1、第六章 液压能源部件,第一节 液压泵 第二节 液压辅助元件,第一节 液压泵,液压泵是将原动机(电动机或其他动力装置)所输出的机械能转化为油液压力能的能量转换装置。它向液压系统提供一定的流量和压力的液压油,起着向系统提供动力的作用,是系统不可缺少的核心元件。 一、液压泵的分类按着不同的分类标准,在液压传动中常用的液压泵类型如下:,下一页,返回,第一节 液压泵,1.按液压泵输出的流量能否调节分类:,下一页,上一页,返回,第一节 液压泵,2.按液压泵的结构型式不同分类:,下一页,上一页,返回,第一节 液压泵,3.按液压泵的压力分类图6-2 液压泵的图形符号,下一页,上一页,返回,第一节 液压泵,二、
2、液压泵的特点 具有若干个密封且又可以周期性变化的空间 液压泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比,与其它因素无关。 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力 这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。为保证液压泵正常吸油,油箱必须与大气相通,或采用的密闭的充压油箱。 具有相应的配流机构 配流机构可以将液压泵的吸油腔和排液腔隔开,保证液压泵有规律地连续吸排液体。不同结构的液压泵,其配流机构也不相同。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,三、齿轮泵 齿轮泵一般做成定量泵,按结构不同,齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵,其中外啮合齿轮泵应用最广。齿轮泵具有结构简单、转速高
3、、体积小、自吸能力好、工作可靠、寿命长、成本低、容易制造等优点,因而获得广泛应用。但它的缺点是流量与压力脉动大、噪声较高(内啮合齿轮泵噪声较小)、不能变量、排量较小,因而使用范围受到限制。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,外啮合齿轮泵图6-3所示为外啮合齿轮泵的工作原理图。在泵体内有一对相互啮合的齿轮,齿轮两侧有端盖(图中未示出),泵体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了密封工作腔,而啮合线又把它们分隔为两个互不串通的吸油腔和压油腔。当齿轮按图示方向旋转时,下方的吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开,密封工作容积逐渐增大,形成部分真空。油箱中的油液在外界大气压力作用下,经吸油管进入吸油腔,将齿间槽
4、充满。随着齿轮旋转,油液被带到上方的压油腔内。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,在压油腔一侧,由于轮齿在这里逐渐进入啮合,密封工作腔容积不断减小,油液被挤出来,由压油腔输进入压力管路供系统使用。外啮合齿轮泵的优点是结构简单,尺寸小,重量轻,制造方便,价格低廉,工作可靠,自吸能力强(允许的吸油真空度大),对油液污染不敏感,维护容易。它的缺点是一些机件要承受不平衡径向力,磨损严重,泄漏大,工作压力的提高受到限制。此外,它的流量脉动大,因而压力脉动和噪声都比较大。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵(如图6-5所示)和摆线齿轮泵(又名转子泵)两种。它们
5、的工作原理与外啮合齿轮泵完全相同,在渐开线齿形的内啮合齿轮泵中,小齿轮为主动轮,并且小齿轮和内齿轮之间要装一块月牙形的隔板,以便把吸油腔和压油腔隔开。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,内啮合齿轮泵结构紧凑,尺寸小,重量轻,由于齿轮转向相同,相对滑动速度小,磨损小,使用寿命长,流量脉动远小于外啮合齿轮泵,因而压力脉动和噪声都较小;内啮合齿轮泵允许高转速工作(高转速下的离心力能使油液更好地充入密封工作腔),可获得较高的容积效率。摆线内啮合齿轮泵排量大结构更简单,而且由于啮合的重叠系数大,传动平稳,吸油条件更为良好。内啮合齿轮泵的缺点是齿形复杂,加工精度要求高,需要专门的制造设备,造价较贵。,
6、下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,螺杆泵螺杆泵实质上是一种外啮合的摆线齿轮泵,泵内的螺杆可以有两个,也可以有三个。图6-6所示为双螺杆泵的工作原理图。在横截面内,螺杆的齿廓由几对摆线共轭曲线组成。螺杆的啮合线把主动螺杆和从动螺杆的螺旋槽分割成多个相互隔离的密封工作腔。随着螺杆的旋转,这些密封工作腔一个接一个地在左端形成,不断地从左向右移动(主动螺杆每转一周,每个密封工作腔移动一个螺旋导程),并在右端消失。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,密封工作腔形成时,它的容积逐渐增大,进行吸油;消失时容积逐渐缩小,将油压出,螺杆泵的螺杆直径愈大,螺旋槽愈深,排量就愈大;螺杆越长,吸油口和压油口之
