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液壓系統中風冷卻器的選用

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液壓系統中風冷卻器的選用

發布日期:2015-07-10 00:00 來源:http://www.virtual-byte.com 點擊:

淺談液壓系統風冷卻器的選用  

風冷式油冷卻器(簡稱風冷卻器)是一種以空氣為冷卻源的鋁合金板翅式熱交換器,其特點是熱交換器芯體的油通道和風通道均設換熱翅片,同體積比換熱面積大,傳熱效率高,以空氣為介質進行熱量交換。與水冷式散熱器相比,不僅安裝維護簡便,更可避免銅管爆裂造成的油水混合,對系統造成嚴重的毀壞。其次,對于需要變換工作地點的設備(如工程機械)來說,不需考慮水源的供應,不存在水循環系統的拆裝和重建,是應用日益廣泛的環保型產品。  目前,國內的風冷卻器生產廠家很多,型號也不盡相同,性能參數、安裝尺寸等出入較大,對用戶的選型和使用造成一定的困擾。在此,結合我廠開發生產和客戶使用的經驗,談幾點風冷卻器選用中應注意的問題,供大家參考并希望指正。  任何一款產品在設計的時候,首先考慮的是達成其功能性,或者說功能性是第一位的,這是設計最基本的要素,風冷卻器也一樣,給合常用設備液壓系統的油溫散熱要求,它的功能性著重體現在三個主要方面:

一、適用壓力;二、適用流量;三、換熱效率。選用風冷卻器時,這三個方面必須同時滿足,才算基本達到你的使用要求。下面就從這三個方面展開談談。  一、適用的壓力  通常指允許最大的工作壓力,或稱設計壓力。風冷卻器屬于壓力容器,在液壓系統中,只適合用于回路的回油冷卻,所以要根據回路的最大壓力來選用風冷卻器。為什么只用于回油冷卻呢?暫且不論油溫升高的成因,就風冷卻器本身而言,其散熱主體(換熱芯)的耐壓能力是有限度的,板翅式鋁合金換熱芯的耐壓能力取決于其材質物理性能、結構和加工工藝。比方說,結構和加工工藝相同,材質也一樣,油通道材料的厚度不同,耐壓能力也不同,越厚耐壓力越高。板翅式鋁合金風冷卻器的設計壓力一般小于3.5Mpa,基于成本和實用性等原因通常是小于2.0Mpa,國外同行設計壓力多為1.6 Mpa,均遠小于油路的最大工作壓力。顯然,壓力過高會導致換熱芯爆裂損壞。    市面上流通的風冷卻器產品,設計壓力一般分為三級:1,1.0Mpa(如AF系列);2,2.0Mpa(如AH系列);3,  3.5Mpa。設計壓力1.0Mpa的僅適用于變量葉片泵的泄油冷卻。  考慮到液壓系統回路壓力不穩定以及回油瞬間可能產生的高壓脈沖,為確保風冷卻器的使用壽命,生產產商強烈推薦----優先采用獨立循環的冷卻方式。獨立循環就是風冷卻器不再接到工作液壓系統的回路中,而是設置一個單獨的冷卻回路,即加裝一個冷卻泵,直接從油箱吸取高溫的液壓油,經風冷卻器冷卻后直接送回油箱,這樣就可避免回油壓力過高而損壞風冷卻器了。獨立循環冷卻泵的流量通常選取小于液壓油容積的三分之一。  當需要接于定量泵的回油冷卻時,設計人員應考慮到液壓系統中回油壓力的不穩性,將風冷卻器聯接于溢流閥的回油口,并于風冷卻器的進、出油口之間并聯一個開啟壓力0.5Mpa的背壓閥,這是正確使用的方法(見下圖示)。當用于變量泵的泄油冷卻時,由于其壓力通常小于1Mpa,只要流量合適,那么直接接于變量泵泄油口便可以了。筆者遇到這樣一個案例:一個客戶將一臺型號為AH0608TL(適用壓力2.0M0pa,流量50L/min)接于一臺快進--工進--快退的工作機上,結果在機械調試的過程中就發現換熱芯漏油,一看油通道爆開了。該客戶原來使用水冷卻器,應用戶要求改用風冷卻器,由于風冷卻器是直接接于回油路中,并沒有加裝背壓閥,而且系統回油速度很快,回油產生的脈沖壓力過高瞬間就將風冷卻器擊爆了。

