项目四 液压辅助元件的使用（课件）-《气动与液压传动》同步教学（外研版）

项目四 液压辅助元件的使用 气动与液压传动 内部参考 第1页 第‹#›页 液压系统中，液压辅助元件是系统的一个重要组成部分，它的功用是：创造必要条件，保证液压系统可靠、稳定、持久地工作。 本项目主要了解液压辅助元件的结构与日常使用要求，具体分为1 个工作任务，即“油箱的结构和使用”。 第‹#›页 一、基本目标 1.认识油箱的功能。 2.能阐述油箱的结构特点。 3.能够进行油箱的安装。 二、提高目标 1.会分析油箱的结构与工作原理。 2.能针对油箱的结构特点设计外形和冷却器和加热器。 【学习目标】 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 根据独立式油箱实物，完成如下任务：指出油箱各部分结构特点；分析油箱各部分所起作用；讲述使用中的注意事项。 【任务描述】 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 独立油箱是应用最为广泛的一类油箱，最常用于工业生产设备，它通常做成矩形的，也有圆柱形的或油罐形的。独立油箱的热量主要通过油箱壁依靠辐射和对流作用散发，所以油箱尽可能做成窄而高的形状。 【任务分析】 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤一、认识油箱结构 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。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤一、认识油箱结构 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。 独立式油箱结构示意图 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤一、认识油箱结构 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。 独立式油箱结构示意图 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤一、认识油箱结构 为防止油液被污染，油箱上各盖板、管口处都要妥善密封。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。 通气孔上的空气滤清器工作原理及实物图 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤一、认识油箱结构 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。 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，有利于油液中杂质的沉淀和空气的分离。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤一、认识油箱结构 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，如果液压系统靠自然冷却仍不能使油温控制在上述范围内时，就须安装冷却器； 反之，如环境温度太低，无法使液压泵启动或正常运转时，就须安装加热器。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。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 在液压系统中，有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。 1、认识过滤器 1）过滤器长什么样？ 常见过滤器的外观如图。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 2）过滤器是如何工作的？ 如图所示，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。 1-压差指示器 2-旁通阀 3-滤筒 4-滤芯 过滤器器工作原理及剖面结构图 过滤器滤芯实物图 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 2）过滤器是如何工作的？ 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。 温馨提示 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。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 2.对过滤器有哪些基本要求？ 1）足够的过滤精度 2）足够的过滤能力 3）滤芯要利于清洗和更换，便于拆装和维护。 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。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 3.那么过滤器应该安装在什么位置？ 1）安装在泵的吸油管道上 安装在液压泵吸油路上的过滤器，主要是用来滤去较大的杂质微粒以保护液压泵。 它有箱内吸油口过滤器、箱上吸油过滤器和管路吸油过滤器等几种。吸油过滤器的过滤精度一般不能太高，避免造成液压泵吸油困难。对于有些自吸能力差的液压泵，其吸油回路上不能安装过滤器。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 3.那么过滤器应该安装在什么位置？ 2）安装在泵出口的压力管道上 将过滤器安装在泵的出口油路上是为了滤去可能侵入控制阀、油缸等元件的杂质，一般采用过滤精度为10～15μm的过滤器。它应有较高的机械强度，能承受油路上的最高工作压力和冲击压力。根据压力高低又为高压管路过滤器、中压管路过滤器和低压管路过滤器三种。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 3.那么过滤器应该安装在什么位置？ 3）安装在系统的回油管道上 回油过滤器安装在回油管路上，由于承受压力低，所以不需要有很高的强度。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 3.那么过滤器应该安装在什么位置？ 4）安装在重要元件前 对于一些对杂质敏感的重要元件可以在它的进油口安装精度较高的过滤器，以保证其能正常工作。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤二、认识过滤器结构 3.那么过滤器应该安装在什么位置？ 5）设置单独过滤系统（辅助过滤） 对于一些大型的液压系统可以专门设置由一个液压泵和过滤器组成的独立过滤回路，用来清除中的杂质，还可与加热器、冷却器、排气器等配合使用。为降低成本，可以将这个相对独立的过滤系统安装成一个可移动的小车上，为多个液压系统的油液进行过滤。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤三、认识蓄能器 1、认识蓄能器 在液压系统中，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）蓄能器的类型有哪些？ 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；气囊式蓄能器应用最为广泛。 1．充气阀 2．活塞 3．皮囊 4．隔膜 5．液压油入口 充气式蓄能器结构示意图 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤三、认识蓄能器 2）蓄能器的工作原理 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。 1）充压过程 （2）释放过程 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤三、认识蓄能器 3）蓄能器的作用 （1）提高执行元件运动速度 （2）作为应急能源 （3）吸收压力脉动，缓和压力冲击 （4）用于停泵保压 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【必备知识】 步骤三、认识蓄能器 应用实例 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。 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 【任务评价】 对任务完成情况进行评价 项目名称   姓名   任务名称   时间   一、综合职业能力成绩 评分项目 评分内容 配分 自评 小组评分 教师评分 任务完成 正确指出油箱各部分结构与特点 60       结构分析 分析出油箱各部分所起的作用 20       注意事项讲述 能讲述使用中的注意事项 10       安全文明生产 符合操作规程，遵守纪律，积极合作，工位整洁，人员设备安全。 10       总分         二、训练过程记录 参考资料选择 　 操作工艺流程 　 技术规范情况 　 安全文明生产 　 完成任务时间 　 自我检查情况 　 三、评语 自我整体评价 　 学生签名 教师整体评价 　 教师签名 任务4.1 液压辅助元件的使用 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第‹#›页 【思考与练习 随堂小练习： 1.如果油箱完全封闭，不与大气相通，液压泵是否不能工作。 2.油箱主要具有什么样的作用？主要可分为哪几类？ 3.油箱在设计时应注意哪些问题？ 4.过滤器的工作原理是怎样的？压差指示器和旁通阀有什么作用？ 5.过滤器有哪些性能要求？它的安装位置主要有哪几种？ 6.液压系统中放置冷却器和加热器的目的是什么？ 7.什么是蓄能器？根据结构的不同它可分为哪几类？蓄能器的主要作用是什么？ 任务4.1 液压辅助元件的使用 第‹#›页 小组分工 实施 汇报学习 成果 归纳总结 第‹#›页 第‹#›页 $$