7、间的密封层次越多,密封就越好,泵的额定压力就越高。 螺杆泵结构简单、紧凑,体积小,重量轻,运转平稳,输油均匀,噪声小,允许采用高转速,容积效率较高(达90%95%),对油液的污染不敏感,因此它在一些精密机床的液压系统中得到了应用。螺杆泵的主要缺点是螺杆的形状复杂,加工较困难,不易保证精度。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,四、叶片泵 根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同,叶片泵分为两类,即旋转一周完成一次吸、排油液的单作用叶片泵和完成两次吸、排油液的双作用叶片泵。单作用叶片泵多用于变量泵,工作压力最大为7.0MPa,双作用叶片泵均为定量泵,一般最大工作压力亦为7.0MPa
8、,结构经改进的高压叶片泵最大工作压力可达16.0MPa21.0MPa。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,1.单作用叶片泵单作用叶片泵的工作原理如图6-7所示。单作用叶片泵由转子、定子、叶片和端盖等组成。定子具有圆形内表面,定子和转子间有一定偏心距。叶片装在转子槽中,并可在槽内滑动。当转子旋转时,由于离心力的作用,使叶片紧靠在定子内壁,这样在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作空间。转子如图顺时针旋转,在左侧的吸油腔叶片间的工作空间逐渐增大,油箱中的油液被吸入。在右侧的压油腔,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,工作空间逐渐缩小,油液被从压油口压出。,下一页,返回,上一页,第一节
9、液压泵,在吸油腔和压油腔之间,有一段封油区,把吸油腔和压油腔隔开。这种叶片泵转子每转一周,每个工作空间完成一次吸油和压油过程,因此称为单作用叶片泵。 单作用叶片泵改变定子和转子之间的偏心便可改变流量。偏心反向时,吸油压油方向也相反。但由于转子受有不平衡的径向液压作用力,所以一般不宜用于高压系统。并且泵本身结构比较复杂,泄漏量大,流量脉动较严重,致使执行元件的运动速度不够平稳。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,2.双作用叶片泵双作用叶片泵的工作原理如图6-8所示。双作用叶片泵转子和定子中心重合,定子内表面近似椭圆柱形。当转子转动时,叶片在离心力和根部压力油的作用下,在转子槽内向外移动而压向
10、定子内表面。由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,当转子按图示顺时针方向旋转时,从在小圆弧上的密封空间运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,从油箱吸入油液;在从大圆弧运动到小圆弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空间容积变小,油液被从压油口压出供系统使用。转子每转一周,要经过两次这样的过程,所以每个工作空间要完成两次吸油和压油,故称为双作用叶片泵。这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全平
11、衡,密封空间数(即叶片数)应当是双数。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,双作用叶片泵结构紧凑,流量均匀,排量大,且几乎没有流量脉动,运动平稳,噪声小,容积效率可达90%以上。转子受力相互平衡,可工作于高压系统,轴承寿命长。但双作用叶片泵结构复杂、制造比较困难,转速也不能太高,一般在2000r/min以下工作。它的抗污染能力也较差,对油液的质量要求较高,如果油液中存有杂质往往使叶片在槽内卡死。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,叶片泵的结构较齿轮泵复杂,但其工作压力较高,且流量脉动小,工作平稳,噪声较小,寿命较长。所以它被广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低压液压系统中,但其结
