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續上文：
八、油箱的設計要點
油箱：在液壓系統中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質等作用。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣過濾器及液位計等。
油箱可分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結構簡單，安裝維護方便，液壓系統普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱，內充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設備中經常采用。
油箱的設計要點：
圖10為油箱簡圖。設計油箱時應考慮如下幾點。
1）油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統停止工作時應能容納系統中的所有工作介質；而工作時又能保持適當的液位。
2）吸油管及回油管應插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100μm左右的網式或線隙式過濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器。回油管口要斜切45°角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱。
3）吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠些，之間應設置隔板，以加大液流循環的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質的效果。隔板高度為液面高度的2/3～3/4。
圖10 油箱：1—液位計；2—吸油管；3—空氣過濾器；4—回油管；5—側板；6—入孔蓋；7—放油塞；8—地腳；9—隔板；10—底板；11—吸油過濾器；12—蓋板；
4）為了保持油液清潔，油箱應有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油及通氣一般都由一個空氣過濾器來完成。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設置放油閥。對于不易開蓋的油箱，要設置清洗孔，以便于油箱內部的清理。
5）油箱底部應距地面150mm以上，以便于搬運、放油和散熱。在油箱的適當位置要設吊耳，以便吊運，還要設置液位計，以監視液位。
6）對油箱內表面的防腐處理要給予充分的注意。常用的方法有：
① 酸洗后磷化。適用于所有介質，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。
② 噴丸后直接涂防銹油。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。因不受處理條件限制，大型油箱較多采用此方法。
③ 噴砂后熱噴涂氧化鋁。適用于除水-乙二醇外的所有介質。
④ 噴砂后進行噴塑。適用于所有介質。但受烘干設備限制，油箱不能過大。
考慮油箱內表面的防腐處理時，不但要顧及與介質的相容性，還要考慮處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經濟性，條件允許時采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。
液壓泵站的油箱公稱容量系列：
JB/T7938-1995，見表1。
表1 油箱容量JB/T7938-1995（L）
油箱容量與系統的流量有關，一般容量可取最大流量的3～8倍。另外，油箱容量大小可從散熱角度去設計。計算出系統發熱量與散熱量，再考慮冷卻器散熱后，從熱平衡角度計算出油箱容量。不設冷卻器、自然環境冷卻時計算油箱容量的方法如下。
1）系統發熱量計算 在液壓系統中，凡系統中的損失都變成熱能散發出來。每一個周期中，每一個工況其效率不同，因此損失也不同。一個周期發熱的功率計算公式為
