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摘要：液压系统加油量直接影响着产品制作成本，但其受多种因素影响，需要系统性地找出这些影响因素，并加以分析制定出有针对性的改进措施，以实现减少系统加油量降低产品制作成本的目的。
关键词：自卸车 液压系统 加油量 分析
中图分类号：U469.4.05；u463.22+1.6 文献标识码：A 文章编号：1004-0226（2016）01-0100-03
1 引言
2015年，随着自卸车市场的持续低迷及行业内竞争的日益激烈，如何在让客户满意的同时有效降低产品制作成本成为各专用汽车企业日益关注的焦点。本文将通过对影响液压系统加油量的因素进行分析，并有针对性的制定出改进措施，最终达到降本增效的目的。
2 液压系统组成
液压系统主要由液压油缸、油管（包括油缸进出油管、油泵出油管、低压耐油管）、液压油箱及其他部件（包括齿轮油泵、油管接头、球阀、控制阀、分配阀）等组成（如图1）。
3 影响液压系统加油量的主要因素
3.1 液压油缸的影响
使用的液压油缸为多级缸，其对系统加油量的影响主要有以下两种情况。
3.1.1 油缸型号相同
受技术参数、工艺方法、加工能力的影响，不同的液压系统供货厂家的产品在主要参数相同的情况下仍会存在着一定的差异，最终体现在同一规格的油缸由于是不同厂家供货，油缸的工作油量（油缸从闭合状态到缸杆全部伸出，缸杆部分所用的油量）、间隙油量（油缸内部各级缸杆间、缸杆与底座间间隙所对应的油量）都会存在着一定的差别，从而影响到系统的最终加油量。
此外，在实际生产中，同一型号的油缸往往会适用于多种车型，受上装布置、车厢举升角度的影响，油缸的使用行程也会不尽相同，造成油缸缸杆有着不同程度的富裕量，这也会影响到系统的最终加油量。
3.1.2 油缸型号不同
受车辆使用工况、上装布置差异的影响，各种车型使用的油缸型号也不尽相同，不同型号的油缸在缸径与行程上存在差异，最终体现在用油量上的不同，从而影响到系统的最终加油量。
3.2 液压油管的影响
不同车型受底盘结构、上装布置影响，虽然使用的是同种内径相同的油管，但是长度存在差别，而会造成油管用油量不同，从而影响到系统的最终加油量。
3.3 液压油箱的影响
液压油箱对系统加油量的影响主要有以下两种情况。
3.3.1 油箱型号相同
液压油箱的总容积主要由防涡容积（位于油箱底部，保证系统举升时空气不会进入到系统内而产生汽蚀）、工作容积（位于中部，用于容纳油缸工作油量、防损油量、富裕油量）、呼吸空间（位于油箱顶部，用于防止系统回油时飞溅的油液、泡沫等溢出油箱）组成。
对于同一型号的油箱来说，因油箱结构相对较为简单，不同厂家制作的产品用油量基本相同，因此对最终加油量的影响可不予考虑，但防涡容积、防损油量（减小因系统维修、连接点外渗等因素造成的油液损失影响车厢的正常举升而多加的油量）、富裕油量（因一种油箱适用多个油缸导致不同配置时液面相对油标的位置不同，客户对液面心理需求位置与实际系统本身需求位置的高度差所对应的油量）的大小直接影响到系统的最终加油量。
3.3.2 油箱型号不同
受车辆选用不同的油缸型号影响，匹配的油箱型号也不尽相同；不同型号油箱的防涡容积、富裕油量不尽相同，则影响到系统的最终加油量。
3.4 加油量给出方式的影响
为了提高生产效率，便于在实际生产中加注液压油，目前加油量的给出方式为标准化人员首先根据具体油缸进行油箱与油缸的匹配，再按照“油缸工作容积+油缸间隙容积+油管油量+防涡量+防损油量+富裕油量+其他部件用油量”公式统一给出加油量。值得注意的是，为了保证各种情况下油缸均能正常举升，计算时公式中各项参数需要满足如下要求：
a.不同厂家制作的同一型号的油缸，用油量选用最大值：
