CN104832501B - 一种凸台透气型的油箱呼吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凸台透气型的油箱呼吸装置。包括相互连接的上、下壳体，上、下壳体之间形成的腔体中心处设有圆柱状的滤芯，所述滤芯的内腔通过设置在下壳体上的第一通道与油箱连通，滤芯与腔体内壁之间形成的第一空腔通过回油通道与第一通道连通，所述的下壳体沿其周向均布有连接大气与腔体的透气孔。由上述技术方案可知，本发明的透气孔能够随油箱内液压油体积的减少或增加而进行吸入清洁的空气或呼出气体，使液压油箱内的气压始终与外界大气压保持平衡；通过设置的回油通道来防止液压油的外泄，降低渗油量。

Description

一种凸台透气型的油箱呼吸装置

技术领域

本发明涉及一种油箱呼吸装置，具体涉及一种凸台透气型的油箱呼吸装置。

背景技术

工程车辆用液压油箱中的液压油经油箱呼吸装置从油箱内部渗透到油箱外部的现象一直是工程车辆难以解决的问题。在正常的工作状态下，油箱内的液压油油温随着车辆的运行不断升高，直到热平衡状态后才停止，油箱内的油液在高温、频繁不规则振动和液压元件回油的条件下，容易出现液压油从呼吸装置的透气通道窜出或渗出。这是因为现有的透气装置多是以完成油箱吸气和呼气为设计目标，对如何降低呼吸装置渗油量的设计考虑较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凸台透气型的油箱呼吸装置，该油箱呼吸装置不仅具备传统的呼吸功能，还能有效降低呼吸装置的渗油量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括相互连接的上、下壳体，上、下壳体之间形成的腔体中心处设有圆柱状的滤芯，所述滤芯的内腔通过设置在下壳体上的第一通道与油箱连通，滤芯与腔体内壁之间形成的第一空腔通过回油通道与第一通道连通，所述的下壳体沿其周向均布有连接大气与腔体的透气孔，所述的回油通道包括设置在滤芯底部且直径与下壳体直径相吻合的滤纸，所述的滤纸下方设有支撑滤纸的垫片，垫片的下方与下壳体之间设有用来支撑垫片的垫片安装座，滤纸与下壳体之间形成的第二空腔内设有与第一通道连通的回油槽口，所述第一空腔内的液压油经滤纸进入第二空腔，并通过回油槽口经第一通道流入油箱。

所述的上、下壳体上分别设有与滤芯内腔上、下部相配合的上、下导向轴，所述下壳体的底部还向下设有与油箱相连的连接轴，所述的连接轴与下导向轴同轴设置，且连接轴与下导向轴内部设有连通滤芯内腔与油箱的第一通道，所述的回油槽口设置在下壳体底部与下导向轴的连接处。

所述的上壳体上还设有与滤芯顶部相配合的定位装置，所述的定位装置包括限制滤芯径向移动的第一凸台及限制滤芯轴向移动的第二凸台，所述第一、第二凸台的根部均设有倒角。

所述的透气孔为自下壳体的外壁向内垂直设置的台状通孔，透气孔的根部设有倒角，且透气孔的长度为5～8mm。

所述上壳体的底部沿其外壁向下设有用来遮挡灰尘进入透气孔的遮尘罩，所述遮尘罩的壁厚小于上壳体的壁厚。

所述的上、下壳体之间通过螺纹相连，所述上壳体内壁的底部位置设有内螺纹，所述下壳体外壁的顶部位置设有与内螺纹相配合的外螺纹，所述的透气孔设置在下壳体的上部位置，且透气孔位于遮尘罩的遮挡位置。

