一 : 开式液压油箱设计方法

开式液压油箱设计方法

液压系统设计时，往往在系统原理及管路的配置上花费很多精力，但在液压油箱的设计时，很少有人去精心地设计，导致这样那样的不适用，从而影响系统性能的充分发挥。比如：如果油箱容积小了，系统运行一段时间后油温过高，油的粘度下降，泄漏增加；吸油滤油器配置不当，导致液压泵吸油不畅，泵易吸空，噪声大，易损坏等等。本文详细论述了如何确定油箱容积，如何配置油箱附件，并介绍了结构简单、易加工的一种油箱。

１ 油箱容量的确定

油箱容量包括油液容量和空气容量。油液容量是指油箱中的油液最多时，即液面在液位计的上刻度线时的油液体积。在最高液面以上要留出等于油液容量１０％～１５％的空气容量。

１．１ 根据经验初步确定

按经验，固定设备用油箱的油液容量应是系统液压泵流量的３～５倍，行走设备为 ０．５～１．５倍的泵流量。据有些国外资料介绍，油箱容量也可以用公式估算： Ｖ＝１．２～１．２５（０．２～０．３３×Ｑ＋ＥＺ）

式中：Ｖ——油箱总容量（Ｌ）（包括１０％～１５％的空气容量）

Ｑ——开式回路部分液压泵流量的总和（L / min）

ＥＺ——单作用液压缸的总容积（Ｌ）

如果系统中采用了冷却器，则油箱容量可以减小。

１．２ 根据热平衡条件验算

（１）已知单位时间内系统的总发热量Ｈ1（J / h）;

（２）单位时间内冷却器的散热量（如果有的话）Ｈ２＝Ｑａ·ρｋ·Ｃｐ·Δｔ（J / h）；

式中：Ｑａ——风扇风量（m3 / h）

ρｋ——空气密度（取ρｋ＝1.29kg/m3）

Ｃｐ——空气比热容（取Ｃｐ＝1008J/kg·K）

Δｔ——散热温差（取Δｔ＝１０Ｋ）

（３）单位时间内液压系统本身由于温升所吸收的热量

Ｈ３＝（ｃ１ｍ１＋ｃ２ｍ２）ΔＴ （J / h）

式中：ｃ１——油箱材料的比热容

（取ｃ１＝502J/kg·K）

ｃ２——油液的比热容

（取ｃ２＝１６７４～１８８３J/kg·K）

ｍ１，ｍ２——油箱和油的质量（ｋｇ）

ΔＴ ——每小时系统温度与环境温度之差

（４）单位时间内油箱的散热量

Ｈ４＝ＫＡΔＴ （Ｊ/ｈ）

式中： Ｋ——油箱散热系数（Ｊ/ｍ２·ｈ·Ｋ），其大小与环境有关（参见有关设计手册） Ａ——油箱散热面积（ｍ２）

ΔＴ——系统温度与环境温度之差（一般取≤８０℃）

（５）验算Ｈ４是否稍大于Ｈ１－Ｈ２－Ｈ３，如果相差甚远，一方面可重新确定油箱容量，另一方面，可考虑增大或减小冷却器，直到合适为止。（为简单起见未计管路及元件表面的散热。）

