液压油箱

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其是一种液压油箱。

背景技术

在液压系统中，油箱是必不可少的储油装置，目前绝大部分液压系统使用开放式油箱，开放式油箱是指油箱内的液面与空气直接接触，其工作原理是当油箱内的油面上升时，油面以上的空气便经通气口排入大气；当油面下降时，大气便经通气口进入油箱内。但由于开放式油箱的油面与混杂着粉尘和水气的气体直接接触，不仅加速了液压油氧化变质的速度，同时也增加了因油液过度污染而引发的故障率。

现有技术通过在油箱内部设置与大气相通的柔性空气袋，进而隔绝油液与周围的大气，油箱中油液容积的变化通过柔性空气袋的胀大和收缩予以补充和调整，然而油液在回油过程中不可避免卷入空气形成气泡，气泡随油液一同回到油箱内，若大量气泡从吸油管被吸入液压系统会导致油泵供油不畅，液压系统产生噪声、振动、气穴和气蚀等问题，降低液压元件的工作效率。为使气泡上浮进而降低吸油管周围油液的气泡含量，油箱内的吸油管与回油管之间需要设置竖向的隔板，油箱的内部结构较复杂，制作成本较高，而柔性空气袋碰到粗糙的隔板边沿容易刮伤磨损；另外，当液压油液面快速下降时，油箱内空气形成负压，使柔性空气袋被动快速膨胀，以将气体吸入柔性空气袋内部，但空气负压会导致油液进入工作泵的吸油口时需要克服沿程阻力和局部阻力增大，造成吸油口处的油液速度降低，工作泵吸油阻力增加，进而加大了液压系统能量损失；并且增大了工作泵吸空机率，工作泵吸空后容易出现气蚀现象，加速工作泵和阀门老化，缩短了相应元件的使用寿命。此种柔性空气袋的开口没有设置过滤装置，外部的粉尘和水分会从开口直接进入并沉积在柔性空气袋内部，而且柔性空气袋的开口直接和大气相通，大气环境中的蚊虫或小动物很容易从开口进入柔性空气袋内部，破坏柔性空气袋，一旦柔性空气袋发生脱落或破损，柔性空气袋内的沉积物会直接落入油液中，污染液压油。

发明内容

本申请人针对上述现有内置柔性空气袋的液压油箱的工作泵吸油阻力大、液压系统能量损失较大、油箱内部结构复杂等缺点，提供一种结构合理的液压油箱，工作泵吸油阻力小，液压系统能量损失小，结构简单、降泡效果好，柔性空气袋开口处设置过滤装置。

本发明所采用的技术方案如下：

一种液压油箱，箱体内部为储油腔，箱体内上部设置柔性空气袋，柔性空气袋与箱体上的进出气口连通，箱体内下部位于柔性空气袋的下方设置吸油管及回油管，吸油管、回油管从箱体内穿出与外部连通，回油管顶部的回油口高于吸油管的吸油口。

作为上述技术方案的进一步改进：

吸油口设置在箱体底部，回油口至少高于吸油口1.2米。

回油管的顶面闭合，回油管的回油口由管壁顶部开设的若干孔组成。

回油管为竖直设置。

箱体的进出气口上设有空气滤清器，柔性空气袋通过空气滤清器与外部空气连通。

回油管、吸油管与柔性空气袋之间设置防护网。

框架由金属型材的横梁与立柱拼接成，箱体固定于框架上部，框架的下部敞开为连接区，连接区中设置的吸油阀、回油阀，吸油阀与吸油管连接，回油阀与回油管连接。

箱体为竖向设置的长方体或圆罐形。

本发明的有益效果如下：

本发明通过在箱体的进出气口设置柔性空气袋，隔绝油液与周围的大气，避免空气中的粉尘、水气入侵和氧化液压油，保持液压油的清洁度，降低液压油氧化变质的速度，延长液压油的使用年限；通过设置较高的回油口以使油液中的气泡快速上浮至液面，进而减少位置较低的吸油口周围的气泡含量，回油口与吸油口之间的高度差使吸油口周围的气泡含量少，降泡效果好，有效防止气泡被吸入液压系统中，避免液压系统产生噪声、振动、气穴和气蚀等问题，液压元件的工作效率高，吸油管与回油管之间无需设置过多的竖向隔板，节省材料。

本发明的回油管顶面闭合，回油口为开设在回油管顶部管壁的多个通孔组成，油液通过直径较小的通孔分散流出，以防止油液直接冲击油箱的液面产生新气泡，进一步起到消除油液中气泡的作用。

