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专利名称：具有气泡分离功能的液压油箱

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201910969320.0

专利申请（专利权）人：宣化钢铁集团有限责任公司
权利人地址：河北省张家口市宣化区宣府大街93号

专利发明（设计）人：发明人:杨高瞻,谢海深,刘永军,胡泽东,杨凡,宋晓波,赵贝贝,贺玉军,陈东辉,赵云翔

专利摘要：本发明公开了一种具有气泡分离功能的液压油箱，其包括主油箱、分离箱和三片倾斜的丝网，所述主油箱上部固定分离箱，所述分离箱的内腔由竖直隔板分成析气腔和排气腔，所述隔板中部设有中油槽，析气腔中与隔板相对的一侧的下部设有下油槽，上部设有带进油管的上油槽，第一丝网的上端与上油槽的溢流孔相对，下端与中油槽上部的接油口相对，第二丝网的上端与中油槽下部的排油孔相对，下端与下油槽上部的进油口相对，第三丝网的上端与下油槽下部的泄油孔相对，下端与隔板下端的过油孔相对，所述排气腔的底部通过矩形油口与主油箱连通，顶部接负压装置。本发明大大提高了液流中微小气泡的析出速度，从而提高了油液质量，改善了系统的运行状态。

主权利要求：
1.一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述液压油箱包括主油箱（24）、分离箱（25）和三片倾斜的丝网，所述主油箱（24）上部固定分离箱（25），侧部设有出油管（1），所述分离箱（25）的内腔由竖直隔板（27）分成析气腔（26）和排气腔（28），所述隔板（27）中部设有中油槽（7），析气腔（26）中与隔板（27）相对的一侧的下部设有下油槽（2），析气腔（26）中与隔板（27）相对的一侧的上部设有带进油管（4）的上油槽（3），第一丝网（5）的上端与上油槽（3）的溢流孔（11）相对，下端与中油槽（7）上部的接油口（16）相对，第二丝网（6）的上端与中油槽（7）下部的排油孔（14）相对，下端与下油槽（2）上部的进油口（10）相对，第三丝网（8）的上端与下油槽（2）下部的泄油孔（12）相对，下端与隔板（27）下端的过油孔（13）相对，所述排气腔（28）的底部通过矩形油口（17）与主油箱（24）连通，顶部接负压装置。
2.根据权利要求1所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述负压装置包括真空泵（19）、电磁阀（20）、真空压力传感器（23）和油气过滤器（29），所述真空泵（19）的吸气口依次经电磁阀（20）和油气过滤器（29）与分离箱（25）的排气腔（28）顶部连接，所述真空压力传感器（23）的测压口与分离箱（25）的排气腔（28）连接，真空压力传感器（23）的信号输出端和电磁阀（20）的控制端与真空泵（19）的控制器连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述主油箱（24）内设有第四丝网（9），所述第四丝网（9）倾斜安装，其上端与分离箱（25）的排气腔（28）底部的矩形油口（17）相对，下端固定在主油箱（24）的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述上油槽（3）的溢流孔（11）、中油槽（7）的排油孔（14）和下油槽（2）的泄油孔（12）均设置多个，它们沿对应丝网的边缘分布。
5.根据权利要求4所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述中油槽（7）的接油口（16）和下油槽（2）的进油口（10）为与对应丝网边缘相匹配的矩形口。
6.根据权利要求5所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述隔板（27）的上端设有过气孔（15），所述过气孔（15）和过油孔（13）均为连接析气腔（26）和排气腔（28）的矩形孔。
7.根据权利要求6所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述进油管（4）竖直安装，其下端插入上油槽（3），进油管（4）的横截面为长圆形，长圆形的长度方向与第一丝网（5）的上端边缘平行。
8.根据权利要求2所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述电磁阀（20）上并接有手动截止阀（21）。
9.根据权利要求8所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述分离箱（25）的排气腔（28）设有真空压力表（22）。
