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油箱的结构设计油箱yóuxiāng[fueltank]飞机上的或汽车上的装燃料的容器;尤指可用于增加航程或携带凝油用的副油箱或可丢弃的油箱油箱，液压术语，是液压系统中储存液压油或液压液的专用容器。油箱在液压系统中的主要功能是：1．储存系统工作循环所需要的油量；2．散发系统工作过程中产生的一部分热量；3．促进油液中的空气分离及消除泡沫；4．为系统提供元件的安装位置。油箱的容积必须能够储存停机时由重力而返回油箱的油液。并且要求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系统的工作回路。一油箱的作用（1）散发油液热量液压系统中的容积损失和机械损失导致油液温度升高。油液从系统中带回来的热量有很大一部分靠油箱壁散发到周围空气中。这就要求油箱有足够大的尺寸，尽量设置在通风良好的位置上，必要时油箱外壁要设置翘片来增加散热能力。（2）逸出空气液压系统低压区压力低于饱和蒸汽压、吸油管漏气或液位过低时由旋涡作用引起泵吸入空气、回油的搅动作用等都是形成气泡的原因。油液泡沫会导致噪声和损坏液压装置，尤其在液压泵中会引起气蚀。未溶解的空气可在油箱中逸出，因此希望有尽可能大的油液面积，并应使油液在油箱里逗留较长的时间。（3）沉淀杂质未被过滤器捕获的细小污染物，如磨损屑或油液老化生成物，可以沉落到油箱底部并在清洗油箱时加以清除。（4）分离水分由于温度变化，空气中的水蒸气在油箱内壁上凝结成水滴而落入油液中，其中只有很少数量溶解在油液里。未溶解的水会使油液乳化变质。油箱提供油水分离的机会，使这些游离水聚积在油箱中的最低点，以备清除。（5）安装元件在中小型设备的液压系统中，往往把液压泵组和一些阀或整个液压控制装置直接安装在油箱顶盖上。油箱必须制造的足够牢固以支撑这些元件。一个牢固的油箱还在降低噪声方面发挥作用。油箱的总类（6）整体式油箱是指在液压系统或机器的构件体内形成的油箱。以最小的空间提供最大的性能，并且通常提供特别整洁的外观。但是必须细心设计以克服可能存在的局部发热和噪声。（7）两用油箱是指液压有与机器中的其他目的用油的公用油箱。最大优点是节省空间，但是有几个局限性。油液必须满足液压系统对传动介质的要求。油液温度控制困难，对于总量减少了的油液来说存在着两个热源。（8）独立油箱是应用最为广泛的一类油箱，最常用于工业生产设备，通常做成矩形的，也有圆柱形的或油罐形的。独立油箱的热量主要通过油箱壁靠辐射和对流作用散发，因此油箱应该是尽可能窄而高的形状。液压泵吸油管在液面以下或以上穿过油箱侧壁进入油箱。二油箱的构造和设计要点油箱必须有足够大的容量，以保证系统工作时能够保持一定的液位高度；为满足散热要求，对于管路比较长的系统，还应考虑停车维修时能容纳油液自由流回油箱时的容量；在油箱容积不能增大而又不能满足散热要求时，需要设冷却装置。（1）设置过滤器。油箱的回油口一般都设置系统所要求的过滤精度的回油过滤器，以保持返回油箱的油液具有允许的污染等级，油箱的排油口（即泵的吸油口）为了防止意外落入油箱中的污染物，有时也装设吸油网式过滤器。犹豫这中过滤器侵入油箱的深处，不好清理，因此，即使设置过滤网目也是很低的，一般为60目一下。（2）设置油箱主要有口。油箱的排油口与回油口之间的距离应尽可能远些，管口都应插入最低油面之下，以免发生吸空和回油冲溅产生气泡。管口制成的斜角，以增大吸油及出油的截面，使油液流动时速变化不致过大。管口应面向箱壁。吸油管离箱底距离（D为管径），距箱边不小于3D。回油管距箱底距离。（3）设置隔板将吸、回油管隔开，使液流循环，油流中的气泡与杂质分离和沉淀。隔板结构有溢流式标准型、回油式及溢流式等几种。另外还可根据需要在隔板上安置滤网。（4）在开式油箱上部的通气孔上必须配置空气滤清器。兼作注油口用。油箱的注油口一般不从油桶中将油液直接注入油箱，而是经过滤车从注油口注入，这样可以保证注入油箱中的油液具有一定的污染等级。（5）放油孔要设置在油箱底部最低位置，使换油时油液和污物能顺利地从放油孔流出。在设计油箱时，从结构上应考虑清洗换油方便，设置清洗孔，以便于油箱内沉淀物的定期清理。（6）当液压泵和电动机安装在油箱盖板上时，必须设置安装板。安装板在油箱盖板上通过螺栓加以固定。（7）为了能够观察向油箱注入的油液上升情况和在系统工作过程中看见液位高度，必须设置液位计。（8）按GB/T3766-1983中5、2、3a规定：油箱的底部应离地面150mm以上，以便于搬移、放油和散热。（9）为了防止油液可能落在地面上，可在油箱下部或上盖附近四周设置油盘。油盘必须有排油口，以便于油盘的清洁。图1为油箱简图图11-液位器；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。为了保持油液清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上装有（10）空气过滤器，注油及通气一般都由一个空气过滤器完成。为便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最底处设置放油阀。对于不易于开盖的油箱，要设置清洗孔，以便于邮箱内部的清理。（11）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。（12）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。适用于一般矿物质油和合成液压油，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。三液压油箱设计时的注意事项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，使油液有足够的时间分离气泡，沉淀杂质，消散热量。隔板高度最好为油面高度的3/4.吸油管入口处要装粗过滤器。精滤油器与回油管管端在釉面最低时仍应没在油中，防止吸油时卷吸空气活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，宜使它出口处高出釉面，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的空气。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。注油器上要加滤网。防止油箱出现负压面设置的通气孔上须装空气滤清器。空气滤清器的容量至少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，以便于测温、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。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动机和其它液压件都要装在油箱上时邮箱顶盖要相应的加厚。7.邮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，不会漆。8.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的吸油虑不能外露，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（页面高度之战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，也就是必须保证有足够的油。一般采用经验公式V=（1.2～1.5）×（（0.2～0.33）*Qb+Qg），其中Qb是泵的流量，Qg是液压油缸的容量。四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