构造与工作原理如1所示。本装置由本体、气囊和自动调节阀组成。装置上端气囊出口通过管道与油箱通气口相连,气囊下端的自动调节阀在正常情况下处于关闭状态。由2可见,这时液压装置类似一个闭式系统,系统在工作时,由于单杆液压缸两腔存在体积差,所以油箱油面会存在上下浮动变化,也就是说,当油箱上部的空气体积发生变化时,气囊会根据这一变化自动调节,确保系统正常工作。气囊体积的大小是根据油箱空气变化量确定的,在正常情况下使气囊内部压力保持在±0.02MPa内,当系统发生较大外泄时,内部压力就会低于0.02MPa,这时对液压泵进油是极为不利的,此时自动调节阀中的进气阀开启,使囊内空气得以补充;若内部压力高于0.02MPa时,会增加系统回油压力,从而会加大系统能量损失,此时自动调节阀的排气阀开启,释放多余气体,不过这种情况是不多见的。
调节阀的结构一般多为直控机械式,其优点是结构简单,但在灵敏度方面稍微差一些。还有一种传感电控式调节阀,也称自动给排气阀,由传感器、放大器和执行机构等组成。这种型式的调节阀*显著的特点就是反应灵敏,能够确保油箱在正常压力范围内工作,使装置和系统间具有高的协调性,从而提高液压系统的运行可靠性,参见3、4。
装置特点及其应用(1)开式系统采用这种装置后,虽然不能成为真正意义上的闭式系统,但可以说系统油液基本上与空气隔绝,在相当大的程度上避免了油液过早氧化变质而失去使用功能,同时也大大降低了因油液过度污染而引发的故障率,为设备降低使用成本及提高系统工作可靠性起到了关键性的作用。
(2)装置的气囊是用高强度制成,质地柔软,且内部常处低压,所以工作寿命长;只要气囊体积与系统匹配得当,自动调节阀是很少动作的,而且该阀结构简单、工作可靠;整个装置价格低廉、便于推广使用。(3)在新系统的设计中可添加这种装置,也可用于旧系统的改造,虽然体积略有增大,但不会对系统的空间布局及外观带来太大影响。
(4)这种装置特别适用于行走式液压设备,尤其适合矿山机械、筑路机械以及建筑机械等作业环境较恶劣的液压系统中采用。(5)由于空气容易使油液发生氧化劣化,所以在有条件的情况下,气囊充填氮气更能有效地保护液压系统。