液压与气压传动教程 液压技术 第6章 辅助装置(6)

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式中：d为油管内径；q为管内流量；v为管中油液的流速，吸油管取0.5～1 .5m/s，高压管取2.5～5m/s(压力高的取大值，低的取小值，例如：压力在6MPa以上的取 5m/s，在3～6MPa之间的取 4m/s，在3MPa以下的取2.5～3m/s；管道较长的取小值，较短的取大值；油液粘度大时取小值)，回油管取1.5～2 .5m/s，短管及局部收缩处取5～7m/s；δ为油管壁厚；p为管内工作压力；n为安全系数，对钢管来说，p＜7MPa时取n=8，7MPa＜p＜17.5MPa时取n=6，p＞17.5MPa时取n=4；σb为管道材料的抗拉强度。

油管的管径不宜选得过大，以免使液压装置的结构庞大；但也不能选得过小，以免使管内液体流速加大，系统压力损失增加或产生振动和噪声，影响正常工作。

在保证强度的情况下，管壁可尽量选得薄些。薄壁易于弯曲，规格较多，装接较易，采用它可减少管系接头数目，有助于解决系统泄漏问题。

二、接头

管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式连接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各项条件。

管接头的种类很多，其规格品种可查阅有关手册。液压系统中油管与管接头的常见连接方式如表6-5所示。管路旋入端用的连接螺纹采用国家标准米制锥螺纹(ZM)和普通细牙螺纹(M)。

锥螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封，广泛用于中、低压液压系统；细牙螺纹密封性好，常用于高压系统，但要采用组合垫圈或O形圈进行端面密封，有时也可用紫铜垫圈。

表6-5 液压系统中常用的管接头

液压系统中的泄漏问题大部分都出现在管系中的接头上，为此对管材的选用，接头形式的确定(包括接头设计、垫圈、密封、箍套、防漏涂料的选用等)，管系的设计(包括弯管设计、管道支承点和支承形式的选取等)以及管道的安装(包括正确的运输、储存、清洗、组装等)都要慎审从事，以免影响整个液压系统的使用质量。

国外对管子材质、接头形式和连接方法上的研究工作从未间断。最近出现一种用特殊的镍钛合金制造的管接头，它能使低温下受力后发生的变形在升温时消除，即把管接头放入液氮中用心棒扩大其内径，然后取出来迅速套装在管端上，便可使它在常温下得到牢固、紧密的结合。这种“热缩”式的连接已在航空和其他一些加工行业中得到了应用，它能保证在40～55MPa的工作压力下不出现泄漏。这是一个十分值得注意的动向。

第六节密封装置

密封是解决液压系统泄漏问题最重要、最有效的手段。液压系统如果密封不良，可能出现不允许的外泄漏，外漏的油液将会污染环境；还可能使空气进入吸油腔，影响液压泵的工作性能和液压执行元件运动的平稳性(爬行)；泄漏严重时，系统容积效率过低，甚至工作压力达不到要求值。若密封过度，虽可防止泄漏，但会造成密封部分的剧烈磨损，缩短密封件的使用寿命，增大液压元件内的运动摩擦阻力，降低系统的机械效率。因此，合理地选用和设计密封装置在液压系统的设计中十分重要。

一、对密封装置的要求

1.在工作压力和一定的温度范围内，应具有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能。

2.密封装置和运动件之间的摩擦力要小，摩擦系数要稳定。

3.抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿。

4.结构简单，使用、维护方便，价格低廉。

二、密封装置的类型和特点

密封按其工作原理来分可分为非接触式密封和接触式密封。前者主要指间隙密封，后者指密封件密封。

1.间隙密封 间隙密封是靠相对运动件配合面之间的微小间隙来进行密封的，常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副中，一般在阀芯的外表面开有几条等距离的均压槽，它的主要作用是使径向压力分布均匀，减少液压卡紧力，同时使阀芯在孔中对中性好，以减小间隙的方法来减少泄漏。同时槽所形成的阻力，对减少泄漏也有一定的作用。均压槽一般宽0.3～ 0.5mm，深为0.5～ 1.0mm。圆柱面配合间隙与直径大小有关，对于阀芯与阀孔一般取0.005～ 0.017mm。

这种密封的优点是摩擦力小，缺点是磨损后不能自动补偿，主要用于直径较小的圆柱面之间，如液压泵内的柱塞与缸体之间，滑阀的阀芯与阀孔之间的配合。