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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( N) k4 |; \ U
油箱的设计要点
( Q6 N. N& Z: i& T9 p 油箱% |/ o) j. X/ k" c3 M" q
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。/ p: \9 b% z E/ p. X8 l
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。
# B5 [/ N: g) r+ {7 P, F7 K2.1 油箱的设计要点6 E( m6 r# @( @0 V7 F P6 X! G
图10为油箱简图。设计油箱时应考虑如下几点。
+ B" }* w- _, l& Y7 k! ~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。+ [5 A) E' X2 ]. i: z0 f" c
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。
0 C: Z3 E, Z" c" E. [5 A b' L3)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。
" t- Q$ c2 z! C9 k+ r" Z4 ], q图10 油箱
( S6 X+ A; \: d- o7 n! j1—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; ]* @4 ]4 Q4 w$ D. W/ p: x" z
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。- q+ ~" C0 x5 X
5)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。( I" v8 |) m% q$ b5 b7 ^8 i' C0 p
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:; Z2 N2 \1 }, P4 k
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。' R' g) B' ^, R2 ^* e _* m
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。- q, ^* f; E- [) }* Z1 S2 Z0 C
③ 喷砂后热喷涂氧化铝。适用于除水-乙二醇外的所有介质。
6 x+ l4 o6 G% ]. ^- c& K 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。% |* W' i- T/ P! D
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。
. X0 |6 F. s& Z3 Z- q7 x: f5 J油箱的容量计算9 @) ~7 K2 t$ V6 b
油箱容量的计算; e9 t( v1 i% z% q: A
液压泵站的油箱公称容量系列(JB/T7938-1995),见表1。. S. p; X9 o( ]% F- {( H1 q8 t
表1 油箱容量JB/T7938-1995(L)
: q/ m3 g* z, k7 V$ Z4 6.3 10 25 40 63 100 1606 K# h. S( q# @
250 315 400 500 630 800 1000 1250 H2 B$ S4 w$ U( x* l9 S/ G1 H
1600 2000 3150 4000 5000 6300
$ d$ e* z8 G% {1 G1 T3 W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。
, J2 R6 e6 k2 H1 [* g$ |; U1)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. A* z' x' I: r: Q( ?; S5 H
式中 H——一个周期的平均发热功率(W);
) D/ e: w4 c9 z7 S T——一个周期时间(s);
" ?! ]2 d. z b1 D, s3 a5 N. t Ni——第i个工况的输入功率(W);
# |. L0 Y; t3 c6 N, P1 z7 N ηi——第i个工况的效率;3 @$ ^& z4 g' D5 q8 b* N
ti——第i个工况持续时间(s)。
9 K3 C5 ~! G) s( Q1 | 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
! _, A- n/ Y( n; _& b8 y式中 A——油箱的散热面积(m2);! d( R+ h# p3 o+ ^! k/ d: S7 i
H——油箱需要散热的热功率(W);8 L! H" l1 Q" N- C# M
△t——油温(一般以55℃考虑)与周围环境温度的温差(℃);2 } k& M) y$ @2 t
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。
# u9 e3 a' C( c# 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0 V5 G- q' ^/ ~; [3 J# x
式中 A——散热面积(m2)。 |
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