愈大。一般可按要求通过的流量，由样本选用相应的规格的滤芯。

3. 耐压 包括滤芯的耐压以及壳体的耐压。这主要靠设计时的滤芯有足够的通流面积，使滤芯上的压降足够小，以避免滤芯被破坏。当滤芯堵塞时，压降便增加，故要在滤油器上装置安全阀或发讯装置报警。必须注意滤芯的耐压与滤油器的使用压力是两回事。当提高使用压力时，只需考虑壳体（以及相应的密封装置）是否能承受，而与滤芯的耐压无关。

淮北职业技术学院机电工程系

四、滤油器的安装位置1 、滤油器安装于液压泵吸油口。 可避免大颗粒的杂质进入液压泵，一般采用过滤精度较低的网式滤油器。

2 、滤油器安装于液压泵压油口。 可用以保护除液压泵以外的其它液压元件。要求滤油器能耐高压。

3 、滤油器安装于回油管路。 使油箱中的油液得到净化。此种滤油器壳体的耐压性能可较低。

4 、滤油器安装在旁油路上。 可使管路中大的油液不断净化，使油液的污染程度得到控制。

5 、独立的过滤系统。 它的作用也是不断净化系统中的油液，与将滤油器安装在旁路上的情况相似。它需要增加设备（泵），适用于大型机械的液压系统。

淮北职业技术学院机电工程系

一、蓄能器的类型

重锤式蓄能器原理见右图。它利用重锤的位置变化来储存和释 放能量。重锤 1 作用于 油液，油液压力决定 于弹簧的预紧力和活 塞面积。这种蓄能器 目前已很少采用，只 有在个别的低压系统 中还能见到。 重鏙式蓄能器

－重鏙 －柱塞 －液压油

1. 重锤式蓄能器

第二节 蓄能器第二节 蓄能器

淮北职业技术学院机电工程系

2. 弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器的原理和结构如图所示：

弹簧式蓄能器

－弹簧 －活塞 －液压油

淮北职业技术学院机电工程系

3. 充气式蓄能器

这是一种直接式接触式蓄能器。其结构如图。它是一个下半部盛油液，上半部充压缩气体的气瓶。这种蓄能器容量大，体积小，惯性小，反应灵敏。但是气体容易混入油液中，使油液的可压缩性增加，并且耗气量大，必须经常补气。

－气体 －液压瓶

气瓶式蓄能器

充气式蓄能器利用压缩气体储存能量。（ 1 ）气瓶式蓄能器

淮北职业技术学院机电工程系

（ 2 ）活塞式蓄能器 这是一种隔离式蓄能器。其机构如图。它利用活塞使气油液隔 离，以减少气体渗入 油液的可能性。其容 量大，常用于中、 高 压系统，但正逐渐被 性能更完善的气囊式 蓄能器所代替。

活塞式蓄能器－气体 －活塞 －液压瓶

淮北职业技术学院机电工程系

（ 3 ）气囊式蓄能器 气囊式蓄能器也是一种隔离式蓄能器。其结构如图。外壳 2 为两端成球形 的圆柱体，壳体内有一个用耐 油橡胶制成的气囊 3 。气囊出口 上设充气阀 1 ，充气阀只在为气 囊充气时才打开，平时关闭。这 种蓄能器中气体和液体完全隔离 开，而且蓄能器的重量轻，惯性 小，反应灵敏，是当前最广泛应 用的一种蓄能器。

－充气阀 －壳体 －气囊 －菌形阀气囊式蓄能器

淮北职业技术学院机电工程系

二、蓄能器的功用蓄能器在液压系统中的功用主要有以下几方面：

1.短期大量供油2. 系统保压3. 应急能源4.缓和冲击压力5. 吸收脉动压力

前三者属辅助能源，后二者属减少压力冲击，改善性能的辅助装置。

淮北职业技术学院机电工程系

使用蓄能器时应注意以下几点：1. 气瓶式蓄能器需要垂直安装，气体在上部，

油液处于下部，以避免气体随液体一起排出。

2. 装在管路上的蓄能器必须用支承架固定。 3. 蓄能器与管路系统之间应安装截至阀，以便在系统长期停止工作以及充气和检修时，将蓄能器与主油路切断。蓄能器与液压泵之间还应安装单向阀，以防止液压泵停转时蓄能器内的压力油倒流。

淮北职业技术学院机电工程系

三、充气式蓄能器的选用1. 液压泵流量的计算

T

Qmax

Qp

o

Q1

Q2 Q3 Q4

t1 t2 t3 t4

流量时间循环图

Q

t

在一个工作循环内各阶段所需流量如图，液压泵的流量 Qp 为： Qp=Qiti/T

Qi－第 i 阶段所需流量； ti－第 i 阶段持续的时 间； T－一个循环的总时间； n－一个循环的总阶段 数。

i=1

n

淮北职业技术学院机电工程系

2. 蓄能器工作容积 Vw 的计算

这里Vw指的是蓄能器所能储存油液的最大容积。在工作循环中，当所需流量大于泵流量时，蓄能器释放能量；而当所需流量小于泵的流量时，蓄能器储存能量。在各个工作阶段，蓄能器释放的油量为： Vi=(Qp-Qi) ti

