风冷式油冷却器的技术选型计算方式

在机械加工过程中，不可避免的存在发热问题。由于温升产生变形，会造成机械设备加工精度降低和动作不稳定，密封漏油，油质劣化等一系列问题，所以必须通过冷却系统强制冷却控制油温。

风冷却器选型通常有以下三种方法。

一：功率损耗计算法

功率损耗计算法是测算现有设备的功率损失，利用测量一定时间内油的温升，从而根据油的温升来计算功率损失。

选型公式参数描述

PV = 损耗功率（KW）

P01 = 当量冷却功率（KW/°C）

V = 油箱容积（L）

P油 = 油的密度（kg/L）（对于矿物油的密度是0.915 kg/L）

C油 = 当量热容量（kJ / kgk）（对于矿物油的当量热容量是1.88 kJ / kgk）

△T = 液压系统里的温升（°C）

t = 工作时间（min）

T 1 = 期望的油温（°C）

T 3 = 环境温度（°C）

功率损耗计算法 - 示例

假设一台液压系统工作20分钟内油温从20°C升到60°C，油箱容积为400L。

期望油温为60°C，使用环境的温度温30°C。

第1步：计算液压系统生产的发热功率

                △Tx C油x P油x V

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

                         t x 60

                40x 1.88x 0.915x 400

实际计算 PV =  ------------------------  23 KW

                         20 x 60

第2步：计算冷却器所需的当量冷却功率

                       PV

公式P01 =  -----------（KW /°C）

                       T 1 - T 3

                      23

实际计算P01 =  -----------  0.766 KW /°C

                       60 - 30

建议考虑10%的安全余量，则当量冷却功率为：P01 x 1.1=0.842 KW /°C

即0.842 KW /°C的功率损耗必须通过冷却器散出。

建议：当冷却器流量为120L/min时P01 =0.842 KW /°C，选择冷却器型号ELB-7或ELB-8*佳。

二：发热功率估算法

    液压系统油泵无变量时功率损耗约为驱动功率的15--20%，液压系统油泵有变量时功率损耗约为驱动功率的30% 。

三：流量估算法

1：用于液压系统回油管路冷却，冷却器的允许*大使用流量必须是液压系统回油实际流量的3倍以上。（例如液压系统实际回油流量是100L/min时，则必须选择允许*大通过流量300L/min或更大的冷却器。）

2：用于变量泵泄油管路冷却和独立循环式冷却时，冷却器的允许*大使用流量必须是液压系统回油实际流量的2倍以上。

作者：黄志明（机械设计工程师）

单位：剑邑液压科技（上海）有限公司-技术部