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1、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,采掘机械第1篇7章,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
2、、柱塞与柱塞孔之间采用间隙密封,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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),采掘机械第1篇7章,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32MP
3、a(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),采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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
4、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,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,第二节 油箱、油管和管接头,一、油
5、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1.52倍，低压系统取24倍，中高压系统取5 7倍,采掘机械第1篇7章,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3/4,2、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
6、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,采掘机械第1篇7章,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),采掘机械第1篇7章,单独设置油箱结构简图,采掘机械第1篇7章,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
7、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(6.510MPa)，黄铜管承受压力较高(达25MPa),采掘机械第1篇7章,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12层。一层可承受620MPa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
8、外径的6倍,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,软管接头,第二节 油箱、油管和管接头,1、螺纹连接高压软管
9、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,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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
10、度)：滤油器能够滤过的最球形颗粒尺寸，单位,过滤精度等级,粗滤油器(100)，普通滤油器(2540)，精滤油器(1015)和超精滤油器(35),采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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
11、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,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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
12、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,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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%,采掘机械第1篇7章,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,采掘机械第1篇7章,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,