液压系统油箱

一、 油箱的结构要求

油箱主要用来储存液压油。油液在油箱中可以沉淀污物，分离空气，散热降温。有时它还兼作液压元件的安装台。因此设计油箱时应注意以下几点：

1. 油箱应有足够的容量。液压系统工作时油面应保持一定高度，以防止液压泵吸空。为了防止系统油液全部回油箱时溢出油箱，油箱容积应有一定的余量。

2. 吸油管路与回油管路应保持一定距离，并尽量加长油液在油箱内的循环长度，以便使它有充分的时间沉淀污物，排出气泡，并使油液冷却。为此可以在油箱内设置一个或几个挡板，使油液曲折迂回流动，挡板高度应不低于油面高度的四分之三。

3. 油箱上端应设置注油孔和通气孔，中部应安装油位计，以便加油和观察油位高度。

4. 油箱侧壁应设置清扫窗口。在油箱清洗时将盖板打开，擦拭油箱内部。油箱底部应有1：30的斜度，卸油口设置在最低处，以便换油时将旧油液全部排出。

5. 油箱散热条件好，必要时箱壁和盖板可制出凸肋，增大散热面积。

6. 油箱密封性好，防止油液渗漏到箱外，避免外界粉尘污物侵入箱内。

7. 油箱内壁应涂耐油的防锈漆，防止油液将漆溶解使油液不纯。

8. 吸油管路应安装滤油器。进出油管端部应制成45°，距箱底应大于两倍管径，距箱壁应大于三倍管径。

9. 油箱安装液压元件时，安装板应有足够的强度。

10. 必要时可设置温度计测量油温，同时设置油箱采样口，以便定时检查油液的质量。

11. 油箱应便于安装、吊运、维修和清洗。

油箱一般采用板焊结构。容量在100L以下的油箱可用壁厚3mm的钢板；容量在100~320L时，壁厚3~4mm；当容量大于320L时，壁厚4~6mm。油箱底部的厚度应大于侧壁的厚度。油箱上端盖板如安装液压元件，它所使用的钢板的厚度应为侧壁厚度的3~4倍。大型油箱可以配合使角钢、T形钢来加强它的刚度。油箱侧壁一般应高出上盖10~15mm，以防止液压装置渗漏的油液流到箱外而污染工作环境。油箱底脚高度一般为150~200mm，底脚可以采用比侧壁厚1~2倍厚的钢板，或直接采用型钢。

有些液压系统不单独设置油箱，如金属切削机床常常由床身兼作油箱，这样结构紧凑，占地面积小，容易回收机床漏油，但是它往往不便于清洗。在精密机床中一般单独设置油箱，这样可以避免液压系统的温升引起机床热变形，防止液压系统的振动影响机床精度。

现在油箱已有了通用化、标准化的趋势，这样大大简化了制造、使用和维修的工作。

二、 油箱容积的确定

一般情况下油路合理、效率较高的低压系统其油箱有效容积约为液压泵流量的2~4倍，中压系统约为泵流量的4~7倍。对于高压、大流量、大功率、发热量多的液压系统应通过计算确定油箱的容积，从而保证通过油箱散热使油温保持在允许的范围内。

1. 液压系统总发热量的计算  液压系统中总的发热量应包括液压泵、液动机、液压阀和管路的发热，它们分别按下式计算：

(1) 液压泵发热量的计算

H1=N（1-η）×860  （千卡/小时）

式中：H1——液压泵发热量（千卡/小时）

N——液压泵输入功率N=pQ/612η（kW）

p——液压泵实际输出压力（kgf/cm2）

Q——液压泵实际输出流量（L/m）

η——液压泵的总效率

(2) 液动机发热量的计算

H2=N（1-η）×860  （千卡/小时）

式中：H2——液动机发热量（千卡/小时）

N——液动机输入功率N=ΔpQ/612η（kW）

Δp——液动机进出口压力差（kgf/cm2）

Q——液动机进油口流量（L/m）

η——液动机的总效率

(3) 液压阀发热量的计算

溢流阀最大发热量按下式计算

H3=10×60pQ/427≈1.4pQ  （千卡/小时）

式中：H3——溢流阀发热量（千卡/小时）

p——溢流阀调整压力（kgf/cm2）

Q——经溢流阀流回油箱的最大流量（L/m）

其它阀发热量按下式计算

H3=10×60ΔpQ/427≈1.4ΔpQ  （千卡/小时）

式中：H3——阀发热量（千卡/小时）

Δp——阀进出口压力差（kgf/cm2）

Q——通过该阀的流量（L/m）

(4) 管路及其它发热量的计算

管路发热量很小，一般可计算为

H4=（0.03~0.05）N×860  （千卡/小时）

式中：H4——管路等发热量（千卡/小时）

N——液压系统总功率（kW）

(5) 总发热量的计算

液压系统总发热量为上述各元件发热量的总和，即

H=ΣHi=H1＋H2＋H3＋H4＋……＋Hn

式中：H——总发热量（千卡/小时）

在粗略计算中，液压系统的总发热量也可只考虑液压泵和溢流阀的发热量。

2. 油箱容积的计算  当油箱的长、宽、高三边的比例为1:1:1到1:2:3，油面高度为油箱高度的0.8时，油箱的容积可按下式计算

V=（H/ΔT）2/3  （L）

式中：V——油箱的容积（L）

H——液压系统总发热量（千卡/小时）

ΔT——允许温升（℃）