【文章內(nèi)容簡介】 油箱內(nèi)的立式安裝，噪音低且便于收集漏油，油箱容量可達(dá)1000L，在中、小功率液壓站中被廣泛采用，其液壓泵可以使用定量型或變量型（恒功率式、恒壓式、恒流量式、限壓式及壓力切斷式等）。對于臥式液壓泵站置于油箱之上，為了防止液壓泵站進(jìn)油口出產(chǎn)生過大的真空度，造成吸空或氣穴現(xiàn)象，應(yīng)注意各類液壓泵的吸油高度不要超過其允許值，各類液壓泵的吸油高度見表42.表41 液壓泵站的組成組成部分元器件作用組成部分元器件作用液壓泵組液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能控溫組件油溫計顯示、觀測油液溫度原動機（電動機或內(nèi)燃機）驅(qū)動液壓泵溫度傳感器檢測并控制油溫聯(lián)軸器連接原動機和液壓泵加熱器油液加熱傳動底座安裝和固定液壓泵及原動機冷卻器油液冷卻油箱組件油箱儲存油液、散發(fā)油液熱量、逸出空氣、分離水分、沉淀雜質(zhì)和安裝元件過濾器組件各類過濾器分離油液中的固體顆粒，防止堵塞小截面流道,保持油液清潔度液位計顯示和觀測液面高度蓄能器組件蓄能器蓄能、吸收液壓脈動和沖擊通氣過濾器注油、過濾空氣放油塞清洗油箱或更換油液放油支撐架臺安裝蓄能器表42 液壓泵的吸油高度液壓泵螺桿泵齒輪泵葉片泵柱塞泵吸油高度500—1000300—400≤500≤500。此類液壓泵站式將布置在底座或是地基上。如果泵組安裝在于油箱一體的公用底座上，則稱為整體型液壓泵站，它又可分為旁置式、下置式兩種；如果將它泵組安裝在地基上，則稱為分離式液壓泵。非上置式液壓泵站由于液壓泵置于油箱頁面以下，故能有效改善液壓泵的吸入性能，液壓泵可以是定量型或變量型（恒功率式、恒壓式、恒流量式、限壓式及壓力切斷式等），且具有高度低，便于維護(hù)的優(yōu)點，但占地面積大。因此，使用時又要求很快投入運行的場合。上置式與非上置式液壓泵站的綜合比較見表43表43 上置式與非上置式液壓泵站的綜合比較項目上置式非上置式立式臥式占地面積小較大振動較大小清洗油箱較麻煩容易漏油收集方便需另設(shè)滴油盤需另設(shè)滴油盤液壓泵工作條件泵浸在油中，工作條件好一般好安裝要求泵與電動機又同軸度要求泵與電動機又同軸度的要求；需考慮液壓泵的吸油高度；吸油管與泵的連接出密封要求嚴(yán)格泵與電動機又同軸度要求；吸油管與泵的連接處密封要求嚴(yán)格應(yīng)用中小型液壓站中小型液壓站較大型液壓站。柜式液壓泵站式將泵組和油箱整體置于封閉型柜體內(nèi)，其優(yōu)點是外形整齊美觀，且可在柜體上方便地布置壓力、流量、溫度等測量儀表板和電控箱。柜體封閉泵從而屏蔽了噪音，同時能有效的減少外界污染。其缺點是由于需顧及操作和維護(hù)的空間及液壓系統(tǒng)的散熱，致使其外形尺寸較大，通常僅用于中小功率及實驗式場合下。將液壓泵及其驅(qū)動電動機、油箱及少數(shù)控制元件集成在一起的液壓動力單元或液壓動力包，即為便攜式液壓泵站。它體積與重量較小，壓力高（可達(dá)25MPa以上，帶增壓器的最高可達(dá)200MPa），但油箱容量較?。ㄍǔ?—30L），應(yīng)用非常廣泛。②按液壓泵組的驅(qū)動方式分類 液壓泵站油電動機型、機動型和手動型三種驅(qū)動方式。以電動機作為原動機的電動型液壓泵站適宜有穩(wěn)定電力供應(yīng)的固定式機械設(shè)備采用，工作式噪音低應(yīng)用最為普通。以柴油機或汽油機為原動機的機動型液壓泵站，不需要電源，便于沒有電力供應(yīng)或電力短缺的偏遠(yuǎn)地區(qū)以及野外作業(yè)的各類施工設(shè)備使用，但工作時噪音較大。以人力操作的手動型液壓泵站，實質(zhì)是一種手搖泵，盡管其工作效率較低，但通過簡單配管即可向小行程液壓缸供油，常與小型壓力機、試驗機、彎管機核對搶險救援拆破器具、液壓剪等手動機具和設(shè)備配套使用，并可作為機動車輛的便攜式動力源，用于車輛搶修及日常維護(hù)保養(yǎng)等。