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发表于 2008-1-2 20:29:31
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来自: 中国江苏无锡
液压传动油箱的设计要点
) V9 M6 h* p; G' }0 U4 K3 ^/ O' D2 }- j油箱的设计要点
( C b& ]9 r+ x- q1 f! b( |- u 油箱
0 G% Y9 E8 r) ` A7 t4 K油箱在液压系统中除了储油外,还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。油箱中安装有很多辅件,如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。1 ~5 m/ M. ^" S* n' H* w% b! Y& e9 x
油箱可分为开式油箱和闭式油箱二种。开式油箱,箱中液面与大气相通,在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单,安装维护方便,液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱,内充一定压力的惰性气体,充气压力可达0.05MPa。如果按油箱的形状来分,还可分为矩形油箱和圆罐形油箱。矩形油箱制造容易,箱上易于安放液压器件,所以被广泛采用;圆罐形油箱强度高,重量轻,易于清扫,但制造较难,占地空间较大,在大型冶金设备中经常采用。 y; Y8 V) f$ R' d) ], f
2.1 油箱的设计要点: y% i F/ D1 C% A
图10为油箱简图。设计油箱时应考虑如下几点。: X, ?* l* g2 t& F
1)油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求,另一方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质;而工作时又能保持适当的液位。6 y5 \ B9 C& F/ W3 T
2)吸油管及回油管应插入最低液面以下,以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100μm左右的网式或线隙式过滤器,安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切45°角并面向箱壁,以防止回油冲击油箱底部的沉积物,同时也有利于散热。
; B2 n) ]0 j% c- u3)吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些,之间应设置隔板,以加大液流循环的途径,这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/3~3/4。
8 J* a) T/ b! @$ q4 V图10 油箱& ?) Z; u/ q. b
1—液位计;2—吸油管;3—空气过滤器;4—回油管;5—侧板;6—入孔盖;7—放油塞;8—地脚;9—隔板;10—底板;11—吸油过滤器;12—盖板;+ ]& e% l9 C( i* H
4)为了保持油液清洁,油箱应有周边密封的盖板,盖板上装有空气过滤器,注油及通气一般都由一个空气过滤器来完成。为便于放油和清理,箱底要有一定的斜度,并在最低处设置放油阀。对于不易开盖的油箱,要设置清洗孔,以便于油箱内部的清理。
: X/ }' M( S. B, m' z" Q5)油箱底部应距地面150mm以上,以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳,以便吊运,还要设置液位计,以监视液位。
7 \+ h" h7 P8 a+ X8 A. \6)对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。常用的方法有:
6 A* u: H) @* e* r9 @ ① 酸洗后磷化。适用于所有介质,但受酸洗磷化槽限制,油箱不能太大。
0 P2 S4 ]' ]; ]1 |7 n ② 喷丸后直接涂防锈油。适用于一般矿物油和合成液压油,不适合含水液压液。因不受处理条件限制,大型油箱较多采用此方法。
6 z: V6 y/ n$ n2 ]0 D' K ③ 喷砂后热喷涂氧化铝。适用于除水-乙二醇外的所有介质。+ U8 e+ l6 e7 X9 s+ R% q6 U+ z
④ 喷砂后进行喷塑。适用于所有介质。但受烘干设备限制,油箱不能过大。
% M# P" D# p7 A/ [2 j) g1 q! P3 l- G 考虑油箱内表面的防腐处理时,不但要顾及与介质的相容性,还要考虑处理后的可加工性、制造到投入使用之间的时间间隔以及经济性,条件允许时采用不锈钢制油箱无疑是最理想的选择。
5 ?) ~2 e, t3 x+ X/ t5 M- J油箱的容量计算. Y; g9 K. c+ X. w! _
油箱容量的计算
" d7 C& P( a" \2 t 液压泵站的油箱公称容量系列(JB/T7938-1995),见表1。' e9 P! z* s u. }5 X. `
表1 油箱容量JB/T7938-1995(L)
& u6 J; V* N* J4 6.3 10 25 40 63 100 160
+ G# X) d, K; ?; D0 {4 ^$ g9 C* Q5 J250 315 400 500 630 800 1000 12504 @! P7 p8 |; i. K8 E* N; Z' v6 {
1600 2000 3150 4000 5000 6300 3 V1 Q7 v Y/ ]$ H
油箱容量与系统的流量有关,一般容量可取最大流量的3~5倍。另外,油箱容量大小可从散热角度去设计。计算出系统发热量与散热量,再考虑冷却器散热后,从热平衡角度计算出油箱容量。不设冷却器、自然环境冷却时计算油箱容量的方法如下。' O6 M2 z4 \2 Q5 z, f
1)系统发热量计算 在液压系统中,凡系统中的损失都变成热能散发出来。每一个周期中,每一个工况其效率不同,因此损失也不同。一个周期发热的功率计算公式为, b9 ^% g& \0 w( U! X% b$ H
式中 H——一个周期的平均发热功率(W);
3 S2 g+ Z) s+ C- `; \ T——一个周期时间(s);
# d- i6 b5 r1 r; X7 n& n( n Ni——第i个工况的输入功率(W);
) N$ k9 H! c* C3 o* e' q ηi——第i个工况的效率;
" N& v8 E9 s6 N. t: m; d- X ti——第i个工况持续时间(s)。
" ~: E* ^) }) b! W5 g 2)散热量计算 当忽略系统中其他地方的散热,只考虑油箱散热时,显然系统的总发热功率H全部由油箱散热来考虑。这时油箱散热面积A的计算公式为
; e$ _; B9 n1 h式中 A——油箱的散热面积(m2);5 x# z. C' U; b4 g2 Q2 n
H——油箱需要散热的热功率(W);
$ V: ?" M$ V: O △t——油温(一般以55℃考虑)与周围环境温度的温差(℃);
8 W9 e" M8 {( F6 I8 ~1 { K——散热系数。与油箱周围通风条件的好坏而不同,通风很差时K=8~9;良好时X=15~17.5;风扇强行冷却时K=20~23;强迫水冷时K=110~175。) i0 o* l) S* G/ ^0 [+ x
3)油箱容量的计算 设油箱长、宽、高比值为α:b:c,则边长分别为αl、bl、cl、时(见图11),l的计算公式为
5 a9 l* D! d$ H6 A! t- E: `式中 A——散热面积(m2)。 |
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