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液壓系統(tǒng)油箱故障與油箱設(shè)計
1、油箱溫升嚴(yán)重
油箱起著一個“熱飛輪”的作用，可以在短期內(nèi)吸收熱量，也可以防止處于寒冷環(huán)境中的液壓系統(tǒng)短期空轉(zhuǎn)被過度冷卻，但油箱的主要矛盾還是溫升。嚴(yán)重的溫升會導(dǎo)緻液壓系統(tǒng)多種故障。
(1)引起油箱溫升嚴(yán)重的原因。
①油箱設(shè)置在高溫輻射源附近，環(huán)境溫度高。如注塑機為熔融塑料，用一套大功率的加熱裝置正提供了這種環(huán)境，容易導(dǎo)緻液壓油溫度升高。
②液壓系統(tǒng)的各種壓力損失，如溢流損失、節(jié)流損失、管路的沿程損失和局部損失等，都會轉(zhuǎn)化為熱量造成油液溫升。
③油液黏度選擇不當(dāng)，過高或過低。
④油箱設(shè)計時散熱面積不夠等。
(2)解決溫升嚴(yán)重的辦法。
①盡量避??熱源，但塑料機械（例如注塑機、擠塑機等）因要熔融塑料，一定存在一個熱源。
②正確設(shè)計液壓系統(tǒng)，如系統(tǒng)應(yīng)有卸載回路，采用壓力、流量和功率匹配回路以及蓄能器等高效液壓系統(tǒng)等，減少溢流損失、節(jié)流損失和管路損失，減少發(fā)熱溫升。
③正確選擇液壓元件，努力提高液壓元件的加工精度和裝配精度，減少洩漏損失、容積損失和機械損失帶來的發(fā)熱現(xiàn)象。
④正確配管：減少因過細(xì)過長、彎曲過多、分支與彙流不當(dāng)帶來的沿途損失和局部損失。
⑤正確選擇油液黏度。
⑥油箱設(shè)計時，應(yīng)考慮有充分的散熱面積和容量容積。
2、油液氧化劣化
油箱內(nèi)油液産生氧化劣化與油液種類、使用溫度、休息時間以及氧化觸媒的存在有關(guān)。選擇油種時要根據(jù)工作條件和工作環(huán)境，選擇性能符合的油種和黏度，使用溫度在30～55℃。休息時間是指；
休息時間=參與循環(huán)油量(L)：液壓泵每分鍾流量(L/min)
休息時間不要太短，否則會加快油液氧化劣化。
3．油箱內(nèi)油液污染
油箱內(nèi)油液污染物有從外界侵入的，有內(nèi)部産生的，也有裝配時殘存的。
(1)裝配時殘存的。例如油漆剝落片、焊渣等。在裝配前必須嚴(yán)格清洗油箱內(nèi)表面，并要先嚴(yán)格去銹去油污，再油漆油箱內(nèi)壁。
(2)由外界侵入的。此時油箱應(yīng)注意防塵密封，并在油箱頂部安設(shè)空氣濾清器和大氣相通，使空氣經(jīng)過濾后再進入油箱?？諝鉃V清器往往兼做注油口，現(xiàn)已有標(biāo)準(zhǔn)件(EF型)出售。可配裝100目左右的銅網(wǎng)濾油器，以過濾加進油箱的油液；也有用紙芯過濾的，效果更好，但與大氣相通的能力差些，所以紙芯濾芯容量要大。
為了防止外界侵入油箱內(nèi)的污物被吸進泵內(nèi)，油箱內(nèi)要安裝隔闆，以隔??回油區(qū)和吸油區(qū)。通過隔闆，可延長回到油箱內(nèi)油液的停留時間，可防止油液氧化劣化；
另一方面也利于污物的沉淀。隔闆高度為油面高度的3/4，如圖1所示。
液壓油箱地闆應(yīng)傾斜，地闆傾斜程度視油箱的大小和使用油的黏度決定，一般在油箱地闆最低部位設(shè)置放油塞，使堆積在油箱地闆部的污物得到清除。吸油管離底部最高處的距離要在150mm以上，以防污物被吸人，如圖2所示。
(3)減少系統(tǒng)內(nèi)污物的産生。
①防止油箱內(nèi)凝結(jié)水分的産生。必須選擇足夠大容量的空氣濾清器，以使油箱頂層受熱的空氣盡快排出，避免在冷的油箱蓋上凝結(jié)成水珠掉落在油箱內(nèi)；另一方面大容量的空氣濾清器或通氣孔，可消除油箱頂層的空間與大氣的差異，防止因頂層低于大氣壓時，從外界帶進粉塵。