③按液壓泵組輸出壓力高低和流量特性分類 按液壓泵組輸出壓力高低可將液壓泵站分為低壓、中壓、高壓和超高壓等類型等；按液壓泵組輸出流量特性可將液壓泵站分為定量型和變量型兩種而變量型泵站按壓力流量的調(diào)節(jié)特性又可分為恒功率式、恒壓式、恒流量式及壓力切斷式等。不同的輸出壓力和流量特性分別可以適應(yīng)不同的主機工況和工作要求。本設(shè)計采用上置式臥式液壓泵。 液壓油箱的功用液壓油箱簡稱油箱，它往往式一個功能組件，在液壓系統(tǒng)中具有儲存油液、散發(fā)油液熱量、逸出空氣、分離水分、沉淀雜質(zhì)和安裝元件等作用。其詳細(xì)說明如下：①存儲液壓油液：油箱必須能夠存放液壓系統(tǒng)中所有油液。液壓泵從油箱抽走油液送至系統(tǒng)，油液在系統(tǒng)中完成動力傳遞之后返回油箱。②散發(fā)油液熱量:液壓系統(tǒng)的容積損失和機械損失導(dǎo)致油液溫度升高。油液從系統(tǒng)中帶回來的熱量大部分靠油箱壁散發(fā)到周圍空氣中，這就要求油箱有足夠的尺寸，盡量設(shè)置在通風(fēng)良好的位置上，必要時油箱外壁要設(shè)置翅片來增加散熱能力。③逸出空氣:液壓系統(tǒng)低壓區(qū)液壓低于飽和蒸汽壓、吸油管漏氣或液位過低時由旋渦作用引起泵吸人空氣、回油的攪拌作用都是形成氣泡的原因。油液泡沫會導(dǎo)致噪聲和損壞液壓裝置，尤其在液壓泵中會引起氣蝕。未溶解的空氣可在油箱中逸出，因此增大油液面積，并使油液在油箱里停留較長的時間，有助于排出氣泡。④沉淀雜質(zhì):未被過濾器捕獲的細(xì)小污染物，如磨損屑或油液老化生成物，可以沉落到油箱底部并在清洗油箱時加以處理。⑤分離水分:由于溫度變化，空氣中的水蒸氣在油箱內(nèi)壁上凝結(jié)成水滴而落入油液中，其中只有很少溶解在油液里，未溶解的水會使油液乳化變質(zhì)。油箱提供油水分離的機會，使這些游離水聚積在油箱中的最低點，以被清除。⑥安裝元件在中小設(shè)備的液壓系統(tǒng)中，往往把液壓泵組和一些閥直接安裝在油箱頂蓋上，油箱必須制造得足夠牢固以支撐這些元件。一個牢固的油箱還在降低噪聲方面發(fā)揮作用。油箱的總?cè)萘堪ㄓ鸵喝萘亢涂諝馊萘俊Ｓ鸵喝萘渴侵赣拖渲杏鸵鹤疃鄷r，即液面在液位計的上刻度線時的油液體積。在最高液面以上要留出等于油液容量的10％～15％的空氣容量，以便形成油液的自由表面，容納熱膨脹和泡沫，促進(jìn)空氣分離，容納停機或檢修時靠自重流回油箱的油液。 油箱的類型按油箱結(jié)構(gòu)和用途不同，通常可分為整體式油箱、兩用油箱和獨立式油箱三種類型。①整體式油箱 整體式油箱是指在液壓系統(tǒng)或機器的構(gòu)件內(nèi)形成的油箱。例如，在工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中的各類機床床身或底座的內(nèi)部的空腔往往稍加一點成本就可制成不漏油的油箱，或者車輛與工程機械上的管形構(gòu)件用作油箱，這樣不需要額外的附加空間。整體式油箱以最小的空間提供最大的性能，并且通常提供特備整潔的外觀。但是必須細(xì)心設(shè)計，以克服可能存在的局部發(fā)熱和操作者難以接近等工作問題。②兩用油箱 兩用油箱是指液壓油與機器中的其他目的用油的公用油箱。例如，拖拉機傳動系統(tǒng)殼可用做拖拉機液壓懸掛系統(tǒng)的油箱；再如采用液壓傳動的齒輪淬火及空腔底座，兼作液壓系統(tǒng)和淬火用油的油箱。兩用油箱的最大優(yōu)點是節(jié)省空間。但油幾個局限性與此優(yōu)點相抵觸。油液必須既滿足液壓系統(tǒng)對傳動介質(zhì)的要求，又滿足傳動系齒輪的潤滑或工件淬火等其他工藝目的的要求。再某些高性能液壓系統(tǒng)中，這些要求可能式幾乎互不相容的。此外，油液溫度控制可能很困難，因為對于總量減少了的油液來說存在著兩個熱源。如果必須另設(shè)冷卻器來控制油溫，用冷卻器所需的空間可能抵消所節(jié)省的空間。③獨立油箱 獨立油箱式應(yīng)用最為廣泛的一類油箱，其熱量主要通過油箱壁靠輻射和對流作用散發(fā)，因此油箱應(yīng)該盡可能窄而高的形狀。