風冷式油冷卻器的技術(shù)選型計算方式

在機械加工過程中，不可避免的存在發(fā)熱問題。由于溫升產(chǎn)生變形，會造成機械設(shè)備加工精度降低和動作不穩(wěn)定，密封漏油，油質(zhì)劣化等一系列問題，所以必須通過冷卻系統(tǒng)強制冷卻控制油溫。

風冷卻器選型通常有以下三種方法。

一：功率損耗計算法

功率損耗計算法是測算現(xiàn)有設(shè)備的功率損失，利用測量一定時間內(nèi)油的溫升，從而根據(jù)油的溫升來計算功率損失。

選型公式參數(shù)描述

PV = 損耗功率（KW）

P01 = 當量冷卻功率（KW/°C）

V = 油箱容積（L）

P油 = 油的密度（kg/L）（對于礦物油的密度是0.915 kg/L）

C油 = 當量熱容量（kJ / kgk）（對于礦物油的當量熱容量是1.88 kJ / kgk）

△T = 液壓系統(tǒng)里的溫升（°C）

t = 工作時間（min）

T 1 = 期望的油溫（°C）

T 3 = 環(huán)境溫度（°C）

功率損耗計算法 - 示例

假設(shè)一臺液壓系統(tǒng)工作20分鐘內(nèi)油溫從20°C升到60°C，油箱容積為400L。

期望油溫為60°C，使用環(huán)境的溫度溫30°C。

第1步：計算液壓系統(tǒng)生產(chǎn)的發(fā)熱功率

                △Tx C油x P油x V

公式 PV =  ------------------------ （KW）

                         t x 60

                40x 1.88x 0.915x 400

實際計算 PV =  ------------------------  23 KW

                         20 x 60

第2步：計算冷卻器所需的當量冷卻功率

                       PV

公式P01 =  -----------（KW /°C）

                       T 1 - T 3

                      23

實際計算P01 =  -----------  0.766 KW /°C

                       60 - 30

建議考慮10%的安全余量，則當量冷卻功率為：P01 x 1.1=0.842 KW /°C

即0.842 KW /°C的功率損耗必須通過冷卻器散出。

建議：當冷卻器流量為120L/min時P01 =0.842 KW /°C，選擇冷卻器型號ELB-7或ELB-8*佳。

二：發(fā)熱功率估算法

    液壓系統(tǒng)油泵無變量時功率損耗約為驅(qū)動功率的15--20%，液壓系統(tǒng)油泵有變量時功率損耗約為驅(qū)動功率的30% 。

三：流量估算法

1：用于液壓系統(tǒng)回油管路冷卻，冷卻器的允許*大使用流量必須是液壓系統(tǒng)回油實際流量的3倍以上。（例如液壓系統(tǒng)實際回油流量是100L/min時，則必須選擇允許*大通過流量300L/min或更大的冷卻器。）

2：用于變量泵泄油管路冷卻和獨立循環(huán)式冷卻時，冷卻器的允許*大使用流量必須是液壓系統(tǒng)回油實際流量的2倍以上。

作者：黃志明（機械設(shè)計工程師）

單位：劍邑液壓科技（上海）有限公司-技術(shù)部