本发明的箱体竖向设置，油液具有较大的势能，当箱体内液面快速下降时，回油口和吸油口的高度差产生的势能可以抵消箱体内空气负压的影响，油液落到较低的吸油口处时的流速不会降低，使得工作泵吸油阻力小，吸油不受影响，保证油箱出油顺畅，减少了液压系统能量损失。

本发明将箱体设置在连接区上方，即箱体位于工作泵的上方，箱体内的油液的重力可以提供部分油液向下运动的动力，使得油液向下流入工作泵的阻力减小，即降低了工作泵的吸油阻力。

本发明的吸油管、回油管与柔性空气袋为竖向设置，柔性空气袋与吸油管、回油管之间无需设置其它连接管路，箱体的内部结构简单；而且竖向设置的油箱整体占地面积小，适用于安装面积较小的区域，使用范围大。

本发明在柔性空气袋的开口处设置空气滤清器，可以防止外部蚊虫或小动物容易进入咬坏柔性空气袋，并最大限度的减少外部的粉尘和水分被吸入柔性空气袋内，有效防止柔性空气袋损坏。

本发明在柔性空气袋下方水平设置防护网，将柔性空气袋与下方管道隔离，避免充气膨胀的柔性空气袋碰到管道口而被扎破；当柔性空气袋脱落时，可以防止柔性空气袋掉入油液中、污染油液甚至堵塞管道。

本发明的箱体固定于框架上，框架采用金属型材作为横梁与立柱拼接而成，框架结构强度高，保证结构强度的同时重量大大减轻，从而降低生产加工及运输成本；框架结构便于标准化、单元模块化，可以根据液压站的控制需要将若干个油箱并联使用，将多个油箱拼接成一体或者分散布置仅管路并联均可，大大提高了油箱的灵活性。

本发明在框架的底座设置若干地脚，液压站安装时，只需通过地脚螺栓固定地脚，就可以完成液压站的固定，大大节省液压站现场安装时间，同时也可以起到防风的作用。

本发明的箱体的侧面上设有观测部，用户可以直接观察到油液温度、油面高度、油液颜色及混浊程度。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体图。

图2为图1中柔性空气袋膨胀时的剖视图。

图3为图1中箱体内部立体图。

图4为本发明的工作原理图。

图5为实施例二的立体图。

图中：1、箱体；2、柔性空气袋；3、吸油管；4、回油管；5、空气滤清器；6、防护网；7、框架；8、通孔；9、注油盖；10、注油过滤装置；11、观测部；12、气压计；13、吸油阀；14、回油阀；15、排油阀；16、地脚；17、吸油口；18、回油口；19、连接区。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1至图3所示，本发明的长方体框架7内从上至下依次设置箱体1及连接区19，长方体箱体1由方形钢板焊接而成，并竖向设置。箱体1内部为储油腔，用于盛放液压油。箱体1上开设进出气口，该进出气口与箱体1内上部的柔性空气袋2连通，柔性空气袋2的下方竖直设置吸油管3与回油管4，吸油管3及回油管4的下端位于箱体1底部下方，分别与连接区19中设置的吸油阀13、回油阀14连接，吸油阀13外接工作泵，回油阀14外接循环油泵。吸油阀13、回油阀14为蝶阀。连接区19位于箱体1下方，可用于容纳吸油阀13、回油阀14、连接管路及工作泵等。箱体1中的吸油管3、回油管4与柔性空气袋2为上下设置，箱体1的内部结构简单，降低油箱制作成本，而且竖向设置的回油管4使得回到油箱的气泡具有向上的惯性，实现气泡快速上浮，有利于下层油液降泡；竖向设置的油箱整体占地面积小，适用于安装面积较小的区域，使用范围大，油箱、主机和泵站可以根据现场实际空间灵活组合布局。连接区19位于箱体1下方，即箱体1位于工作泵的上方，箱体1内的油液的重力可以提供部分油液向下运动的动力，使得油液向下流入工作泵的阻力减小，即降低了工作泵的吸油阻力。

