在液壓系統(tǒng)中都設(shè)置有油箱,容積從零點(diǎn)幾升至幾萬升。液壓系統(tǒng)工作時(shí),系統(tǒng)內(nèi)的油液體積總會(huì)發(fā)生變化(差動(dòng)缸、熱脹冷縮、外泄漏,等)。本文興迪源機(jī)械帶來液壓機(jī)油箱的功能、容積及輔件詳解。
一、功能:
在液壓系統(tǒng)中都設(shè)置有油箱,容積從零點(diǎn)幾升至幾萬升。一般具有以下一些功能。
1)平衡壓力
液壓系統(tǒng)工作時(shí),系統(tǒng)內(nèi)的油液體積總會(huì)發(fā)生變化(差動(dòng)缸、熱脹冷縮、外泄漏,等)。如果系統(tǒng)是完全封閉的,壓力就會(huì)劇變。油箱盛放油液,直接或間接通大氣(見圖8-18),就可保持系統(tǒng)進(jìn)油和回油壓力恒定。
圖8-18油箱
1一濾網(wǎng)2一隔板3一排氣網(wǎng)4一通氣過濾器5-液壓系統(tǒng)A一吸油口B一放油口C一回油口
為了減少空氣中的水分、灰塵進(jìn)入油液,油箱一般都制成封閉的,內(nèi)外僅通過濾器連通。
2)便利油中的空氣,水和固體雜質(zhì)的分離
如果液壓油在油箱里能有一定的停留時(shí)間,流動(dòng)減慢了,那油中的水和固體雜質(zhì)會(huì)因?yàn)楸扔椭囟恋淼接拖涞撞?,空氣泡則能浮到液壓油表面,分離出來。
3)散熱
液壓系統(tǒng)工作時(shí)的能效,即液壓缸的輸出功率/原動(dòng)機(jī)的輸入功率,好的不過70%,差的甚至低于20%,這意味著,如果原動(dòng)機(jī)輸入100kW,損失功率可能達(dá)到30-80kW。這絕大部分都轉(zhuǎn)變成熱量,進(jìn)入油液,如果沒有散熱的話,每1kW功率每小時(shí)會(huì)使1000kg油液的溫度上升2°C,50kW就是100℃。所以于液壓系統(tǒng),散熱是一定需要的。
因?yàn)樯嵝ЧQ于散熱面積,散熱面積越大,散熱量就越多,管道和液壓元件的表面積畢竟比較小,油箱具有較大的面積,可以幫助散熱。
二、容積:
為了以上這些功能,油箱的容積是越大越好。但大了,就會(huì)比較笨重,制造成本也高。
關(guān)于油箱容積的確定,中外教科書都有推薦:把泵的每分鐘流量乘以一個(gè)數(shù),固定設(shè)備取3-5,移動(dòng)設(shè)備取1-2,飛行器取0.5-1。其實(shí),這也是供沒有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員參考的,而非一定要遵循的。其實(shí),思考一下,同樣是液壓,憑什么移動(dòng)設(shè)備和飛行器的油箱就可以小些呢?就可以理解確定油箱容積的更高原則例如,通過附加真空油液處理裝置,幫助油液中的水分與空氣的排出;如果液壓系統(tǒng)比較節(jié)能,產(chǎn)生的熱量不多,或是附加了冷卻器幫助散熱,油箱就不需要很大。
三、輔件:
1)液位計(jì)用于監(jiān)視油箱內(nèi)的液面高低,常常與油液溫度計(jì)做成一體(見圖8-19),稱為液位液溫計(jì)。有些還帶電發(fā)信開關(guān):當(dāng)液面低于一危險(xiǎn)高度,不利于泵工作時(shí),發(fā)出警報(bào)信號(hào),或禁止泵起動(dòng),這也常被用于無人看護(hù)的持久性試驗(yàn)臺(tái):一且液面低于某個(gè)設(shè)定高度,意味著大量漏油,立即停止試驗(yàn)。
圖8-19液位液溫計(jì)
a)照片b)液位計(jì)圖形符號(hào)c)液溫計(jì)圖形符號(hào)
2)散熱僅依靠油箱還不夠時(shí),需要使用冷卻器。
一般冷卻器都會(huì)給出名義散熱功率。但這僅是一個(gè)參考值。實(shí)際散熱功率還取決于油液與冷卻介質(zhì)的溫差。溫差越大,散熱量就越多。所以,一般裝在回油管道,因?yàn)槟抢锿ǔS蜏刈罡?最有利于散熱。
冷卻器一般不耐壓,所以,出口多直通油箱。
散熱,散掉的其實(shí)就是驅(qū)動(dòng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)的電能或燃料,都是錢。所以,最好的措施還是減少液壓系統(tǒng)的能量損失,也就是減少熱的產(chǎn)生。
鑒于液壓系統(tǒng)工作時(shí)油溫最好在一定范圍內(nèi),太低也不好。所以,冷卻器應(yīng)帶旁路閥,僅在油溫超出上限時(shí)才工作。
冷卻器分風(fēng)冷、水冷兩大類。散熱需求大的一般都用水冷。
3)加熱器:油液如果溫度過低,黏度就會(huì)過高,不利于系統(tǒng),尤其是泵的正常工作,此時(shí)需要加熱。
較多見的是用電熱管,裝在油箱中靠近泵吸油口的位置。
因?yàn)橐簤合到y(tǒng)本身運(yùn)轉(zhuǎn)之后也會(huì)產(chǎn)生熱,所以,避免過熱是非常重要的,特別是礦物油,過熱會(huì)導(dǎo)致燃燒。所以,防過熱設(shè)施必須十分可靠,通常同時(shí)并用兩套。
常常把泵裝在油箱上、油箱內(nèi)或油箱旁邊,與其他輔件組合在一起(見圖8-20),稱作為泵站、動(dòng)力單元、或動(dòng)力站。
圖8-20中型動(dòng)力站實(shí)例
1一油箱2一冷卻器3一高壓過濾器4一液面溫度計(jì)5一高壓泵
【興迪源機(jī)械液壓技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
興迪源機(jī)械嚴(yán)格按照ISO國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系和5S管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和內(nèi)部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術(shù)研究中心”,核心團(tuán)隊(duì)由數(shù)10名博士、碩士和各高等院校金屬成形專家教授組成,專注于液壓成形核心技術(shù)和產(chǎn)品工藝研發(fā)。
興迪源機(jī)械與中國科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開展長期的產(chǎn)、學(xué)、研合作,并共同設(shè)立了“液壓成形技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范基地”,時(shí)刻跟蹤國內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù),不斷提升“興迪源”液壓設(shè)備品牌價(jià)值。