5.2过滤器故障检测（讲义）-《液压与气压传动》同步教学（航空工业出版社）

课题 过滤器故障检测——油箱和过滤器 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： 1． 掌握油箱的作用、分类、设计要点 2． 理解过滤器的作用、类型、工作原理 思政育人目标： 培养学生刻苦的钻研精神 教学重难点 教学重点：油箱和过滤器的分类和工作原理 教学难点：油箱和过滤器的工作原理 教学方法 问答法、讨论法、讲授法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学设计 第1节课： 课前任务→考勤（2 min）→问题导入（8 min）→传授新知（35 min） 第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（27 min）→思政讲堂（8 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min） 教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图 第一节课 课前任务 · 【教师】布置课前任务，学生扫描课本141页的“任务工单4-2”，完成课前任务 红星液压设备厂的实习生小谢发现厂里的设备出现了系统过热的现象。在对其进行仔细检查后，小谢发现液压油中含有很多杂质，因此判断该设备的过滤器可能发生了故障，导致杂质没有被有效地过滤出去。于是，小谢开始对该设备的过滤器进行检测维修工作。 · 【学生】完成课前任务 通过课前的预热，让学生了解本次课所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望 考勤 （2 min） · 【教师】使用文旌课堂APP，让学生登录签到 · 【学生】使用文旌课堂APP签到 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况 问题导入 （8 min） 在液压装置中的油箱具有什么作用？当液压油在装置中循环期间，会有铁粉、尘土、焊渣等杂质混入其中，随着零件的移动，这些杂质会像研磨剂一样，通过零件之间的间隙磨损零件，缩短机械寿命。如何解决这个问题来延长机械寿命呢？ 通过问题，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣 传授新知 （35 min） 一、油箱 1．油箱的作用 油箱在液压传动系统中的主要作用是：存放系统工作用油；散发系统工作时产生的热量；沉淀杂质并逸出油中气体。 · 【教师】提问学生 除了上述的油箱在液压传动系统中的主要作用，请同学们开动脑筋，想一下还有什么作用呢？ · 【学生】聆听、思考、回答 · 【教师】总结学生的回答 油箱在周围环境温度较低的情况下可以保持油液中的热量，油箱还具有支承液压元件的作用。 · 【学生】聆听、理解、记忆 2．油箱的分类 液压传动系统中的油箱有开式和闭式两种。开式油箱中液压油的液面和大气相通，而闭式油箱中液压油的液面和大气隔绝。液压传动系统中大多数采用开式油箱。开式油箱大部分是以钢板焊接而成的，如图5-15所示为工业上使用的典型焊接式油箱。 1—注油口；2—回油管；3—泄油管；4—吸油管；5—空气滤清器；6—安装板； 7—隔板；8—放油塞；9—网式过滤器；10—箱体；11—端盖；12—液位计。 3．油箱的设计 如图5-16所示为用2.4～4 mm钢板制成的小型焊接式油箱，其设计要点如下。 1—吸油管；2—网式过滤器；3—空气过滤器；4—回油管；5—顶盖； 6—液位计；7、9—隔板；8—放油塞。 1）油箱容量的确定 确定油箱容量是油箱设计的关键步骤，在一般情况下，可根据系统压力由经验公式确定，即 （5-1） · 【教师】提问学生 值的选取如何选取？ · 【学生】聆听、思考、回答 · 【教师】总结学生的回答 值的选取：低压系统取2～4 min，中压系统取5～7 min，高压系统为6～12 min。对于行走机械或经常间断作业的设备，系数可取较小值；对于安装空间允许的固定机械，或是需借助油箱顶盖安放液压泵、电动机及液压阀的集成装置，系数可适当取较大值。对于功率大且连续工作的液压传动系统，必要时应进行热平衡计算，再确定油箱的容量。 · 【学生】聆听、理解、记忆 2）基本结构 为了在相同的容量下得到最大的散热面积，油箱外形以立方体或长六面体为宜。若油箱的顶盖上要安放液压泵、电动机及液压阀的集成装置等，则油箱顶盖的尺寸应根据待放件确定。为防止油箱内的液压油溢出，油面高度一般不超过油箱高度的80%。 3）吸油过滤器的设置 设置的过滤器应有足够的通流能力，其安装位置应保证在油面最低时仍浸在油中，防止吸油时卷吸空气。为便于经常清洗过滤器，油箱结构的设计要考虑过滤器的装拆是否方便。 4）吸油管、回油管、泄油管的设置 液压泵的吸油管1与系统回油管4之间的距离应尽可能远，以利于液压油散热及杂质的沉淀。管口都应插入最低油面以下，但离箱底的距离要大于管径的2～3倍。 ......（详见教材） 5）隔板的设置 为增加液压油的循环距离，利于液压油的散热和杂质沉淀，设置隔板7、9以将吸、回油区隔开，其高度一般为最低油