此外，还要验算机器上所有液压缸全伸状态下，油箱的油位不低于最低允许油位；所有液压缸全缩时，油箱的油位不高于最高油位。

２ 油箱的结构设计

长期以来，液压油箱的结构型式，基本上是由矩形板折边压形成四棱柱，再用封板堵住两侧而构成，如图１所示。

端部封板及中间隔板由冲压成形，箱体是经四次压圆角，接头外焊接而成的。这种结构的液压油箱制造工艺较差，主要表现在箱体钢板下料时要求的精度较高；压形的反弹量因每次供货钢板的机械性能不同有所不同，导致箱体的圆角与衬板的半径吻合不良；不同机型上的液压油箱必须使用自己专用的一套压型模具。每套模具的体积大、造价高、利用率低。图２所示的液压油箱完全不用压形模，而是利用折边机折边成形。箱底面及端部，以及箱底面和侧面分别折成Ｕ形断面；再焊好加油口和中间隔板等附件后，扣合拼焊而成。这种结构的液压油箱具有以下优点：下料精度要求不高；对原材料机械性能适应力强；折边部位可随意调整，适合多品种小批量生产；不用模具，大大节省了费用，缩短了生产周期等等。这种结构的液压油箱，近年来被我们广泛应用在工程机械、建筑机械等行走机械上。

３ 油箱附件的配置及其注意事项

油箱附件的配置，一般是根据液压系统的要求来进行的，但不外乎包括空气滤清器、吸回油滤油器、液位液温计等等。

３．１ 空气滤清器

对开式油箱来说,空气滤清器是必备的。通常，它兼作注油口用，其容量一般按泵最大流量的１．５～２倍选取，以便即使在系统尖峰需要期间液面迅速下降时也能在油箱内保持大气压力。通常将它置于油箱的顶部，对行走机械，滤清器安放位置应考虑车辆爬最大坡度和下坡时不致使油液从其中溢出（见图３）。

３．２ 吸油滤油器

吸油滤油器一般作保护型过滤器用，用来保护液压泵不被较大颗粒污染物所损坏。常常安放在液压油箱的里面。

我们知道，在泵吸油口安放过滤器后，一定会使吸油阻力增加。有些变量泵，特别是某些负荷敏感泵，其吸油口的真空度是有严格要求的。为了达到所需的真空度要求，不装吸油滤油器。对于这种情况，则系统中设有回油滤油器。另外，液压油箱结构合理、清洗方便，能保证液压油箱较高的清洁度，也能保证泵不受大颗粒污染物的损害。

设有吸油滤油器的系统，为了满足液压泵吸油口真空度的要求，特别是需要冷启动的情

况下，可以从以下几个方面来做：

（１）适当增大过滤能力；

（２）吸油口尽可能的短而直；

（３）选择设计良好的过滤器；

（４）如果有可能，将液压油箱安装在泵吸油口以上；

（５）选择较小的液压油箱，以便在短期内达到操作温度和粘度。

吸油滤油器的过滤精度一般选择在４０～１２５μｍ之间较合适。

吸油滤油器通常有两种类型：只有滤芯的和有滤芯又有滤壳的。只有滤芯的滤油器成本低，缺点是：ａ 换滤芯时无法靠其自身封住油；ｂ 吸油口处真空度不能在滤油器上显示出来。带滤芯和滤壳的滤油器不仅有自封能力而且可方便地带有真空表，被应用得越来越广。 ３．３ 回油滤油器

回油滤油器一般作工作型过滤器用，常选用精滤器。

要获得最佳过滤能力，必须满足两个条件：

（１）Ｑｅｄ＞Ｑｓｈ。实际流量Ｑｓｈ不仅要考虑泵的最大流量，还要考虑不等面积液压缸、系统的蓄能器等因素。

（２）对于回油滤油器，在洁净状态下，自身总压差ΔＰｚ≤０．０５ＭＰａ。这个极限值可以保证滤油器在实际使用中达到流量及寿命的最佳化。ΔＰｚ为滤壳的压差ΔＰ１ｋ和滤芯的压差ΔＰ１ｘ之和。利用近似公式：