b.油缸行程按最大行程计算：
c.相同内径的油管长度选用最大值。
从上述要求可以看出，加油量的统一给出模式因无法体现出油缸制作的差异、行程的使用差异、油管长度的差异等因素，因此直接影响到系统的最终加油量。
3.5 其他方面的影响
3.5.1 加油设备
加油设备主要有加油机误差精度的影响。误差精度直接影响到实际加注的液压油量，从而影响系统的最终加油量。
3.5.2 油缸内部残留气体
油缸内部残留气体排出程度对液面的影响。气体的残留会使油箱内液面高度高于预期，随着举升次数的增加，令人困惑的是出厂前已经达到预期位置，但是出厂后客户反馈其液面仍然偏低。
4 各影响因素的改进措施
4.1 油缸影响因素的改进措施
a.充分分析车辆的使用情况，在满足举升力的情况下选用小缸径油缸；
b.关注不同厂家油缸用油量的差异，并在计算系统用油量时进行体现：
c.在产品设计时，应关注油缸剩余行程对应的油量并在计算系统用油量时加以体现。例如，以剩余缸杆直径为φtp100mill，剩余行程为300mm计，剩余行程对应的油量为2.36L。
4.2 液压油管影响因素的改进措施
产品设计时关注油管长度差异并在计算系统用油量时进行体现。
4.3 液压油箱影响因素的改进措施
4.3.1 防涡容积的减小措施
a.防涡效果主要取决于油液深度及所采取的防涡措施，与油箱底部截面的关系不大。因此，可在油液深度一定的情况下通过减少油箱底部截面的方法予以实现。改进前效果如图2（a）所示，改进后效果如图2（b）所示。以油箱底部长700mm宽300mm采用压槽工艺为例，优化后可节省液压油2L左右。值得注意的是，受改制成本影响宜在大截面油箱上进行，否则会导致改制成本高于节油成本而得不偿失。 b.出口处采取防涡措施降低防涡深度，从而在截面一定的情况下减小加油量。不过，目前国内在这方面的研究还不完善，可用资料较少，因此需要根据各厂的实际情况通过实验方法进行测得。
4.3.2 富裕油量的减小措施
富裕油量的大小取决于油箱底部截面的大小及液面差，对于选定的油箱来说油箱底部截面已经确定，因此只能通过减小液面差加以实现，具体做法为：将油标调整为大油标小显示窗口的形式，根据系统实际需求油量调整小窗口位置。改进前后的结构如图3所示。
此种做法在有效减少富裕油量的同时，还能有效地向客户指示油量状态。以相邻两个油箱容积间的差值为10L计，改进后最大可节油10L。
4.4 加油量给出方式影响因素的改进措施
从上述改进措施中可以看出，统一给出加油量的模式因无法体现油缸制作差异、行程使用差异、油管长度差异等因素，所以会出现部分配置需要多加油量的情况。而解决此问题需要由标准化人员统一给出模式调整为由设计者根据车辆具体情况给出，即：
a.产品设计时将不同油缸厂家间的制作差异予以考虑，并在计算系统用油量时予以体现；
b.根据不同车型及上装布置情况对油缸剩余行程予以考虑，并在计算系统用油量时予以体现；
c.根据不同车型及上装布置情况对油管长度予以考虑，并在计算系统用油量时予以体现。
4.5 其他方面影响因素的改进措施
a.校正加油设备，将设备误差在计算加油量时予以考虑；
b.根据油缸结构、油液参数制定合理的举升次数以合理排除残留气体，提高液面稳定度。某种油缸内残留气体与举升次数的关系如图4所示。
从图4中可以看出，残余气体的残留量与举升次数成反比，即残留量随着举升次数的增多而快速排除。
5 结语
本文通过对液压系统中影响系统加油量的各种因素分析和有针对性的制定改进方案，最终实现减少系统加油量降低产品制作成本的目的。值得注意的是，吸油口处吸油漩涡的大小受吸油速度、吸油口截面积、吸油口角度、油液粘稠度、防涡结构等多种因素影响，而目前国内在这方面的研究还不够完善，可参考的资料较少，因此企业技术人员需要根据各自的实际情况通过实验的方法测得，推广性受到一定的制约，此方面后期的工作仍将是值得继续关注的重点。