回油管4顶端的回油口18高于吸油管3顶端的吸油口17，如图2至图4所示，吸油口17位于箱体1内靠近箱体1底部，回油口18至少高于吸油口17 1.2米。油液通过回油管4送至回油口18后进入油箱，较高的回油口18可以保证油液中的气泡快速上浮至液面，进而减少位置较低的吸油口17周围的气泡含量，回油口18与吸油口17之间的高度差越大使吸油口17周围的气泡含量越少，尤其是高度差大于1.2米时，吸油口17处的气泡含量接近于零，降泡效果好，避免气泡被吸入液压系统中，保证液压系统不会产生噪声、振动、气穴和气蚀等问题，液压元件的工作效率高；吸油管3与回油管4之间无需设置过多的竖向隔板，节省材料。如图4所示，液面与吸油口17之间的高度差使回油口18处的油液具有较大的势能，在势能的作用下，加快了油液落到吸油口17处时的流速，因此，当液压油液面快速下降时，油液的高度差产生的势能可以抵消箱体1的空气负压，减小工作泵的吸油阻力，有利于工作泵的稳定工作，保证油箱出油顺畅，减少了液压系统能量损失。如图3所示，回油管4的顶面闭合，回油口18为回油管4的管壁顶部均匀开设的若干通孔8组成，油液通过通孔8分散流出，以防止油液直接冲击油箱的液面产生新气泡，进一步起到消除油液中气泡的作用。

如图2、图3所示，柔性空气袋2的开口通过紧固件与位于箱体1顶部的空气滤清器5连通，柔性空气袋2的内部通过空气滤清器5与外界大气或气源连通，通过柔性空气袋2的体积变化保持油箱中压力的平衡。空气滤清器5中设有滤网和干燥剂，以过滤与干燥空气。柔性空气袋2将油液与箱体1外部空气隔离，柔性储气防止油液直接同外界空气接触，避免外界污染物进入到箱体1污染油液，有助于保持油液清洁，延长油液的使用寿命。空气滤清器5可以防止外部蚊虫或小动物进入柔性空气袋2内部而破坏柔性空气袋2，同时也减少了外部的粉尘和水分被吸入柔性空气袋2内。箱体1内水平设置防护网6，防护网6位于吸油管3、回油管4与柔性空气袋2之间，将柔性空气袋2与下方的吸油管3、回油管4隔离，避免 损伤磨损柔性空气袋2；防护网6不仅可以承托排气后下垂的柔性空气袋2，还可以防止意外脱落的柔性空气袋2掉入油液中进而污染油液甚至堵塞管道。

如图1所示，箱体1的侧面上沿箱体1高度方向设有观测部11，本发明中，观测部11设置与箱体1连通的液位窗，用户可以直接观察到油面高度、油液颜色及混浊程度，在其它实施例中，观测部11也可以设置温度计，便于用户观察油液温度。箱体1顶部还开设有注油口，注油口内设有注油过滤装置10，用于过滤注入油箱内的油液。当不加油时，注油盖9通过螺纹连接旋转固定在注油口上，气压计12与注油盖9连接，以监测油箱内的气压变化。

框架7采用金属型材作为横梁与立柱拼接而成，整体框架结构使用厚度4-6mm钢板和型材组合焊接，在保证结构强度的同时重量大大减轻，从而降低生产加工及运输成本。框架7结构便于标准化，可以根据液压站的控制需要将若干个油箱并联使用，将多个油箱拼接成一体或者分散布置仅管路并联均可，大大提高了油箱的灵活性。框架7的底座外侧间隔设置若干地脚16，液压站安装时，只需通过地脚螺栓固定地脚16，就可以完成液压站的固定，大大节省液压站现场安装时间，同时也可以起到防风的作用。

实施例二

如图5所示，箱体1为竖向设置的圆罐形状，箱体1通过焊接固定于框架7上方。其它结构均与实施例一相同。

本发明的工作过程如下：

实际工作时，如图4所示，柔性空气袋2通过空气滤清器5与外界大气连通；回油管4通过回油阀14与循环油泵连通，吸油管3通过吸油阀13与工作泵连通，油液通过回油管4流回箱体1内，箱体1内的油液通过吸油管3流往液压系统。当液压系统中多余的油液通过回油管4回到油箱时，液面上升，柔性空气袋2中空气向外排出，柔性空气袋2处于收缩化状态。当油箱内的油液被吸入液压油缸时，油箱内液面下降，油箱内产生负压，外部的大气进入柔性空气袋2内，柔性空气袋2伸展膨胀，从而使得油箱内达到气压平衡。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。比如，为了满足箱体1的耐压要求，箱壁可以采用折弯、增设加强筋、适当加厚等处理；箱体1底部还可以设置有排油阀15。