摘要:文章對液壓挖掘機的液壓系統(tǒng)中的油箱及油箱輔件從保證液壓系統(tǒng)清潔度方向的設計進行了簡闡述,包括油箱的基本功能,油箱參數(shù)的選擇,油箱的結構設計以及吸油濾芯,回油濾芯和呼吸器的選擇。
關鍵詞:油箱;清潔度;結構;吸油濾芯;回油濾芯;呼吸器
在挖掘機液壓系統(tǒng)中, 油箱的主要用途是儲存供系統(tǒng)工作循環(huán)的油量,散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的部分熱量,分離油液中混入的空氣,消除系統(tǒng)中泡沫?,F(xiàn)代的液壓系統(tǒng)污染控制理論,要求油箱不再是一個容納污染物的場合,而是要求油箱中的油液本身達到一定清潔度等級,并以這樣清潔度的油液提供給液壓泵和整個液壓系統(tǒng)的工作回路。因此油箱設計的好壞直接影響液壓系統(tǒng)的工作可靠性,尤其對液壓泵的壽命有重要影響。
1.油箱參數(shù)選擇:
1.1.挖掘機一般選擇頂置(相對于主泵)開式油箱,即油箱通過空氣濾清器與大氣相通,空氣濾芯精度≤40um;
1.2.油箱圍板厚度4-6mm,隔板厚度3-5mm。推薦值:小挖機型一般選擇4.5mm,中挖機型選擇5mm,大挖機型6mm;
1.3.油箱圍板材質:
推薦材質:Q35A、SS400(日本結構鋼標準)、08F。SS400相對于Q235A強度更好,這兩種材質一般用于中大型挖掘機;08F材質強度相對較弱,一般用于小型挖掘機,不推薦用于中大型挖掘機;
1.4.油箱容積確定:
按液壓泵每分鐘最大流量的0.5-1.5倍選取油箱容積,受系統(tǒng)工況和整機空間影響,小挖取大值,大挖取小值。推薦取值:0.8或1倍的主泵最大流量。
1.5.油箱容量:
油箱容量是指油面高度為油箱高度70%-80%時油箱所儲油液的容積,此時的液面高度稱之為標準液位,即游標尺的標準位置
2.油箱結構設計
2.1.油箱進回油口遠離,越遠越好;
2.2.回油管需斜切45°(采用油流由內向外時不需回油管),且管斜切口方向通常使出油流向箱壁而背離泵進油管;
2.3.回油管口應插于最低液面以下,但離油箱底和側邊要大于管徑的2~3倍;吸油管端部所安裝的濾油器,離箱壁要有3倍管徑的距離,以便四面進油;
2.4.回油腔為圓形時,回油腔內徑為濾芯外徑的1.5-2倍,推薦選大值降低回油背壓;回油腔為方形時,回油腔內表面與濾芯中心之間距離為濾芯半徑的1.5-2倍。
2.5.油箱需加隔板,隔板高度最好不要高于最低液面。
隔板主要作用:
2.5.1.分離進回、油,增加擾流、減小沖擊;
2.5.2.分離氣體,防止氣體進入系統(tǒng);
2.5.3.加強箱體強度;
2.6.油箱底部應設有放油塞,方便換油。油箱上的孔要便于拆卸,以方便清潔油箱,必要時還需增加額外的清潔孔;
2.7.油箱設計好后,需要對各極限位置進行驗證保證主泵不吸空,且油位不能超過油箱上表面。驗證參考值:爬坡35°、下坡25°;
2.8.油箱箱體焊接完成后須做密閉試驗,試驗壓力50±5KPa,試驗時間10min;
2.9.油箱處理:整體酸洗處理,內表面涂防銹油(防銹油成份必須與液壓油兼容);
2.10.油箱在裝配好后,不允許在進行焊接作業(yè),防止產(chǎn)生氧化膜污染油箱。
3.回油濾芯選擇
3.4.流量選擇:
根據(jù)系統(tǒng)流量、實際安裝空間和系統(tǒng)最大流量來選擇濾芯。系統(tǒng)最大流量一般用斗桿油缸大小腔面積之比乘以主泵流量來計算,該流量作為濾芯選擇流量的參考,來決定濾芯的最大通過流量,濾芯最大通過流量如果過小,濾芯壓損增大,抗沖擊能力差,濾芯性能下降快。
4.吸油濾芯選擇
4.1.過濾精度選擇:吸油過濾精度一般選擇100-180um;
4.2.濾芯材質:金屬網(wǎng)。一般選用黃銅網(wǎng)或不銹鋼;
4.3.濾芯初始壓力損失:
4.4.為了防止濾芯吸癟,造成泵吸空,吸油濾芯必須有足夠的強度,濾芯需做爆破試驗,爆破壓差≥1bar;
5.呼吸器選擇
5.6.呼吸器結構:
5.6.1.普通型:此種結構簡單,成本相對較低;
5.6.2.外排氣帶鎖型:此種結構將箱內呼出的氣體引出到車體以外,避免污染
5.6.3.手動排氣型:在系統(tǒng)需要維修時,可按動上端排氣閥,釋放油箱內部空氣,避免在維修主泵時,油箱漏油。
參考文獻:
[1] 金鐘振 . 挖掘機 . 上海 :上海交通大學出版社,2011
[2] 智潤芳 . 液壓系統(tǒng)開式油箱的設計及結構改進[J] . 機械工程與自動化 , 2005(6) .
[3] 雷天覺 . 新編液壓工程手冊 . 北京 :北京理工大學出版社,1998
[4] 李芝 . 液壓傳動[M] . 北京 :機械工業(yè)出版社,2002.