第6章 油箱熱交換器

1、1液壓技術(shù)液壓技術(shù) 6-油箱油箱 講授講授: : 6 - 油箱油箱n 一、油箱的功用與分類一、油箱的功用與分類n 1.油箱的主要功用：油箱的主要功用：n 是儲(chǔ)油、散熱、分離油中空氣、沉淀是儲(chǔ)油、散熱、分離油中空氣、沉淀油中的雜質(zhì)。油中的雜質(zhì)。 6 - 油箱油箱n油箱用于貯存液油箱用于貯存液壓設(shè)備工作所需的潔壓設(shè)備工作所需的潔凈油液，在油箱內(nèi)，凈油液，在油箱內(nèi)，應(yīng)將空氣、水和顆粒應(yīng)將空氣、水和顆粒雜質(zhì)從油液中分離出雜質(zhì)從油液中分離出來。來。油箱大小取決于油箱大小取決于實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)于固定式液壓系統(tǒng)，可固定式液壓系統(tǒng)，可將將3 5分鐘內(nèi)液壓泵分鐘內(nèi)液壓泵輸出流量作為確定油輸出流

2、量作為確定油箱大小依據(jù)；而對(duì)于箱大小依據(jù)；而對(duì)于移動(dòng)式液壓系統(tǒng)，油移動(dòng)式液壓系統(tǒng)，油箱通常僅按系統(tǒng)所需箱通常僅按系統(tǒng)所需最大油量來確定。最大油量來確定。 6 - 油箱油箱 6 - 油箱油箱 6 - 油箱油箱油箱的基本功能：油箱的基本功能：、儲(chǔ)存油液、儲(chǔ)存油液、散掉系統(tǒng)累積的熱量、散掉系統(tǒng)累積的熱量、促進(jìn)液中空氣的分離、促進(jìn)液中空氣的分離、沉淀油液中的污垢及雜質(zhì)、沉淀油液中的污垢及雜質(zhì) 6 - 油箱油箱 6 - 油箱油箱n 2. 對(duì)油箱的要求：對(duì)油箱的要求：n 1).油箱的作用主要是儲(chǔ)油，油箱必須能夠盛放油箱的作用主要是儲(chǔ)油，油箱必須能夠盛放 系統(tǒng)中的全部油液。系統(tǒng)中的全部油液。n 2).具有沉

3、淀油液中的污物，使?jié)B入油液中的空具有沉淀油液中的污物，使?jié)B入油液中的空 氣逸出，分離水分的作用；氣逸出，分離水分的作用；n 3). 能夠散發(fā)油液工作時(shí)產(chǎn)生的熱量能夠散發(fā)油液工作時(shí)產(chǎn)生的熱量n 4). 油箱上部應(yīng)有通氣孔油箱上部應(yīng)有通氣孔，n 5).便于油箱中元件和附件的安裝和更換，以便便于油箱中元件和附件的安裝和更換，以便 于裝油和排油。于裝油和排油。 6 - 油箱油箱n 3.油箱的分類：油箱的分類：n按油箱液面是否與大氣相通，可分為：按油箱液面是否與大氣相通，可分為：n 開式油箱；開式油箱；n 閉式油箱。閉式油箱。n 閉式油箱閉式油箱用于水下和高空無穩(wěn)定氣壓或?qū)び糜谒潞透呖諢o穩(wěn)定氣壓或?qū)?/p>

4、工作穩(wěn)定性與噪聲有嚴(yán)格要求之處；作穩(wěn)定性與噪聲有嚴(yán)格要求之處；n 開式油箱開式油箱廣泛用于一般的液壓系統(tǒng)。廣泛用于一般的液壓系統(tǒng)。n二、油箱容積的確定二、油箱容積的確定n 初步設(shè)計(jì)時(shí)，油箱的有效容積（一般液面高度占初步設(shè)計(jì)時(shí)，油箱的有效容積（一般液面高度占油箱高度油箱高度80）可按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定）可按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定 n式中式中 V 油箱的有效容積，單位為或油箱的有效容積，單位為或L；n 液壓泵的流量，單位為或；液壓泵的流量，單位為或； n 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，單位為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，單位為min，n 其數(shù)值為：低壓系統(tǒng)：其數(shù)值為：低壓系統(tǒng)： =24min；n 中壓系統(tǒng)：中壓系統(tǒng)： =57 min；n 中高壓

5、或高壓大功率系統(tǒng)：中高壓或高壓大功率系統(tǒng)： =612min。 6 - 油箱油箱pVqpq 6 - 油箱油箱n 三、油箱的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)要點(diǎn)三、油箱的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)要點(diǎn) n 對(duì)功率較大且連續(xù)工作的液壓系統(tǒng)，必要時(shí)還應(yīng)迸對(duì)功率較大且連續(xù)工作的液壓系統(tǒng)，必要時(shí)還應(yīng)迸行熱平衡計(jì)算，以最后確定油箱的有效容積。行熱平衡計(jì)算，以最后確定油箱的有效容積。 n l回油管回油管n 2泄油管泄油管n 3吸油管吸油管n 4通氣孔通氣孔n 5安裝板安裝板n 6隔板隔板n 7油塞油塞n 8濾油器濾油器n 9端蓋端蓋n 10油位器油位器n 11注油器注油器n 12箱體箱體 6 - 油箱油箱n （l）基本結(jié)構(gòu)）基本結(jié)構(gòu) ；n （2）