12、构复杂,吸油特性不太好,对油液的污染也比较敏感。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,五、柱塞泵 柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵。与齿轮泵和叶片泵相比,这种泵有许多优点:,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔,加工方便,可得到较高的配合精度,密封性能好,在高压下工作仍有较高的容积效率。只需改变柱塞的工作行程就能改变流量,易于实现变量柱塞泵主要零件均受压应力,材料强度性能可得以充分利用。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,由于柱塞泵压力高,结构紧凑,效率高,流量调节方便,故在需要高压、大流量、大功率的系统中
13、和流量需要调节的场合,如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械、船舶上得到广泛的应用。 柱塞泵按柱塞的排列和运动方向不同,可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,1.径向柱塞泵如图6-10所示,径向柱塞泵主要由定子、转子、配油轴、衬套(图中未示出)和柱塞等组成。转子上均匀地布置着几个径向排列的孔,柱塞可在孔中自由地滑动。配油轴把衬套的内孔分隔为上下两个分油室,这两个油室分别通过配油轴上的轴向孔与泵的吸、压油口相通。定子与转子偏心安装,当转子按图示方向逆时针旋转时,柱塞在下半周时逐渐向外伸出,柱塞孔的容积增大形成局部真空,油箱中的油液通过配油轴上的吸油
14、口和油室进入柱塞孔,这就是吸油过程。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,当柱塞运动到上半周时,定子将柱塞压入柱塞孔中,柱塞孔的密封容积变小,孔内的油液通过油室和排油口压入系统,这就是压油过程。转子每转一周,每个柱塞各吸、压油一次。径向柱塞泵的输出流量由定子与转子间的偏心距决定。若偏心距为可调的,就成为变量泵,图6-10所示即为一变量泵。若偏心距的方向改变后,进油口和压油口也随之互相变换,则变成双向变量泵。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,2.轴向柱塞泵轴向柱塞泵是将多个柱塞轴向配置在一个共同缸体的圆周上,并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种液压泵。轴向柱塞泵有两种结构形式:直轴式(斜
15、盘式)和斜轴式(摆缸式)。轴向柱塞泵的优点是:结构紧凑、径向尺寸小,惯性小,容积效率高,目前最高压力可达40.0MPa,甚至更高,一般用于工程机械、压力机等高压系统中,但其轴向尺寸较大,轴向作用力也较大,结构比较复杂。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,如图6-12所示,轴向柱塞泵工作过程为:传动轴带动缸体旋转,缸体上均匀分布奇数个柱塞孔,孔内装有柱塞,柱塞的头部通过滑靴紧压在斜盘上。缸体旋转时,柱塞一面随缸体旋转,并由于斜盘(固定不动)的作用,在柱塞孔内做往复运动。当缸体从图示的最下方位置向上转动时,柱塞向外伸出,柱塞孔的密封容积增大,形成局部真空,油箱中的油液被吸入柱塞孔,这就是吸油过
16、程;当缸体带动柱塞从图示最上方位置向下转动时,柱塞被压入柱塞孔,柱塞孔内密封容积减小,孔内油液被挤出供系统使用,这就是压油过程。缸体每旋转一周,每个柱塞孔都完成一次吸油和压油的过程。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,(1)直轴式(斜盘式)轴向柱塞泵直轴式轴向柱塞泵是靠斜盘推动活塞产生往复运动,改变缸体柱塞腔内容积进行吸油和排油的。它的传动轴中心线和缸体中心线重合,柱塞轴线和主轴平行。通过改变斜盘的倾角大小或倾角方向,就可改变液压泵的排量或改变吸油和压油的方向,成为双向变量泵。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,(2)斜轴式轴向柱塞泵 斜轴式轴向柱塞泵的传动轴线与缸体的轴线相交一个夹角
17、。柱塞通过连杆与主轴盘铰接,并由连杆的强制作用使柱塞产生往复运动,从而使柱塞腔的密封容积变化而输出液压油的。这种柱塞泵变量范围大,泵强度大,但结构较复杂,外形尺寸和重量都较大。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,六、液压泵的选择 液压泵是液压系统中的动力元件。选用适合执行元件作功要求的泵,需充分考虑可靠性、使用寿命、维修性等因素,以便所选的泵能在系统长期可靠运行。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,液压泵的种类非常多,其特性也有很大的差别,选择液压泵时主要考虑的因素有:工作压力、流量、转速、是否变量、变量方式、容积效率、总效率、寿命、原动机的种类、噪声、压力脉动率、自吸能力等,同时还要