式中：ΔＰ１ｋ和ΔＰ１ｘ——根据滤油器流量特性曲线可查得

ρ——油的密度

υ——油的运动粘度

如果算得ΔＰｚ≤０．０５ＭＰａ则表示已选择到合适的滤油器规格。否则，要用下一个较大规格的滤油器来重新进行计算，直到上述条件满足为止。

过滤精度的确定：滤油器的过滤精度一般按液压设备中对清洁度要求最高的液压元件来确定。

安放位置：它可以被安放在油箱的顶部或侧面。但必须保证油液的出口始终淹没在液面以下，以防产生泡沫。

３．４ 液位、液温计

小型油箱液位计的最高刻度线对应油液最高位置，最低刻度线对应最低允许油位（为了确保液压泵不吸空，最低允许油位一般设在泵吸油口以上７５ｍｍ左右）。大型油箱，在最低允许油位处设一小液位计，或使用液位传感器。当液位达到最低允许油位时，发出报警信号，提醒操作者加油。液位计安放在便于观察的地方。

通讯地址：徐州工程机械研究所 江苏省徐州市金山桥开发区工业一区（221004）

二 : 液压油箱的设计要点

液压油箱的设计要点

图片：

油箱

油箱在液压系统中除了储油外，还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。油箱中安装有很多辅件，如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。

油箱可分为开式油箱和闭式油箱二种。开式油箱，箱中液面与大气相通，在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单，安装维护方便，液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱，内充一定压力的惰性气体，充气压力可达0.05MPa。如果按油箱的形状来分，还可分为矩形油箱和圆罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液压器件，所以被广泛采用；圆罐形油箱强度高，重量轻，易于清扫，但制造较难，占地空间较大，在大型冶金设备中经常采用。

2.1 油箱的设计要点

图10为油箱简图。设计油箱时应考虑如下几点。

1）油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求，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；而工作时又能保持适当的液位。

2）吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100μm左右的网式或线隙式过滤器，安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切45°角并面向箱壁，以防止回油冲击油箱底部的沉积物，同时也有利于散热。

3）吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些，之间应设置隔板，以加大液流循环的途径，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/3～3/4。

图10 油箱

1—液位计；2—吸油管；3—空气过滤器；4—回油管；5—侧板；6—入孔盖；7—放油塞；8—地脚；9—隔板；10—底板；11—吸油过滤器；12—盖板；

4）为了保持油液清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上装有空气过滤器，注油及通气一般都由一个空气过滤器来完成。为便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低处设置放油阀。对于不易开盖的油箱，要设置清洗孔，以便于油箱内部的清理。

5）油箱底部应距地面150mm以上，以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳，以便吊运，还要设置液位计，以监视液位。

6）对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。常用的方法有：

① 酸洗后磷化。适用于所有介质，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。

② 喷丸后直接涂防锈油。适用于一般矿物油和合成液压油，不适合含水液压液。因不受处理条件限制，大型油箱较多采用此方法。

③ 喷砂后热喷涂氧化铝。适用于除水-乙二醇外的所有介质。

④ 喷砂后进行喷塑。适用于所有介质。但受烘干设备限制，油箱不能过大。

考虑油箱内表面的防腐处理时，不但要顾及与介质的相容性，还要考虑处理后的可加工性、制造到投入使用之间的时间间隔以及经济性，条件允许时采用不锈钢制油箱无疑是最理想的选择。