獨立油箱最通常用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，它通常做成矩形的，液壓泵和電動機旁置于油箱的左面的公共底座上；液壓泵吸油管在液面以下或以上穿過油箱側(cè)壁進(jìn)入油箱。按照油箱液面與大氣是否相通。油箱還有開式與閉式之分。開式油箱應(yīng)用最廣，油箱中液面與大氣相通，為減少油液污染，油箱頂蓋上應(yīng)設(shè)置通氣過濾器，使大氣與油箱內(nèi)的空氣經(jīng)過過濾器相通。在潮濕地區(qū)應(yīng)用的油箱，在通氣過濾器上好用裝有一定量的干燥劑。閉式油箱油隔離式和充壓式兩種。隔離式油箱又有帶折疊器和帶撓性隔離性隔離器兩種結(jié)構(gòu)。本設(shè)計采用獨立油箱。 油箱的容量油箱容量是油箱最基本的參數(shù)。油箱的總?cè)萘堪ㄓ鸵喝萘亢涂諝馊萘?。油箱容積的確定是油箱設(shè)計的關(guān)鍵。油箱的容積應(yīng)能保證當(dāng)系統(tǒng)有大量供油而無回油時，最低液面應(yīng)在進(jìn)口過濾器之上，保證不會吸入空氣，當(dāng)系統(tǒng)有大量回油而無供油，或系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)，油液返回油箱時，油液不致溢出。①按使用情況確定油箱容量 初始設(shè)計時，可依據(jù)使用情況按照油箱容積的經(jīng)驗公式來確定油箱容積，經(jīng)驗公式為 V0=αqp 式中V0——油箱的有效容積，m3； qp——液壓泵的流量，m3／min； α——經(jīng)驗系數(shù)，對于安裝空間允許的固定機械，或需借助油箱頂蓋安放液壓泵及電動機和液壓閥集成裝置時，系數(shù)可適當(dāng)取較大值。低壓系統(tǒng)α=2～4，中壓系統(tǒng)α=5～7 ，高壓系統(tǒng)α=6～15。 已知泵的流量為15L／min，實驗室內(nèi)通風(fēng)不好，油箱散熱性較差。系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，故取α=6，則 V0=αqp=615=90L查《機械設(shè)計手冊》，選用油箱的公稱容量100L，即油箱的最高位占總高度的80％左右，就可以保證液壓系統(tǒng)的部分油液在自重的作用下返回油箱而不會溢出。如果安裝空間不受限制，可適當(dāng)增加油箱的容積，以提高其散熱能力，系統(tǒng)確定后當(dāng)按照系統(tǒng)的發(fā)熱與散熱關(guān)系進(jìn)行校核。 標(biāo)準(zhǔn)油箱的規(guī)格及外形尺寸油箱的公稱容量100L，故取油箱的總?cè)莘eV=1．25V0 =125L。在確定了油箱的容積以后，即可從標(biāo)準(zhǔn)油箱系列中選定油箱的具體規(guī)格，標(biāo)準(zhǔn)油箱的外形尺寸如表44 系統(tǒng)溫升驗算（1）工作參數(shù)以模擬機床工作為例快進(jìn)：v1=10m/min 工進(jìn)：2～5m/min工作壓力：5Mpa車削力：F=D2=3140N表44 標(biāo)準(zhǔn)油箱的外形尺寸公稱油箱容量b1b2l1l2h近似油液深度固定孔Фd1最小壁厚（不含箱頂）100460360633393410340143由于液壓系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因，是由于液壓泵和執(zhí)行元件的功率損失以及溢流閥的溢流損失所造成的。因此，系統(tǒng)的總發(fā)熱功率可按以下式計算Ph=Php+PhA+PhV+PhlPhp=Ppi（1）PhA=PA（1）PhV=103Phl=PP式中 Ppi——液壓泵的輸入功率，kW； PAo——執(zhí)行元件的輸出功率，kW。 Php——液壓泵的發(fā)熱功率，kW； PhA——液壓執(zhí)行器的發(fā)熱量，kW。 