6辅助装置
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第六章液压辅助装置§6-1蓄能器一、功用和分类功用蓄能器的功用主要是储存油液多余的压力能,并在需要时释放出来。
在液压系统中蓄能器常用来:1.功用(1)在短时间内供应大量压力油液:实现周期性动作的液压系统(见图6-1),在系统不需大量油液时,可以把液压泵输出的多余压力油液储存在蓄能器内,到需要时再由蓄能器快速释放给系统。
这样就可使系统选用流量等于循环周期内平均流量qm的液压泵,以减小电动机功率消耗,降低系统温升。
(2)维持系统压力:在液压泵停止向系统提供油液的情况下,蓄能器能把储存的压力油液供给系统,补偿系统泄漏或充当应急能源,使系统在一段时间内维持系统压力,避免停电或系统发生故障时油源突然中断所造成的机件损坏。
(3)减小液压冲击或压力脉动:蓄能器能吸收,大大减小其幅值。
2.分类蓄能器主要有弹簧式和充气式两大类,其中充气式又包括气瓶式、活塞式和皮囊式三种,它们的结构简图和特点见表6-1。
过去有一种重力式蓄能器,体积庞大,结构笨重,反应迟钝,现在工业上已很少应用。
二、容量计算蓄能器容量的大小和它的用途有关。
下面以皮囊式蓄能器为例进行说明。
蓄能器用于储存和释放压力能时,蓄能器的容积VA 是由其充气压力pA、工作中要求输出的油液体积VW 、系统最高工作压力p1和最低工作压力p2决定的。
由气体定律有pAV nA=p1V n1=p2V n2=const (5-1)式中:V1和V2分别为气体在最高和最低压力下的体积;n为指数。
n值由气体工作条件决定:当蓄能器用来补偿泄漏、保持压力时,它释放能量的速度是缓慢的,可以认为气体在等温条件下工作,n=1;当蓄能器用来大量提供油液时,它释放能量的速度是很快的,可以认为气体在绝热条件下工作,n=1.4。
由于VW =V1-V2,因此由式(5-1)可得:111211()11[()()]nWAAn nVPVp p=-(5-2)pA 值理论上可与p2相等,但为了保证系统压力为p2时蓄能器还有能力补偿泄漏,宜使pA <p2,一般对折合型皮囊取pA=(0.8~0.85)p2,波纹型皮囊取pA=(0.6~0.65)p2。
第6章辅助装置液压系统的辅助装置,包括密封装置、油箱、油管、管接头、滤油器、蓄能器、冷却器及加热器等。
就液压传动的工作原理而言,这些元件是起辅助作用的,但从保证液压系统有效的工作以及提高系统其它工作指标来看,它们却是十分重要的。
它们对液压系统和元件的正常工作、工作效率以及使用寿命等影响极大。
因此,在设计、制造和使用液压设备时,必须对辅助装置予以足够的重视。
6.1 密封装置在液压系统中,密封与密封装置是用来防止工作介质的泄漏和外界气体、灰尘等的侵入。
泄漏使液压系统容积效率下降,达不到需要的工作压力,严重时甚至不能正常工作。
外泄漏会造成工作油液的浪费,而且也会脏污机器,污染环境。
空气混入会使液压系统工作时产生冲击、噪声、气蚀等不良后果。
粉尘颗粒的侵入会使元件精密工作副磨损加剧而损坏。
因此,密封装置的可靠性和寿命是评价液压系统性能的重要指标。
6.1.1对密封装置的要求1.具有良好的密封性,即有适宜的弹性,能补偿所密封表面的制造误差及工作中的磨损,并随压力的增大自动提高密封程度。
2.密封材料与系统采用的工作介质具有良好的相容性。
3.摩擦阻力小且摩擦力稳定,运动灵活。
4.耐磨性好,抗腐蚀能力强,工作寿命长。
5.结构简单,制造、使用及维修方便,价格低廉。
6.1.2密封装置的类型密封装置的种类很多,按其密封副偶合件有无许多运动可分为静密封装置和动密封装置两大类。
常用密封件以其断面形状区分,有O形、Y形、V形和L形等。
其中出O形外,都属唇形密封件。
此外,还有组合密封等形式。
1. O形密封圈O形密封圈一般用耐油橡胶制成,其横截面呈圆形,它具有良好的密封性能,内外侧和端面都能起密封作用,结构紧凑,运动件的摩擦阻力小,制造容易,装拆方便,价格便宜,且高低压均可使用,是应用最为广泛的一种密封件。
这种密封一般适合于工作温度为-40~120℃、工作速度在0.005~0.3m/s的轴与孔间密封。
图6-1为O形密封圈形状。
图6-2为O形密封圈工作原理。