主轴及液压站冷却的解决方案


 (一)、油冷却机与主轴及液压系统的连接方式: 
 
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 注:1、油冷却机应使用在通风良好,无粉尘和腐蚀性气体,设备四周无杂物的场所。
     2油冷却机与机床设备连接时,建议在油路系统加装过滤器,安装位置详见上图。

(二)、选型方法:

 1、主轴冷却用精密油冷却机选型方法:

 (1)、油温:主轴冷却油温应在20~30℃左右(接近环境温度值);
 (2)、油压:主轴冷却需要的供油压力在0.3~0.5MPa左右;
 (3)、主轴发热功率的计算:
 P热= P电机·η
 P热 ――主轴发热量     kW
 P电机――主轴电机功率   kW
 η ――主轴热损失效率
 对于一般机械主轴可按热损失η=5~8%来计算;
 对于高速电主轴可按热损失η=20~30%来计算。
 示例:某机床主轴电机的功率为22kW,系普通机械主轴,试估算机床主轴的发热量:
 P热=22x(5%~8%)=1.1~1.76kW
 MCO-20C在油温30℃,环境温度30℃ 时的制冷量为1.9kW,大于主轴发热功率1.76kW,满足要求;在供油压力为0.3MPa时,流量为16L/min。

2、   液压站选用油冷却机选型方法:
 (1)、油温:液压站油温应工作在30~50℃左右(环境温度约30℃);
 (2)、油压:液压站冷却循环所需要的供油压力在0.3~0.5MPa左右;
 (3)、根据液压站油泵功率计算发热功率:
 P热= P电机·η1·η2·η3
 P热 ――发热量   kW
 P电机――液压站电机总功率  kW
 η1 ――轴效率,取值70%~80%
 η2 ――电机的载荷比,根据不同工况取值
 η3 ――热损失效率,取值70%~85%
 对于液压泵连续工作在高压状态的液压站,估算时η值取上限值。
 例:某液压站油泵功率为9 kW,工作20分钟,停机(或低压待机)10分钟,则发热量为:
 P热= P电机·η1·η2·η3 =9×80%×(20/30)×80%=3.84  kW
 (4)、根据油箱的油温上升速率推算发热功率
 P热= CP ·ρ·Vs·ΔT/t
 P热     发热功率  kW
 1kW=860kcal/h ,  1 kcal/h =1.16×10-3 kW
 CP   定压比热容    kJ/kg·℃ ,液压油的定压比热容1.9674  kJ/kg·℃
 ρ   比重(密度) kg/L  ,冷却用油的比重为0.876 kg/L
 Vs     总油量   L
 ΔT   温升   ℃
 t    时间    S
 例:一个液压站总油量为200L,正常工作时10分钟油温从25℃升到了35℃。则液压站的发热量为:
 P热= CP ·ρ·Vs·ΔT/t  = 1.9674  ×0.876×200×(35-25)/(60×10)=5.745 kW
 根据冷却机的选型原则:油冷却机的制冷量应大于发热量的20%。
 故选用:制冷量为7kW的油冷却机。

(三)、管道阻力计算方法
 当油管路尺寸已确定后,请按下列计算式算出管道阻力。
 管道阻力:△P=0.595ν·Q·L/D4
 (用于普通液压油、润滑油)

  1. P:管道阻力(MPa)

ν:油液运动粘度(mm2/s)             Q:流量(L/min)
 L:管道长度(m)                     D:管道内径(mm)

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