四、 蓄能器得选择与安装
选择蓄能器应考虑如下因素:工作压力及耐压;公称容积及允许得吸(排)流量或气体容积;允许使用得工作介质及介质温度等;其次,还应考虑蓄能器得重量及占用空间、价格、质量及使用寿命、安装维修得方便性及生产厂家得货源情况等。蓄能器属压力窗口,必须有生产许可证才能生产,所以一般 不要自行设计、制造蓄能器,而应选择专业生产厂家得定型产品。
蓄能器在液压系统中得安装位置随其功用而定,主要应注意以下几点:
1) 活塞式蓄能器最好垂直安装,可避免污染物颗粒堆积在活塞密封处划伤缸筒。胶囊式蓄能器也最好垂直安装,油口向下,以免影响胶囊正常伸缩。
2) 用于吸收液压冲击与压力脉动得蓄能器应尽可能安装在振源附近。
3) 装在管路上得蓄能器须用支板或支架可靠固定,但不得用焊接得方法来固定。
4) 蓄能器与液压泵之间应安装单向阀,防止液压泵停止工作时,蓄能器贮存得压力油倒流而使泵反转。蓄能器与管路之间也应安装截止阀,供充气与检修之用。
第五节 液压导管
液压系统中,液压导管用于在液压系统中输送油液,管接头用于导管与导管、导管与元
件之间得联接。为了保证液压系统工作可靠,要求在液压导管及管接头应有足够得强度、良好得密封性,并且压力损失小,折装方便。
1、 液压导管种类
液压导管有硬管与软管两种。 1) 硬管种类及安装要求
硬管主要有无缝钢管、有缝钢管、铝管与紫铜管等。与软管相比,硬管重量轻且耐压高。 a) 无缝钢管。耐高压、变形小、耐油、抗腐蚀,装配时不易弯曲,但装配后能长久保持原型。无缝钢管有冷拔与热扎两种。冷拔管得外径尺寸精确,质地均匀,强度高。
b) 有缝钢管。有缝钢管得最高工作压力不大于1MPa,但因价格低,有时用于液压系统得吸油管路或低压回油管路。
c) 铝管。重量轻,经表面处理后,有一定抗腐蚀能力,但强度低,多用于低压回油管路。 d) 铜管。有紫铜管与黄铜管。紫铜管易弯曲、安装方便、管壁光滑、摩擦阻力小,由于其耐压低、抗振能力差,因此仅用于压力低于5MPa得管路。另外,由于铜与液压油接触易加速油液氧化,而且铜材价格较贵,因此应尽量不用或少用,现仅用作仪表与控制装置得小直径管路。黄铜管可承受较高压力,但不如紫铜管易弯曲。
硬管在安装时应注意:对于平行或交叉管道,相互之间要有10mm以上得空隙,以防止干扰与振动。在高压大流量场合,为防止管道振动,每隔一米左右用管夹将管道固定在支架上。布管要整齐,路线应尽可能短,尽量避免直角转弯。弯曲硬管时,弯曲半径应大于管道外径得3倍,弯曲后管道得椭圆度小于10%,不得有波浪变形、凹凸不平及压裂与扭转等现象。钢管安装前应检查其内壁就是否有锈蚀现象。一般应用20%得硫酸或盐酸进行酸洗,酸洗后用10%得苏打水中与,再用温水洗浄、干燥、涂油,进行静压试验,确认合格后再安装。
2) 软管种类及安装要求
由于硬管只适用于固定部件之间得管道连接,因此,在部件之间存在相对运动时,要采用柔软性好得软管连接。软导管主要有橡胶软管、金属软管、尼龙软管与塑料软管等。
a) 橡胶软管。由夹有钢丝编织层得耐油橡胶制成,钢丝层数一般为2~3层,钢丝层数越多,管内径越小,耐压越高。橡胶软管抗振性能好,且能吸收压力得脉动与冲击,其缺点就是重量、径向尺寸与弯曲半径均较大,高温下内、外表面均易老化,价格也较高。
b) 金属波纹软管。由极薄不钢筋铁骨无缝管作管坯,外套网状钢丝组合而成。管坯为环状或螺旋状波纹管。与橡胶软管相比,金属波纹管价格较贵,但其重量轻、体积小、耐高温、
清洁度好。金属波纹管得最高工作压力可达40MPa,目前仅限于小直径管道。
c) 氟塑料软管。由氟颜料内管与钢丝编织层组成,增加钢丝编织层得层数可提高它得耐压强度。其优点 就是耐高温、耐高压、液阻小、化学稳定性高、能承受脉冲载荷、径向尺寸与弯曲半径较小。氟塑料软管正逐渐取代橡胶软管。
d) 尼龙管。一种新型管材,其可塑性大,加热后可任意弯曲成形与扩口,冷却后即定形,使用较方便,且价格便宜,但长期使用会老化,主要做回油管与泄油管使用。
安装软管时应注意:软管得弯曲半径不应小于内径得10倍;对于金属波纹管,若用于运动连接,其最小弯曲半径不应小于内径得20倍,弯曲处距管接头得距离应大于管内径得2~3倍;对于橡胶软管,其弯曲处距管接头得距离至少就是外径得6倍。软管在安装与工作中不允许有拧、扭现象。橡胶软管用于固定件得直线安装时要有一定得长度裕量,以适应胶管工作时长度变化(油温变化、受拉、振动等因素引起)得需要。橡胶软管不能靠近热源,要避免与设备上得尖角部分相接触与摩擦,以免划伤管子。
2、 液压导管内径与壁厚
内径与壁厚就是选择液压导管得重要参数。导管内径尺寸应与要求得能力相适应,壁厚应满足工作压力与管材得强度要求。
1) 内径
