挖掘機液壓油箱及輔件的設計

摘要：文章對液壓挖掘機的液壓系統中的油箱及油箱輔件從保證液壓系統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

在挖掘機液壓系統中， 油箱的主要用途是儲存供系統工作循環的油量，散發系統工作中產生的部分熱量，分離油液中混入的空氣，消除系統中泡沫。現代的液壓系統污染控制理論，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的工作回路。因此油箱設計的好壞直接影響液壓系統的工作可靠性，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；

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，防止產生氧化膜污染油箱。

3.回油濾芯選擇

3.4.流量選擇：

根據系統流量、實際安裝空間和系統最大流量來選擇濾芯。系統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。一般選用黃銅網或不銹鋼；

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：

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