【正文】 用，截止閥可在起動(dòng)時(shí)使液壓油液直接回油箱 2— 冷卻器直接裝在主回油路上，冷卻速度快，但系統(tǒng)回路有沖擊壓力時(shí)，要求冷卻器能承受較高的壓力 3— 單獨(dú)的液壓泵將熱的工作介質(zhì)通入冷卻器，冷卻器不受液壓沖擊的影響 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) Part 蓄能器 1. 蓄能器的功用和分類 在液壓系統(tǒng)中，蓄能器主要用來儲(chǔ)存油液的壓力能，它的主要功用是： （ 1）作輔助動(dòng)力源 在某些實(shí)現(xiàn)周期性動(dòng)作的液壓系統(tǒng)中，其動(dòng)作循環(huán)的不同階段所需的流量變化很大時(shí)，可采用蓄能器。 冷卻器 一般安放在回油管或低壓管路上， 圖 233示出了冷卻器在液壓系統(tǒng)中的各種安裝位臵。 這種冷卻器冷卻效果好，但價(jià)格過于昂貴 。 在要求較高的裝臵上，可以采用 冷媒式冷卻器 。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 液壓系統(tǒng)也可以用 風(fēng)冷卻 ，其中 翅片式風(fēng)冷卻器 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、強(qiáng)度高、效果好。 圖 232所示的翅片管式冷卻器，是在圓管或橢圓管外嵌套了許多徑向翅片， 它的散熱面積可比光滑管大 8~10倍。 這種冷卻器的冷卻效果較好 。油液從 進(jìn)口 5流入，從 出油口 3流出；而冷卻水從 進(jìn)水口 7流入，通過多根水管后由 出水口 1流出。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 1. 冷卻器 圖 231 多管式冷卻器 1— 出水口 6— 端蓋 3— 出油口 4— 隔板 5— 進(jìn)油口 7— 進(jìn)水口 圖 232 翅片管式冷卻器 液壓系統(tǒng)中用得較多的冷卻器是 強(qiáng)制對(duì)流式冷卻器 。相反，如油溫過低而無法起動(dòng)液壓泵，或系統(tǒng)不能正常工作時(shí)，就須安裝 加熱器 。液壓系統(tǒng)的 油溫 一般希望保持在 30~50℃ 范圍內(nèi)，最高不超過 65℃ ；如 環(huán)境溫度 低時(shí)，油溫最低不得低于 15℃ 。不會(huì)在主油路中造成壓降，過濾器也不必承受系 統(tǒng)的工作壓力。 5）安裝在支油路上。為防止過濾器堵塞而造成事故，常并聯(lián)一單向閥。 要求過濾器 外殼有一定的強(qiáng)度，承受工作壓力和沖擊，濾心的最大壓力降不大于 ；為防止過濾器堵塞時(shí)引起液壓泵過載，它應(yīng)安裝在溢流閥之后或 與差壓式安全閥并聯(lián)，并應(yīng)有堵塞發(fā)信器。 要求過 濾器有很大的通流能力（要大于液壓泵流量的兩部）和較小的壓力損失（不 大于 ~）一般采用過濾精度較低的網(wǎng)式過濾器。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 4. 過濾器的安裝 過濾器根據(jù)液壓系統(tǒng)的不同要求，可以安裝在不同的位臵上。若堵塞發(fā)信器報(bào)警后過濾器未能得到及時(shí)維護(hù)，當(dāng)壓差繼續(xù)增大到旁通閥的設(shè)定值時(shí)，旁通閥開啟，以防止濾心破裂而污染整個(gè)系統(tǒng)。使用時(shí)，油流從外側(cè)進(jìn)入濾心后流出。它用 筒殼 濾心 堵塞發(fā)信器 5和 旁通閥 3等組成。 ? 吸油用線隙式過濾器 的過濾精度約為 80~100μm， 壓力損失 約為； ? 回油用線隙式過濾器 的過濾精度約為 30~50μm， 壓力損失 約為~。其過濾精度約為80~180μm，壓力損失不超過。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 3. 過濾器的結(jié)構(gòu) 圖 229 表面型過濾器 a）網(wǎng)式過濾器 b）線隙式過濾器 1— 細(xì)銅絲網(wǎng) 2— 筒形骨架 3— 銅絲或鋁線 4— 殼體 圖 229a所示為 網(wǎng)式過濾器 的結(jié)構(gòu)，這是一種裝在液壓泵吸油管上的 吸油用過濾器 。一般說來，在濾心尺寸和流量一定的情況下， 壓力降 隨 過濾精度 提高而增加，隨 油液粘度 的增大而增加，隨 過濾面積 增大而下降。一般說來， 濾心尺寸 越大，即過濾面積 越大，納垢容量就越大。 過濾比 （ βx值）是指過濾器上游油液?jiǎn)挝蝗莘e中大于某給定尺寸的顆粒數(shù) Nu與下游油液?jiǎn)挝蝗莘e中大于同一尺寸的顆粒數(shù) Nd之比，即對(duì)某一尺寸 x（單位為 μm）的顆粒來說，其過濾比 βx的表達(dá)式為 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 納垢容量 納垢容量 指過濾器在壓力降達(dá)到規(guī)定值之前可以濾除并容納的污染物數(shù)量，這項(xiàng)指標(biāo)可用多次通過性試驗(yàn)來確定。