某重型汽车液压油箱的改进设计.pdf

使 用 维 修 汽 1 | 实 刚 技 术 AUTom01 3I LE APPLlED rr ECHNOL0GY 2 0 1 2 年 第5 期 2O1 2 0．5 某重型汽车液压油箱的改进设计 高军 陕西重型汽车有限公司，陕西西安7 1 0 2 0 0 摘要本文分析了某重型汽车车载液压动力系统失效的原因，介绍了液压油箱设计原则，并对 液压油箱进行 了改进设计 。 关键词 液压 系统 ；液压油箱 I mp r o v e De s i g n i n g f o r He a v y - d u t y Au t o mo b i l e Hy d r a u l i c T a n k Ga o J u n S h a a n x i h e a v y d u t y a u t o mo b i l e c o ． ，I t d ，x i a n 7 1 0 2 0 0 Abs t r a c t t h i s a r t i c l e a n a l y z e d t hei l mg r e a s o n o f h e a v y - d u t y a u t o mo b i l e h y d r a u l i c s y s t e m ， a n d i nt r o d u c e d d e s i g n ing p r inc i p l e o fh y d r a u l i c t a n k， a l s o r e de s i g n e d t he h y dra u l i c t a n k． Ke y wo r ds h y dr a u l i c s ys t e m ， h yd r a ul i c t a nk 引言 某军用改装越野汽车采用带绞盘的二类底盘 ， 上装装有随车 吊机 。考虑到随车 吊机与绞盘不会 同 时使用 ，为了简化系统，经与上装厂家协商后，随 车 吊机与绞盘共同使用同一动力系统，其 中包括从 同一个取力器获取动力，共 同使用一个液压油箱 。 在底盘 出厂时，底盘厂家对随车液压绞盘作了例行 的出厂试验 ，结果显示液压绞盘工作正常 。随后 ， 在上装厂家搭建完上装以后 ，上装厂家对随车吊机 作试验时发现 ，随车 吊机工作状态不稳定，不能完 全按照操作者的命令执行，很容易发生危险。 在接到上装厂家的反馈 以后 ，我们对整个 吊机 的工作环境 、状态进行了认真的分析 ，将 目标锁定 在液压油箱的结构上。 图 1 是原有的液压油箱结构 。 1 、液压油箱的设计要点 液压油箱设计一般遵循 以下价格原则 作者简介 高军， 助理工程师 ， 就职于陕西重型汽车有限公 司，研究领域为整车总布置及底盘零部件设计改进。 1 箱必须有足够大的容积 ，一般 为流量的 3 - 5 倍，以满足散热要求 ；停车时能容纳液压系统中所 有的油；而工作 时又保持适 当的油位要求等 ； 2 吸油管及回油管应插入最低油位 以下，以防 止吸油管吸入空气；回油管飞溅产生气泡 。管 口一 般与油箱底、箱壁的距离不小于管径的 3倍 。吸油 管应安装 8 0或 l O O u m 的网式或线隙式滤油器，安 装位置要便于装卸或清洗滤油器 。回油管 口斜切 4 5 。角并面向箱壁 ，以防回油冲击油箱底部的沉淀物。 1 ， 4 厂 、 ≯ 一～一 0 1 一 回油过滤器 2 一 回油管接口 3 一 隔板 4 一 加油口 5 一 吸油管 6 一 吸油滤油器 7 一 放油螺塞 图 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 9 汽车实用技术 2 0 1 2 年第 5 期 3 吸油管和回油管的距离尽可能远一点 ，中间 要设置隔板，使油液在油箱中流动速度缓慢一点， 时间长一点，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂 质的效果 。 4 为了保持油箱的清洁， 油箱应有密封的顶盖， 顶盖上应设有带滤油 网的注油口及 带空气滤清器的 通气孔，注油及通气一般都 由一个空气滤清器来完 成、为了便于放掉油油箱底应有一定倾斜度 ，最低 处设有放油阀。 5 箱壁上应考虑安装液面指示器、冷却器、加 热器及温度计等位置； 6 油箱也可 以设计成完全密封的充压式油箱， 用 以改善液压油泵的吸油状况。 2 、分析 2 ． 1根据以上的基本原则我们首先对油箱的容积进 行了核算 ； 油泵参数如下 排量5 0 ． 6 4 c 转 额定转速2 0 0 0 转／ 分 最高转速2 5 0 0转／ 分 最高工作压力1 8 MP a 额定工作压力1 0 2 ． 9牛 米 由于油箱的容积与系统的流量有关，一般容积 可取最大流量的 3 ～5 倍 。 根据以上参数计算油泵 的 流量 Q L n 5 0 ． 6 4 “ 2 0 0 0 1 0 1 ． 2 8 L 其中 Q为流量 ，L 为排量 ，n为额定转速1 所 以油箱的容积 V 3 5 Q 3 O 3 ． 8 4 5 o 6 ．4 L 由以上 的计算可知 ，油箱 的容积 V 至少应在 3 0 0 L以上。原有的液压油箱过小 ，不能满足系统散 热的要求 。