所述的滤纸及垫片均为套设在下导向轴上的圆环型结构，所述的滤纸设置两层，所述垫片的直径小于滤纸的直径，且垫片的圆环面上均匀设置有多个通孔。

所述的垫片安装座为自下壳体底部向上设置的凸台型结构，所述的垫片安装座呈环形均匀间隔布置多个。

所述的滤纸由厚度为1mm的过滤材料制成，所述的垫片由厚度为1mm的不锈钢材料制成。

由上述技术方案可知，本发明的透气孔能够随油箱内液压油体积的减少或增加而进行吸入清洁的空气或呼出气体，使液压油箱内的气压始终与外界大气压保持平衡；通过设置的回油通道来防止液压油的外泄，降低渗油量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明上壳体的结构示意图；

图3是本发明下壳全的结构示意图；

图4是图3的A－A剖视图；

图5是本发明滤纸的结构示意图；

图6是本发明垫片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、图2、图3、图4所示的一种凸台透气型的油箱呼吸装置，包括相互连接的上、下壳体1、2，上、下壳体1、2之间形成的腔体中心处设有圆柱状的滤芯3，滤芯3的内腔31通过设置在下壳体2上的第一通道4与油箱连通，滤芯3与腔体内壁之间形成的第一空腔5通过回油通道与第一通道4连通，下壳体2沿其周向均布有连接大气与腔体的透气孔6。具体的，上壳体由金属材料制料整体铸造而成，下壳体由塑料材料整体铸造而成。

进一步的，回油通道包括设置在滤芯3底部且直径与下壳体2直径相吻合的滤纸71，滤纸71下方设有支撑滤纸71的垫片72，垫片72的下方与下壳体2之间设有用来支撑垫片72的垫片安装座73，滤纸71与下壳体2之间形成的第二空腔8内设有与第一通道4连通的回油槽口74，第一空腔5内的液压油经滤纸71进入第二空腔8，并通过回油槽口74经第一通道4流入油箱。优选的，回油槽口对称设置两个。

进一步的，上、下壳体1、2上分别设有与滤芯3内腔上、下部相配合的上、下导向轴11、21，下壳体2的底部还向下设有与油箱相连的连接轴22，连接轴22与下导向轴21同轴设置，且连接轴22与下导向轴21内部设有连通滤芯3内腔与油箱的第一通道4，回油槽口74设置在下壳体2底部与下导向轴21的连接处。连接轴上设有与箱体连接的螺纹，在设计时，下导向轴其直径和高度的设计要能够起到轴向和径向固定滤芯的作用。

进一步的，上壳体1上还设有与滤芯3顶部相配合的定位装置，定位装置包括限制滤芯3径向移动的第一凸台12及限制滤芯3轴向移动的第二凸台13，第一、第二凸台12、13的根部均设有倒角。

进一步的，透气孔6为自下壳体2的外壁向内垂直设置的台状通孔，透气孔6的根部设有倒角，且透气孔6的长度为5～8mm。换句话说，透气孔是内外气流流动和交换的通道，它由原来单一的孔结构变成透气凸台结构，并且凸台的根部也就是凸台与下壳体内壁的连接处设有倒角，这使得下壳体内壁上的液压油在下落过程中，不会直接流出下壳体，能够恰当地阻挡呼吸装置内部的液压油沿的壁面外泄，也就是倒角部位能利用油液表面的张力，将油滴收集至此部位，在油滴颗粒较大时向下沿下壳体内壁滑落在底部，不会产生外泄现象。

进一步的，上壳体1的底部沿其外壁向下设有用来遮挡灰尘进入透气孔6的遮尘罩14，遮尘罩14的壁厚小于上壳体1的壁厚。遮尘罩为薄壁结构，既利于散热，又能够遮挡较大的灰尘颗粒。

进一步的，上、下壳体1、2之间通过螺纹相连，上壳体1内壁的底部位置设有内螺纹，下壳体2外壁的顶部位置设有与内螺纹相配合的外螺纹，透气孔6设置在下壳体2的上部位置，且透气孔6位于遮尘罩14的遮挡位置。

