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液压与气压传动
1.10.4 6.4 油箱

6.4 油箱

6.4.1 油箱的作用和种类

油箱的基本功能是储存工作介质、散发系统工作中产生的热量、分离油液中混入的空气、沉淀污染物及杂质。

按油面是否与大气相通,可将油箱分为开式油箱与闭式油箱。开式油箱广泛用于一般的液压系统;闭式油箱则用于水下和高空无稳定气压的场合。这里仅介绍开式油箱。

液压系统中的油箱有整体式和分离式两种。整体式油箱利用主机的内腔作为油箱,这种油箱结构紧凑,各处漏油易于回收,但增加了设计和制造的复杂性,维修不便,散热条件不好,且会使主机产生热变形。分离式油箱单独设置,与主机分开,减少了油箱发热和液压源振动对主机工作精度的影响,因此得到了普遍的应用,特别是应用在精密机械上。

6.4.2 油箱的基本结构、设计、使用和维护

1.油箱的基本结构

油箱的典型结构如图6-9所示。由图可见,油箱内部用隔板7、9将吸油管1与回油管4隔开。顶部、侧部和底部分别装有过滤网2、液位计6和排放污油的放油阀8。安装液压泵及其驱动电机的安装板5则固定在油箱顶面上。

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图6-9 油箱的典型结构

1—吸油管;2—过滤网;3—空气过滤器;4—回油管;

5—安装板;6—液位计;7、9—隔板;8—放油阀

此外,近年来又出现了充气式的闭式油箱,它与开式油箱的不同之处在于油箱是整个封闭的,顶部有一充气管,可送入0.05~0.07MPa过滤纯净的压缩空气。空气或者直接与油液接触,或者被输入到蓄能器式的皮囊内不与油液接触。这种油箱的优点是改善了液压泵的吸油条件,但它要求系统中的回油管、泄油管承受背压。油箱本身还须配置安全阀、电接点压力表等元件以稳定充气压力,因此它只在特殊场合下使用。

2.油箱的设计

在初步设计时,油箱的有效容量可按下述经验公式确定

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对功率较大且连续工作的液压系统,必要时还要进行热平衡计算,以此确定油箱容量。

下面根据图6-9所示的油箱结构图分述设计要点如下。

(1)泵的吸油管与系统回油管之间的距离应尽可能远些,管口都应插于最低液面以下,但与油箱底的距离要大于管径的2~3倍,以免吸空和飞溅起泡,吸油管端部所安装的滤油器,离箱壁要有3倍管径的距离,以便四面进油。回油管口应截成45斜角,以增大回流截面,并使斜面对着箱壁,以利于散热和沉淀杂质。

(2)在油箱中设置隔板,以便将吸油和回油隔开,迫使油液循环流动,以利于散热和沉淀。

(3)设置空气滤清器与液位计。空气滤清器的作用是使油箱与大气相通,保证泵的自吸能力,滤除空气中的灰尘杂物,有时兼作加油口,它一般布置在顶盖上靠近油箱边缘处。

(4)设置放油口与清洗窗口。将油箱底面做成斜面,在最低处设放油口,平时用螺塞或放油阀堵住,换油时将其打开放掉油污。为了便于换油时清洗油箱,大容量的油箱一般均在侧壁设清洗窗口。

(5)最高油面只允许达到油箱高度的80%,油箱底脚高度应在150mm以上,以便散热、搬移和放油,油箱四周要有吊耳,以便起吊装运。

(6)油箱正常工作温度应在15~66℃,必要时应安装温度控制系统,或者设置加热器和冷却器。