某型裝載機(jī)液壓油箱的改進(jìn)設(shè)計(jì)

（廣西柳工機(jī)械股份有限公司，廣西 柳州 545007）

裝載機(jī)作為一種重要的工程機(jī)械設(shè)備已廣泛應(yīng)用在煤礦、礦山、沙土等復(fù)雜工況。液壓油箱作為很重要的輔助部件，具有儲(chǔ)存和散熱系統(tǒng)循環(huán)所需的油液，分離油液中雜質(zhì)沉淀污物和消除油液中的氣泡等功能[1~2]。其結(jié)構(gòu)的合理性直接影響到系統(tǒng)油液循環(huán)穩(wěn)定性、液壓元件的壽命和整機(jī)的可靠性。本文對(duì)液壓油箱進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)舊件的拆解分析，對(duì)箱體的結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和驗(yàn)證，取得了明顯的效果，對(duì)裝載機(jī)液壓油箱設(shè)計(jì)有指導(dǎo)的意義。

1 目前液壓油箱存在的問(wèn)題及原因

圖1為裝載機(jī)裝載機(jī)液壓油箱示意圖。在裝載機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，需要不停的提升和下降動(dòng)臂，因此，頻繁出現(xiàn)瞬時(shí)的大量回油。由于回油室隔板2與上蓋板8之間留有間隙，所以回油室7與箱體4之間是連通的，而不是密閉的空間，所以當(dāng)動(dòng)臂下降的時(shí)候，大量的油回到回油室，油液夾雜空氣進(jìn)入油箱底部，并產(chǎn)生大量的氣泡，泵吸收帶有氣泡的液壓油會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，并對(duì)泵體有氣蝕的危害，減小泵的壽命，加速液壓油的污染。

圖1裝載機(jī)液壓油箱改進(jìn)前結(jié)構(gòu)示意圖

目前液壓油箱存在問(wèn)題的原因是：回油鋼管3與隔板6布置不合理，當(dāng)大量的油液通過(guò)回油鋼管3進(jìn)到箱體4時(shí)，隔板6并不能有效的擋住油液的沖擊，因而也會(huì)產(chǎn)生氣泡，產(chǎn)生氣泡的情況如圖2。另外，回油鋼管3遠(yuǎn)離隔板6，當(dāng)系統(tǒng)中的油液回到油箱時(shí)，回油沒(méi)有冷卻就被重新吸入系統(tǒng)中，造成系統(tǒng)油溫高，影響了液壓元件及密封件的壽命。

圖2液壓油箱回油氣泡多

2 氣泡對(duì)系統(tǒng)的危害

氣泡對(duì)系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)在：

（1）對(duì)系統(tǒng)工作產(chǎn)生不良影響。在液壓系統(tǒng)中，油液是動(dòng)力的傳遞介質(zhì)[1]，當(dāng)大量的油液回到油箱時(shí)，如果有氣泡產(chǎn)生，氣泡破裂會(huì)使液壓元件“氣蝕”，產(chǎn)生噪聲，從而液壓油壓縮性增大，工作不穩(wěn)定，使得工作效率下降。另外，回油有氣泡會(huì)加速液壓油氧化、變質(zhì)。

（2）會(huì)造成油溫升高。液壓油工作的正常溫度，一般要求小于80°，過(guò)高的油溫會(huì)使油液粘度降低，液壓元件的泄漏量會(huì)大量的增加，從而降低了液壓系統(tǒng)的可靠性，加速密封件老化，增加了維修成本。

3 改進(jìn)措施

為了減少液壓油箱回油氣泡多及油溫高的問(wèn)題，為此對(duì)液壓油箱的回油室進(jìn)行了改善，使焊接工藝得到了改進(jìn)，避免了回油室密封性的問(wèn)題，并且對(duì)回油鋼管的位置進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，使回油鋼管浸在油面以下，延長(zhǎng)油液在液壓油箱中的停留時(shí)間。改進(jìn)后液壓油箱結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。

圖3 改進(jìn)后液壓油箱結(jié)構(gòu)示意圖

3.1 回油室結(jié)構(gòu)改進(jìn)

圖4為改進(jìn)后回油室隔板結(jié)構(gòu)示意圖?；赜褪腋舭遄龀梢粋€(gè)U字形的結(jié)構(gòu)，在焊接油箱時(shí)，先把回油室隔板3與箱體7焊接一圈，確保其密封，然后再把上蓋板2與回油室隔板3焊接，這樣保證回油室的每個(gè)面都可以密封焊接，因此改進(jìn)后的液壓油箱回油室就是一個(gè)密閉的腔體，當(dāng)油液從回油室回流到油箱的時(shí)候，避免空氣混入，減少氣蝕的產(chǎn)生，降低噪音及振動(dòng)。

圖4改進(jìn)后回油室隔板結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 回油鋼管改進(jìn)

改變回油鋼管4的位置，隔板5焊接在回油鋼管4下部，把回油鋼管4上層油液與下層油液隔開(kāi)，并且回油鋼管沒(méi)入液面以下，如圖5，當(dāng)油液循環(huán)回到油箱的時(shí)候，先經(jīng)過(guò)隔板的阻擋，利于熱油與冷卻油的混合及散熱，避免了回油在沒(méi)有冷卻就被重新吸入系統(tǒng)中造成油溫過(guò)高的問(wèn)題。

圖5 改進(jìn)前后液壓油箱回油鋼管結(jié)構(gòu)示意圖

此外，通過(guò)上面的改進(jìn)還需要保持油箱油位的正常高度，保持油液的清潔度，及時(shí)更換到期的油液。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)液壓油箱的拆解分析，綜合試驗(yàn)效果，找出了油箱產(chǎn)生氣泡及溫度高的原因，并針對(duì)原因?qū)τ拖溥M(jìn)行了改進(jìn)，提出了防止氣泡的具體措施，改進(jìn)后的液壓油箱使用效果良好，解決了裝載機(jī)在使用過(guò)程中回油產(chǎn)生氣泡的問(wèn)題，降低了液壓油的溫度及泵的氣蝕，降低了液壓油的污染，提高了用戶的滿意度。

[1]李壯云.液壓元件與系統(tǒng)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[2]許福玲，陳堯明.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[3]李玉琳.液壓元件與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1991.