當(dāng) βx ≥75 時(shí)， x 即被認(rèn)為是過濾器的過濾精度。它可以用試驗(yàn)的方法進(jìn)行確定。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 2. 過濾器的主要參數(shù)和特性 過濾精度 過濾精度 表示過濾器對(duì)各種不同尺寸的污染顆粒的濾除能力，用 絕對(duì)過濾精度 和 過濾比 等指標(biāo)來表征。紙心、毛氈、燒結(jié)金屬、陶瓷和各種纖維制品等屬于這種類型。 （ 2）深度型過濾器 濾心由多孔可透性材料制成，內(nèi)部具有曲折迂回的通道。濾心材料具有均勻的標(biāo)定小孔，可以濾除比小孔尺寸大的雜質(zhì)。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 過濾器的類型： 過濾器依其 濾心材料的過濾機(jī)制 來分，有 表面型 、 深度型 和 吸附型 三種。關(guān)于液壓油液的污染及其控制，已在第一章中作了詳細(xì)的敘述，而控制油液污染最主要的措施就是使用油液的 過濾器 和 過濾裝臵 。如允許溫升 35℃ 、功率 11kW，便可查得油箱容量為800L。 油箱的容量 依液壓系統(tǒng)的熱平衡的原則及油箱的允許溫升來確定時(shí)，可利用 圖 228所示的圖表。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 圖 228 油箱容量確定圖 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 應(yīng)注意：系統(tǒng)需要高峰流量時(shí)，油箱中液面正好下降到最低點(diǎn)，此時(shí)液面還應(yīng)高于泵的吸油口 75mm或，二者之中取大值。對(duì)于一般情況而言，油箱的容量可按液壓泵的 額定流量 估算出來。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) Part 油箱的容量 油箱的容量 ：油面高度為油箱高度 80%時(shí)的油箱有效容積。頂部、側(cè)面和底部分別裝有空氣過濾 /注油器 4和液位 /溫度計(jì) 12和排放污油的 堵塞 8。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 圖 227 油箱 1— 回油管 2— 泄油管 3— 吸油管 4— 空氣過濾 /注油器 5— 安裝板 6— 密封襯墊 7— 隔板 8— 堵塞 9— 過濾器 10— 箱體 11—端蓋 12— 液位 /溫度計(jì) 圖 227所示為 油箱 的典型結(jié)構(gòu)。這種油箱的 優(yōu)點(diǎn) 在于泵的吸油條件較好，但系統(tǒng)的回油管、泄油管要承受背壓。油箱整個(gè)密封，在頂部有一充氣管，送入 ~。 ?開式油箱 是油箱液面和大氣相通的液箱，應(yīng)用最廣。 ?整體式油箱 是利用主機(jī)的內(nèi)腔作為油箱，結(jié)構(gòu)緊湊，易于回收漏油，但維修不便，散熱條件不好，且會(huì)使主機(jī)產(chǎn)生熱變形。 油箱不應(yīng)該是一個(gè)納污的地方，應(yīng)及時(shí)去除油液中沉淀的污物，在油箱中的油液必須是符合液壓系統(tǒng)清潔度要求的油液，因而對(duì)油箱的設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)等各方面提出了更高的要求。 （ P85） 1） 一般在負(fù)載小、功率小的機(jī)械設(shè)備中，可用 齒輪泵 和 雙作用葉片泵 ； 2） 精度較高的機(jī)械設(shè)備（例如磨床）可用 螺桿泵 和 雙作用葉片泵 ； 3） 在負(fù)載較大并有快速和慢速行程的機(jī)械設(shè)備（例如組合機(jī)床）可用 限壓式變量葉片泵 ； 4） 負(fù)載大、功率大的機(jī)械設(shè)備可使用 柱塞泵 ； 5） 機(jī)械設(shè)備的輔助裝臵，如送料、夾料等要求不太高的地方，可使用價(jià)廉的 齒輪泵 。 5） 防止氣穴現(xiàn)象 和油中滲混空氣現(xiàn)象。 3） 裝在油箱上的電動(dòng)機(jī)和泵使用 橡膠墊減振 ，安裝時(shí)電機(jī)軸和泵軸的同軸度要好，要采用彈性聯(lián)軸節(jié)。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 降低噪聲的措施 1） 吸收泵的流量和壓力脈動(dòng) ，在泵的出口處安裝蓄能器或消聲器。 4） 泵內(nèi)流量具有突然擴(kuò)大或收縮、急拐彎、通道面積過小等而導(dǎo)致 油液紊流、旋渦而產(chǎn)生噪聲 。 