采掘机械第1篇7章

第七章辅助液压元件完整的液压系统除包括液压泵、液压马达、油缸及液压控制阀等主要元件以外，还包括许多辅助元件，如密封件、油管及管接头、蓄能器、滤油器、油箱、冷却器、加热器等第一节密封装置密封作用：防止油液泄漏(包括外部泄漏和内部泄漏)以及防止外界脏物和空气进入液压系统密封方法：接触密封和间隙密封，接触密封分动密封和静密封第一节密封装置1、动密封允许密封处有相对运动，如活塞上的密封等2、静密封密封处无相对运动，如缸盖、泵盖和管道法兰等的接合面间隙密封(非接触密封)利用相对运动零件配合表面间的微小间隙起密封作用滑阀的阀芯与阀体之间、柱塞与柱塞孔之间采用间隙密封第一节密封装置常用密封件O形密封圈、唇形密封圈及活塞环等一、O形密封圈圆形断面耐油橡胶环结构简单、体积小，密封性和自封性好，阻力小，制造使用方便第一节密封装置工作原理O形密封圈安装好后，Hd0(图b)，在密封表面与密封槽作用下压缩(图c)油液压力较低，O形圈弹性变形力使O形圈与密封表面及槽底形成密封；油液压力较高，O形圈被挤向一侧，迫使O型圈更贴紧密封面(图d)第一节密封装置压力超过一定限度，O形圈变形过大挤入间隙c(图e)。压力大于10MPa(动密封)或压力大于32MPa(静密封)时要加挡圈。单向受压，在非受压侧加一挡圈(图f)；双向受压，在两侧各加一挡圈(图g)第一节密封装置二、唇形密封圈唇形密封圈有一对与密封面接触的唇边，且唇口向着压力高的一边，以使唇边张开增强密封性油液压力较低，唇边在安装时的预压缩起密封作用；油压较高，油压作用在唇边紧贴在密封面上，起到增强密封作用，且压力越高贴得越紧第一节密封装置唇形密封圈按其断面形状分Y形、小Y形、U形、V形、L形、K形、鼓形和蕾形等第一节密封装置三、其它密封装置及密封材料1.活塞环(涨圈)：利用矩形断面金属环弹性变形的涨力压紧表面而实现密封特点：寿命长、阻力小、耐高温、允许较高相对速度，活塞环上有切口(一个活塞上安装两个，切口错开)2.防尘圈：用以刮除活塞杆上的尘土等污物，以防进入液压系统密封带：适用于各种液体、气体管路的螺纹接头处的密封特点：操作简便、密封效果好、安装拆卸方便，(聚四氟乙烯制作)具有良好的耐油性和耐化学性，-100～+250℃范围内使用第一节密封装置密封胶：在干燥固化前具有流动性，可容易地充满两结合面之间的缝隙，密封效果较好按密封原理和化学成分分为液态密封胶和厌氧密封胶前者在紧固力下密封；后者固化胶结两密封面第二节油箱、油管和管接头一、油箱功用：储油、散热、沉淀杂质和分离油液中空气根据工况不同，油箱可以单独设置，也可以利用机器内部空间作为油箱油箱要有足够的有效容积(液面高度占油箱高度80%时的油箱容积)。有效容积通常要大于泵每分钟流量的3倍，对行走装置可取为1.5～2倍，低压系统取2～4倍，中高压系统取5～7倍第二节油箱、油管和管接头油箱结构要求：1、吸油管和回油管的距离尽可能远，吸油侧和回油侧用隔板隔开，以增加油箱内油液的循环距离，有利于油液冷却和气泡逸出，并使杂质多沉淀在回油侧，不易重新进入系统。隔板高度不低于油面到箱底高度的3/42、吸油管离油箱底部的距离不小于管径的2倍，距箱边不小于管径的3倍，以便油液流动畅通吸油管入口处应安装网式粗滤油器第二节油箱、油管和管接头3、回油管管口浸入最低油面以下，以避免回油时将空气带入，回油管口距油箱底部距离不小于管径的3倍。回油管切成45°斜口，以增大排油面积，回油口应面向最近箱壁4、为避免脏物进入油箱，油箱应有箱盖，加油器应有滤油网。油箱应有通气孔，使油面通大气压5、为便于清洗和放油，油箱底面应有适当坡度，并有放油塞。油箱侧面应有油面高度指示器(油标)单独设置油箱结构简图二、油管第二节油箱、油管和管接头分类：硬管和软管硬管：连接无相对运动的液压元件冷拔无缝钢管、焊接钢管、铜管、尼龙管和硬塑料管等低压(≤1.6MPa)系统可使用焊接钢管，高压系统多采用无缝钢管特点：钢管价格便宜、承受压力高、装配时不能任意弯曲；铜管适用范围广，紫铜承受压力低(＜6.5～10MPa)，黄铜管承受压力较高(达25MPa)第二节油箱、油管和管接头软管：连接有相对运动的液压元件低压软管是中间夹有几层编织棉线或麻线的橡胶管；高压软管是中间夹有几层钢丝编织层的橡胶管常用高压软管的编织层多为1～2层。