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1、油箱的設計要點
油箱
油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油外,還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作用。油箱中安裝有很多輔件,如冷卻器、加熱器、空氣過濾器及液位計等。
油箱可分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱,箱中液面與大氣相通,在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結構簡單,安裝維護方便,液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱,內(nèi)充一定壓力的惰性氣體,充氣壓力可達0.05MPa。如果按油箱的形狀來分,還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易,箱上易于安放液壓器件,所以被廣泛采用;圓罐形油箱強度高,重量輕,易于清掃,但制造較難,占地空間較大,在大型冶金設備中經(jīng)常采用。
2.1
2、油箱的設計要點
圖10為油箱簡圖。設計油箱時應考慮如下幾點。
1)油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿足散熱的要求,另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時應能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì);而工作時又能保持適當?shù)囊何弧?
2)吸油管及回油管應插入最低液面以下,以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100μm左右的網(wǎng)式或線隙式過濾器,安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器。回油管口要斜切45角并面向箱壁,以防止回油沖擊油箱底部的沉積物,同時也有利于散熱。
3)吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠些,之間應設置隔板,以加大液流循環(huán)的途徑,這樣能提高散熱、分離空氣及沉
3、淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的2/3~3/4。
圖10 油箱
1—液位計;2—吸油管;3—空氣過濾器;4—回油管;5—側板;6—入孔蓋;7—放油塞;8—地腳;9—隔板;10—底板;11—吸油過濾器;12—蓋板;
4)為了保持油液清潔,油箱應有周邊密封的蓋板,蓋板上裝有空氣過濾器,注油及通氣一般都由一個空氣過濾器來完成。為便于放油和清理,箱底要有一定的斜度,并在最低處設置放油閥。對于不易開蓋的油箱,要設置清洗孔,以便于油箱內(nèi)部的清理。
5)油箱底部應距地面150mm以上,以便于搬運、放油和散熱。在油箱的適當位置要設吊耳,以便吊運,還要設置液位計,以監(jiān)視液位。
6)對油箱內(nèi)表面的
4、防腐處理要給予充分的注意。常用的方法有:
① 酸洗后磷化。適用于所有介質(zhì),但受酸洗磷化槽限制,油箱不能太大。
② 噴丸后直接涂防銹油。適用于一般礦物油和合成液壓油,不適合含水液壓液。因不受處理條件限制,大型油箱較多采用此方法。
③ 噴砂后熱噴涂氧化鋁。適用于除水-乙二醇外的所有介質(zhì)。
④ 噴砂后進行噴塑。適用于所有介質(zhì)。但受烘干設備限制,油箱不能過大。
考慮油箱內(nèi)表面的防腐處理時,不但要顧及與介質(zhì)的相容性,還要考慮處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經(jīng)濟性,條件允許時采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。
液壓油箱設計時的注意事項
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5、
1.油箱的有效容積(油面高度為油箱高度80%時的容積)應根據(jù)液壓系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則來計算,這項計算在系統(tǒng)負載較大、長期連續(xù)工作時是必不可少的。但對于一般情況來說,油箱的有效容積可以按液壓泵的額定流量qp(L/min)估計出來。例如,適用于機床或其它一些固定式機械的估算式為:
