冶金工廠配套的液壓系統往往需要配備獨立的循環過濾冷卻裝置，對循環油泵流量的選擇如何能夠合理有效的配置，是保證系統介質工作溫度高效控制及系統可靠穩定運行的一個重要環節。該文主要根據系統的發熱及冷卻散熱功率推導出簡便快捷計算循環油泵流量的公式，并對循環過濾冷卻裝置及主要元件配置的特點進行了論述，具體涉及了油箱有效容積、循環油泵安全閥、冷卻水閥、循環過濾器等相關影響因素。

　　引言

　　在冶金工廠應用的中大型液壓系統普遍采用獨立的循環過濾、冷卻裝置，以保證液壓系統對污染度和工作油溫的控制需要。隨著市場競爭日益劇烈，近些年液壓系統控制回路也往往因為選擇高壓緊湊集成的液壓元件和控制閥組，特別是采用伺服或高頻響比例控制技術，對液壓系統帶來發熱功率增加的趨勢較為明顯。為滿足液壓系統油溫的合理控制范圍，往往需要確定循環冷卻油泵的流量、冷卻水流量、冷卻器散熱面積等參數以滿足冷卻器的散熱功率、自然散熱功率與系統發熱功率的平衡。而確定循環冷卻油泵的流量是選擇冷卻器散熱面積的前提條件，這里重點就根據冷卻器的散熱功率確定循環油泵的流量進行公式的推導及論述。

1、液壓系統介質溫度平衡的主要影響因素

　　在液壓系統工作介質溫度的平衡上有諸多影響因素，如系統的發熱功率、冷卻器散熱功率(包含冷卻面積、油流量、水流量、進水溫度、進油溫度、出水溫度、出油溫度、流程結構)、壓力損失(水回路的壓力損失會影響到水流量)、環境溫度、通風條件、油箱及管路的散熱面積等等，如圖1所示，另外還有液壓介質、冷卻介質的密度、比熱容等方面的影響。

圖1 液壓系統介質溫度平衡的主要影響因素

　　而在冷卻器換熱的動態過程中，只有換熱面積和結構是固定不變的。冷卻器的油流量即是循環油泵的流量，在上述影響因素中也起著關鍵作用，一經確定后通過冷卻器的油的流量通常也是相對比較穩定的，其冷卻功率主要將隨進出口的油溫、進出口的水溫、進口的水量變化而變化，達到相對的動態平衡。而環境溫度則對系統的自然散熱影響較大。這里主要討論如何根據冷卻器所需的散熱功率來簡快速確定循環油泵流量的問題，或者說快捷的確定循環油泵流量的選擇范圍。

2、循環油泵流量的選擇方法

　　根據系統的發熱功率確定冷卻器的散熱功率及循環油泵流量的選擇方法，我們知道系統發熱功率的計算方法，在機械設計手冊(第五版液壓傳動單行本)中表21-8-180給出的散熱計算的公式，通過該表中的散熱計算公式我們也可導出自然散熱功率Ho：

　　我們可以理解需要冷卻器散熱的功率首先會使系統油箱內的工作介質產生溫度的升高，同時再通過冷卻器進行熱交換使介質的工作溫度維持某一階段的平衡。而經過冷卻器油的流量對冷卻器的散熱功率有著關鍵的作用。以下介紹一種便捷的方法確定用于冷卻的循環油泵流量的選擇方法。

　　首先我們根據需要冷卻器的散熱功率Hc在單位時間內使油箱內介質產生的溫升：ΔTot。這里以礦物油為例，我們可以根據機械設計手冊(第五版液壓傳動單行本)表21-8-181油箱中的油液加熱公式推導出需要冷卻器散熱功率對油箱油液所產生的溫升，根據公式：

4、結論

　　本文就根據冷卻器散熱功率確定循環油泵流量的選擇方法進行了論述，為冷卻器的選擇計算提供方便，即在首先確定系統需要冷卻器的散熱功率、工作介質的比熱容和密度的前提下，預設定一個經過冷卻器進出油口油的溫降，通過公式(13)可便捷計算出循環油泵的流量范圍，從而根據循環油泵樣本確定油泵型號，然后再完成對冷卻器進行選型計算，為冷卻器的選型過程中確定循環油泵流量提供了一個簡便實用的方法,基本上可一次完成循環油泵流量和冷卻器的選型。由公式(13)可以看出所需循環油泵流量Q 與散熱功率Hc成正比，與冷卻器進出油口溫降成反比，與折算系數k成正比，或者說與介質的比熱容c 和介質的密度γ成反比。循環油泵流量Q 在冷卻器散熱問題上與油箱的容積或者與油箱循環次數并無直接關系。

　　當工作介質為礦物油，設定經過冷卻器進出油口油的溫降為8℃時，循環泵流量Q(L/min)≈4～5倍的散熱功率Hc(kW)。在實際應用中具體可根據液壓系統本身的特點及工廠實際條件來合理選擇應用，以便更好的提高冷卻裝置的工作效率。