②使用防銹性能好的潤滑油，減少磨損物的産生和防銹。
4、油箱內(nèi)油液空氣泡難以分離
由于回油在油箱中的攪拌作用，易産生懸浮氣泡夾在油內(nèi)，若被帶人液壓系統(tǒng)會産生許多故障。為了防止油液氣泡在未消除前便被吸入泵內(nèi)，可采取圖3所示的方法。
(1)設(shè)置隔闆。隔??回油區(qū)與泵吸油區(qū)，回油被隔闆折流，流速減慢，利于氣泡分離并溢出油面，如圖3(a)所示。但這種方法分離氣泡較難，分離效率不高。
(2)設(shè)置金屬網(wǎng)。如圖3(b)所示，在油箱底部裝設(shè)一金屬斜網(wǎng)，當(dāng)金屬網(wǎng)與水平面的夾角a為20°時，并用60目網(wǎng)消泡，效果特佳。
(3)當(dāng)箱蓋上的空氣濾清器被污物堵塞后，也難以與空氣分離，此時還會導(dǎo)緻液壓系統(tǒng)工作過程中因油箱油面上下波動而在油箱內(nèi)産生負(fù)壓使泵吸人不良。所以此時應(yīng)拆??清洗空氣濾清器。
(4)其他消泡措施。除了上述消泡措施，并采用消泡性能好的液壓油之外，還可采取圖4所示的措施，以減少回油攪拌産生氣泡的可能性以及去除氣泡?？墒够赜徒?jīng)螺旋流槽減速后，消除使油箱油液産生攪拌而産生氣泡，利用金屬網(wǎng)的捕捉氣泡并除去氣泡的作用。
5、消除油箱振動和噪聲的對策
(1)減小和隔離振動。主要對液壓泵電機裝置使用減振墊、彈性聯(lián)軸器等措施，例如HL型彈性柱銷聯(lián)軸器、ZL型帶制動輪彈性柱銷聯(lián)軸器和滑塊聯(lián)軸器等。并注意電機與泵的安裝同軸度；油箱蓋闆、底闆、墻闆需有足夠的剛度；在液壓泵電機裝置下部墊以吸聲材料等；若液壓泵電機裝置與油箱分設(shè)，效果更好。實踐證明，回油管端離箱壁的距離不應(yīng)小于50mm，否則噪聲振動可能較大。另外，可用油箱保護罩等吸聲材料隔離振動和噪聲。
(2)減少液壓泵的進油阻力。泵有氣穴時，系統(tǒng)的噪聲級顯著增大。而泵的氣穴現(xiàn)象和輸出壓力脈動的發(fā)生，相當(dāng)明顯地受到進油阻力的影響。為了保證泵軸的密封和避免進油側(cè)發(fā)生氣穴，泵吸油口容許壓力的一般控制范圍是正壓力0.035MPa。另外，液壓油所能溶解的空氣量與液體壓力成正比。在大氣壓下空氣飽和的液體，在真空度下將成為過飽和液體而析出空氣，産生顯著的噪聲和振動。所以，有條件時盡量使用高位油箱。這樣既可對泵形成灌注壓力，又使空氣難以從油中析出。但是，增高油面的有效高度會使懸浮氣泡溢出油面變得困難一些，因而不要隨意加大。
(3)保持油箱比較穩(wěn)定的較低油溫。油溫升高會提高油中的空氣分離壓力，從而加劇系統(tǒng)的噪聲。故應(yīng)使油箱油溫有一個穩(wěn)定的較低值范圍(30～55℃)。
(4)油箱加罩殼，隔離噪聲液壓泵裝在油箱蓋以下，即油箱內(nèi)，也可隔離噪聲。
(5)在液壓油箱結(jié)構(gòu)上采用整體性防振措施。例如，油箱下地腳螺釘固牢于地面，油箱采用整體式較厚的電機泵座安裝底闆，并在電機泵座與底闆之間加防振材墊闆，在油箱薄弱環(huán)節(jié)加設(shè)加強筋等。
(6)努力減少噪聲輻射。例如，注意選擇聲輻射效率較低的材料（阻尼材料，包括阻尼涂層）；增大油箱的動剛度，以提高固有頻率并減少振幅，如加筋等。
(7)采用低噪聲油箱。如圖5所示，這種油箱的油經(jīng)擴散器減速后，可避免一般未裝擴散器時的回油攪拌油液所産生大量氣泡的現(xiàn)象；同時設(shè)置的消泡網(wǎng)又使回油經(jīng)消泡網(wǎng)捕捉，形成大氣泡后再上浮，經(jīng)此消泡的油流叉經(jīng)隔闆折流，最后進入吸油區(qū)后已基本變?yōu)闊o懸浮氣泡的平緩液流而被泵吸入系統(tǒng)，完全避免了空氣被吸入系統(tǒng)。
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