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重新思考液压储油箱

任何发动机或设备制造商都会同意: 空间是宝贵而有限的资源。

这就是为什么在设计液压系统时,设计工程师不会优先考虑储液罐,而且有点恰到好处: 它是一种被动容器,在系统不需要时保持多余的液压油。 因此,在车辆或系统设计的最后阶段,液压储油箱通常安排在适合的地方。

这种想法是可以理解的,至少在某种程度上是这样。 液压储油箱不应妨碍高效的系统。 它必须足够大,以适应不断变化的液位和流量,如果这意味着将它安排在不太方便的设计位置,这通常被视为可以接受的折衷方案。  但人们可以提出这样的论点,尽可能提高每个组件(即使是经常被视为事后想法的组件)的过滤效率是有价值的。

所以我们问了一个问题:如果有更好的方法呢?

与传统的储油箱设计相比,定制的储油箱解决方案尺寸可以更小,形状可以更灵活。

如果液压储油箱可以成为整个液压系统的一大亮点,并使工程团队的生活更轻松,该怎么办呢? 有句老话是这样说的:“如果还没坏,就不要去修。”这句话通常适用于这里,设计工程师需要关注引擎盖下的其他地方。 但是,每个设计团队都想要一个能够提高性能和可靠性且过滤效率更高的现成液压储油箱解决方案。 通过打造适合系统的定制储油箱,以及构建协同作用的组件,可以在充分利用给定空间的同时提高整个系统的过滤效率。 这个想法可以减少将容器及其各种组件安装到空间所带来的痛苦。

很大是有原因的

许多储油箱安排在较大的一面,是因为储油箱的纳污能力通常取决于回流液的停留时间。 这意味着,如果系统每分钟流动 100 gallon 加仑,流量比为二比一的储油箱需要容纳 50 gallon 加仑。 回到储油箱的每一加仑将至少停留一分钟,然后再返回系统,这样混入的空气才有时间从流体中排出。

综合储油箱解决方案有助于提高整体液压系统性能。

这些数字只是例子,而不是具体案例。 关键是停留时间决定了储油箱的大小,因为系统设计人员需要留出空气消散的时间。 在许多方面,混入的空气(通常在泵进口或通过磨损的气缸密封件泄入系统的自由空气,在加压时与油混合)可能会像污垢和水等杂质一样对系统造成危害。 您最不想看到的是空气返回系统,在使用控制器时,空气可能会导致振动、过度噪音、不必要的磨损、流体氧化增加以及精度降低。

做得更好

如果我们能够研究储油箱是如何运作的,那么我们可以提高储油箱的过滤效率。 传统上,杂质过滤是独立于脱气的过程。 杂质在储油箱进口过滤掉,当流体停留在容器中时,空气会自行排出。 但是,这种自然脱气过程会迫使工程师们不得不在决定储油箱的大小时动手。

如果您希望储油箱的大小只有一半,请使用六比一的流量比。 这意味着您可以将储油箱的大小缩小到 20 gallon 加仑,以便打造每分钟 120 gallon 加仑的流动系统。 传统上,这是一个挑战,因为如果容器较小,您就没有太多的时间让流体中的气泡自然上升到顶部。 但是,如果您使用多功能液压滤芯,在过滤杂质的同时排出混入的空气,您不必让流体停留很长时间,而这意味着您可以设计更小的储油箱。

液压油脱气 %
较低的曝气百分比可提高液压性能。 唐纳森脱气滤芯将曝气保持在 1.5% 或更低的水平。 在较高的曝气水平下,过滤效率损失和噪音是一个问题。*

与传统的储油箱相比,这种尺寸更小、过滤效率更高的储油箱为原始设备制造商及其最终用户带来了多种好处。 对于原始设备而言,尺寸更小、更灵活的储油箱会适合系统中的更多位置,从而最大限度地提高设计效率。 它还使用更少的材料,从而降低成本。 而且,如果储油箱的流体只有一半,那么整个系统所需的流体就会少得多,从而进一步降低生产(或首次装配)成本。

对于设备所有者而言,系统的流体较少意味着他们在系统的整个使用周期内需要购买的液压油更少。 设备所有者和操作人员经常会讨论液压流体的高效脱气如何带来更安静的机器、更精确的控制和更少的磨损,从而实现更长的设备使用寿命和更低的拥有成本。 所有这些好处都应直接归功于原始设备的高效智能设计。

更简单。 更小巧。 更智能。

我们的液压储油箱旨在优化空间和性能,最多可使油储油箱缩小 50%。 通过根据设备上的可用空间进行工程设计并将脱气过滤集成到系统中,我们可根据您的平台提供最佳尺寸的储油箱。

技术就在这里

对于设备制造商而言,好消息就是,这种假设的液压储油箱系统已成为现实。 我们不再需要为笨重、不灵活的立方体形状的储油箱提供额外的空间,也不需要仅仅为了将储油箱安装到不是为其设计的空间而采购组件。

那么,有没有更好的方法来建造液压储油箱呢? 能。 只需重新思考整个过程,就不仅可以构建更小的储油箱,还可以构建“尺寸适当”的储油箱。 现在可以进行设备设计,并专门为设计构建全包储油箱系统。 这使工程师能够更好地控制并避免为笨重的储油箱腾出空间的压力,确保储油箱成为系统不可或缺的一部分。

想象一下,一个完全可以实现且无需头痛的液压储油箱;准备安装到您的空间中;包括所有组件。 它还增加了针对混入的空气以及其他杂质的防护层。

这就是对液压储油箱的重新思考。

 

* 在实验室中进行测试,模拟连续 30 分钟的空气泄漏进入系统。
本文最初于 2020 年 7 月在 FluidPowerJournal.com 上发表。

 

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