进一步的，如图5、图6所示，滤纸71及垫片72均为套设在下导向轴21上的圆环型结构，滤纸71设置两层，垫片72的直径小于滤纸71的直径，且垫片72的圆环面上均匀设置有多个通孔721。也就是垫片72的圆环面上按一定规律打孔，垫片装配在垫片安装座上，起到支撑滤纸和使液压油回流至下壳体底部的功能；滤纸具有隔断呼吸装置的空间和过滤空气的功能。

进一步的，垫片安装座73为自下壳体2底部向上设置的凸台型结构，垫片安装座73呈环形均匀间隔布置多个。也就是垫片安装座采用间隙分布的凸台结构，有利于液压油从间隙处流向回油槽口。

进一步的，滤纸71由厚度为1mm的过滤材料制成，垫片72由厚度为1mm的不锈钢材料制成。

具体工作原理如下：

本发明的呼吸装置装配在液压油箱的上方，具备呼吸功能和防止液压油外泄的功能。

一、呼吸功能：

在车辆工作时，油箱内部的液压油会间歇性的被泵吸出或排入或随车体运行振动，从而引起箱内液压油体积的变化或油液在箱内晃动，引起箱内气体压强的变化。

1、当油箱内液压油体积迅速减少时，因油箱内部形成的局部真空使气压降低，外界气全在大气压的作用下经下壳体上的透气孔进入上壳体、滤芯和滤纸围成的空腔内部，也就是进入第一空腔内，因滤芯和滤纸都具有透气性能因而气体会穿过滤芯和滤纸经第一通道进入液压油箱内，从而以吸气的方式达到油箱内部的气压平衡；

2、当油箱内液压油体积迅速增加时，因油箱内部的空气被压缩致使气压亦迅速增加，从而内部的压强大于外部的压强，在内、外压力差的作用下，箱内的气体沿上述吸气方式的气流路径反方向到大气中，从而以呼气的方式达到油箱内部的气压平衡。

二、防止液压油外泄功能：

在车辆工作时，油箱内部晃动的液压油会上窜至呼吸装置，液压油温度较高时易产生油气，出现液压油从呼吸装置外泄的现象。

工况一：对于行车时少量液压油因振动等因素上窜至呼吸装置的工况。

A：少量的液压油因振动等因素由第一通道进入滤芯的内腔时，在滤芯的阻挡下不通进入第一空腔，则液压油在重力的作用下，沿滤芯内腔和第一通道回流至液压油箱里；

B：少量的液压油因振动等因素由第一通道进入滤芯内腔并浸透滤芯进入第一空腔时，液压油将在重力的作用下沿着第一空腔的内壁流至滤纸，滤纸是具有渗透功能的滤纸，液压油会继续在重力的作用下穿透滤纸、垫片上的通孔滴入第二空腔中垫片安装座的所在区域，在油滴积攒较多时，油滴在液体表面张力的作用下汇集在一起并经回油槽口由第一通道流至液压油箱；

工况二：对于油箱中液压油因体积变化引起呼吸时夹带油气的工况。

呼吸装置在呼气工作过程中，油气上窜量最大，而吸气过程中油气在逆向气流的作用下上窜量很小，在此仅对呼气过程中防止液压油外泄工况进行分析。

A：上壳体为金属材质，下壳体为塑料材质，呼吸装置装配在液压油箱上后，液压油的高温热传递路径为：液压油热量→油箱壁板→呼吸装置安装座板→下壳体→滤芯→上壳体，由于存在上壳体为良导体，下壳体为非良导体的差别，则上壳体的温度远小于油箱壁板的温度；

B：油气上行后，一部分油气直接与上壳体碰撞冷凝成液滴并沿滤芯内腔和第一通道的内壁回流至液压油箱；另一部分油气穿透滤芯进入第一空腔，此部分油气一部分经透气孔扩散到大气中，另一部分则在第一空腔中冷凝成油滴并粘附在第一空腔的内壁上，当油滴集聚较多时，凸台主的透气孔的长度和倒角会有助于油滴表面张力而集聚较大液滴，较大液滴在重力的作用下将会沿着第一空腔的内壁流至滤纸，滤纸是具有渗透功能的滤纸，液压油会继续在重力的作用下穿透滤纸、垫片上的通孔滴入第二空腔中垫片安装座的所在区域，在油滴积攒较多时，油滴在液体表面张力的作用下汇集在一起并经回油槽口由第一通道流至液压油箱。

