液压与气压传动 教学课件 作者 陈金艳 第6章.ppt

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1、第6章液压辅助元件第6章液压辅助元件6.1蓄能器6.2过滤器6.3油箱、热交换器及压力表辅件6.4管件6.5密封装置6.1蓄能器6.1.1蓄能器的功用储存能量和必要时释放能量实现短时间内协助泵供油,作应急能源紧急使用能够吸收液压冲击和压力脉动维持系统压力，实现保压补充泄漏6.1蓄能器6.1.2蓄能器的类型及特点按结构形式不同，分为弹簧式、重锤式和充气式三类。充气式的蓄能器，根据液体与气体隔离的方式不同，分为活塞式、隔膜式和气囊式三种。6.1蓄能器图6-1各种形式的蓄能器6.1蓄能器1.重锤式蓄能器（1）结构由柱塞、液压油、重物、缸体组成图6-

2、2重锤式蓄能器1-重物2-柱塞3-缸体6.1蓄能器（2）工作原理利用重物的势能的变化来储存、释放液压能。储存能量：当液压油充入蓄能器时，油液推动柱塞上升，在重物的作用下以一定压力储存起来，此时，重物势能小于油压，完成储油。释放能量：柱塞随重物一起下降，液压油排出，此时，重物势能大于油压，完成能量释放。6.1蓄能器（3）性能特点结构简单，压力稳定，但结构尺寸大而笨重，运动惯性大，反应不灵敏，易产生泄漏。常用于少数大型固定设备的液压系统。6.1蓄能器2.弹簧式蓄能器（1）结构由弹簧、活塞、缸体、液压油三部分组成，如图6-3所示。图6-3弹簧式蓄能

3、器6.1蓄能器（2）工作原理利用弹簧的伸缩来储存和释放能量。弹簧力通过活塞作用在液压油上。在储油时，液压油流入，弹簧势能小于油压；在释放能量时，液压油流出，弹簧势能大于油压。6.1蓄能器（3）性能特点结构简单，反应较灵敏，容量小，易内泄并有压力损失，不适于高压和高频动作的场合。一般可用于小容量、低压系统，用作蓄能和缓冲。6.1蓄能器3.充气式蓄能器（1）气瓶式蓄能器1）结构结构如图6-4所示，在气瓶式蓄能器中，气体和液压油是直接接触的，所以又称直接接触式蓄能器。6.1蓄能器图6-4气瓶式蓄能器1-气体2-液压油6.1蓄能器2）工作原理当气瓶式

4、蓄能器的气压小于油压，液压油流入，完成储油；当气压大于油压，液压油流出，可以释放能量。3）性能特点容量大，但由于气体混入油液中，影响系统工作的平稳性，而且耗气量大，需经常补气，仅适用于中、低压大流量系统。6.1蓄能器（2）活塞式蓄能器1）结构活塞式蓄能器利用缸中浮动的活塞是气体和液压油分隔开，比气瓶式蓄能器多了一个活塞，如图6-5所示。6.1蓄能器图6-5活塞式蓄能器1-气体2-活塞3-液压油6.1蓄能器2）工作原理活塞式蓄能器的活塞上部为压缩空气，气体由气阀充入，其下部经油孔通向系统。活塞随下部压力油的储存和释放而在缸筒内来回滑动。当气压小

5、于油压，完成储油；当气压大于油压，完成释放能量。6.1蓄能器3）性能特点活塞式蓄能器结构简单，工作可靠，安装容易，维修方便，寿命长，但因活塞惯性和摩擦影响蓄能器动作的灵敏性，活塞也不能完全将气体和液压油完全隔开，一旦磨损，会使气液混合。一般用于蓄能或吸收压力脉动。6.1蓄能器（3）气囊式蓄能器1）结构由充气阀、壳体、皮囊、进油阀组成，如图6-6所示。气体和液压油由皮囊隔开，皮囊用耐油橡胶制成，固定在壳体上部，皮囊内充入氮气。壳体下端的进油阀是一个用弹簧加载的菌形阀。6.1蓄能器图6-6气囊式蓄能器1-充气阀2-壳体3-皮囊4-进油阀6.1蓄能

6、器2）工作原理气囊式蓄能器的液压油通过进油阀进入蓄能器压缩气囊，气囊内的气体被压缩而储存能量，此时气压小于油压；当系统压力低于蓄能器压力时，气囊膨胀，气体压力大于油压，液压油输出，释放能量。6.1蓄能器3）性能特点气囊式蓄能器重量轻、尺寸小、安装容易、维护方便、惯性小、反应灵敏，但气囊制造困难。既可用于蓄能、又可用于缓和冲击、吸收脉动，目前应用比较广泛。6.1蓄能器6.1.3蓄能器容量计算1.作蓄能使用时蓄能器容量的计算以气囊式蓄能器为例加以说明。蓄能器的工作状态如图6-7所示。图6-7蓄能器的工作状态6.1蓄能器符合玻义耳气体定律（6-1）

7、p0是气囊工作前的充气压力；V0是气囊工作前的充气体积（蓄能器的容量）；p1是蓄能器储油结束时的压力；V1是气囊被压缩后相应于p1的气体体积；p2是蓄能器向系统供油时的压力；V2是气囊膨胀后相应于p2时的气体体积。6.1蓄能器体积差△V=V2-V1为供给系统的油液，代入式（6-1），得（6-2）6.1蓄能器充气压力p0在理论上可与p2相等，但为了保证在p2时蓄能器仍有能力补偿系统泄露，则应使p0p0>0.25p1.如已知V0，也可反过来求出供油时的供油体积，即（6-3）6.1蓄能器当蓄

8、能器用于保压和补充泄露时，气体压缩过程缓慢，与外界热交换得以充分进行，可认为是等温变化过程，这时取n=1当蓄能器作辅助或应急动力源时，释放液体的同时，气体快速膨胀，