油箱的功用是儲存油液、散發(fā)熱量、沉淀雜質(zhì)和分離油液中的氣泡等。
液壓系統的工作溫度一般希望保持在30~50℃的范圍之內,最高不超過(guò)65℃,最低不低于15℃。當液壓系統自身不能使油液溫度控制在這個(gè)范圍之內時(shí),就要安裝熱交換器。熱變換器根據使油溫上升或降低的目的分為加熱器和冷卻器。
一、油箱
油箱有開(kāi)式、隔離式和壓力式三種類(lèi)型。
(一)開(kāi)式油箱
開(kāi)式油箱如圖6-8所示。設計開(kāi)式油箱時(shí),應注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)油箱內設隔板將吸油區和回油區隔開(kāi),以利散熱、沉淀污物和分離氣泡。隔板高度一般為液面高度的2/3~3/4。
(2)油箱底面應略帶斜度,并在最低處設放油螺塞。
(3)油箱上部設置帶濾網(wǎng)的加油口,平時(shí)用蓋子封閉,油箱上部還設有帶空氣濾清器的通氣孔。目前生產(chǎn)的空氣濾清器兼有加油和通氣的作用,其規格可按泵的流量選用。
(4)油箱側面裝設油位計及溫度計。
(5)吸油管和回油管盡量遠離。回油管與此箱底之距不小于管徑的3倍,管端切成45°斜口,斜口面向與回油管最近的箱璧,既有利于散熱,又利于沉淀雜質(zhì)。吸油管上要裝有具有泵吸入量2倍以上過(guò)濾能力的濾油器或濾網(wǎng)(其精度為100~200目),它們距箱底和側壁應有一定的距離,以便四面進(jìn)油,保證泵的吸入性能;吸油管處裝的粗濾油器與回油管管端在油面最低時(shí)仍應設在油中,以防吸油時(shí)卷吸空氣或回油沖入油箱時(shí)攪動(dòng)油面而混入氣泡。
(6)系統中的泄漏油管應盡量單獨接入油箱。其中,各類(lèi)控制閥的泄漏油管端部應在油面以上,以免產(chǎn)生背壓。
(7)一般油箱可通過(guò)拆卸上蓋進(jìn)行清洗、維護。對大容量的油箱多在油箱側面設清洗用的窗口,平時(shí)用側板密封。
(8)油箱容量較小時(shí),可用鋼板直接焊接而成;對于大容量的油箱,特別是在油箱蓋板上安裝電動(dòng)機、泵和其他液壓件時(shí),不僅應使蓋板加厚,局部加強,而且還應在油箱各面加焊角板、加強筋,以增加剛度和強度。
(9)油箱內壁應涂上耐油防銹的材料。外壁涂上一層極薄的黑漆(不超過(guò)0.025mm厚),會(huì )有很好的輻射冷卻效果。
(二)隔離式油箱
在周?chē)h(huán)境惡劣、灰塵特別多的場(chǎng)合,可采用隔離式油箱,如圖6-9。當泵吸油時(shí),撓性隔離器1上的孔2進(jìn)氣;當泵停止工作,油液排回油箱時(shí),撓性隔離器1被壓癟,孔2排氣,所以油液在不與外界空氣接觸的條件下,液面壓力仍能保持為大氣壓力。撓性隔離器的容積應比泵的流量大25%以上。
(三)壓力油箱
當泵吸油能力差、安裝補油泵不合算時(shí),可采用壓力油箱,如圖6-10。將油箱封閉,來(lái)自壓縮空氣站儲氣罐的壓縮空氣經(jīng)減壓閥將壓力降到0.05~0.07MPa,為防止壓力過(guò)高,設有安全閥5。為避免壓力不足,還設有電接點(diǎn)壓力表4和報警器。
二、熱交換器
(一)冷卻器
當液壓系統功率大、發(fā)熱多(如節流環(huán)節多)或者油箱容積受限制等單靠自然散熱不能保持規定的油溫時(shí),必須采用冷卻器。冷卻器分為水冷式和風(fēng)冷式兩類(lèi)。
1.水冷式冷卻器
水冷式冷卻器有多管式、板式和翅片式等形式。
圖6-11為多管式水冷卻器。工作時(shí),油液從進(jìn)油口5流人,從出油口3流出;冷卻水從進(jìn)水口7流入,通過(guò)水管由出水口1流出。冷卻水將水管周?chē)土髦械臒崃繋ё摺@鋮s器內的隔板4使油迂回前進(jìn),增加了油的流程和流速,提高了傳熱效率,冷卻效果好。
圖6-12為翅片式水冷卻器,水從管內流過(guò),油液在水管外面通過(guò),油管外部加裝橫向或縱向散熱翅片,以增加散熱面積,其冷卻效果比其他冷卻器提高數倍。
2.風(fēng)冷式冷卻器
在行走機械(如輪胎吊)和在野外工作的機械中,宜采用風(fēng)冷卻器。常用的風(fēng)冷式冷卻器有翅管式和翅片式兩種。
(1)翅管式風(fēng)冷卻器。圖6-13為某工程機械上用的翅管式風(fēng)冷卻器,它是將翅片繞在光管上焊接而成。
(2)翅片式風(fēng)冷卻器(圖6-14)。每?jì)蓪佑桶逯g設有波浪形的翅片板,大大提高了傳熱系數。如果強制通風(fēng),冷卻效果更好。翅片式結構風(fēng)冷卻器緊湊,體積小,強度高。
冷卻器一般應安放在回油管或低壓管上。冷卻器造成的壓力降損失一般為0.01~0.1MPa。
(二)加熱器
液壓系統的加熱一般常采用結構簡(jiǎn)單、能按需要自動(dòng)調節最高和最低溫度的電加熱器。這種加熱器的安裝方式如圖6-15,它用法蘭盤(pán)橫裝在箱壁上,發(fā)熱部分全部浸在油液內。加熱器應安裝在箱內液壓油流動(dòng)處,以利于熱量交換。由于油液是熱的不良導體,單個(gè)加熱器的功率容量不能太大,以免周?chē)簤河瓦^(guò)度受熱后發(fā)生變質(zhì)現象。