非常詳細的行走機械液壓油箱的設(shè)計要點
發(fā)布時間:2022-05-20來源:山東液壓馬達轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)廠家
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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、消除泡沫和沉淀雜質(zhì)等作用。油箱還未系統(tǒng)元件提供安裝位置,油箱上安裝有很多輔件,如冷卻器、加熱器、空氣過濾器及液位計等。
油箱的容積必須能夠儲存停機時由重力而返回油箱的油液。并且要求油箱中的油液本身是達到一定清潔度等級的油液。并以這樣清潔的油液提供給液壓泵和整個系統(tǒng)的工作回路。
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(jié)構(gòu)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(shè)備中經(jīng)常采用。
油箱的設(shè)計要點
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、吸油管和回油管應盡量相距遠些,兩管之間要用隔板隔開(隔板高度最好為箱內(nèi)油面高度的2/3~3/4),以增加油液循環(huán)距離,使油液有足夠的時間分離氣泡,沉淀雜質(zhì),消散熱量。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍(或者吸油口接頭中心高于油箱底部250mm)。吸油管入口處可安裝100μm左右的網(wǎng)式或線隙式過濾器(粗濾油器距箱底不應小于20mm),安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器。
回油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?;赜凸芄芏藨鼻?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(管口到油箱內(nèi)壁的距離大于管徑的3倍),以防止回油沖擊油箱底部的沉積物,同時也有利于散熱。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、減少它的沖擊攪拌作用,也可以采取讓它通過擴散室的辦法來達到。
3、泄油管管端亦可斜切并面向箱壁,并且要低于最低液面至少2.5倍的直徑,但不得小于100mm。管端與箱底、箱壁間距離均不宜小于管徑的3倍。
4、液位計安裝:大于油箱高度的1/2,小于其高度的2/3(油箱內(nèi)液面不許超過油箱高度的80%)。按照GB3766—83規(guī)定,箱體上注油口的近旁必須設(shè)置液位計。濾油器的安裝位置應便于裝拆。
5、油箱附件:液位計;吸油管;空氣過濾器;回油管;側(cè)板;入孔蓋;放油塞;地腳;隔板;底板;吸油過濾器;蓋板
6、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(shè)置的通氣孔上須裝空氣濾清器。注油及通氣一般都由一個空氣過濾器來完成??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(shè)一些磁性塊,以去除油液中的鐵屑和帶磁性顆粒。為便于放油和清理,箱底要有一定的斜度,并在最低處設(shè)置放油閥。對于不易開蓋的油箱,要設(shè)置清洗孔,以便于油箱內(nèi)部的清理。
7、為了易于散熱和便于對油箱進行搬移及維護保養(yǎng),按GB3766—83規(guī)定,箱底離地至少應在150mm以上。在油箱的適當位置要設(shè)吊耳,以便吊運。
油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計
油箱采樣鋼板焊接而成,選用鋼板厚度4-8mm,為提高油箱的強度,以防止其發(fā)生變形,油箱的骨架有標準的角鋼焊接而成。為使進油口于回油口盡可能遠,將回油濾油器裝在油箱左上側(cè),將進油口連接法蘭設(shè)置在油箱右前側(cè),中間焊接隔板高500mm來增加油液的行程,隔板底部切割45°的三角形孔,便于清洗油箱時兩側(cè)的油液沉淀物流至放油口排出。
為了便于油液排放,底板有一定斜度,選用底面斜度1:40。
為了便于油箱的吊運,使油箱高于地面150mm,可加長兩側(cè)鋼板的長度彎曲折成支架,并增加加固板作為油箱的底座。在底座部分可以切出Φ80的圓孔作為吊耳以方便油箱的吊運。
分離式油箱一般用2.5~4mm鋼板焊成。箱壁愈薄,散熱愈快,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,箱底厚度大于箱壁,箱蓋厚度應為箱壁的4倍。大尺寸油箱要加焊角板、筋條,以增加剛性。當液壓泵及其驅(qū)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。