ti 为负值时，表示释放压力油； ti 为正值时表示储存压力油。显然， Vw至少应等于 Vi 中的最大值。极限情况下： Vw =(1/2) |

V’i |

n

i=1

淮北职业技术学院机电工程系

3. 蓄能器总容积 V0 的计算 气囊式蓄能器在使用前先充气，压缩气体使气囊占有了蓄能器的全部容积，此时气囊中气体的体积为 V0 ，绝对压力为 P0 ；在工作状态下，压力油进入蓄能器，使气囊受压缩，此时压力为 P2 ，体积为 V2 ；压力油释放后，气体压力降为 P1 ，体积膨胀为 V1 。一般， P1>P0 。 由气体定律 : P0V0

n=P1V1n=P2V2

n

从而有： Vw =V0P01/n[(1/P1)

1/n]

式中： n－指数。

淮北职业技术学院机电工程系

一、油箱 油箱用以储存油液，以保证供给液压液压系统充分的工作油液，同时还具有散热，使渗 入油液中的污物沉淀等作用。油箱可分为开式油箱和闭式油箱两种。开式油箱中的油液的液面与大气相通，而闭式油箱中油液的液面与大气隔绝。开式油箱又分为整体式和分离式。所谓整体式是指利用主机的底座等作为油箱。而分离式油箱则与三机分离并与泵组成一个独立的供油单元（泵站）。

第三节 油箱及热交换器

淮北职业技术学院机电工程系

进行油箱设计时，应注意以下几点：1. 应考虑清洗，换油方便。

2. 油箱应有足够的容量。

3. 吸油管及回油管应隔开，最好用一个或几个隔板隔开，以增加油液循环距离，使油液有充分时间沉淀污物，排出气泡和冷却。

4. 吸油管距离箱底距离 H 2D ，距离壁大于 3D（ D 为吸油管外径）。

5. 油箱一般用 2.5~4mm 的钢板焊成，尺寸高大的油箱要加焊角铁和筋板，以增加刚性。

6. 要防止油液渗漏和污染。

7. 油箱应便于安装、吊装和维修。

淮北职业技术学院机电工程系

二、热交换器

液压系统中的功率损失几乎全部变成能量，使油液温度升高。 要是散热面积不够，则需要采用冷却器，使油液的平衡温度降低到合适的范围内。按冷却介质分，冷却器可分为风冷、水冷、和氨冷等多种形式。一般液压系统中主要采用前两种。 水冷却器有蛇形管式、多管式和翅片式等。风冷式冷却器由风扇和许多带散热片的管子组成。冷却器安装在回油管，避免受高压。

1 、冷却器

淮北职业技术学院机电工程系

图为冷却器外形及安装位置

淮北职业技术学院机电工程系

2. 加热器 液压系统中油液的加热一般用电加热器，加热方式见下图。由于直接和加热器接触的油液温度可能很高，会加速油液老化，所以这种电加热器应慎用。

2油箱 －电加热器

淮北职业技术学院机电工程系

一、管道 液压系统中使用的管道分为硬管和软管两类。硬管有无缝钢管、有缝钢管和铜管等；软管则有橡胶管和尼龙管等。油管的内径 d按下式计算： d=2.(Q/2)1/2

式中 ： Q－通过油管的流量； V－管道中允许的流速。 压油管壁厚计算式如下： pd/2() 式中 ： P－油管工作压力； （）－油管材料许用压力。

第四节 其它辅件第四节 其它辅件

淮北职业技术学院机电工程系

在配置液压系统管道时还应注意以下几点：1.尽管缩短管路，避免过多的交叉迂回；2. 弯硬管时在使用弯管器，弯曲部分保持圆滑，防止皱折。

3. 金属管随意接时要留有胀缩余地。4. 随意接软管时要防止软管受拉或受扭。

根据计算所得油管的直径和壁厚，对照标准，选用相近的规格。

淮北职业技术学院机电工程系

二、管接头

管接头是油管与油管、油管与液压元件的可拆装的连接件。它应该满足拆装方便，连接牢固，密封可靠，外尺寸小，通油能大，压力损失小以及工艺性好等要求。管接头的种类很多，按接管接头的通路数量和流向可分为直通、弯管、三通、和四通等；而按管接头和油管的连接方式不同又可分为扩口式焊接式、卡套式等。

淮北职业技术学院机电工程系

三、压力表 液压系统各工作点的压力可通过压力表观测，以便调整和控制。最常用的压力表是弹簧弯管式压力表。压力表的精度等级以其误差占量程的百分数来表示。选用压力表时系统最高压力约为量程的 3/4比较合理。为防止压力冲击损坏压力表，常在通至压力表的通道上设置阻尼器 ( 见图 ) 。

淮北职业技术学院机电工程系

图为压力表实物

淮北职业技术学院机电工程系

四、压力表开关 压力油路与压力表之间往往装有一压力表开关。见下图。它实际上是一个小型截止阀，用于切断与接通压力表和油路的通道。压力表开关有一点、 三点、六点等。

油箱

被测压力接压力表

压力表开关