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主軸及液壓站冷卻的解決方案


 (一)、油冷卻機與主軸及液壓系統的連接方式: 
 
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 注:1、油冷卻機應使用在通風良好,無粉塵和腐蝕性氣體,設備四周無雜物的場所。
     2、油冷卻機與機床設備連接時,建議在油路系統加裝過濾器,安裝位置詳見上圖。

(二)、選型方法:

 1、主軸冷卻用精密油冷卻機選型方法:

 (1)、油溫:主軸冷卻油溫應在20~30℃左右(接近環境溫度值);
 (2)、油壓:主軸冷卻需要的供油壓力在0.3~0.5MPa左右;
 (3)、主軸發熱功率的計算:
 P熱= P電機·η
 P熱 ――主軸發熱量     kW
 P電機――主軸電機功率   kW
 η ――主軸熱損失效率
 對于一般機械主軸可按熱損失η=5~8%來計算;
 對于高速電主軸可按熱損失η=20~30%來計算。
 示例:某機床主軸電機的功率為22kW,系普通機械主軸,試估算機床主軸的發熱量:
 P熱=22x(5%~8%)=1.1~1.76kW
 MCO-20C在油溫30℃,環境溫度30℃ 時的制冷量為1.9kW,大于主軸發熱功率1.76kW,滿足要求;在供油壓力為0.3MPa時,流量為16L/min。

2、   液壓站選用油冷卻機選型方法:
 (1)、油溫:液壓站油溫應工作在30~50℃左右(環境溫度約30℃);
 (2)、油壓:液壓站冷卻循環所需要的供油壓力在0.3~0.5MPa左右;
 (3)、根據液壓站油泵功率計算發熱功率:
 P熱= P電機·η1·η2·η3
 P熱 ――發熱量   kW
 P電機――液壓站電機總功率  kW
 η1 ――軸效率,取值70%~80%
 η2 ――電機的載荷比,根據不同工況取值
 η3 ――熱損失效率,取值70%~85%
 對于液壓泵連續工作在高壓狀態的液壓站,估算時η值取上限值。
 例:某液壓站油泵功率為9 kW,工作20分鐘,停機(或低壓待機)10分鐘,則發熱量為:
 P熱= P電機·η1·η2·η3 =9×80%×(20/30)×80%=3.84  kW
 (4)、根據油箱的油溫上升速率推算發熱功率
 P熱= CP ·ρ·Vs·ΔT/t
 P熱     發熱功率  kW
 1kW=860kcal/h ,  1 kcal/h =1.16×10-3 kW
 CP   定壓比熱容    kJ/kg·℃ ,液壓油的定壓比熱容1.9674  kJ/kg·℃
 ρ   比重(密度) kg/L  ,冷卻用油的比重為0.876 kg/L
 Vs     總油量   L
 ΔT   溫升   ℃
 t    時間    S
 例:一個液壓站總油量為200L,正常工作時10分鐘油溫從25℃升到了35℃。則液壓站的發熱量為:
 P熱= CP ·ρ·Vs·ΔT/t  = 1.9674  ×0.876×200×(35-25)/(60×10)=5.745 kW
 根據冷卻機的選型原則:油冷卻機的制冷量應大于發熱量的20%。
 故選用:制冷量為7kW的油冷卻機。

(三)、管道阻力計算方法
 當油管路尺寸已確定后,請按下列計算式算出管道阻力。
 管道阻力:△P=0.595ν·Q·L/D4
 (用于普通液壓油、潤滑油)

  1. P:管道阻力(MPa)

ν:油液運動粘度(mm2/s)             Q:流量(L/min)
 L:管道長度(m)                     D:管道內徑(mm)

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