6、油箱應(yīng)有足夠的容量）油箱應(yīng)有足夠的容量 ；n （3）吸、回油管與泄油管設(shè)置）吸、回油管與泄油管設(shè)置吸油管安裝過濾器，以使泵吸油管安裝過濾器，以使泵 吸入清潔油液；吸入清潔油液；n （4）為防止油液被污染）為防止油液被污染 ；n （5）為了排凈存油和清洗油箱）為了排凈存油和清洗油箱 ；n （7） 箱體側(cè)壁應(yīng)設(shè)置油位指示裝置箱體側(cè)壁應(yīng)設(shè)置油位指示裝置 ；n （8） 油箱要安裝熱交換器油箱要安裝熱交換器 ；n （9） 油箱應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度油箱應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度 ；n （10） 油箱內(nèi)壁加工。油箱內(nèi)壁加工。 6 - 油箱油箱電動(dòng)機(jī)和液壓泵吸油區(qū)隔板回油區(qū)放油閥最低油位指示最高油位指示蓋板注油濾油

7、器空氣過濾器獨(dú)立式油箱結(jié)構(gòu)示意圖通氣孔上的空氣濾清器工作原理及實(shí)物圖 6 - 油箱油箱 液位計(jì)液位計(jì) 6 - 油箱油箱 空氣過濾器空氣過濾器空氣過濾器要定期更換，因?yàn)椋嚎諝膺^濾器要定期更換，因?yàn)椋簄 液壓系統(tǒng)對(duì)雜質(zhì)非常敏感，如液壓系統(tǒng)對(duì)雜質(zhì)非常敏感，如：灰塵：灰塵 ，沙子，液體和氣體。，沙子，液體和氣體。n堵塞的通氣濾芯會(huì)導(dǎo)致油箱內(nèi)堵塞的通氣濾芯會(huì)導(dǎo)致油箱內(nèi)壓力升壓力升 高。高。n油箱壓力升高可能會(huì)導(dǎo)致進(jìn)出油箱壓力升高可能會(huì)導(dǎo)致進(jìn)出油箱的油箱的 液壓油管破裂。液壓油管破裂。18液壓技術(shù)液壓技術(shù) 6-熱交換器熱交換器 講授講授: :張曉軍張曉軍 6- 熱交換器熱交換器n 液壓系統(tǒng)的工作溫度一般希

8、望保持在液壓系統(tǒng)的工作溫度一般希望保持在3050的范圍之內(nèi)，最高不超過的范圍之內(nèi)，最高不超過65，最低不低于，最低不低于15。液壓系統(tǒng)如依靠自然冷卻仍不能使油溫控制。液壓系統(tǒng)如依靠自然冷卻仍不能使油溫控制在上述范圍內(nèi)時(shí)，就須安裝冷卻器；反之，如環(huán)境在上述范圍內(nèi)時(shí)，就須安裝冷卻器；反之，如環(huán)境溫度太低無法使液壓泵啟動(dòng)或正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就須安溫度太低無法使液壓泵啟動(dòng)或正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就須安裝加熱器。裝加熱器。 6- 熱交換器熱交換器n 一、冷卻器一、冷卻器n 一般說來，一般說來， 由于油箱散熱面積不夠，由于油箱散熱面積不夠， 必須采用油冷卻器必須采用油冷卻器來抑制油溫有如下三個(gè)原因：來抑制油溫有如下三個(gè)原

9、因：n n (1） 因機(jī)械整體的體積和空間使油箱的大小受到限制。因機(jī)械整體的體積和空間使油箱的大小受到限制。 n (2） 因經(jīng)濟(jì)原因，因經(jīng)濟(jì)原因， 需要限制油箱的大小等。需要限制油箱的大小等。 n (3） 要把液壓油的溫度控制得更低。要把液壓油的溫度控制得更低。 n 油冷卻器可分成水冷式和氣冷式兩大類油冷卻器可分成水冷式和氣冷式兩大類。 6- 熱交換器熱交換器 -冷卻器冷卻器n 1. 水冷式油冷卻器水冷式油冷卻器n 水冷式油冷卻器通常采用殼管式油冷卻器。水冷式油冷卻器通常采用殼管式油冷卻器。 它它是由一束小管子（冷卻管）裝置在一個(gè)外殼里所構(gòu)是由一束小管子（冷卻管）裝置在一個(gè)外殼里所構(gòu)成的。成的

