液压与气动课程设计说明书(4)

（d）阀板应进行耐压试验，在正常工作压力的1.3倍时，各接口及堵头处不得有泄漏。

我们设计的阀板草图初步如下：

具体工作图见A0图纸

四、油箱的设计

在开式传动的油路系统中，油箱是必不可少的。它的作用是：贮存油液，净化油液，使油液的温度保持在一定范围内，以及减少吸油区油液中气泡的含量。因此，进行油箱设计时，要考虑油箱的容积、油液在油箱中的冷却和加热、油箱内的装置和防噪音等问题。 1.油箱有效容积的确定 （1）油箱的有效容积。

油箱应贮存液压装置所需要的液压油，液压油的贮存量与液压泵的流量有直接关系，在一般情况下，油箱的有效容积可以用经验公式确定：

V1?KQ (L) ,

式中，V1 ——油箱的有效容积（L）； Q ——油泵的额定流量（L/min）； K ——系数

低压系统 K=2~4 中压系统 K=5~7 高压系统 K=6~12

所设计液压系统为低压系统，故取K=3；根据《液压传动指导书》表5-4，选出油泵为单级叶片泵YB-80，故Q=80L/min。所以算得有效容积V1 =240L，根据《液压袖珍手册》表23-122，取有效容积V1为油箱公称容量250L。

（2）油箱容积的验算。

油路系统的功率损失是造成油路系统发热的主要原因，当液压油温度升高后，会引起油液粘度下降，从而导致液压元件性能变化，寿命降低已经液压油老化。因此，液压油必须在油箱中得到冷却，以保证液压系统正常工作。对系统的总发热功率H进行估算。 H=N(1-η) （kW）， 式中，η——系统的总功率； N——泵输入功率（kW）

所设计的液压系统，机械功率ηm =0.9，容积功率ηV =0.95，N=10kW（由表5-4查得），得到η=0.86。所以算得总发热功率H=1.4kW。

油路系统的散热，主要靠油箱表面散热，油箱的散热功率H0 可用下式进行估算：

H0 =KAΔT（kW），

式中，K——油箱的散热系统

(kW/m?℃);

2 A——油箱的散热面积（m2）； ΔT——系统温升值（℃）

油箱的散热系数与周围环境有关，取值范围大致为： 通风良好时

K?(15~17.5)?10?3；取K?17.5?10?3

系统温升值指的是油路系统达到热平衡时，油温与周围环境温度的差值。为了保证油路系统正常工作，对油温有一定限制。

油箱的结构尺寸即油箱三个边的比例，不但要保证油箱的有效容积，还必须考虑油箱在机械设备中的位置，当两者发生矛盾时，后者是确定尺寸的主要影响因素。当油箱单独放置时，油箱三边尺寸比例一般为1:1:1~1:2:3之间，为了避免油液外溢，油面的高度应为油箱高度的0.8左右。此时，可用下式估算油箱的散热面积。

A?0.0653V12 （m2），

式中，V1 ——油箱的有效容积 （L） 代入计算得A≈3.0 m2 液压系统的热平衡条件：

机器在长期连续工作条件下，应保持系统的热平衡，其平衡式为：

H-H0 =0， H-KAΔT=0， 温升 ΔT=

HKA℃

代入算得ΔT=26℃≤30~50℃，符合表3-32所给的允许值，故不用增加冷却器。

选取油箱三边的尺寸为1:1:1，油箱的边长（内腔）a=

V1=

250L=6.3dm3 =630mm。

油箱的结构设计

进行油箱结构设计时，首先要考虑的是油箱的刚度，其次要考虑便于换油和清洗油箱以及安装和拆卸油泵装置，当然，油箱的结构应该尽量简单，以利于密封和降低造价。

（1）油箱体。油箱体一般由A3钢板（现已用Q235取代）焊接

而成，钢板厚度3~6mm，取油箱侧壁厚度为3mm。油箱分为固定式和移动式两种，选取固定式。油箱侧壁上安装液位指示器、电加热器和冷却器；油箱底面与基础面的距离一般为150~200mm，考虑到所占用的空间，取150mm。油箱下部焊接等边角钢作为底脚，其厚度为油箱侧壁厚度的2~3倍。

中、小型油箱箱体侧壁为整块钢板，大型油箱在与隔板垂直的一个侧壁上常常开清洗孔，以便于清洗油箱。

（2）油箱底部。油箱底部一般为倾斜状，以便于排油，底部最低处有排油口，要注意排油口与基础面的距离一般不得小于150mm。

焊接结构油箱，箱底用A3钢板（现已用Q235取代），其厚度等于或稍大于箱体侧壁钢板的厚度，取其为4mm。

（3）油箱隔板。为了使吸油区和压油区分开，便于回油中的杂质的沉淀，油箱中常设置隔板。隔板的安装方式主要有两种，这里选取回油区的油液按一定方向流动，既有利于回油中的杂质、气泡的分离，又有利于散热。

隔板的位置，一般使吸油区的容积为油箱容积的

134212~13，隔板的高

度，约为最低油面的（或油液面的）。隔板的厚度等于或稍大于油箱侧壁厚度，取6mm。

（4）油箱盖。油箱盖多用铸铁或钢板两种材料制造。在油箱盖上应考虑有下列通孔：吸油管孔、回油管孔、通大气孔（孔口应有空气滤清器或气体过滤装置）、测温孔、带有滤油网的注油口，以及安装液压集成装置的安装孔。