从散热 的角度 出发，可以有 以下两种方 案来提高系统的散热效率 在系统 中增加独立的散热设备 根据热平衡条件进行计算 ，设 H1 J ／ h 为单位 时问内系统的总发热量；H2 J ／ h 单位 时间内散热 器的散热量；H3 J ／ h 为单位 时间内液压系统本身 由于温升所吸收的热量；H J ／ l 1 为单位时间内油 箱的散热量 ； 其 中H x 3 6 0 0 ’ 1 0 0 0 ’ Pe l 式 中P为油泵功率 k W 为单位时间输 出的有效功率 J ／ h ’ Pk “ ’ At J ／ h、 式中 为风扇风量 m3 ／ h P k 为空气密度 取 p 1 ．2 9 k g ／ m3 f、 r 、 p 为空气 比热容 取 P 1 0 0 8 J ／ k g K △ f 为散热温差 取 A t I O K 3 6 1 m 1 c 2 A t J ／ h 式中 C 】 为油箱材料的比热容 取 c 1 5 0 2 J ／ k g K c 2 为油液的比热容 取 c 2 1 6 7 4 - 1 8 8 3 ／ k g。 K ml ，m2 为油箱和油的质量 k g △ t 为每小时系统温度与环境位置之差 H KAA t J ／ h 式中K为油箱散热系数 J ／ m 2 h K ，其中 大小与环境有关 参见有关设计手册 A为油箱散热面积 系统温度与环境温度之差 一般取≤8 O ℃ 根据以上算法计算H 是否稍大于 一 一 ， 如果相差甚远，可以考虑增大或减小冷却器，直到 合适为止。 改变现有油箱的容积，增大油箱的散热能力 f 、 、 铲1 I I 、 - 一 5 0 0 1 一 回油过滤 器 2 一 回油 管接 口 3 - 隔板 4 - I1 油 口 5 一 吸油管 6 一 吸油滤油器 7 一 隔板 8 一 放油螺塞 图 2 原来液压油箱的长宽高尺寸分别为a 6 O O m m ， b 5 0 0 m m ，c 6 0 0 m m ，油箱的容积 V a I b c l 1 8 0 L 。 根据上文叙述的设计原则，图 2为新设计油箱 。 其 中a 2 1 2 0 0 m m， b 2 5 0 0 m m， C 2 6 0 0 m m， V2 a 2b 2c 2 3 6 0 L。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2年第 5期 高军某重型汽车液压油箱的改进设计 8 O 根据 以上 的分析 ，从减小系统的复杂性 ，增加 可靠性 的思路出发，我们选择 了加大油箱 的方案， 图 2是改进后油箱 的设计方案 。 2 _ 2油箱隔板的更改设计 l垒 l 3 在加大了油箱的容积后我们还对油箱 的隔板进 行 了重新设计。原油箱不但存在容积较小，散热差 外 ，还可能因为隔板 结构导致吸油管吸入气泡，使 得液压 管路 中压力下降，吊臂执行命令有误 。原油 箱隔板如 图 3 。从隔板结构可 以看 出经回油管回到 油箱的液压油可 以通过隔板 的上下和两侧面预留的 缺 口流到吸油管的一侧 ，油箱 中的气泡还没有完全 排掉就被吸入到吸油管中。 图 4为新设计的油箱隔板 ，隔板分为两块，将 油箱划分为三个空间。回油首先流进油箱 与第一块 隔板之间，经第一块 隔板上端的缺 口流入两块隔板 之间，后经第二块隔板的下端流入第二块 隔板与油 箱之间，也就是吸油 口所在位置，经过这样的流动 后 ，加长 了液压油流动的路径 ，增加 了液压油流动 的时间，可以较好 的保证气泡的排 出。 图 4 3 、结论 改进后再次安装调试 吊机，吊机工作正常。对 于液压系统来说，油箱的大小要严格的按照整个系 统液压油的流量确 定，同时也要满足散热方面的要 求 ，在油箱的尺寸受到限制时 ，可 以考虑增加其他 散热设备 。油箱的隔板 以及吸油口和回油 口的位置 设计都要考虑液有利于压油中气泡的排 出。 参考文献 [ 1 ]机械设计手册[ 第 5卷] ． 机械工业出版社． 1 9 9 2 ． 1 [ 2 ]液压工程手册． 北京理工大学出版社． 1 9 9 8 ． 1 2 [ 3 ]汽车工程手册【 设计篇]人民交通出版社． 2 0 0 1 ． 6 中国国内校车正式迈入新国标时代 文章来源于中国新闻网 在 1 6日举办的 2 0 1 2北京 国际道路运输、城市公交车辆及零部件展会上 ，中国国内第一款真正依据新 国标要求打造的专用校车宇通 Z K6 7 2 6 DX 3型幼儿校车正式亮相 。由此，中国国内校车制造业正式迈 入新国标时代。 据介绍，相比欧美 日等发达国家，中国的校车发展无论在经验 、管理 ，还是在市场规模 、技术方面 ， 都处于较落后水平 。5月 1日开始执行的中国校车新国标 包括 专用校车安全技术条件和 专用校车学 生座椅系统及其车辆固定件的强度两项强制性国家标准 ，着重突出了专用校车对于安全方面的要求，包 括实现安全管理 的要求、主动安全的要求 、被动安全的要求、人性化要求等四个核心要素，旨在提高中国 幼儿和中小学生在上下学途 中的乘车安全。 中国客车 “ 领头羊 ”宇通依托汽车业首家 “ 国家级技术 中心”研制 的此校车，力争在安全 电子系统、 结构安全系统、防火系统和安芯校车管理系统 的把关下，全方位保障 “ 人、车”安全 。校车配备 了标志灯 、 停车信号牌、软化处理的座椅和隔板、车 内急救箱配备 、录像监控系统等设施 。特别是 ，车头车尾均采用 刚性结构 ，在高速碰撞时可有效吸收碰撞产生的能量，减 小对车内人员的损伤，防止伤亡事故发生。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m