2） 液壓泵在其工作過程中，當(dāng)吸油容積突然和壓油腔接通，或壓油容積突然和吸油腔接通時(shí)，會(huì)產(chǎn)生 流量和壓力的突變而產(chǎn)生噪聲 。 ? 將液壓泵浸在油中以利吸油 ，或采用油箱高臵（放在泵的上面）的方式，必要時(shí)還可增加輔助泵，將低壓油輸入到液壓泵的吸油口，也可采用加壓油箱（將油箱密封，在油箱內(nèi)通入低壓壓縮空氣）等。 例如， 泵的流量為 38L/min，轉(zhuǎn)速為 1800r/min時(shí)， 由圖可求得： NSPH=（絕對(duì)壓力）。 g???gp???NS P H （ 218） 該值表征了液壓泵產(chǎn)生氣穴的傾向。 圖 225 液壓泵的吸入管路 gv s22??School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 設(shè)油液的空氣分離壓為 pg，式（ 216）中 必須大于 才不會(huì)產(chǎn)生氣穴。 按伯努利方程，泵入口處能量為（取動(dòng)能修正系數(shù) α=1）。如果液壓泵離油面很高，吸油口處過濾器和管道的阻力過大，油液的粘度過大，則液壓泵吸油腔中的壓力很容易低于油液的空氣分離壓，出現(xiàn) 氣穴現(xiàn)象 ，發(fā)出噪聲并引起振動(dòng)，使泵的零件腐蝕損壞。 ezdV 24 2??徑向柱塞泵的流量也是脈動(dòng)的 ，情況與軸向柱塞泵類似。但它的容積效率和機(jī)械效率都比較高。徑向柱塞變量泵一般都是將定子沿水平方向移動(dòng)來調(diào)節(jié)偏心距 e。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 Part 徑向 柱塞泵 結(jié)構(gòu)組成： 定子 、 轉(zhuǎn)子 （缸體）、 配油軸 、襯套、柱塞 （定子、配流軸固定不動(dòng)．） 圖 223 軸配油式徑向柱塞泵 1— 定子 2— 轉(zhuǎn)子 3— 配油軸 4— 襯套 5— 柱塞 a— 吸油腔 b— 壓油腔 轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞在缸孔內(nèi)吸油、壓油各一次。 ，所以斜軸式泵變量范圍大； 3） 主軸不穿過配油盤，故其球面配油盤的分布圓直徑可設(shè)計(jì)得較小，在同樣工作壓力下摩擦副的比功率值（ pv）較小，因此可提高泵的轉(zhuǎn)速； 4） 連桿球頭和主軸盤連接比較牢固，故自吸能力較強(qiáng)； 5） 轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，起動(dòng)特性好，起動(dòng)效率高。 ；而直軸式泵一般是 15176。 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 第二章 能源裝置及輔件 液壓與氣壓傳動(dòng) 2. 特點(diǎn) 斜軸式軸向柱塞泵與直軸式軸向柱塞泵相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1） 柱塞的側(cè)向力小，因而由此引起的摩擦損失很??； 2） 主軸與缸體的軸線夾角較大，斜軸式泵一般為 25176。同時(shí)，柱塞在缸體的柱塞孔中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。 圖 221 手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)原理圖 1— 手輪 2— 螺桿 3— 螺母 4— 變量活塞 5— 銷軸 6— 斜盤 School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 Part 斜軸式軸向 柱塞泵 特征：斜軸式軸向柱塞泵 的傳動(dòng)軸中心線與缸體中心線傾斜一個(gè)角度 γ 。 其由 手輪 1帶動(dòng) 螺桿 2旋轉(zhuǎn)，使 變量活塞 4上下移動(dòng)并通過 銷軸 5使 斜盤 6繞其回轉(zhuǎn)中心 O擺動(dòng)，從而改變 傾角 δ的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。 ?按控制方式分 有手動(dòng)控制、液壓伺服控制和手動(dòng)伺服控制等； ?按控制目的分 有恒壓控制、恒流量控制和恒功率控制等。 常用的柱塞數(shù)，取 9或 11個(gè)。 zDdV ?? t an42?School of Mechanical Engineering 上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 大小變化，流量大小變化 方向變化，輸油方向變化 δ 斜盤式軸向柱塞泵變量原理： 斜盤傾角 δ： 斜盤與缸體中心線的夾角 δ 流量 理論流量： qt = Vn