工程机械液压油箱设计应注意的关键问题：

由于工程机械具有移动性的特点，所以其液压油箱的设计与普通液压油箱设计有所不同，下面就介绍下

在移动式工程机械液压油箱设计中应该注意的几个问题：

1.应当考虑工程机械爬坡时最低和最高油位需要同时满足在上坡和下坡时你的吸油滤不能外露，回油过

滤器和空气滤清器端盖处不能全部在油内；

2. 重量的平衡，保持整车合适的重心；

3. 良好的散热，确保油温不太高，因此要考虑安装的位置，整车的通风道设计；

4. 要考虑工况，防止油液漏出或者外界恶劣环境中脏东西的进入，比普通系统要求更苛刻；

5. 充分考虑布局，形状不一定规则，和相邻的部件要协调；

6.内壁防锈处理，一般采用酸洗磷化的方式。

7.油箱容积的设计计算，为了更好的沉淀杂质和分离空气,油箱的有效容积(液面高度只占油箱高度百分

之八十的油箱容积)一般取为液压泵每分钟排出的油液体积的2-7倍.当系统为低压系统时取2-4倍;当系统

为中高压时取5-7倍;对行走机械一般取2倍.也就是必许保证有足够的油。一般采用经验公式V=

（1.2~1.25）×（（0.2~0.33）*Qb+Qg），其中Qb是泵的流量，Qg是液压油缸的容量。

1.油箱的有效容积(油面高度为油箱高度80%时的容积)应根据液压系统发热、散热平衡的原则来计算，这项计算在系统负载较大、长期连续工作时是必不可少的。但对于一般情况来说，油箱的有效容积可以按液压泵的额定流量qp(L/min)估计出来。例如，适用于机床或其它一些固定式机械的估算式为：

V=ξqp (6-7)?

式中：V为油箱的有效容积(L)；ξ为与系统压力有关的经验数字：低压系统ξ=2～4，中压系统ξ=5～7，高压系统ξ=10～12。

2.吸油管和回油管应尽量相距远些，两管之间要用隔板隔开，以增加油液循环距离，使 液有足够的时间分离气泡，沉淀杂质，消散热量。隔板高度最好为箱内油面高度的3/4。吸油管入口处要装粗滤油器。精滤油器与回油管管端在油面最低时仍应没在油中，防止吸油时卷吸空气或回油冲入油箱时搅动油面而混入气泡。回油管管端宜斜切45°，以增大出油口截面积，减慢出口处油流速度，此外，应使回油管斜切口面对箱壁，以利油液散热。当回油管排回的油量很大时，宜使它出口处高出油面，向一个带孔或不带孔的斜槽(倾角为5°～15°)排油，使油流散开，一方面减慢流速，另一方面排走油液中空气。减慢回油流速、减少它的冲击搅拌作用，也可以采取让它通过扩散室的办法来达到。泄油管管端亦可斜切并面壁，但不可没入油中。

管端与箱底、箱壁间距离均不宜小于管径的3倍。粗滤油器距箱底不应小于20mm。

3.为了防止油液污染，油箱上各盖板、管口处都要妥善密封。注油器上要加滤油网。防止油箱出现负压而设置的通气孔上须装空气滤清器。空气滤清器的容量至少应为液压泵额定流量的2倍。油箱内回油集中部分及清污口附近宜装设一些磁性块，以去除油液中的铁屑和带磁性颗粒。

4.为了易于散热和便于对油箱进行搬移及维护保养，按GB3766—83规定，箱底离地至少应在150mm以上。箱底应适当倾斜，在最低部位处设置堵塞或放油阀，以便排放污油。按照GB3766—83规定，箱体上注油口的近旁必须设置液位计。滤油器的安装位置应便于装拆。箱内各处应便于清洗。

5.油箱中如要安装热交换器，必须考虑好它的安装位置，以及测温、控制等措施。

6.分离式油箱一般用2.5～4mm钢板焊成。箱壁愈薄，散热愈快〖ZW(Y〗有资料建议100L容量的油箱箱壁厚度取1.5mm，400L以下的取3mm，400L以上的取6mm，箱底厚度大于箱壁，箱盖厚度应为箱壁的4倍。〖ZW)〗。大尺寸油箱要加焊角板、筋条，以增加刚性。当液压泵及其驱动电机和其它液压件都要装在油箱上时，油箱顶盖要相应地加厚。

7.油箱内壁应涂上耐油防锈的涂料。外壁如涂上一层极薄的黑漆(不超过0.025mm 厚 度)，会有很好的辐射冷却效果。铸造的油箱内壁一般只进行喷砂处理，不涂漆。

三 : 液压油箱的设计要点

液压油箱的设计要点

图片：

油箱

油箱在液压系统中除了储油外，还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。［www.61k.com］油箱中安装有很多辅件，如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。