一层可承受6～20MPa压力(口径越小耐压越高)，二层钢丝软管耐压达60MPa。三到四层钢丝超高压软管软管弯曲半径不小于其外径的9倍，弯曲点与接头距离不小于外径的6倍第二节油箱、油管和管接头三、管接头分类：硬管管接头和软管管接头硬管管接头分：拧紧螺母，卡套两端的锥面使卡套产生弹性变形夹紧油管。接头和元件之间用螺纹连接，装配方便，用于高压系统，但要高精度冷拔无缝钢管1.卡套式管接头第二节油箱、油管和管接头2、扩口式管接头装配接头时，先将油管端部扩口，拧紧螺母，扩口部分被锲紧而实现密封用于铜管和薄壁钢管，低于5MPa液压系统3、焊接式管接头利用紧贴的锥面实现密封用于连接管壁较厚的管，小于8MPa液压系统软管接头第二节油箱、油管和管接头1、螺纹连接高压软管接头剥去外皮的带钢丝编织层的高压软管4被扣压在外套3和芯子2中间，软管和接头不可拆，接头与接头间螺纹连接接头间密封靠芯子2的锥形孔与软管4芯子的锥形端的紧密对压实现第二节油箱、油管和管接头2、快速插销连接软管接头接头间的密封利用芯子1上的O形圈2与接头套中的圆柱面配合实现为防接头脱开，用U形卡3把芯子和接头套连接接头密封性好，拆装方便第三节滤油器一、滤油器作用和过滤精度作用：使系统中油液保持清洁，防止混入杂质使液压元件中的相对滑动部分磨损加剧，使阀芯卡死，堵塞节流小孔，加速密封材料磨损，缩短液压系统和元件使用寿命过滤精度(绝对精度)：滤油器能够滤过的最球形颗粒尺寸，单位m过滤精度等级粗滤油器(＞100)，普通滤油器(25～40)，精滤油器(10～15)和超精滤油器(3～5)第三节滤油器二、滤油器类型和应用场合网式滤油器线隙式滤油器纸质滤油器烧结式滤油器磁性滤油器应用场合和特性表1-7-1(自阅)职能符号三、滤油器安装位置第三节滤油器1、安装在吸油管路保护液压系统中所有元件，特别是泵不受杂质影响泵吸油阻力增大，当滤油器堵塞时，泵工作情况恶化常安装粗滤油器第三节滤油器2、安装在泵排油口管路保护除泵外的其他液压元件高压情况，需要滤芯有一定强度和刚度一般在滤油器旁并联单向阀或顺序阀作为保护，其开启压力略低于滤油器最大允许压差常安装精滤油器第三节滤油器3、安装在回油管路不能直接防止杂质进入系统各元件，保证流回油箱的油液清洁优点：不会在主油路造成压力降，不承受系统工作压力4、安装在支流管路和装在辅助油泵的排油管路四、滤油器选择第三节滤油器根据过滤精度、许用差压、流通能力和工作压力等条件挑选1、确定过滤精度，满足系统关键元件对过滤精度要求，考虑经济性和实际可行性2、滤芯强度与所受油压相适应，以免滤芯受油压作用而损坏3、所选滤油器通流能力满足系统要求(安装滤油器处最大流量，有一定裕度)。一般安装在吸油管路的网式滤油器通流能力大于2倍泵流量4、单滤油器不能满足，使用两滤油器并联五、滤油器清洗和更换(自阅)第四节蓄能器和冷却器一、蓄能器作用：1、储蓄液压能工作元件需要多流量，蓄能器与泵同时提供压力油；工作元件需要少流量，多余油储存；系统压力达到蓄能器预定值，可使油泵卸载——短时和间隙工作液压系统，使用蓄能器可以减少泵功率2、缓和液压冲击和消除脉动影响第四节蓄能器和冷却器类型：弹簧式、重锤式、气液直接接触式、活塞式、隔膜式和气囊式等气囊式蓄能器气囊3固定在壳体(高强度无缝钢管)2上半部，气体从气门1充入，气囊外部为压力油蓄能器部有一受弹簧力作用的提升阀，作用是防止油液全部排出后气囊膨胀到容器外气囊充气压力一般相当于油液最低工作压力的60%～70%第四节蓄能器和冷却器气囊式蓄能器优点：油液和气体隔离，能有效地防止气体进入油液中；橡胶囊惯性小反应速度快；尺寸小，重量轻；安装维护方便二、冷却器和加热器冷却器分风冷和水冷常用水冷冷却器有蛇管式、多管式、板式、翅片式等型式多管式冷却器结构第四节蓄能器和冷却器油在水管1外部流过，隔板2用来增加循环路线长度，提高热交换效果第四节蓄能器和冷却器冷却器通常安装在回油路或回油侧油箱中液压系统工作前，油温低于10℃，泵吸油能力降低，系统不能正常工作——安装加热器，通过外部加热升高油温冷却器职能符号加热器职能符号