油箱的防腐
對油箱內(nèi)表面的防腐處理要給予充分的注意。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。
油箱內(nèi)壁表面須用酸洗磷化法清洗、除銹或用噴丸處理除銹。油箱內(nèi)壁表面應涂耐油的涂料,如鋅粉、過濾乙烯涂料、R0-1耐油涂料,或確經(jīng)試驗成功的其他耐油涂料。油箱在裝配前,內(nèi)壁涂料必須確認牢固,外壁可先涂一層底漆,待裝配完再涂一層底漆和二層面漆。
常用的防腐方法有:
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(shè)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。
油箱容積計算
油箱容量與系統(tǒng)的流量有關(guān),一般容量可取最大流量的1/3~3倍。另外,油箱容量大小可從散熱角度去設(shè)計。計算出系統(tǒng)發(fā)熱量與散熱量,再考慮冷卻器散熱后,從熱平衡角度計算出油箱容量。
1、不設(shè)冷卻器、自然環(huán)境冷卻時計算油箱容量的方法如下。
在液壓系統(tǒng)中,凡系統(tǒng)中的損失都變成熱能散發(fā)出來。每一個周期中,每一個工況其效率不同,因此損失也不同。
當忽略系統(tǒng)中其他地方的散熱,只考慮油箱散熱時,顯然系統(tǒng)的總發(fā)熱功率H全部由油箱散熱來考慮。
2、行走機械液壓油箱容積
力士樂提供的公式V=1.2~1.25(Q/3~Q/ 5+ Qg)
式中:Q——為泵總流量
Qg——為單作用液壓缸容積
油箱的清潔控制
在油箱上安裝有進油管路、集成塊、回油濾油器、空氣濾清器、冷卻器、液位液溫計、液位發(fā)訊計、電接點溫度計、加熱器等零部件,故油箱上應該有安裝上述部件的安裝法蘭或安裝螺紋孔。法蘭可選用標準件,也可以根據(jù)實際情況自行加工,安裝法蘭選用45號鋼,并進行調(diào)質(zhì),以焊接的方式安裝在油箱上。本系統(tǒng)所用的法蘭全部根據(jù)實際情況加工。
1、進油口連接法蘭
吸油管路的安裝法根據(jù)吸油管路的直徑及固定用螺栓大小可根據(jù)情況改變,其安裝位置為:法蘭中心線離油箱底面距離為250mm,離箱壁距離為120mm。將法蘭焊接在油箱箱體上,法蘭采用涂膠密封的方法來密封。
2、回油濾油器連接法蘭
為使進油口和回油口盡可能遠,所以將回油濾油器安裝在油箱的左上側(cè),回油濾油器與油箱間需要法蘭進行連接。法蘭焊接在油箱上,法蘭上有螺紋口,可以將回油濾油器固定在上面?;赜瓦^濾器下半部分伸入油箱,工作時濾油器下半部分浸入油液之中。
3、清洗孔孔法蘭
為了方便油箱的清洗、維修,在油箱的側(cè)面安裝清洗孔蓋,由于油箱中間安裝了隔板,故在油箱上安裝兩個清洗孔蓋,以便人的胳膊能進入油箱內(nèi)隔板的兩側(cè)。其大小盡可能大。人孔采用涂膠密封的方式防止油液泄漏。
4、溫度計法蘭
為了對油箱內(nèi)油液溫度監(jiān)控,設(shè)置低溫溫度計和高溫溫度計對油液溫度監(jiān)控。在隔板兩側(cè)分別設(shè)置一個溫度計,監(jiān)控油箱不同位置的溫度來確定是否對油液進行加熱。法蘭上按照溫度計上螺紋型號攻螺紋,焊接在油箱上。
5、加熱器法蘭
當油液溫度低于最適合的工作溫度時,需要對油液進行加熱,將加熱器設(shè)置在進油口依一側(cè)以便保證進入系統(tǒng)的油溫能滿足最佳工作狀況。焊接法蘭連接溫度計和油箱。
6、冷卻器支架
從系統(tǒng)流回的油液由于工作中的負載和摩擦油溫會升高,過高的油溫影響工作性能并減少油液壽命,所以要進行冷卻。在油箱左側(cè)焊接冷卻器支架,可將冷卻器固定在支架上對回油進行冷卻,保證油液溫度不會高出要求。
7、液位發(fā)訊器法蘭
對油箱中油液的高度是有要求的,所以設(shè)置液位發(fā)訊器當油液過高或過低時報警。在法蘭上攻出相應型號液位發(fā)訊器的螺紋孔后焊接在油箱上可安裝液位發(fā)訊器。
8、空氣濾清器法蘭
空氣濾清器孔有兩個作用,一是安裝空氣濾清器,另外是作注油口。根據(jù)相對應的空氣濾清器的型號攻螺紋,然后焊接在油箱的相應位置。
9、液位液溫計
由于焊接油箱的鋼板比較薄,所以在相應位置鉆兩個通孔,用液位液溫計套件安裝即可。
油箱的焊接工藝
油箱焊接前,焊接處先加工出坡口。焊接時,板間應留有適當?shù)目p隙。焊接前,必須清除板材焊接部位及周圍的氧化層和鐵銹。箱壁、箱蓋焊縫的內(nèi)外壁都必須滿焊,所有焊接在油箱上的法蘭,其外壁必須滿焊,或凸出0.4mm以上的焊材。油箱焊接完畢后,油箱內(nèi)側(cè)焊縫必須用噴丸或打磨或刷凈,達到焊縫表面光潔,無任何焊渣、毛刺。油箱內(nèi)外壁的毛刺和飛濺物必須全部清除。
油箱焊接完畢后必須進行滲漏試驗。
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