18、考虑与液压油的相容性、尺寸、重量、经济性、维修性等。各类常用液压泵的基本性能比较请参见表6-2。总的来说,选择液压泵的主要原则是满足系统的工况要求,并以此为根据,确定泵的输出流量、工作压力和结构型式。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,七、液压泵的使用 使用液压泵主要有以下注意事项:液压泵启动前,必须保证其壳体内已充满油液,不然的话,液压泵会很快损坏,有的柱塞泵甚至会立即损坏。液压泵的吸油口和排油口的过滤器应进行及时清洗,由于污物阻塞会导致泵工作时的噪声大,压力波动动严重或输出油量不足,并易使泵出现更严重的故障。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,应避免在油温过低或过高的情况下启动液压
19、泵。油温过低时,由于油液粘度大会导致吸油困难,严重时会很快造成泵的损坏。油温过高时,油液粘度下降,不能在金属表面形成正常油膜,使润滑效果降低,泵内的磨擦副发热加剧,严重时会烧结在一起。液压泵的吸油管不应与系统回油管相连接,避免系统排出的热油未经冷却直接吸入液压泵,使液压泵乃至整个系统油温上升,并导致恶性循环,最终使元件或系统发生故障。,下一页,返回,上一页,第一节 液压泵,在自吸性能差的液压泵的吸油口设置过滤器,随着污染物和积聚,过滤器压降会逐渐增加,液压泵的最低吸入压力将得不到保证,会造成液压泵吸油不足,出现振动及噪声,直至损坏液压泵。对于大功率液压系统,电动机和液压泵的功率都很大,工作流量
20、和压力也很高,会产生较大的机械振动。为防止这种振动直接传到油箱而引起油箱共振,应采用橡胶软管来连接油箱和液压泵的吸油口。,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,在液压传动系统中,液压辅助元件是指那些既不直接参与能量转换,也不直接参与方向、压力、流量等控制的元件或装置。液压辅助元件主要包括:油箱、滤油器、压力表、蓄能器、冷却器、加热器、连接管件、密封装置等。液压辅助元件和其他液压元件一样,都是液压系统中不可缺少的组成部分。它们对系统的性能、效率、温升、噪声和寿命等都有很大的影响,是系统正常工作的重要保证。因此,我们在液压系统设计时对液压辅助元件的选用要给以充分的重视。,下一页,返回,第二节 液压辅
21、助元件,一、油箱油箱的作用主要是储油,油箱必须能够盛放系统中的全部油液。液压泵从油箱里吸取油液送入系统,油液在系统中完成传递动力的任务后返回油箱。此外,因为油箱有一定的表面积,能够散发油液工作时产生的热量;同时还具有沉淀油液中的污物,使渗入油液中的空气逸出,分离水分的作用;有时它还有兼作液压元件的阀块的安装台等多种功能。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,液压系统中的油箱主要有总体式和分离式两种。总体式是利用机器设备机身内腔作为油箱(例如压铸机、注塑机等),结构紧凑,各处漏油易于回收,但维修不便,散热条件不好。分离式是设置一个单独油箱,与主机分开,减少了油箱发热和液压源振动对工作精度
22、的影响,因此得到了普遍的应用,特别是在组合机床、自动线和精密机械设备上大多采用分离式油箱。油箱通常用钢板焊接而成。采用不锈钢板为最好,但成本高,大多数情况下采用镀锌钢板或普通钢板内涂防锈的耐油涂料。图6-15所示为独立式油箱的结构。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,油箱主要应具有以下结构特点:油箱应有足够的容量。液压系统工作时,油箱油面应保持一定的高度,以防液压泵吸空。为了防止系统中的油液全部流回油箱时,油液溢出油箱,所以油箱中的油面不能太高,一般不应超过油箱高度的80%。我们将油面高度为油箱高度80%时的容积称为油箱的有效容积。为防止油液被污染,油箱上各盖板、管口处都要妥善密封。
23、注油孔上要加装滤油器,通气孔上装空气滤清器。空气过滤器的通流量应大于液压泵的流量,以便空气及时补充液位的下降。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,为使漏到上盖板上的油液不致于流到地面上,油箱侧壁应高出上盖板10-15mm。油箱应有足够的刚度和强度。特别是上盖板上如果要安装电动机、液压泵等装置时,应适当加厚,而且要采取局部加固措施。为了排净存油和清洗油箱,油箱底板应有适当斜度,并在最底部安装放油阀或放油塞。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,油箱内部应喷涂耐油防锈清漆或与工作油液相容的塑料薄膜,以防生锈。油箱底部应设底脚,便于通风散热和排除箱底油液。吸油管和回油管之间的距离应