10、。 6- 熱交換器熱交換器 -冷卻器外形及安裝位置冷卻器外形及安裝位置 6- 熱交換器熱交換器 -冷卻器冷卻器 6- 熱交換器熱交換器 -冷卻器冷卻器 6- 熱交換器熱交換器 -冷卻器冷卻器n 對(duì)于這種冷卻器對(duì)于這種冷卻器，其冷卻方式為在管，其冷卻方式為在管路中循環(huán)冷卻水，從路中循環(huán)冷卻水，從而使工作油液冷卻。而使工作油液冷卻。 液壓設(shè)備工作溫度不應(yīng)超過液壓設(shè)備工作溫度不應(yīng)超過50 60 oC，因?yàn)闇囟冗^高會(huì)使油液，因?yàn)闇囟冗^高會(huì)使油液粘度降低，從而易導(dǎo)致油液老化。粘度降低，從而易導(dǎo)致油液老化。與空氣冷卻方式比較，在水冷卻方與空氣冷卻方式比較，在水冷卻方式中，由于其需要冷卻劑，因此，式中，由于

11、其需要冷卻劑，因此，水冷卻方式成本較高，且易于腐蝕水冷卻方式成本較高，且易于腐蝕。水冷卻方式適應(yīng)于最大溫差為。水冷卻方式適應(yīng)于最大溫差為35 oC的場(chǎng)合的場(chǎng)合 6- 熱交換器熱交換器n 近來出現(xiàn)一種翅片管式冷卻器，水管外面增加了許多橫向近來出現(xiàn)一種翅片管式冷卻器，水管外面增加了許多橫向或縱向的散熱翅片，大大擴(kuò)大了散熱面積和熱交換效果。，它或縱向的散熱翅片，大大擴(kuò)大了散熱面積和熱交換效果。，它是在圓管或橢圓管外嵌套上許多徑向翅片，其散熱面積可達(dá)光是在圓管或橢圓管外嵌套上許多徑向翅片，其散熱面積可達(dá)光滑管的滑管的810倍。橢圓管的散熱效果一般比圓管更好。倍。橢圓管的散熱效果一般比圓管更好。 n 翅

12、片管式冷卻器翅片管式冷卻器 6- 熱交換器熱交換器n 2. 氣冷式油冷卻器氣冷式油冷卻器n 氣冷式冷卻器的構(gòu)造，由風(fēng)扇和許多帶散熱片氣冷式冷卻器的構(gòu)造，由風(fēng)扇和許多帶散熱片的管子所構(gòu)成。油在冷卻管中流動(dòng)，風(fēng)扇使空氣穿的管子所構(gòu)成。油在冷卻管中流動(dòng)，風(fēng)扇使空氣穿過管子和散熱片表面，過管子和散熱片表面， 以冷卻液壓油。其冷卻效以冷卻液壓油。其冷卻效率較水冷低，率較水冷低， 但如果在冷卻水不易取得或水冷式但如果在冷卻水不易取得或水冷式油冷卻器不易安裝的場(chǎng)所，有時(shí)還必須采用氣冷式油冷卻器不易安裝的場(chǎng)所，有時(shí)還必須采用氣冷式，尤以行走機(jī)械的液壓系統(tǒng)使用較多。，尤以行走機(jī)械的液壓系統(tǒng)使用較多。 6- 熱交

13、換器熱交換器n 回油管路中回油管路中工作油液可采用工作油液可采用風(fēng)扇冷卻。風(fēng)扇冷卻。 空氣冷卻方空氣冷卻方式具有安裝簡(jiǎn)單式具有安裝簡(jiǎn)單和成本低的優(yōu)點(diǎn)和成本低的優(yōu)點(diǎn)，但其不足就在，但其不足就在于風(fēng)扇有噪聲于風(fēng)扇有噪聲 6- 熱交換器熱交換器 -加熱器加熱器n二、加熱器二、加熱器n 液壓系統(tǒng)的加熱一般常采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能按需要液壓系統(tǒng)的加熱一般常采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能按需要自動(dòng)調(diào)節(jié)最高和最低溫度的電加熱器。這種加熱器的安自動(dòng)調(diào)節(jié)最高和最低溫度的電加熱器。這種加熱器的安裝方式是用法蘭盤橫裝在箱壁上，發(fā)熱部分全部浸在油裝方式是用法蘭盤橫裝在箱壁上，發(fā)熱部分全部浸在油液內(nèi)。加熱器應(yīng)安裝在箱內(nèi)油液流動(dòng)處，以有利于熱量液內(nèi)。加熱器應(yīng)安裝在箱內(nèi)油液流動(dòng)處，以有利于熱量的交換。的交換。 6- 熱交換器熱交換器 -加熱器加熱器n 加熱器安裝位置加熱器安裝位置 6- 熱交換器熱交換器 -加熱器加熱器n 加熱器通常用加熱器通常用來確保工作油液快來確保工作油液快速達(dá)到最佳工作溫速達(dá)到最佳工作溫度。加熱器或預(yù)加度。加熱器或預(yù)加熱器用于加熱或預(yù)熱器用于加熱或預(yù)加熱工作油液。加熱工作油液。 如果工作油液如果工作油液粘度太高，則會(huì)導(dǎo)粘度太高，