式中 H——一個周期的平均發熱功率（W）；
T——一個周期時間（s）；
Ni——第i個工況的輸入功率（W）；
ηi——第i個工況的效率；
ti——第i個工況持續時間（s）。
2）散熱量計算 當忽略系統中其他地方的散熱，只考慮油箱散熱時，顯然系統的總發熱功率H全部由油箱散熱來考慮。這時油箱散熱面積A的計算公式為：式中 A——油箱的散熱面積（m2）；
H——油箱需要散熱的熱功率（W）；
△t——油溫（一般以55℃考慮）與周圍環境溫度的溫差（℃）；
K——散熱系數。與油箱周圍通風條件的好壞而不同，通風很差時K=8～9；良好時X=15～17.5；風扇強行冷卻時K=20～23；強迫水冷時K=110～175。
3）油箱容量的計算 設油箱長、寬、高比值為α：b：c，則邊長分別為αl、bl、cl、時，l的計算公式為：式中 A——散熱面積（m2）。
根據所選取的柱塞泵可知液壓泵的最大流量為：15L/min
則預算油箱的容積大概為液壓泵最大流量的3到8倍，即油箱的容積V不小于120L
油箱主要設計參數如圖3所示。一般油面的高度為油箱高h的0.8倍，與油直接接觸的表面算全散熱面，與油不直接接觸的表面算半散熱面，圖示油箱的有效容積和散熱面積分別為：圖3 油箱結構尺寸
V=0.8αbh （50） ； A1=1.6h（α+b）+1.5αb （51）
若A1求出，再根據結構要求確定α、b、h的比例關系，即可確定油箱的主要結構尺寸。
如按散熱要求求出的油箱容積過大，遠超出用油量的需要，且又受空間尺寸的限制，則應適當縮小油箱尺寸，增設其他散熱措施。
根據以上基本要求以及便于液壓泵站上個元件的布置確定的油箱的基本尺寸為：a=850mm:b=490mm:h=360mm，又油箱的厚度為10mm；
則油箱的體積為：V=(a-20)*(b-20)*(h-20)，油箱的油容積約為:V1=0.8*V。
九．液壓泵站的組裝和使用維護
1.液壓泵站的組裝：
1.1 液壓元件和管件的質量檢查
1、外觀檢查與要求：
（1）液壓元件的檢查：液壓元件的型號規格應與元件清單上一致；生產日期不宜過早，否則其內部密封件可能老化；各元件上的調節螺釘、手輪及其他配件應完好無損；電磁閥的電磁鐵、壓力繼電器的內置微動開關及電接觸式壓力表內的開關等應工作正常；元件及安裝底板或油路塊的安裝面應平整，其溝槽不應有飛邊、毛刺、棱角，不應有磕碰凹痕，油口內部應清潔；油路塊的工藝空封堵螺塞或球漲等堵頭應齊全并連接密封良好；油箱內部不能有銹蝕，通氣過濾器、液位計等油箱附件應并全，安裝前應清洗干凈。
（2）管件的檢查：油管的材質、牌號、通徑、厚度、壁厚和接頭的型號規格及加工質量均應符合設計要求及有關規定。
金屬材質油管的內外壁不得有腐蝕和傷口裂痕，表面凹入或有剝離層和結疤；軟管（膠管和塑料管）的生產日期不得過久。
管接頭的螺紋、密封圈的溝槽棱角不得有傷痕、毛刺或斷絲扣等現象；接頭體與螺母配合不的松動或卡澀。
2、液壓元件的拆洗與測試
液壓元件一般不宜隨便拆開，但對于內部污染或生產、庫存時間過久，密封件可能自然老化的液壓元件則應根據情況進行拆洗和測試。
（1）拆洗：液壓元件必須在熟悉其構造、組成和工作原理的基礎上進行。元件拆開時建議對各零件拆下的次序進行紀錄，以便拆息結束組裝時正確、順利的安裝。清洗時，一般應先用潔凈的煤油清洗，再用液壓系統中的工作油液清洗。不符合要求的零件和密封件必須更換。組裝時要特別注意不使個零件被再次污染和異物落入元件內部。此外，油箱、油路板及油路塊的通油孔道也必須嚴格清洗并妥善保管。
（2）測試：經拆洗的液壓元件應盡可能進行試驗，一些主要液壓元件的測試項目見表1。測試元件均應達到規定的技術指標，測試后應妥善保管，以防再次污染。
3.液壓元件和管道安裝
1.液壓原件的安裝
（1）液壓泵的安裝：液壓泵與原動機、液壓馬達與其拖動的主機工作機構間的同軸度偏差在0.1㎜以內，軸線間的傾角不得大于1°；不得用敲擊方式安裝聯軸器。
（2）液壓控制閥的安裝：方向閥一般應保持軸線水平安裝；各油口處的密封圈在安裝后應有一定壓縮量以防泄漏；固定螺釘應均勻擰緊（勿用錘子敲打或強行扳擰），不要擰偏，最后使罰的安裝平面與底板或油路塊安裝平面全部接觸。
2.管道安裝：在液壓系統中，管道的主要作用是傳輸載能工作介質。一般應在所連接的設備及各液壓裝置部件、元件等組裝、固定完畢后再進行管道安裝。安裝管道時應特別注意防振、防漏問題。