10.根据权利要求9所述的一种具有气泡分离功能的液压油箱，其特征是，所述主油箱（24）设有密封盖（18）。 说明书 : 具有气泡分离功能的液压油箱技术领域[0001] 本发明涉及一种利用负压使液压油中的气泡快速析出的复合式油箱，属于液压技术领域。背景技术[0002] 在液压系统运行过程中，液压油中难免会混入空气，使液压油的体积弹性模量减。貉瓜低吃诵凶刺窕，因此必须采用有效的除气方法对液压油进行处理。传统的除气方法主要有以下几种：[0003] 1、利用设置在油箱中的金属网消除气泡，此方法比较简单，除气成本低，但不能消除系统中很小的气泡，而且金属网前后的压力差不能过高，因此要求金属网的面积较大。[0004] 2、在油箱内设置隔板消除气泡。此方法也比较简单，除气成本低，但不能很快消除大气泡。[0005] 3、在油箱内用离心式液气分离器消除气泡。这种分离器结构不很复杂、成本也不太高，但体积较大，排除效率取决于液体流动的情况。[0006] 气泡的直径越。孕猩细〉乃俣仍铰，如直径为100μm左右的气泡在油中上浮1cm需要1分钟，像直径为10μm左右的气泡根本不可能自行浮上油面。事实证明，传统除气方法具有一定的局限性，除气效果难以满足液压系统的使用要求。随着液压机械的大型化、高速化、高压化以及液压油自身的高性能化的进程，液压油中混入的气泡量不断增加，其粒径更微细化，油气分离难度不断增大。所以研究一种有效的油液除气方法具有十分重要的现实意义。发明内容[0007] 本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种具有气泡分离功能的液压油箱，以有效去除液压油中的气泡，提高油液质量，改善液压系统的运行状态。[0008] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0009] 一种具有气泡分离功能的液压油箱，构成中包括主油箱、分离箱和三片倾斜的丝网，所述主油箱上部固定分离箱，侧部设有出油管，所述分离箱的内腔由竖直隔板分成析气腔和排气腔，所述隔板中部设有中油槽，析气腔中与隔板相对的一侧的下部设有下油槽，上部设有带进油管的上油槽，第一丝网的上端与上油槽的溢流孔相对，下端与中油槽上部的接油口相对，第二丝网的上端与中油槽下部的排油孔相对，下端与下油槽上部的进油口相对，第三丝网的上端与下油槽下部的泄油孔相对，下端与隔板下端的过油孔相对，所述排气腔的底部通过矩形油口与主油箱连通，顶部接负压装置。[0010] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述负压装置包括真空泵、电磁阀、真空压力传感器和油气过滤器，所述真空泵的吸气口依次经电磁阀和油气过滤器与分离箱的排气腔顶部连接，所述真空压力传感器的测压口与分离箱的排气腔连接，真空压力传感器的信号输出端和电磁阀的控制端与真空泵的控制器连接。[0011] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述主油箱内设有第四丝网，所述第四丝网倾斜安装，其上端与分离箱的排气腔底部的矩形油口相对，下端固定在主油箱的侧壁上。[0012] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述上油槽的溢流孔、中油槽的排油孔和下油槽的泄油孔均设置多个，它们沿对应丝网的边缘分布。[0013] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述中油槽的接油口和下油槽的进油口为与对应丝网边缘相匹配的矩形口。[0014] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述隔板的上端设有过气孔，所述过气孔和过油孔均为连接析气腔和排气腔的矩形孔。[0015] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述进油管竖直安装，其下端插入上油槽，进油管的横截面为长圆形，长圆形的长度方向与第一丝网的上端边缘平行。[0016] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述电磁阀上并接有手动截止阀。[0017] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述分离箱的排气腔设有真空压力表。[0018] 上述具有气泡分离功能的液压油箱，所述主油箱设有密封盖。[0019] 本发明把液压系统的回油引入具有负压的析气腔中并由丝网进行切片，使气泡在低于空气分离压力的环境下从油膜中析出，大大提高了液流中微小气泡的析出速度，从而提高了油液质量，改善了液压系统的运行状态。附图说明[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[0021] 图1是本发明的结构示意图；[0022] 图2是A向视图；[0023] 图3是B向视图；[0024] 图4是C?C剖视图；[0025] 图5是液压油在油箱内的流动路径示意图。