24、尽量远。油箱中的吸油管和回油管应分别安装在油箱的两端,以增加油液的循环距离,使其有充分的时间进行冷却和沉淀污物,排出气泡。为此一般在油箱中都设置隔板,使油液迂回流动。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,为防止吸油时吸入空气和回油时油液冲入油箱时搅动液面形成气泡,吸油管和回油管均应保证在油面最低时仍没入油中。为避免将油箱底部沉淀的杂质吸入泵内和回油对沉淀的杂质造成冲击,油管端距箱底应大于两倍管径,距箱壁应大于3倍管径。吸油管与回油管端口应制成45斜断面以增大流通截面,降低流速。这样一方面可以减小吸油阻力,避免吸油时流速过快产生气蚀和吸空;另一方面还可以降低回油时引起的冲溅,有利于油液中
25、杂质的沉淀和空气的分离。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,箱体侧壁应设置油位指示装置,滤油器的安装位置应便于装拆,油箱内部应便于清洗。对于系统负载大并且长期连续工作的系统来说,还应考虑系统发热及散热的平衡。油箱正常工作温度应在15-65之间,如要安装加热器或冷却器,必须考虑其在油箱中的安装位置。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,二、过滤器 液压系统中75以上的故障是和液压油的污染有关,所以保持油液的清洁是液压系统可靠工作的关键。过滤器的功用在于过滤混在液压油中的杂质,使进入到液压系统中去的油液的污染度降低,保证系统正常地工作。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件
26、,1.工作原理如图6-17所示,油液从进油口进入过滤器,沿滤芯的径向由外向内通过滤芯,油液中颗粒被滤芯中的过滤层滤除,进入滤芯内部的油液即为洁净的油液。过滤后的油液从过滤器的出油口排出。 随着过滤器使用工作时间增加,滤芯上积累的杂质颗粒越来越多,过滤器进、出油口压差也会越来越大。进、出油口压差高低通过压差指示器指示,它是用户了解滤芯堵塞情况的重要依据。若滤芯在达到极限压差还未及时更换,旁通阀会开启,防止滤芯破裂。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,由于过滤器过滤下来的污染物积聚于进油腔一侧,所以通过过滤器的液流方向不得反向流动,否则会将污染物再次带入油液,造成油液污染。滤芯是过滤器的
27、关键部件,滤芯的结构形式有线隙式、片式、烧结式和圆筒折叠式等多种。滤芯的材料主要有玻璃纤维纸、合成纤维纸、植物纤维纸、金属纤维毡和金属网等。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,2.过滤器的基本要求(1)足够的过滤精度过滤精度是指过滤器能够有效滤除的最小颗粒污染物的尺寸。它是过滤器的重要性能参数之一。过滤精度可分为粗(d100m)、普通(d10100m)、精(d510m)和特精(d15m)四个等级。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,(2)足够的过滤能力过滤能力指一定压力降下允许通过过滤器的最大流量,一般用过滤器的有效过滤面积(滤芯上能通过油液的总面积)来表示。过滤器的过滤能
28、力还应根据过滤器在液压系统中的安装位置来考虑,如过滤器安装在吸油管路上时,其过滤能力应为泵流量的两倍以上。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,(3)滤芯要利于清洗和更换,便于拆装和维护。过滤器滤芯一般应按规程定期更换、清洗,因此过滤器应尽量设置于便于操作的地方,避免在维护人员难以接近的地方设置过滤器。(4)过滤器应有一定的机械强度,不能因液压力的作用而破坏。(5)过滤器滤芯应有良好的抗腐蚀性能,并能在规定的温度持久地工作。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,3.过滤器的安装位置 (1)安装在泵的吸油管道上 (2)安装在泵出口的压力管道上 (3)安装在系统的回油管道上 (4)
29、安装在重要元件前 (5)设置单独过滤系统(辅助过滤),下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,三、加热器和冷却器 油液在液压系统中具有密封、润滑和传递动力等多重作用,为保证液压系统正常工作,应将油液温度控制在一定范围内。一般系统工作时油液的温度应在3060为宜,最低时不应低于15。如果液压油温度过高,则油液粘度下降,会使润滑部位的油膜破坏,油液泄漏增加,密封材料提前老化,气蚀现象加剧等。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,长时间在较高温度下工作,还会加快油液氧化,析出沉淀物,并导致影响泵和阀的运动部分正常工作的严重故障。所以当依靠自然散热无法使系统油温降低到正常温度时,就应采用冷