PhV——閥孔損失發(fā)熱量，kW； Phl——管路及其他損失產(chǎn)生的發(fā)熱量，kW。經(jīng)計算可得Ppi=pq=310612103/60=Php= Ppi（1）=（）=，PhA= PA（1）=（）=，PhV=103=106（40103）2=，Phl=PP=（）=，Ph= Php+PhA+PhV+Phl=+++=（2）發(fā)熱量計算液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，由系統(tǒng)中各個散熱面散發(fā)至空氣中，其中油箱式主要散熱面。因為管道的散熱面相對較小，且與其自身的壓力損失產(chǎn)生的熱量基本平衡，故一般略去不計。當(dāng)只考慮郵箱的散熱時，其散熱功率Pho可按下式計算：Pho=KA式中 K——散熱系數(shù)，W/（m℃），計算時可選用推薦值：通風(fēng)很差（空氣不循環(huán)）時，K=8—9；通風(fēng)良好（空氣；流速為1m/s左右）時，K=14—20；風(fēng)扇冷卻式，K=20—25；用循環(huán)水冷卻時，K=110—175； A——油箱散熱面積，m2； ——系統(tǒng)溫升，即系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時油溫與環(huán)境溫度之差，℃，固定式機械設(shè)備≤55℃；移動式小型裝置，如車輛與工程機械≤65℃；數(shù)控機床≤25℃.當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，即Ph=Pho，油溫不再升高，此時最大溫升（3）系統(tǒng)溫升系統(tǒng)溫升按以下公式計算：=Ph/（KA）=Pho/（KA）=t1t2，式中 K——散熱系數(shù)，W/（m℃）t2——室溫20℃， t1——系統(tǒng)溫度，15℃～65℃.由于系統(tǒng)通風(fēng)很差，則K=8. 散熱面積按以下公式計算：A=（b2+l1）h+l1式中 b2——油箱寬度，m， l1——油箱長度，m， h——油箱高度，m，經(jīng)查上述表5可知， 散熱面積 A=（b2+l1）h+l1=（+）+=，系統(tǒng)溫升=Ph/（KA）=Pho/（KA） =103/（8） =℃系統(tǒng)溫度由公式=t1t2得，系統(tǒng)溫度t1=+t2=+20=℃ 油箱的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計要求①總則 油箱包括油箱體及箱上所設(shè)置的各種附件。油箱體主要由箱頂、箱壁、箱底等部分構(gòu)成。為了保證裝上各類元件、輔件和注油后發(fā)生較大變形，箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)有足夠的強度外，還必須有足夠的剛度。用叉車或吊車搬運裝有油液的油箱時，不應(yīng)引起油箱永久變行。裝于油箱的各檢測裝置各類原輔件，應(yīng)便于從外部拆卸，在這些器件修理時不必將油箱放油或大量漏油，也不應(yīng)造成污染。油箱內(nèi)壁上應(yīng)盡量保持平整，少焊接和少裝東西，以便清理箱內(nèi)污垢。②箱頂、通氣器（空氣過濾器）、注油口 。例如，如果液壓泵布置在油箱內(nèi)部液面以下，則箱頂應(yīng)為或應(yīng)有可拆卸的蓋。箱蓋及吸油、回油和泄油管子引出口之類的所有開口都應(yīng)很好密封。箱頂上安裝液壓泵組時，頂板的厚度應(yīng)為側(cè)板厚度的四倍，以免產(chǎn)生振動。液壓泵組和箱頂之間應(yīng)設(shè)置隔振墊。為了便于布置和維修，有時采用裝在箱頂上的回油過濾器。（空氣過濾器）、注油口，通氣器通常為圖所示附帶注油口的結(jié)構(gòu)，擰下空氣過濾器可以注油，放回（旋入）即為通氣器。注油過濾器（濾網(wǎng)）的網(wǎng)眼應(yīng)小于250μm，過流量應(yīng)大于20L／min。空氣過濾芯的過濾精度最小應(yīng)為40μm，其容量應(yīng)是液壓泵容量的