大型液压站的设计细节与结构

设计细节
　1 箱顶结构
　　油箱的箱顶结构取决于它上面安装的元件。例如,如果液压泵吸油口布置在油箱内部液面以下,则箱顶应为或应有可拆卸的盖。箱盖及管子引出口之类的所有开口都要妥为密封。箱顶上安装液压泵组时,顶板的厚度应为侧板厚度的四倍,以免产生振动。液压泵组与箱顶之间应设置隔振垫。为了便于布置和维修,有时在箱顶上装设回油过滤器。
　　箱顶上一般要设置空气滤清器、注油口,空气滤清器通常为附带注油口的结构(图1),取下通气帽可以注油 ,放回通气帽即成空气滤清器。注油过滤器的网眼应小于250μ m,过流量应大于 10L/min。空气滤清器的过滤精度起码40μm,其通气量应是液压泵流量的2倍,以便在系统峰值流量期间液面迅速下降时,也能在油箱内部保持大气压力,或者保持通气压降不超过0.1kPa。空气滤清器气帽一般带有保险链用以预防通气帽跌落或丢失。周圈环境较脏时,应采用油浴式空气滤清器。当周围空气湿度较大时,比如在热带使用的液压设备,可采用空气干澡器(也称吸湿器)合用的注油通气器,它兼有除湿、收尘和注油的功能。
　　油箱箱顶上的螺纹孔应该用盲孔(不通孔),以防污染物落入油箱内。箱顶与箱壁的连接方式见(图2),其中方案D是可拆连接,其他为不可拆连接。另外,方案B、C、D都形成滴油盘来收集检修时滴落的油液(见图2)。
　　2 箱壁构成
　　对于钢板焊接的油箱,箱顶上安装液压泵组时,侧板厚度应适当加大。
　　当箱顶与箱壁之间为不可拆连接时,应在箱壁上至少设置一个清洗孔(俗称人孔)。清洗孔的数量和位置应便于用手清理油箱所有内表面。清洗口法兰盖板应该能由一个人拆装。法兰盖板应配有可以重复使用的弹性密封件。
　　为了便于搬运.应在油箱箱壁上方的四角焊接吊耳(也称吊环)。吊耳有圆柱形和钩形2种。圆柱形焊接吊耳及其尺寸见图3和表1,钩形焊接吊耳见图4和表2。图中d1、d为 直 径 , R 为 半 径 , L 、l 为 长 度 , b 为 宽 度 ,1h 、2h 、3h 为高度 ,S为厚度 ,1r 、2r 为半径件。
　　液位计通常为带有温度计的结构。液位计一般设在油箱外壁上,并近靠注油口,以便注油时观测液面。液位计的下刻线至少应比吸油过滤器或吸油管口上缘高出75mm,以防吸入空气。液位计的上刻线对应着油液的容量。液位计与油箱的连接处有密封措施。对于油温有严格要求的液压装置,可采用传感式液位温度计,它是利用灵敏度较高的双金属片的热胀冷缩原理来测量油温的。对于大型油箱则应设浮子式液面传感器以便在液面高度异常时,发出报警或保护的电信号。
　　3 箱底结构
　　应在油箱底部最低点设置放油塞(≥M18× 1.5),以便油箱清洗和油液更换。为此,箱底应朝向清洗孔和放油塞倾斜,倾斜坡度通常为1/25～1/20,这样可以促使沉积物(油泥或水)聚集到油箱的最低点。为了便于放油和搬运,应该把油箱架起来,油箱底部离开地面至少150mm。油箱应设有支脚。支脚应该有足够大的面积,以便可以用垫片和锲铁来调平。
　　4 隔板设计
　　为了延长油液在油箱中逗留的时间,促进油液在油箱中的环流,使更多的油液参与系统的循环,从而更好地发挥油箱的散热、除气、沉淀等功能,油箱中,尤其在油液容量超过100L的油箱中应设置内部隔板。隔板要把系统回油区与吸油区隔开,并尽可能使油液在油箱内沿着油箱壁环流。隔板缺口处要有足够大的过流面积,使环流流速为0.3～0.6m/s。隔板结构有溢流式标准型、溢流式和回流式等多种型式。溢流式隔板的高度不应低于液面高度的2/3;隔板下部应开有缺口,以使吸油侧的沉淀物经此缺口至回油侧,并经放油口排出。
　　5 管路配置
　　液压系统的管路要进入油箱并在油箱内部终结。
　　(l)吸油管和回油管。液压泵的吸油管和系统的回油管要分别进入由隔板隔开的吸油区和回油区,管端应加工成朝向箱壁的45°斜口,这样既可增加开口面积、又有利于沿箱壁环流。为了防止空气吸入(吸油管)或混入(回油管),以免搅动或吸入箱底沉积物。管口上缘至少要低于最低液面75mm,管口下缘至少离开箱底最高点50mm。
　　吸油管前必须安装粗过滤器,以清除较大颗粒杂质,保护液压泵。建议在回油管上安装精过滤器,以滤除细微颗粒杂质,保护液压元件。
　　(2)泄油管。泄油管应尽量单独接入油箱并在液面以上终结。如果泄油管通入液面以下,要采取措施防止出现虹吸现象。例如可在泄油管露出液面的部分开一个小孔。
　　(3)穿孔的密封。油管常从箱顶或箱壁穿过而进入油箱,穿孔处要妥为密封。最好在接口处焊出高出箱顶20mm的凸台,以免维修时箱顶上的污物落入油箱。
　　6 过滤器选用
　　过滤器的功用是过滤液压油液中的杂质,降低油液污染度,保证液压系统正常上作。由于液压系统的故障绝大多数由油液污染造成,而过滤器是保持油液清洁的主要手段,所以合理选择和设置液压系统中的过滤器显得非常重 要 。
　　在选择过滤器时,一方面要根据液压系统的技术要求,确定过滤器类型、过滤精度及尺寸规格,同时过滤器还应具有足够的通流能力,滤芯要有足够的强度和抗腐蚀性能,清洗和更换方便等。
　　7 油箱的材料和表面处理
　　多数油箱采用焊接方法获得。油箱的箱顶、箱壁、箱底、和隔板的常用材料为Q235A钢板 ,吊耳常用材料为 35钢。箱顶与箱壁常用可拆连接(例如箱壁内侧四周焊接角钢,箱顶放置在角钢上,并通过螺钉实现箱顶与箱壁的连接)。焊接而成的油箱须彻底清理以便清除所有泥上、切屑和毛刺、氧化皮。轻度锈蚀可用钢丝刷或砂轮机清理,严重锈蚀和氧化的表面应喷丸处理。涂漆方式取决于使用油液的种类。涂漆之前一般要磷化处理或喷丸,并用稀料等溶剂洗净脱脂后用压缩空气吹干。使用石油基液压油的钢板焊接油箱涂40μm以上的环氧底漆;长期存放或出口设备涂30μm以上的底漆和30μm以上的环氧面漆。使用乳化液或水乙二醇介质的油箱不涂漆,在磷化或喷丸处理后直接涂布防锈油。在预处理之后镀锌。
　　8 结语
　　过去认为,油箱有分离和沉积油液中污物的作用,但近期的液压系统污染控制理论,要求油箱不再是一个容污纳垢的场合,而要求在油箱中的油液本身是达到一定清洁度等级的油液,并以这样清洁的油液提供给液压泵和整个液压系统的工作回路,因此对油箱的设计、制造、运行和维护都应按照以上这些功能要求来实施。