30、却器进行强制性冷却。相反,油温过低,则油液粘度过大,会造成设备起动困难,压力损失加大并使振动加剧等不良后果,这时就要通过设置加热器来提高油液温度。根据冷却介质不同,冷却器可分为风冷式和水冷式两种。液压系统常用的加热器为电加热器,使用时可以直接将其装入油箱底部,并与箱底保持一定距离,安装方向一般为横向。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,四、蓄能器 蓄能器是液压系统中的储能元件,它储存多余的压力油液,并在需要时释放出来供给系统。1.蓄能器的类型与结构蓄能器的类型较多,按其结构可分为重锤式、弹簧式和充气式三类。其中充气式蓄能器又分为气液直接接触式、活塞式、气囊式和隔膜式等四种,活塞式、气
31、囊式蓄能器应用最为广泛。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,2.工作原理这里以气囊式蓄能器为例介绍充气式蓄能器的工作原理,其原理如图6-27所示。使用前先通过充气阀向皮囊内充入一定压力的气体(常用氮气),充气完毕后,将充气阀关闭,使气体被封闭在皮囊内。当外部油液压力高于蓄能器内气体压力时,油液从蓄能器下部的进油口进入蓄能器,使皮囊受压缩储存液压能。当系统压力下降,低于蓄能器内压力油压力时,蓄能器内的压力油就流出蓄能器。其它充气式蓄能器的工作原理与其类似,这里不再一一介绍。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,3.蓄能器的作用(1)提高执行元件运动速度液压缸在慢速运动时,需要的
32、流量较少,这时可用小流量液压泵供油,并将液压泵输出的多余压力油储存在蓄能器内。而当液压缸需要大流量实现快速运动时,由于这时系统的工作压力往往较低,蓄能器将存储的压力油排出,与液压泵输出的油液共同供给液压缸,使其实现快速运动。这样就不必采用大流量的液压泵,就可以实现液压缸的快速运动,同时可以减少电动机功率损耗,节省能源。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,(2)作为应急能源液压装置在工作中突然停电或液压泵发生故障时,蓄能器可作为应急能源在短时间内供给液压系统油液,用于保持系统压力,或者将正在进行的动作完成,避免事故的发生。这种用途的蓄能器应有足够容量,以保证能达到系统速度要求或让所有执
33、行元件能移动到相应位置。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,(3)吸收压力脉动,缓和压力冲击除螺杆泵以外,其他类型的液压泵输出的压力油都存在压力的脉动,通过在液压泵出口处设置一个蓄能器,可以有效吸收压力脉动。执行元件的往复运动或突然停止、控制阀的突然切换或关闭、液压泵的突然启动或停止往往都会产生压力冲击,引起机械振动。将蓄能器设置在易产生压力冲击的部位,可缓和压力冲击,从而提高液压系统的性能。,下一页,返回,上一页,第二节 液压辅助元件,(4)用于停泵保压图6-29用于夹紧系统的停泵保压回路。当液压缸伸出夹紧时,系统压力上升,蓄能器储存压力油。当达到压力继电器动作压力时,压力继电器发
34、出信号,使液压泵停止工作。此时夹紧液压缸的压力依靠蓄能器内的压力油保持,从而减少了系统的功率损耗。这时蓄能器与液压泵之间必须装有单向阀,以防止液压泵停止工作时,蓄能器的压力油倒流而使泵反转。在其它类似装有蓄能器的系统中,液压泵的出口都应安装单向阀。,返回,上一页,图6-2 液压泵的图形符号,返回,图6-3 外啮合齿轮泵工作原理图,返回,图6-5 内啮合齿轮泵的工作原理图,返回,图6-6 螺杆泵工作原理图,返回,图6-7 单作用叶片泵的工作原理图,返回,图6-8 双作用叶片泵的工作原理图,返回,图6-10 径向柱塞泵工作原理图,1-定子 2-配油轴 3-转子 4-柱塞 5-轴向孔,返回,图6-1
35、0 径向柱塞泵工作原理图,1-定子 2-配油轴 3-转子 4-柱塞 5-轴向孔,返回,图6-12 轴向柱塞泵工作原理图,1-传动轴 2-缸体 3-斜盘 4-滑靴 5-柱塞 6-柱塞孔,返回,图6-13 直轴式轴向柱塞泵工作原理及实物图,返回,图6-14 斜轴式轴向柱塞泵工作原理及实物图,返回,表6-2 常用的液压泵性能比较,返回,图6-15 独立式油箱结构示意图,返回,图6-16 通气孔上的空气滤清器工作原理及实物图,返回,图6-17 过滤器工作原理及剖面结构图,返回,图6-18 过滤器滤芯实物图,返回,图6-23 滤油器安装位置示意图,返回,图6-24 冷却器实物图,返回,图6-25 加热器实物图,返回,图6-26 充气式蓄能器结构示意图,1充气阀 2活塞 3皮囊 4隔膜 5液压油入口,返回,图6-27 气囊式蓄能器工作原理图,(1)充压过程 (2)释放过程,返回,图6-29 蓄能器停泵保压回路图,返回,