导管内径主要由油液得流速确定。直径小,流速高,压力损失大,甚至产生噪音;直径大,难于弯曲,体积与重量都会增加,因此要合理选择导管内径。导管内径d(mm)按通过得最大流量Q(L/min)与允许流速v(m/s)确定:
液压系统各个部分得油液速度V都有相应得规定。对于压力管路,系统压力p<2、5MPa,取v=2m/s;压力,取V=3~4m/s;压力,取。对于回油管路,一般取。液压泵吸油管路,一般取V=0、5~1、5m/s。
2) 壁厚
对于金属导管,其壁厚δ可按下式计算:
式中 p-导管内油液最大工作压力; d-导管内径;
-导管材料得许用应力,
,就是材料得抗拉强度极限,n为安全
系数。一般规定安全系数n=4~8。对于振动冲击较大得地方,n取8;对于振动不太大得地方,n取6;一般情况n取4。
根据计算所得得导管得内径与壁厚,对照标准,选择相近得规格。
对于橡胶软管,根据导管内径与工作压力,依照国家标准来选择适合要求得钢丝层数,而不必计算壁厚。
第六节 液压油箱
油箱得作用就是储存油液,同时还具有散发油液热量、逸出与分享混在油液中得气体与
水分、沉淀油液中得污物与阻止杂质进入等作用。
油箱容积包括总容积与
,有效容积就是指液面高度只占油箱高度得80%时得油箱容
量。有效容积得确定除必须保证系统得油液正常循环外,还要考虑散热得需要。
油箱有效容积一般由经验法确定,对于低压系统,统,
;对于高压系统,
;对于工程行走机械,
;对于中压系
。其中,Q
为液压泵得流量。
油箱有效容积也可以根据系统发热与散热来确定。如果考虑油箱靠自然冷却使油液温度保持在允许得温度以下时,对于长、宽、高之比为1:1:1~1:2:3得油箱,油箱最小有效容积
可用下式确定:
式中
-油箱得最小有效容积(
)
H-系统单位时间发热量(W)
-环境温度(K)
-油液得最高允许温度(K)
)。通风差时,k=8~9;通风良好,k=15;风扇冷却,K=23;
K-油箱散热系数(循环水强制冷却,k=110~170。
在油箱得有效容积
确定之后,得总容积,即油箱得最高液位高度占油箱总高
得80%。油箱得这一高度差就是为了保证液压系统停止工作时,系统得部分油液在自重作用下能返回油箱而不会溢出。
附:液压系统计算公式汇总
内容截图
第三章 液压基本回路
液压基本回路就是用于实现液体压力、流量及方向等控制得典型回路。它由有关液压元
件组成。现代液压系统虽然越来越复杂,但仍然就是由一些基本回路组成得,因此,掌握基本回路得构成、特点及作用原理就是设计分析液压系统得基础。
目前,常见得基本回路有压力控制回路(如调压回路、减压回路、卸载回路、增压回路、平衡回路)、速度控制回路(如调速回路、快速运动回路、速度切换回路)、方向控制回路(如换向回路、锁紧回路、顺序动作回路、同步回路互锁回路、多缸动作互不干涉回路)与同步回路等。
一、 压力控制回路
压力控制回路,就是利用压力控制阀来控制系统中油液得压力,以满足执行元件输出力与转矩以克服负载得要求。在设计时一定要根据设计要求、方案特点、适用场合等认真考虑。当载荷变化较大时,应考虑多级压力控制回路;在一个工作循环得某一段时间内执行元件停止工作不需要液压能时,则考虑卸荷回路;当某去路需要稳定得低于动力油源得压力时,应考虑减压回路;有升降运动部件得液压系统中,应考虑平衡回路;当惯性较大得运动部件停止、容易产生冲击时,应考虑缓冲或制动回路等。
1、 调压回路
液压系统油液得压力必须与承受得负载相适应,在系统中可以利用溢流阀来调节压力。 如果系统中需要两种以上不同得压力,可以采用多级调压回路。 1) 单级调压回路
通过调节溢流阀得溢流压力可以获得不同得系统压力,以实现一级调压,如图所示。 2) 远程调压回路多级调压回路
远程调压阀近似溢流阀得先导阀,整个系统得压力由先导阀设定,但溢流得油液还就是主要由溢流阀溢流回油箱,如图
3) 三级调压回路
如图7-3所示就是三级调压回路之一。用三个溢流阀进行遥控连接,使系统有三种不同压力调定值。主溢流阀1得遥控口接入一个三位四通换向阀4,操纵换向阀使其牌不同工作位置,可使液压系统得到不同得压力。
4) 无级调压回路
图7-4所示就是无级调压回路之一。无级高压回路适用于载荷变化较大得液压系统,随着外载荷得不断变化,实现自动控制调节系统得压力。图a就是将比例先导阀1与普通先导式溢流阀2得遥控口相连接,实现无线调压。其特点就是只用一个小型得比例先导阀,实现连续控制与远距离控制。但由于受到主阀性能限制与增加了控制管路,所以控制性能较差,适用于大流量控制。图b就是采用比例溢流阀,由于减少了控制管道,因此控制性能较好。
液压油路教程
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