（1）管道敷設：管道敷設應變預裝拆和維護，并不妨礙生產人員行走及機電設備的運行和維護。橡膠軟管應遠離熱源或采取隔熱措施，并避免相互間與其他物體間產生磨擦，還應避免急彎，管道最小彎曲半徑應在10倍管徑以上。官長除滿足彎曲半徑和移動行程外，尚應留4%的余量。
（2）管道加工：在管道安裝過程中，應根據其尺寸、形狀及焊接要求加工管材。切割加工的管材端部應平整，無裂紋和重皮等缺陷；需彎曲加工的鋼質管道，彎管前要進行退火處理，以防彎管時起皺或變扁，彎曲半徑一般應大于管子外徑的3倍，彎制后的橢圓旅應小于8%；管端螺紋應與相配的螺紋的基本尺寸和公差標準一致，螺紋加工后應無裂紋和凹痕等缺陷；管子的焊接坡口形式、尺寸及接頭間隙可根據壁厚進行加工和組對。經加工而成的管道，應將切削、毛刺等去除干凈。
（3）管道焊接：應根據焊接對象的材質選用合適的焊接材料；管壁較厚的管道焊前應進行預熱。管道焊接完畢，要將焊縫及周圍的熔渣及飛濺物清理干凈，并進行耐壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5～2倍，試壓不合格的管道應進行補焊，同一部位的返修次數不宜超過3次。
（4）酸洗和循環沖洗
酸洗方法有以下兩種：
①槽式酸洗其工序流程為：脫脂 —水沖洗酸洗 — 水沖洗 —中和 —鈍化 —水沖洗 —干燥 —涂防銹油（劑）— 封口。
②循環酸洗，其工序流程為：水試漏 — 脫脂 —水沖洗 —酸洗 —中和 —鈍化 —水沖洗 —干燥 —涂防銹油（劑）—封口。
酸洗時應遵循有關規程。酸洗后，管道內壁應無附著物；用鹽酸、硝酸或硫酸洗時管道內壁呈灰白色；用磷酸酸洗時管道內壁呈灰黑色。
酸洗合格后，須在專用沖洗臺上將各段管子連接在一起進行循環沖洗。循環沖洗時，應當注意：應選用液壓泵、油箱、過濾器等元件適用的且與系統中所有密封件材質相容的沖洗液（油），其粘度宜低些；清洗液（油）諸如油箱前，應將有向內清洗干凈，不得有任何肉眼可見的污物；注入沖洗液時應經過濾，過濾精度不低于液壓系統要求的過濾精度。沖洗過程中宜輔以適當的敲擊或振動等，以加強沖洗效果；沖洗結束后，須將沖洗液（油）排除干凈；沖洗后應對沖洗質量進行檢驗，沖洗清潔度可用顆粒計數法監測。
4. 液壓泵站的使用與檢查
優質的液壓系統是針對無故障使用壽命長而設計的，它僅需要很少的維護。但是少量的維護對于得到無故障工作非常重要。實踐表明液壓系統失效、損壞等多數是由于污染、維護不足和油液選不當造成的。為保證液壓系統處于良好性能狀態，并延長其使用壽命，應對其合理使用，并重視對其進行日常檢查和維護。
4.1 使用的一般注意事項
液壓泵站使用中的注意事項如下：
1）低溫下，油溫應達到20℃以上才準許順序動作；油溫高于60℃是應注意系統的工作情況。
2）停機4h以上的設備，應先使液壓泵孔在運轉5min，再起動執行器工作。
3）各種液壓元件、輔助元件未經主管部門同意，不準私自調節火拆換。
4）液壓站出現故障時，不準擅自亂動，應通知有關部門分析原因并拆除。
4.2 檢查：液壓系統種類繁雜，各有其特定用途和使用要求。為了及時了解和掌握液壓站和整個系統的運行狀況，消除故障隱患，縮短為修周期，通常應采用點檢和定檢的方法對系統進行檢查。表2和表3分別列出了工業流水線中液壓設備的點檢和定檢的項目和內容，供參考。
螺釘及管接頭:定期緊固：10MPa以上系統，每月一次；10Mpa以下系統，每3個月一次，過濾器及通氣過濾器,定期檢查：一般系統每月一次；鑄造系統每半月一次（除另有規定者外）
油箱、管道、閥板,定期檢查：大修時檢查，密封件,按環境溫度、工作壓力、密封件材質等具體規定。
油污染度檢查:對已確定換油周期的設備，提前一周取樣化驗；對新換油，經1000h使用后，應取樣化驗；對精、大、稀設備用油，經600h取樣；取油樣須專用容器，并保證不受污染；取油樣須取正在使用的“熱油”不取靜止油；取油樣數量為300～500ml/次；按油料化驗單化驗；油料化驗單應納入設備檔案。
壓力表:按設備使用情況，規定檢驗周期。
高壓軟管:根據使用情況，規定更換時間。
電器控制部分:按電器使用維修規定，定期檢查維修。
液壓元件:根據使用工況，規定對泵、閥，馬達，缸等元件進行性能測定。盡可能采取在線測試辦法測定其主要參數。
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