收稿日期：2015-08-28
关键词：自卸车 液压系统 加油量 分析
中图分类号：U469.4.05；u463.22+1.6 文献标识码：A 文章编号：1004-0226（2016）01-0100-03
1 引言
2015年，随着自卸车市场的持续低迷及行业内竞争的日益激烈，如何在让客户满意的同时有效降低产品制作成本成为各专用汽车企业日益关注的焦点。本文将通过对影响液压系统加油量的因素进行分析，并有针对性的制定出改进措施，最终达到降本增效的目的。
2 液压系统组成
液压系统主要由液压油缸、油管（包括油缸进出油管、油泵出油管、低压耐油管）、液压油箱及其他部件（包括齿轮油泵、油管接头、球阀、控制阀、分配阀）等组成（如图1）。
3 影响液压系统加油量的主要因素
3.1 液压油缸的影响
使用的液压油缸为多级缸，其对系统加油量的影响主要有以下两种情况。
3.1.1 油缸型号相同
受技术参数、工艺方法、加工能力的影响，不同的液压系统供货厂家的产品在主要参数相同的情况下仍会存在着一定的差异，最终体现在同一规格的油缸由于是不同厂家供货，油缸的工作油量（油缸从闭合状态到缸杆全部伸出，缸杆部分所用的油量）、间隙油量（油缸内部各级缸杆间、缸杆与底座间间隙所对应的油量）都会存在着一定的差别，从而影响到系统的最终加油量。
此外，在实际生产中，同一型号的油缸往往会适用于多种车型，受上装布置、车厢举升角度的影响，油缸的使用行程也会不尽相同，造成油缸缸杆有着不同程度的富裕量，这也会影响到系统的最终加油量。
3.1.2 油缸型号不同
受车辆使用工况、上装布置差异的影响，各种车型使用的油缸型号也不尽相同，不同型号的油缸在缸径与行程上存在差异，最终体现在用油量上的不同，从而影响到系统的最终加油量。
3.2 液压油管的影响
不同车型受底盘结构、上装布置影响，虽然使用的是同种内径相同的油管，但是长度存在差别，而会造成油管用油量不同，从而影响到系统的最终加油量。
3.3 液压油箱的影响
液压油箱对系统加油量的影响主要有以下两种情况。
3.3.1 油箱型号相同
液压油箱的总容积主要由防涡容积（位于油箱底部，保证系统举升时空气不会进入到系统内而产生汽蚀）、工作容积（位于中部，用于容纳油缸工作油量、防损油量、富裕油量）、呼吸空间（位于油箱顶部，用于防止系统回油时飞溅的油液、泡沫等溢出油箱）组成。
对于同一型号的油箱来说，因油箱结构相对较为简单，不同厂家制作的产品用油量基本相同，因此对最终加油量的影响可不予考虑，但防涡容积、防损油量（减小因系统维修、连接点外渗等因素造成的油液损失影响车厢的正常举升而多加的油量）、富裕油量（因一种油箱适用多个油缸导致不同配置时液面相对油标的位置不同，客户对液面心理需求位置与实际系统本身需求位置的高度差所对应的油量）的大小直接影响到系统的最终加油量。
3.3.2 油箱型号不同
受车辆选用不同的油缸型号影响，匹配的油箱型号也不尽相同；不同型号油箱的防涡容积、富裕油量不尽相同，则影响到系统的最终加油量。
3.4 加油量给出方式的影响
为了提高生产效率，便于在实际生产中加注液压油，目前加油量的给出方式为标准化人员首先根据具体油缸进行油箱与油缸的匹配，再按照“油缸工作容积+油缸间隙容积+油管油量+防涡量+防损油量+富裕油量+其他部件用油量”公式统一给出加油量。值得注意的是，为了保证各种情况下油缸均能正常举升，计算时公式中各项参数需要满足如下要求：
a.不同厂家制作的同一型号的油缸，用油量选用最大值：
b.油缸行程按最大行程计算：
c.相同内径的油管长度选用最大值。