油箱可分为开式油箱和闭式油箱二种。开式油箱，箱中液面与大气相通，在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单，安装维护方便，液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱，内充一定压力的惰性气体，充气压力可达0.05MPa。如果按油箱的形状来分，还可分为矩形油箱和圆罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液压器件，所以被广泛采用；圆罐形油箱强度高，重量轻，易于清扫，但制造较难，占地空间较大，在大型冶金设备中经常采用。

2.1 油箱的设计要点

图10为油箱简图。设计油箱时应考虑如下几点。

1）油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求，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；而工作时又能保持适当的液位。

2）吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100μm左右的网式或线隙式过滤器，安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切45°角并面向箱壁，以防止回油冲击油箱底部的沉积物，同时也有利于散热。

3）吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些，之间应设置隔板，以加大液流循环的途径，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/3～3/4。

图10 油箱

1—液位计；2—吸油管；3—空气过滤器；4—回油管；5—侧板；6—入孔盖；7—放油塞；8—地脚；9—隔板；10—底板；11—吸油过滤器；12—盖板；

4）为了保持油液清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上装有空气过滤器，注油及通气一般都由一个空气过滤器来完成。为便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低处设置放油阀。对于不易开盖的油箱，要设置清洗孔，以便于油箱内部的清理。

5）油箱底部应距地面150mm以上，以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳，以便吊运，还要设置液位计，以监视液位。

6）对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。常用的方法有：

① 酸洗后磷化。适用于所有介质，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。

液压油箱 液压油箱的设计要点

② 喷丸后直接涂防锈油。（www.61k.com)适用于一般矿物油和合成液压油，不适合含水液压液。因不受处理条件限制，大型油箱较多采用此方法。

③ 喷砂后热喷涂氧化铝。适用于除水-乙二醇外的所有介质。

④ 喷砂后进行喷塑。适用于所有介质。但受烘干设备限制，油箱不能过大。

考虑油箱内表面的防腐处理时，不但要顾及与介质的相容性，还要考虑处理后的可加工性、制造到投入使用之间的时间间隔以及经济性，条件允许时采用不锈钢制油箱无疑是最理想的选择。

工程机械液压油箱设计应注意的关键问题：

由于工程机械具有移动性的特点，所以其液压油箱的设计与普通液压油箱设计有所不同，下面就介绍下

在移动式工程机械液压油箱设计中应该注意的几个问题：

1.应当考虑工程机械爬坡时最低和最高油位需要同时满足在上坡和下坡时你的吸油滤不能外露，回油过

滤器和空气滤清器端盖处不能全部在油内；

2. 重量的平衡，保持整车合适的重心；

3. 良好的散热，确保油温不太高，因此要考虑安装的位置，整车的通风道设计；

4. 要考虑工况，防止油液漏出或者外界恶劣环境中脏东西的进入，比普通系统要求更苛刻；

5. 充分考虑布局，形状不一定规则，和相邻的部件要协调；

6.内壁防锈处理，一般采用酸洗磷化的方式。

7.油箱容积的设计计算，为了更好的沉淀杂质和分离空气,油箱的有效容积(液面高度只占油箱高度百分

之八十的油箱容积)一般取为液压泵每分钟排出的油液体积的2-7倍.当系统为低压系统时取2-4倍;当系统

为中高压时取5-7倍;对行走机械一般取2倍.也就是必许保证有足够的油。一般采用经验公式V=

（1.2~1.25）×（（0.2~0.33）*Qb+Qg），其中Qb是泵的流量，Qg是液压油缸的容量。

液压油箱 液压油箱的设计要点

1.油箱的有效容积(油面高度为油箱高度80%时的容积)应根据液压系统发热、散热平衡的原则来计算，这项计算在系统负载较大、长期连续工作时是必不可少的。(www.61k.com］但对于一般情况来说，油箱的有效容积可以按液压泵的额定流量qp(L/min)估计出来。例如，适用于机床或其它一些固定式机械的估算式为：

V=ξqp (6-7)?

