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液压系统大百科!带您初步认识液压油箱及其附件

日期:2018-4-11 来源:http://www.hyzk.cn

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液压系统是一种依靠液压力改变压强从而增大作用力的液压设备,一个完整的液压系统包含五大部分,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件以及工作介质,其中辅助元件分别为油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表以及油位油温计等,本文将以“油箱”为重点分门别类予以讲解。

首先,油箱是如何定义的呢?学术上,液压油箱是用于储存保证液压系统工作所需油液在专用容器,应用学科包含一级学科的航空科技与二级学科的航空机电系统。按新近液压系统污染控制理论的要求,油箱不应是容纳污垢在容器,其要求在油箱中的油液本身应达到一定清洁度等级,并以清洁的油液提供给液压泵和整个液压系统的工作回路,因此油箱的设计、制造、维护使用都应符合相应要求。

在元件设计上,吸油管回油管应尽量保持一定距离,两管之间要以隔板隔开,以增加油液循环距离,使得油液有足够的时间分离气泡,沉淀杂质、消散热量,一般来讲隔板高度应为箱内油面高度在3/4为最佳。油箱的回油管应尽量设于油液液面以下,以免回油油液冲击油箱内油液液面,使油液产生气泡从而引发气穴现象,这将对液压系统造成一系列不良影响。

在主要功能上,其包括储蓄液压油液、散发油液热量、溢出空气及消除泡沫以及安装元件4种,具体内容分别如下:

(1)   储蓄液压油液

油箱必须可存放液压系统中工作循环所需的油量、液压系统从油箱抽走油液送至系统内,才能使油液在系统内完成动力传递之后再返回油箱;

(2)   散发油液热量

液压系统工作过程中的容积损失和机械损失导致油液温度升高,油液从系统中带回来在热量有很大一部分靠油液壁散发到周围空气中,这就要求油液需具备足够的尺寸,尽量设置在通风良好的位置上,必要时油液外壁应设置翅片以增强散热能力;

(3)   溢出空气及消除泡沫

液压系统低压区压力低于饱和蒸汽压、吸油管漏气液面过低时,由漩涡作用引起泵吸入空气及回油的搅动作用等都是形成气泡的原因。油液泡沫会导致刺耳的噪声并损坏液压装置,尤其可能会在液压泵中引起汽蚀,未溶解的空气可在油箱中溢出,因此希望油液面积尽可能要大,且可使得油液能在油箱中停留较长的时间。

(4)   安装元件

在中、小型设备的液压系统中,通常会把液压泵组和部分阀或整个阀组直接安装于油箱顶盖上,油箱必须制造得足够牢固以支撑这些元件,这种设置还有助于降低一定的噪声

 

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由于油箱的结构和用途有所差异,其通常可分为三大类:整体式油箱、两用油箱独立油箱,具体内容如下:

(1) 整体式油箱

整体式油箱是指在液压系统或机器的构件内形成的油箱。比如说,在工业机械中的各类机床床身或底座的内部空腔往往稍加些许成本就可制成不漏油的油箱,或车辆与工程机械上的管型构件驾驶室上下台阶底部等位置用作油箱,如此便不需额外的附加空间。整体式油箱可以最小的空间提供最大的性能,且通常能提供相对整洁的外观。值得注意的是,其设计必须细心,以克服可能存在的局部发热和操作者难以接近等工作问题;

(2) 两用油箱

两用油箱是指液压油与机器中的其它目的用油的公用油箱。比如说,拖拉机传动系机壳可用作拖拉机液压悬挂系统的油箱,又或是采用液压传动的齿轮淬火机空腔底座,兼做液压系统和淬火用油的油箱。两用油箱的最大优点在于节省空间,但其也有部分限制条件。首先是油液必须既满足液压系统对传动介质的要求,又可满足传动系齿轮的润滑或工作淬火等其他工艺目的的相应要求。在某些高性能液压系统中,这些要求都尽可能互不相容。此外,油液温度控制相对也有难度,因为对于总量减少了的油液来讲存在着两个热源,如果必须另设冷却器来控制油温,用冷却器所需的空间则可能抵消所节省的空间。

(3) 独立油箱

独立油箱是应用最为广泛的一类油箱,其最常见于工业生产设备中,为适应工作需求,通常被做成矩形、圆柱形油罐形等。独立油箱的热量主要是通过油箱壁靠辐射和对流作用散发,所以油箱应该是尽可能窄而高的形状。液压泵吸油管在液面以下或以上穿过油箱侧壁进入油箱,若吸油管在液面以下进入油箱,则油箱油液正压供应给液压泵,改善了液压泵在吸油条件,但吸油管上必须设置截止阀以便检修时免去机箱放油。

除这三种常见油泵类型外,还可根据油箱液面与大气相通与否来划分,即开式闭式两种。开式油箱应用最广,油箱中液面和大气相通,为减少油液污染,油箱顶盖上应设置通气过滤器,使大气与油箱内的空气经过滤器相通。在潮湿区域所应用在油箱,通气过滤器上还应加设一定量的干燥剂

闭式油箱可再分为隔离式充电式两种。隔离式油箱又有带折叠器和带挠性隔离器两种结构,当液压泵工作时,折叠器或挠性隔离器收缩或膨胀,使液面保持大气压力,而外界空气又不与油箱内油液接触。一般折叠器或挠性隔离器的体积应比液压泵的最大流量值大25%以上。为防止油箱内液面压力低于大气压力,需另外安装低压报警器、自动停机装置自动紧急补油装置

充电式油箱中,油箱应完全封闭,通入经过滤和干燥的空气,充气压力(比大气压稍高)由减压阀所设定,通常为0.05~0.07MPa为防止压力不当,应设置安全阀、电接触式压力表报警器。由于提高油箱压力以增加了油液中空气的含量,因此充压油箱仅用于确实必要的特殊场合(如喷气客机液压系统等)。

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