某型裝載機液壓油箱的改進設計

（廣西柳工機械股份有限公司，廣西 柳州 545007）

裝載機作為一種重要的工程機械設備已廣泛應用在煤礦、礦山、沙土等復雜工況。液壓油箱作為很重要的輔助部件，具有儲存和散熱系統(tǒng)循環(huán)所需的油液，分離油液中雜質沉淀污物和消除油液中的氣泡等功能[1~2]。其結構的合理性直接影響到系統(tǒng)油液循環(huán)穩(wěn)定性、液壓元件的壽命和整機的可靠性。本文對液壓油箱進行研究，通過對舊件的拆解分析，對箱體的結構分析，進行相應的改進和驗證，取得了明顯的效果，對裝載機液壓油箱設計有指導的意義。

1 目前液壓油箱存在的問題及原因

圖1為裝載機裝載機液壓油箱示意圖。在裝載機進行生產作業(yè)時，需要不停的提升和下降動臂，因此，頻繁出現(xiàn)瞬時的大量回油。由于回油室隔板2與上蓋板8之間留有間隙，所以回油室7與箱體4之間是連通的，而不是密閉的空間，所以當動臂下降的時候，大量的油回到回油室，油液夾雜空氣進入油箱底部，并產生大量的氣泡，泵吸收帶有氣泡的液壓油會產生很大的噪音，并對泵體有氣蝕的危害，減小泵的壽命，加速液壓油的污染。

圖1裝載機液壓油箱改進前結構示意圖

目前液壓油箱存在問題的原因是：回油鋼管3與隔板6布置不合理，當大量的油液通過回油鋼管3進到箱體4時，隔板6并不能有效的擋住油液的沖擊，因而也會產生氣泡，產生氣泡的情況如圖2。另外，回油鋼管3遠離隔板6，當系統(tǒng)中的油液回到油箱時，回油沒有冷卻就被重新吸入系統(tǒng)中，造成系統(tǒng)油溫高，影響了液壓元件及密封件的壽命。

圖2液壓油箱回油氣泡多

2 氣泡對系統(tǒng)的危害

氣泡對系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)在：

（1）對系統(tǒng)工作產生不良影響。在液壓系統(tǒng)中，油液是動力的傳遞介質[1]，當大量的油液回到油箱時，如果有氣泡產生，氣泡破裂會使液壓元件“氣蝕”，產生噪聲，從而液壓油壓縮性增大，工作不穩(wěn)定，使得工作效率下降。另外，回油有氣泡會加速液壓油氧化、變質。

（2）會造成油溫升高。液壓油工作的正常溫度，一般要求小于80°，過高的油溫會使油液粘度降低，液壓元件的泄漏量會大量的增加，從而降低了液壓系統(tǒng)的可靠性，加速密封件老化，增加了維修成本。

3 改進措施

為了減少液壓油箱回油氣泡多及油溫高的問題，為此對液壓油箱的回油室進行了改善，使焊接工藝得到了改進，避免了回油室密封性的問題，并且對回油鋼管的位置進行了重新設計，使回油鋼管浸在油面以下，延長油液在液壓油箱中的停留時間。改進后液壓油箱結構見圖3。

圖3 改進后液壓油箱結構示意圖

3.1 回油室結構改進

圖4為改進后回油室隔板結構示意圖。回油室隔板做成一個U字形的結構，在焊接油箱時，先把回油室隔板3與箱體7焊接一圈，確保其密封，然后再把上蓋板2與回油室隔板3焊接，這樣保證回油室的每個面都可以密封焊接，因此改進后的液壓油箱回油室就是一個密閉的腔體，當油液從回油室回流到油箱的時候，避免空氣混入，減少氣蝕的產生，降低噪音及振動。

圖4改進后回油室隔板結構示意圖

3.2 回油鋼管改進

改變回油鋼管4的位置，隔板5焊接在回油鋼管4下部，把回油鋼管4上層油液與下層油液隔開，并且回油鋼管沒入液面以下，如圖5，當油液循環(huán)回到油箱的時候，先經過隔板的阻擋，利于熱油與冷卻油的混合及散熱，避免了回油在沒有冷卻就被重新吸入系統(tǒng)中造成油溫過高的問題。

圖5 改進前后液壓油箱回油鋼管結構示意圖

此外，通過上面的改進還需要保持油箱油位的正常高度，保持油液的清潔度，及時更換到期的油液。

4 結束語

通過對液壓油箱的拆解分析，綜合試驗效果，找出了油箱產生氣泡及溫度高的原因，并針對原因對油箱進行了改進，提出了防止氣泡的具體措施，改進后的液壓油箱使用效果良好，解決了裝載機在使用過程中回油產生氣泡的問題，降低了液壓油的溫度及泵的氣蝕，降低了液壓油的污染，提高了用戶的滿意度。

[1]李壯云.液壓元件與系統(tǒng)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2005.

[2]許福玲，陳堯明.液壓與氣壓傳動[M].北京:機械工業(yè)出版社，2007.

[3]李玉琳.液壓元件與系統(tǒng)設計[M].北京：北京航空航天大學出版社，1991.