式中：V为油箱的有效容积(L)；ξ为与系统压力有关的经验数字：低压系统ξ=2～4，中压系统ξ=5～7，高压系统ξ=10～12。

2.吸油管和回油管应尽量相距远些，两管之间要用隔板隔开，以增加油液循环距离，使 液有足够的时间分离气泡，沉淀杂质，消散热量。隔板高度最好为箱内油面高度的3/4。吸油管入口处要装粗滤油器。精滤油器与回油管管端在油面最低时仍应没在油中，防止吸油时卷吸空气或回油冲入油箱时搅动油面而混入气泡。回油管管端宜斜切45°，以增大出油口截面积，减慢出口处油流速度，此外，应使回油管斜切口面对箱壁，以利油液散热。当回油管排回的油量很大时，宜使它出口处高出油面，向一个带孔或不带孔的斜槽(倾角为5°～15°)排油，使油流散开，一方面减慢流速，另一方面排走油液中空气。减慢回油流速、减少它的冲击搅拌作用，也可以采取让它通过扩散室的办法来达到。泄油管管端亦可斜切并面壁，但不可没入油中。

管端与箱底、箱壁间距离均不宜小于管径的3倍。粗滤油器距箱底不应小于20mm。

3.为了防止油液污染，油箱上各盖板、管口处都要妥善密封。注油器上要加滤油网。防止油箱出现负压而设置的通气孔上须装空气滤清器。空气滤清器的容量至少应为液压泵额定流量的2倍。油箱内回油集中部分及清污口附近宜装设一些磁性块，以去除油液中的铁屑和带磁性颗粒。

4.为了易于散热和便于对油箱进行搬移及维护保养，按GB3766—83规定，箱底离地至少应在150mm以上。箱底应适当倾斜，在最低部位处设置堵塞或放油阀，以便排放污油。按照GB3766—83规定，箱体上注油口的近旁必须设置液位计。滤油器的安装位置应便于装拆。箱内各处应便于清洗。

5.油箱中如要安装热交换器，必须考虑好它的安装位置，以及测温、控制等措施。

6.分离式油箱一般用2.5～4mm钢板焊成。箱壁愈薄，散热愈快〖ZW(Y〗有资料建议100L容量的油箱箱壁厚度取1.5mm，400L以下的取3mm，400L以上的取6mm，箱底厚度大于箱壁，箱盖厚度应为箱壁的4倍。〖ZW)〗。大尺寸油箱要加焊角板、筋条，以增加刚性。当液压泵及其驱动电机和其它液压件都要装在油箱上时，油箱顶盖要相应地加厚。

7.油箱内壁应涂上耐油防锈的涂料。外壁如涂上一层极薄的黑漆(不超过0.025mm 厚 度)，会有很好的辐射冷却效果。铸造的油箱内壁一般只进行喷砂处理，不涂漆。

四 : 开式液压油箱设计方法

开式液压油箱设计方法

液压系统设计时，往往在系统原理及管路的配置上花费很多精力，但在液压油箱的设计时，很少有人去精心地设计，导致这样那样的不适用，从而影响系统性能的充分发挥。[www.61k.com］比如：如果油箱容积小了，系统运行一段时间后油温过高，油的粘度下降，泄漏增加；吸油滤油器配置不当，导致液压泵吸油不畅，泵易吸空，噪声大，易损坏等等。本文详细论述了如何确定油箱容积，如何配置油箱附件，并介绍了结构简单、易加工的一种油箱。