3 v$ G5 u8 W, yV=ξqp (6-7); s1 G7 }. u4 f1 w/ l( ~
式中:V為油箱的有效容積(L);ξ為與系統(tǒng)壓力有關的經(jīng)驗數(shù)字:低壓系統(tǒng)ξ=2~4,中壓系統(tǒng)ξ=5~7,高壓系統(tǒng)ξ=10~12。
0 D, Y6 h# Y8 [# c& r% L! y: h2.吸油管和回油管
6、應盡量相距遠些,兩管之間要用隔板隔開,以增加油液循環(huán)距離,使6 [6 V/ k0 R7 F% `: X5 Z
液有足夠的時間分離氣泡,沉淀雜質(zhì),消散熱量。隔板高度最好為箱內(nèi)油面高度的3/4。吸油管入口處要裝粗濾油器。精濾油器與回油管管端在油面最低時仍應沒在油中,防止吸油時卷吸空氣或回油沖入油箱時攪動油面而混入氣泡?;赜凸芄芏艘诵鼻?5,以增大出油口截面積,減慢出口處油流速度,此外,應使回油管斜切口面對箱壁,以利油液散熱。當回油管排回的油量很大時,宜使它出口處高出油面,向一個帶孔或不帶孔的斜槽(傾角為5~15)排油,使油流散開,一方面減慢流速,另一方面排走油液中空氣。減慢回油流速、減少它的沖擊
7、攪拌作用,也可以采取讓它通過擴散室的辦法來達到。泄油管管端亦可斜切并面壁,但不可沒入油中。
1 Y4 T/ k+ r7 e5 K/ s% B管端與箱底、箱壁間距離均不宜小于管徑的3倍。粗濾油器距箱底不應小于20mm。
. I# \ M b6 E3.為了防止油液污染,油箱上各蓋板、管口處都要妥善密封。注油器上要加濾油網(wǎng)。防止油箱出現(xiàn)負壓而設置的通氣孔上須裝空氣濾清器??諝鉃V清器的容量至少應為液壓泵額定流量的2倍。油箱內(nèi)回油集中部分及清污口附近宜裝設一些磁性塊,以去除油液中的鐵屑和帶磁性顆粒。
/ e) s6 W, G# i/ I5 F4.為了易于散熱和便于對油箱進行搬移及維護保養(yǎng),按GB3
8、766—83規(guī)定,箱底離地至少應在150mm以上。箱底應適當傾斜,在最低部位處設置堵塞或放油閥,以便排放污油。按照GB3766—83規(guī)定,箱體上注油口的近旁必須設置液位計。濾油器的安裝位置應便于裝拆。箱內(nèi)各處應便于清洗。
% f" ^9 h( ob9 x( }6 h6 Q5.油箱中如要安裝熱交換器,必須考慮好它的安裝位置,以及測溫、控制等措施。5 e8 H5 TS- K6 s3 Z( z0 Y: t7 b
6.分離式油箱一般用2.5~4mm鋼板焊成。箱壁愈薄,散熱愈快〖ZW(Y〗有資料建議100L容量的油箱箱壁厚度取1.5mm,400L以下的取3mm,400L以上的取6mm,箱底厚度大于箱
9、壁,箱蓋厚度應為箱壁的4倍?!糧W)〗。大尺寸油箱要加焊角板、筋條,以增加剛性。當液壓泵及其驅動電機和其它液壓件都要裝在油箱上時,油箱頂蓋要相應地加厚。4 U3 L/ H8 b: f* S
7.油箱內(nèi)壁應涂上耐油防銹的涂料。外壁如涂上一層極薄的黑漆(不超過0.025mm厚度),會有很好的輻射冷卻效果。鑄造的油箱內(nèi)壁一般只進行噴砂處理,不涂漆。
由于工程機械具有移動性的特點,所以其液壓油箱的設計與普通液壓油箱設計有所不同,下面就介紹下在移動式工程機械液壓油箱設計中應該注意的幾個問題:
1.應當考慮工程機械爬坡時最低和最高油位需要同時滿足在上坡和下坡時你的吸油濾不能外露,回油過濾器和
10、空氣濾清器端蓋處不能全部在油內(nèi);
2.重量的平衡,保持整車合適的重心;
3.良好的散熱,確保油溫不太高,因此要考慮安裝的位置,整車的通風道設計;
4.要考慮工況,防止油液漏出或者外界惡劣環(huán)境中臟東西的進入,比普通系統(tǒng)要求更苛刻;
5.充分考慮布局,形狀不一定規(guī)則,和相鄰的部件要協(xié)調(diào);
6.內(nèi)壁防銹處理,一般采用酸洗磷化的方式。
7.油箱容積的設計計算,為了更好的沉淀雜質(zhì)和分離空氣,油箱的有效容積(液面高度只占油箱高度百分之八十的油箱容積)一般取為液壓泵每分鐘排出的油液體積的2-7倍.當系統(tǒng)為低壓系統(tǒng)時取2-4倍;當系統(tǒng)為中高壓時取5-7倍;對行走機械一般取2倍.也就是必許保證有足夠的油。一般采用經(jīng)驗公式V=(1.2~1.25)((0.2~0.33)*Qb+Qg),其中Qb是泵的流量,Qg是液壓油缸的容量。