大型液压站油箱的设计说明与要点

液压站油箱设计
一、 说明：
由机能方面而言，油箱容积(Oil tank capacity)越大越好，但以小型化和操作上的经济性等方面考量，却希望小一点為宜，且油箱须确保油液冷却、不溶物沉淀及空气释放…等功能，因此设计满足机能之油箱结构，则可作详细的讨论。
二、 设计要点：
1. 油箱结构：
一般採用抗腐蚀性钢材製作，且须考量油箱内表面防腐处理，并顾及与介质之相容性、处理后之可加工性及製造之经济性，条件允许时採用不銹钢製作是最理想的选择。
油箱必须有足够的容积，一方面须满足散热的要求，另一方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质，工作时又能保持适当的液位。因此油箱结构设计需具下述特点，以下针对其构成零件说明：
(1) 油箱本体：厚度3～4mm，若油箱容积超过320L，厚度取4~6mm，侧壁须安装油位计以掌控实际油位高度。
(2) 维修盖：於本体侧壁设计一或多个维修盖，须配合密合垫、螺栓组装，避免洩漏。其主要功用，便於清洗过滤器及油箱。
(3) 箱底：以倾斜的方式与壁板焊接成形，并於最低处安装洩油口，便於洩油。
(4) 吸油管及回油管应插入至最低液面以下，防止吸空和回油喷溅產生气泡。管口与箱底、箱壁距离不小於3倍管径。
(5) Drain油管：於液压系统中，作為压力控制阀等组件之泄油功用，设计时须注意不可插入油液下，防止背压对系统產生影响。
(6) 回油管口须斜切45°角并面向箱壁，增大回油管口之截面积，可减慢流速防止衝击箱底之沉积物。
(7) 吸油管末端可安装100μm之网式过滤器，防止大形异物吸入系统中，安装位置须利於过滤器的清洗与拆装。
(8) 空气呼吸器：防止油箱出现负压而设置的通气孔上须装空气滤清器，其容量至少為液压泵额定流量的2倍。
(9) 油箱盖：厚度為本体壁厚之3~4倍，製成凹状避免上方组件洩漏污染，并於盖上钻孔(含出回油管孔、注油口、通气孔以及安装液压集成装置的安装孔等)。
(10) 隔板：分隔吸油和回油区域，增加回油路径，有利於回油杂质沉淀、气泡分离及散热等优点。其高度至少取最低油位的1/2，最高不超过最高油位之3/4，厚度与本体壁厚相等。若考虑强制油空分离设计，其隔板高与液位同高，并於下方1/3处安装5mm2 mesh之不銹钢网，让油液通过时达到强制油空分离的效果。
2. 容积计算：
(1) 油箱容积与系统的流量有关，一般於间歇性操作的情况，其容积取泵浦最大流量的3倍(防火型液压油取5倍)，如泵浦每分鐘最大可提供50L的流量，则油箱容积须為150L。若属於连续性操作其容积必须再多2倍甚至3倍，即200~300L。容积為1000L以下，则油箱之外形、基础尺寸可参照DIN24339设计；容积為1000L以上，其长宽高比值取1：1：1至3：2：1之范围设计，亦可考虑增加补强板，以增加刚性。其计算式如下：
Vtot=n×Q
其中： Vtot：油箱容积(L)     Q：泵浦最大供油量(L)      n：倍数(矿物油n=3，防火性液压油n=5)
3. 其他要项：
(1) 油箱内回油集中部分及清污口附近宜装设磁性块，以吸附油液中的铁屑和带磁性颗粒
(2) 為运输安装方便，大、中型油箱应设吊耳。
(3) 油液温度建议在30～50℃范围内工作比较合适，最高不应超过60℃，最低不低於15℃。