１ 油箱容量的确定

油箱容量包括油液容量和空气容量。油液容量是指油箱中的油液最多时，即液面在液位计的上刻度线时的油液体积。在最高液面以上要留出等于油液容量１０％～１５％的空气容量。

１．１ 根据经验初步确定

按经验，固定设备用油箱的油液容量应是系统液压泵流量的３～５倍，行走设备为 ０．５～１．５倍的泵流量。据有些国外资料介绍，油箱容量也可以用公式估算： Ｖ＝１．２～１．２５（０．２～０．３３×Ｑ＋ＥＺ）

式中：Ｖ——油箱总容量（Ｌ）（包括１０％～１５％的空气容量）

Ｑ——开式回路部分液压泵流量的总和（L / min）

ＥＺ——单作用液压缸的总容积（Ｌ）

如果系统中采用了冷却器，则油箱容量可以减小。

１．２ 根据热平衡条件验算

（１）已知单位时间内系统的总发热量Ｈ1（J / h）;

（２）单位时间内冷却器的散热量（如果有的话）Ｈ２＝Ｑａ·ρｋ·Ｃｐ·Δｔ（J / h）；

式中：Ｑａ——风扇风量（m3 / h）

ρｋ——空气密度（取ρｋ＝1.29kg/m3）

Ｃｐ——空气比热容（取Ｃｐ＝1008J/kg·K）

Δｔ——散热温差（取Δｔ＝１０Ｋ）

（３）单位时间内液压系统本身由于温升所吸收的热量

Ｈ３＝（ｃ１ｍ１＋ｃ２ｍ２）ΔＴ （J / h）

式中：ｃ１——油箱材料的比热容

（取ｃ１＝502J/kg·K）

ｃ２——油液的比热容

（取ｃ２＝１６７４～１８８３J/kg·K）

ｍ１，ｍ２——油箱和油的质量（ｋｇ）

ΔＴ ——每小时系统温度与环境温度之差

（４）单位时间内油箱的散热量

Ｈ４＝ＫＡΔＴ （Ｊ/ｈ）

式中： Ｋ——油箱散热系数（Ｊ/ｍ２·ｈ·Ｋ），其大小与环境有关（参见有关设计手册） Ａ——油箱散热面积（ｍ２）

ΔＴ——系统温度与环境温度之差（一般取≤８０℃）

（５）验算Ｈ４是否稍大于Ｈ１－Ｈ２－Ｈ３，如果相差甚远，一方面可重新确定油箱容量，另一方面，可考虑增大或减小冷却器，直到合适为止。（为简单起见未计管路及元件表面的散热。）

油箱设计 开式液压油箱设计方法

此外，还要验算机器上所有液压缸全伸状态下，油箱的油位不低于最低允许油位；所有液压缸全缩时，油箱的油位不高于最高油位。(www.61k.com]

２ 油箱的结构设计

长期以来，液压油箱的结构型式，基本上是由矩形板折边压形成四棱柱，再用封板堵住两侧而构成，如图１所示。

端部封板及中间隔板由冲压成形，箱体是经四次压圆角，接头外焊接而成的。这种结构的液压油箱制造工艺较差，主要表现在箱体钢板下料时要求的精度较高；压形的反弹量因每次供货钢板的机械性能不同有所不同，导致箱体的圆角与衬板的半径吻合不良；不同机型上的液压油箱必须使用自己专用的一套压型模具。每套模具的体积大、造价高、利用率低。图２所示的液压油箱完全不用压形模，而是利用折边机折边成形。箱底面及端部，以及箱底面和侧面分别折成Ｕ形断面；再焊好加油口和中间隔板等附件后，扣合拼焊而成。这种结构的液压油箱具有以下优点：下料精度要求不高；对原材料机械性能适应力强；折边部位可随意调整，适合多品种小批量生产；不用模具，大大节省了费用，缩短了生产周期等等。这种结构的液压油箱，近年来被我们广泛应用在工程机械、建筑机械等行走机械上。

油箱设计 开式液压油箱设计方法

３ 油箱附件的配置及其注意事项

油箱附件的配置，一般是根据液压系统的要求来进行的，但不外乎包括空气滤清器、吸回油滤油器、液位液温计等等。（www.61k.com)

