液壓傳動(dòng)系統(tǒng)輔助元件.ppt

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1、第7章液壓傳動(dòng)系統(tǒng)輔助元件§7.1蓄能器§7.2濾油器§7.3油箱§7.4管件返回§7.1蓄能器1.蓄能器的功能（1）作輔助動(dòng)力源。工作時(shí)間較短的間歇工作系統(tǒng)或一個(gè)循環(huán)內(nèi)速度差別很大的系統(tǒng)，在系統(tǒng)不需要大流量時(shí)，可以把液壓泵輸出的多余壓力油液儲(chǔ)存在液壓蓄能器內(nèi)，到需要時(shí)再由液壓蓄能器快速釋放給系統(tǒng)。這樣就可以按液壓系統(tǒng)循環(huán)周期內(nèi)平均流量選用液壓泵，以減小功率消耗，降低系統(tǒng)溫升。圖7.1所示為一液壓機(jī)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)液壓缸慢進(jìn)和保壓時(shí)，液壓泵的部分流量進(jìn)入液壓蓄能器4被儲(chǔ)存起來，達(dá)到設(shè)定壓力后，卸荷閥3打開，液壓泵卸荷。當(dāng)液壓缸在快速進(jìn)退時(shí)

2、，液壓蓄能器與液壓泵一起向液壓缸供油。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可按平均流量選用較小流量規(guī)格的液壓泵。圖7.1液壓蓄能器作輔助動(dòng)力源的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)1－液壓泵；2－單向閥；3－卸荷閥；4－液壓蓄能器；5－換向閥；6－液壓缸蓄能器的功能(2/2)（2）維持系統(tǒng)壓力。在液壓泵停止向系統(tǒng)提供油液的情況下，液壓蓄能器將所存儲(chǔ)的壓力油液供給系統(tǒng)，補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏或充當(dāng)應(yīng)急能源，使系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)維持系統(tǒng)壓力。（3）吸收系統(tǒng)脈動(dòng)，緩和液壓沖擊。液壓蓄能器能吸收系統(tǒng)在液壓泵突然啟動(dòng)或停止、液壓閥突然關(guān)閉或開啟、液壓缸突然運(yùn)動(dòng)或停止時(shí)所出現(xiàn)的液壓沖擊，也能吸收液壓泵工作

3、時(shí)的壓力脈動(dòng)，大大減小其幅值。2.液壓蓄能器的結(jié)構(gòu)和性能液壓蓄能器有各種結(jié)構(gòu)形狀，如圖7.2所示。重力式液壓蓄能器由于體積龐大、結(jié)構(gòu)笨重、反應(yīng)遲鈍，在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中很少應(yīng)用。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中主要應(yīng)用有彈簧式和充氣式兩種。目前常用的是利用氣體壓縮和膨脹來儲(chǔ)存、釋放液壓能的充氣式液壓蓄能器。它主要有活塞式和皮囊式兩種。圖7.2液壓蓄能器1－重力式；2－彈簧式；3－活塞式；4－皮囊式；5－薄膜式蓄能器的類型(2/6)(1)活塞式液壓蓄能器活塞式液壓蓄能器中的氣體和油液由活塞隔開，其結(jié)構(gòu)如圖7.3所示?；钊?的上部為壓縮空氣，氣體由氣閥3充入，其下

4、部經(jīng)油孔a通向液壓系統(tǒng)?；钊?隨下部壓力油的儲(chǔ)存和釋放而在缸筒2內(nèi)來回滑動(dòng)。為防止活塞上下兩腔互通而使氣液混合，在活塞上裝有O型密封圈。這種液壓蓄能器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長，它主要用于大容量蓄能器。但因活塞有一定的慣性和因O型密封圈的存在有較大的摩擦力，所以反應(yīng)不夠靈敏，因此適用于儲(chǔ)存能量。另外，密封件磨損后，會(huì)使氣液混合，影響系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。圖7.3活塞式液壓蓄能器1－活塞；2－缸筒；3－氣閥蓄能器的類型(2/6)(2)皮囊式液壓蓄能器皮囊式液壓蓄能器中氣體和油液由皮囊隔開，其結(jié)構(gòu)如圖7.4所示。皮囊用耐油橡膠制成，固定在耐高壓殼體內(nèi)的上部。

5、皮囊內(nèi)充入惰性氣體（一般為氮?dú)猓?。殼體下端的提升閥A是一個(gè)用彈簧加載的菌形閥。壓力油從此通入，并能在油液全部排出時(shí)，防止皮囊膨脹擠出油口。這種結(jié)構(gòu)使氣液密封可靠，并且因皮囊慣性小，反應(yīng)靈敏，克服了活塞式液壓蓄能器的缺點(diǎn)，因此，它的應(yīng)用廣泛，但工藝性較差。圖7.4皮囊式液壓蓄能器1－殼體；2－皮囊；3－氣閥蓄能器的類型(3/6)(3)薄膜式液壓蓄能器薄膜式液壓蓄能器利用薄膜的彈性來儲(chǔ)存、釋放壓力能。主要用于小容量的場(chǎng)合。如用作減震器、緩沖器和用于控制油的循環(huán)等。(4)彈簧式液壓蓄能器彈簧式液壓蓄能器利用彈簧的壓縮和伸長來儲(chǔ)存、釋放壓力能。它的

6、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)靈敏，但容量小?？捎糜谛∪萘俊⒌蛪海╬<1~1.2MPa）的回路緩沖；不適用于高壓或高頻的工作場(chǎng)合。3.液壓蓄能器的容量計(jì)算(1)作輔助動(dòng)力源時(shí)的容量計(jì)算這時(shí)的蓄能器儲(chǔ)存和釋放壓力油的容量和氣囊中氣體體積的變化量相等，而氣體狀態(tài)的變化應(yīng)符合玻義耳定律，即：（7.1）式中p0——?dú)饽业某錃鈮毫Γ籚0——?dú)饽业某錃怏w積，即蓄能器容量，這時(shí)氣囊充滿殼體內(nèi)腔；p1——系統(tǒng)最高工作壓力，即泵對(duì)蓄能器儲(chǔ)油結(jié)束時(shí)的壓力；V1——?dú)饽冶粔嚎s后相應(yīng)于時(shí)的氣體體積；p2——系統(tǒng)最低工作壓力，即蓄能器向系統(tǒng)供油結(jié)束時(shí)的壓力；V2——?dú)怏w膨脹后相應(yīng)于

7、時(shí)的氣體體積。液壓蓄能器的容量計(jì)算(2/4)體積差ΔV=V2-V1為供給系統(tǒng)的油液體積，將它代入式（7.1），便可求得蓄能器容量V0，即由此得（7.2）充氣壓力p0在理論上可與p2相等，但為保證在壓力p2時(shí)蓄能器仍有能力補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏，應(yīng)使p0p0>0.25p1。在實(shí)際選用時(shí)，蓄能器的總?cè)莘eV0比理論計(jì)算值大5%倍為宜。如已知V0，也可反過來求出儲(chǔ)能時(shí)的供油體積，即（7.3）液壓蓄能器的容量計(jì)算(3/4)當(dāng)液壓蓄能器用于保壓和補(bǔ)漏時(shí)，氣體膨脹過程緩慢，與外界熱交換得充分，可認(rèn)為是等溫變

8、化過程，這時(shí)取n=1；當(dāng)液壓蓄能器作輔助或應(yīng)急動(dòng)力源時(shí)，釋放液體的時(shí)間短，氣體快速膨脹，熱交換不充分，這時(shí)可視為絕熱過程，取n=1.4。p?V曲線圖見圖7.5所示。在實(shí)際工作中的