溫升高的成因,就風冷卻器本身而言,其散熱主體(換熱芯)的耐壓

能力是有限度的,

板翅式鋁合金換熱芯的耐壓能力取決于其材質物理

性能、

結構和加工工藝。

比方說,

結構和加工工藝相同,

材質也一樣,

油通道材料的厚度不同,耐壓能力也不同,越厚耐壓力越高。板翅式

鋁合金風冷卻器的設計壓力一般小于

3.5Mpa

,基于成本和實用性等

原因通常是小于

2.0Mpa,

國外同行設計壓力多為

1.6 Mpa

,均遠小于

油路的最大工作壓力。顯然,壓力過高會導致換熱芯爆裂損壞。

  

 

市面上流通的風冷卻器產品,設計壓力一般分為三級:

1

,

1.0Mpa(

AF

系列

)

;

2

,

2.0Mpa(

AH

系列

)

;

3,  3.5Mpa

。設計壓

1.0Mpa

的僅適用于變量葉片泵的泄油冷卻。

 

考慮到液壓系統回路壓力不穩定以及回油瞬間可能產生的高壓

脈沖,

為確保風冷卻器的使用壽命,

生產產商強烈推薦

----

優先采用

獨立循環的冷卻方式

。

獨立循環就是風冷卻器不再接到工作液壓系統

的回路中,而是設置一個單獨的冷卻回路,即加裝一個冷卻泵,直接

從油箱吸取高溫的液壓油,

經風冷卻器冷卻后直接送回油箱,

這樣就

可避免回油壓力過高而損壞風冷卻器了。

獨立循環冷卻泵的流量通常

選取小于液壓油容積的三分之一。

 

當需要接于定量泵的回油冷卻時,

設計人員應考慮到液壓系統中

回油壓力的不穩性,

將風冷卻器聯接于溢流閥的回油口,

并于風冷卻

器的進、出油口之間并聯一個開啟壓力

0.5Mpa

的背壓閥,這是正確

使用的方法(見下圖示)。當用于變量泵的泄油冷卻時,由于其壓力

通常小于

1Mpa

,只要流量合適,那么直接接于變量泵泄油口便可以

風冷卻器

溫升高的成因,就風冷卻器本身而言,其散熱主體(換熱芯)的耐壓

能力是有限度的,

板翅式鋁合金換熱芯的耐壓能力取決于其材質物理

性能、

結構和加工工藝。

比方說,

結構和加工工藝相同,

材質也一樣,

油通道材料的厚度不同,耐壓能力也不同,越厚耐壓力越高。板翅式

鋁合金風冷卻器的設計壓力一般小于

3.5Mpa

,基于成本和實用性等

原因通常是小于

2.0Mpa,

國外同行設計壓力多為

1.6 Mpa

,均遠小于

油路的最大工作壓力。顯然,壓力過高會導致換熱芯爆裂損壞。

  

 

市面上流通的風冷卻器產品,設計壓力一般分為三級:

1

,

1.0Mpa(

AF

系列

)

;

2

,

2.0Mpa(

AH

系列

)

;

3,  3.5Mpa

。設計壓

1.0Mpa

的僅適用于變量葉片泵的泄油冷卻。

 

考慮到液壓系統回路壓力不穩定以及回油瞬間可能產生的高壓

脈沖,

為確保風冷卻器的使用壽命,

生產產商強烈推薦

----

優先采用

獨立循環的冷卻方式

。

獨立循環就是風冷卻器不再接到工作液壓系統

的回路中,而是設置一個單獨的冷卻回路,即加裝一個冷卻泵,直接

從油箱吸取高溫的液壓油,

經風冷卻器冷卻后直接送回油箱,

這樣就

可避免回油壓力過高而損壞風冷卻器了。

獨立循環冷卻泵的流量通常

選取小于液壓油容積的三分之一。

 

當需要接于定量泵的回油冷卻時,

設計人員應考慮到液壓系統中

回油壓力的不穩性,

將風冷卻器聯接于溢流閥的回油口,

并于風冷卻

器的進、出油口之間并聯一個開啟壓力

0.5Mpa

的背壓閥,這是正確

使用的方法(見下圖示)。當用于變量泵的泄油冷卻時,由于其壓力

通常小于

1Mpa

,只要流量合適,那么直接接于變量泵泄油口便可以


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