３．１ 空气滤清器

对开式油箱来说,空气滤清器是必备的。通常，它兼作注油口用，其容量一般按泵最大流量的１．５～２倍选取，以便即使在系统尖峰需要期间液面迅速下降时也能在油箱内保持大气压力。通常将它置于油箱的顶部，对行走机械，滤清器安放位置应考虑车辆爬最大坡度和下坡时不致使油液从其中溢出（见图３）。

３．２ 吸油滤油器

吸油滤油器一般作保护型过滤器用，用来保护液压泵不被较大颗粒污染物所损坏。常常安放在液压油箱的里面。

我们知道，在泵吸油口安放过滤器后，一定会使吸油阻力增加。有些变量泵，特别是某些负荷敏感泵，其吸油口的真空度是有严格要求的。为了达到所需的真空度要求，不装吸油滤油器。对于这种情况，则系统中设有回油滤油器。另外，液压油箱结构合理、清洗方便，能保证液压油箱较高的清洁度，也能保证泵不受大颗粒污染物的损害。

设有吸油滤油器的系统，为了满足液压泵吸油口真空度的要求，特别是需要冷启动的情

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况下，可以从以下几个方面来做：

（１）适当增大过滤能力；

（２）吸油口尽可能的短而直；

（３）选择设计良好的过滤器；

（４）如果有可能，将液压油箱安装在泵吸油口以上；

（５）选择较小的液压油箱，以便在短期内达到操作温度和粘度。[www.61k.com）

吸油滤油器的过滤精度一般选择在４０～１２５μｍ之间较合适。

吸油滤油器通常有两种类型：只有滤芯的和有滤芯又有滤壳的。只有滤芯的滤油器成本低，缺点是：ａ 换滤芯时无法靠其自身封住油；ｂ 吸油口处真空度不能在滤油器上显示出来。带滤芯和滤壳的滤油器不仅有自封能力而且可方便地带有真空表，被应用得越来越广。 ３．３ 回油滤油器

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回油滤油器一般作工作型过滤器用，常选用精滤器。

要获得最佳过滤能力，必须满足两个条件：

（１）Ｑｅｄ＞Ｑｓｈ。实际流量Ｑｓｈ不仅要考虑泵的最大流量，还要考虑不等面积液压缸、系统的蓄能器等因素。

（２）对于回油滤油器，在洁净状态下，自身总压差ΔＰｚ≤０．０５ＭＰａ。这个极限值可以保证滤油器在实际使用中达到流量及寿命的最佳化。ΔＰｚ为滤壳的压差ΔＰ１ｋ和滤芯的压差ΔＰ１ｘ之和。利用近似公式：

式中：ΔＰ１ｋ和ΔＰ１ｘ——根据滤油器流量特性曲线可查得

ρ——油的密度

υ——油的运动粘度

如果算得ΔＰｚ≤０．０５ＭＰａ则表示已选择到合适的滤油器规格。否则，要用下一个较大规格的滤油器来重新进行计算，直到上述条件满足为止。

过滤精度的确定：滤油器的过滤精度一般按液压设备中对清洁度要求最高的液压元件来确定。

安放位置：它可以被安放在油箱的顶部或侧面。但必须保证油液的出口始终淹没在液面以下，以防产生泡沫。

３．４ 液位、液温计

小型油箱液位计的最高刻度线对应油液最高位置，最低刻度线对应最低允许油位（为了确保液压泵不吸空，最低允许油位一般设在泵吸油口以上７５ｍｍ左右）。大型油箱，在最低允许油位处设一小液位计，或使用液位传感器。当液位达到最低允许油位时，发出报警信号，提醒操作者加油。液位计安放在便于观察的地方。

通讯地址：徐州工程机械研究所 江苏省徐州市金山桥开发区工业一区（221004）

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