从上述要求可以看出，加油量的统一给出模式因无法体现出油缸制作的差异、行程的使用差异、油管长度的差异等因素，因此直接影响到系统的最终加油量。
3.5 其他方面的影响
3.5.1 加油设备
加油设备主要有加油机误差精度的影响。误差精度直接影响到实际加注的液压油量，从而影响系统的最终加油量。
3.5.2 油缸内部残留气体
油缸内部残留气体排出程度对液面的影响。气体的残留会使油箱内液面高度高于预期，随着举升次数的增加，令人困惑的是出厂前已经达到预期位置，但是出厂后客户反馈其液面仍然偏低。
4 各影响因素的改进措施
4.1 油缸影响因素的改进措施
a.充分分析车辆的使用情况，在满足举升力的情况下选用小缸径油缸；
b.关注不同厂家油缸用油量的差异，并在计算系统用油量时进行体现：
c.在产品设计时，应关注油缸剩余行程对应的油量并在计算系统用油量时加以体现。例如，以剩余缸杆直径为φtp100mill，剩余行程为300mm计，剩余行程对应的油量为2.36L。
4.2 液压油管影响因素的改进措施
产品设计时关注油管长度差异并在计算系统用油量时进行体现。
4.3 液压油箱影响因素的改进措施
4.3.1 防涡容积的减小措施
a.防涡效果主要取决于油液深度及所采取的防涡措施，与油箱底部截面的关系不大。因此，可在油液深度一定的情况下通过减少油箱底部截面的方法予以实现。改进前效果如图2（a）所示，改进后效果如图2（b）所示。以油箱底部长700mm宽300mm采用压槽工艺为例，优化后可节省液压油2L左右。值得注意的是，受改制成本影响宜在大截面油箱上进行，否则会导致改制成本高于节油成本而得不偿失。 b.出口处采取防涡措施降低防涡深度，从而在截面一定的情况下减小加油量。不过，目前国内在这方面的研究还不完善，可用资料较少，因此需要根据各厂的实际情况通过实验方法进行测得。
4.3.2 富裕油量的减小措施
富裕油量的大小取决于油箱底部截面的大小及液面差，对于选定的油箱来说油箱底部截面已经确定，因此只能通过减小液面差加以实现，具体做法为：将油标调整为大油标小显示窗口的形式，根据系统实际需求油量调整小窗口位置。改进前后的结构如图3所示。
此种做法在有效减少富裕油量的同时，还能有效地向客户指示油量状态。以相邻两个油箱容积间的差值为10L计，改进后最大可节油10L。
4.4 加油量给出方式影响因素的改进措施
从上述改进措施中可以看出，统一给出加油量的模式因无法体现油缸制作差异、行程使用差异、油管长度差异等因素，所以会出现部分配置需要多加油量的情况。而解决此问题需要由标准化人员统一给出模式调整为由设计者根据车辆具体情况给出，即：
a.产品设计时将不同油缸厂家间的制作差异予以考虑，并在计算系统用油量时予以体现；
b.根据不同车型及上装布置情况对油缸剩余行程予以考虑，并在计算系统用油量时予以体现；
c.根据不同车型及上装布置情况对油管长度予以考虑，并在计算系统用油量时予以体现。
4.5 其他方面影响因素的改进措施
a.校正加油设备，将设备误差在计算加油量时予以考虑；
b.根据油缸结构、油液参数制定合理的举升次数以合理排除残留气体，提高液面稳定度。某种油缸内残留气体与举升次数的关系如图4所示。
从图4中可以看出，残余气体的残留量与举升次数成反比，即残留量随着举升次数的增多而快速排除。
5 结语
本文通过对液压系统中影响系统加油量的各种因素分析和有针对性的制定改进方案，最终实现减少系统加油量降低产品制作成本的目的。值得注意的是，吸油口处吸油漩涡的大小受吸油速度、吸油口截面积、吸油口角度、油液粘稠度、防涡结构等多种因素影响，而目前国内在这方面的研究还不够完善，可参考的资料较少，因此企业技术人员需要根据各自的实际情况通过实验的方法测得，推广性受到一定的制约，此方面后期的工作仍将是值得继续关注的重点。
收稿日期：2015-08-28