[0026] 图中各标号如下：1、出油管，2、下油槽，3、上油槽，4、进油管，5、第一丝网，6、第二丝网，7、中油槽，8、第三丝网，9、第四丝网，10、进油口，11、溢流孔，12、泄油孔，13、过油孔，14、排油孔，15、过气孔，16、接油口，17、矩形油口，18、密封盖，19、真空泵，20、电磁阀，21、截止阀，22、真空压力表，23、真空压力传感器，24、主油箱，25、分离箱，26、析气腔，27、隔板，28、排气腔，29、油气过滤器。具体实施方式[0027] 参看图1～图5，本发明主要包括主油箱24、分离箱25、负压装置和四片倾斜的丝网，其中，分离箱25内腔由不锈钢隔板27分割成两部分，分别为析气腔26和排气腔28，析气腔26内设有下油槽2、上油槽3、第一丝网5、第二丝网6、第三丝网8，上油槽3设有溢流孔11和扁形进油管4（即液压系统的回油管），下油槽2设有进油口10和泄油孔12。隔板27设有中油槽7、过油孔13和过气孔15，析气腔26与排气腔28上面通过过气孔15连通，下面通过过油孔13连通。中油槽7设有排油孔14和接油口16。主油箱24位于分离箱25的下部，主油箱24侧部设有出油管1（即液压系统的吸油管），上部设有密封盖18，内部设有第四丝网9。负压装置包括真空泵19、电磁阀20、截止阀21、真空压力表22、真空压力传感器23和油气过滤器29。[0028] 排气腔28顶部与油气过滤器29、电磁阀20、真空泵19相连接，排气腔28上还安装有真空压力表22和真空压力传感器23，排气腔下部通过矩形油口17与主油箱24相连通，上油槽3上的溢流孔11为圆孔，多个溢流孔11整体分布呈长条状，与第一丝网5配合将传统的厚重柱状液压油流切成片状，使液压油中的细化后的气泡在第一丝网5上长大、析出，长大的气泡被挡在第一丝网5上，回流的液压油由接油口16进入中油槽7，中油槽7设计有若干排油孔14，整体分布呈长条状，与第二丝网6配合把液压油流再次切成片状，使液压油中的微化后的气泡在第二丝网6上长大、析出，从第二丝网6流下的液压油由进油口10进入下油槽2，下油槽2设计有泄油孔12，与第三丝网8网配合将液压油流再次切成片状，使液压油中的极小的气泡在第三丝网8上长大、析出，然后经油孔13流入排气腔28，再经矩形油口17流到主油箱24内的第四丝网9上。与排气腔28相连接的真空泵20工作，加速了溢流孔11、排油孔14、泄油孔12细小圆柱油流内微小气泡的析出，也加速了第一丝网5、第二丝网6、第三丝网8、第四丝网9上片状液压油内微小气泡的长大、析出，第一丝网5、第二丝网6、第三丝网8、第四丝网9也阻止了极小气泡进入主油箱。[0029] 真空泵19、电磁阀20、截止阀21和油气过滤器28组成了真空抽气回路，真空压力表22和真空压力传感器23用于测量排气腔中的真空度，其中真空压力传感器23还用于真空除气的自动控制。[0030] 负压装置是在液压系统中液压泵已启动，且液压系统中液压执行元件（液压缸或马达）已满负荷工作的情况下开始工作的。整个运行过程包括以下步骤：[0031] a.对真空压力传感器23的低压限值P1和高压限值P2进行设定[0032] P1:真空泵起动后开始抽真空，一段时间后，主油箱24和分离箱25内气压下降，当下降到P1时，真空泵停止工作。[0033] P2:真空泵停止工作后，主油箱24和分离箱25内气压上升，当上升到时P2时，真空泵再次启动抽真空排气。[0034] 抽真空时的最佳真空度可选择在绝对压力6.65×103Pa和13.3Pa之间。真空泵对3 3油箱上方空间抽真空时间较短，所以设定P1可以较高一些，取1×10Pa?6x10 Pa。每次油液静置时，都会有空气慢慢跑出，需在抽真空次数和最终所达到的真空度值之间取一个平衡，3 3可以取静置后P2在5×10Pa?8×10Pa之间。P1和P2的具体设定值根据现场调试情况调整。[0035] b.确认液压泵已启动且液压执行元件已满负荷工作时，关闭截止阀21。[0036] c.电磁阀20得电，真空泵起动，液压油析出的气体经过油气过滤器29、电磁阀20由真空泵19抽出。[0037] d.当真空压力传感器23探测到压力低到P1时，真空泵19停止工作，同时电磁阀20失电，切断油箱通向外面的通路。[0038] e:静置一段时间t以便液压油中溶解和掺混的空气能够充分析出。[0039] f:当真空压力传感器23探测到压力高到P2时，电磁阀20得电，打开油箱通向真空泵19的管路，同时真空泵19启动工作，对油箱进行抽真空。[0040] g:重复d、e、f三个过程，直至整个液压系统停止工作。[0041] h:侦测到液压系统中执行元件停止工作，侦测到液压泵已停止工作，则真空泵19停止工作，电磁阀20失电，除气泡工作结束。[0042] 本发明利用油液中的空气分离压和油液的饱和蒸汽压相差很大的特点，通过抽真空和对液流切片的方法提高了液流中微小气泡的析出速度。[0043] 主油箱24和分离箱25构成的复合油箱中的液压油仅是整个液压系统中的一部分，利用系统循环的方法把管路和执行元件中的油液置换到复合油箱中进行除气处理，最终能够保证整个系统的油液均为除气后的高质量油液,这样能有效提高液压油的体积弹性模量、改善液压系统的运行状态。

专利地区：河北

专利申请日期：2019-10-12

专利公开日期：2024-10-11

专利公告号：CN110701117B