工况三：对于油箱内非呼吸工况和无液压油上窜时的高温液压油挥发的油气工况。

此工况为油箱内的液压油蒸汽自然向上升腾并经由第一通道扩散到呼吸装置里的工况，对此工况下防止液压油外渗的工作过程与上述工况二中的B项相同，在此不再赘述。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：包括相互连接的上、下壳体（1、2），上、下壳体（1、2）之间形成的腔体中心处设有圆柱状的滤芯（3），所述滤芯（3）的内腔（31）通过设置在下壳体（2）上的第一通道（4）与油箱连通，滤芯（3）与腔体内壁之间形成的第一空腔（5）通过回油通道与第一通道（4）连通，所述的下壳体（2）沿其周向均布有连接大气与腔体的透气孔（6）,所述的回油通道包括设置在滤芯（3）底部且直径与下壳体（2）直径相吻合的滤纸（71），所述的滤纸（71）下方设有支撑滤纸（71）的垫片（72），垫片（72）的下方与下壳体（2）之间设有用来支撑垫片（72）的垫片安装座（73），滤纸（71）与下壳体（2）之间形成的第二空腔（8）内设有与第一通道（4）连通的回油槽口（74），所述第一空腔（5）内的液压油经滤纸（71）进入第二空腔（8），并通过回油槽口（74）经第一通道（4）流入油箱。

2.根据权利要求1所述的凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：所述的上、下壳体（1、2）上分别设有与滤芯（3）内腔上、下部相配合的上、下导向轴（11、21），所述下壳体（2）的底部还向下设有与油箱相连的连接轴（22），所述的连接轴（22）与下导向轴（21）同轴设置，且连接轴（22）与下导向轴（21）内部设有连通滤芯（3）内腔与油箱的第一通道（4），所述的回油槽口（74）设置在下壳体（2）底部与下导向轴（21）的连接处。

3.根据权利要求1所述的凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：所述的上壳体（1）上还设有与滤芯（3）顶部相配合的定位装置，所述的定位装置包括限制滤芯（3）径向移动的第一凸台（12）及限制滤芯（3）轴向移动的第二凸台（13），所述第一、第二凸台（12、13）的根部均设有倒角。

4.根据权利要求1所述的凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：所述的透气孔（6）为自下壳体（2）的外壁向内垂直设置的台状通孔，透气孔（6）的根部设有倒角，且透气孔（6）的长度为5～8mm。

5.根据权利要求1所述的凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：所述上壳体（1）的底部沿其外壁向下设有用来遮挡灰尘进入透气孔（6）的遮尘罩（14），所述遮尘罩（14）的壁厚小于上壳体（1）的壁厚。

6.根据权利要求5所述的凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：所述的上、下壳体（1、2）之间通过螺纹相连，所述上壳体（1）内壁的底部位置设有内螺纹，所述下壳体（2）外壁的顶部位置设有与内螺纹相配合的外螺纹，所述的透气孔（6）设置在下壳体（2）的上部位置，且透气孔（6）位于遮尘罩（14）的遮挡位置。

7.根据权利要求2所述的凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：所述的滤纸（71）及垫片（72）均为套设在下导向轴（21）上的圆环型结构，所述的滤纸（71）设置两层，所述垫片（72）的直径小于滤纸（71）的直径，且垫片（72）的圆环面上均匀设置有多个通孔（721）。

8.根据权利要求1所述的凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：所述的垫片安装座（73）为自下壳体（2）底部向上设置的凸台型结构，所述的垫片安装座（73）呈环形均匀间隔布置多个。

9.根据权利要求1所述的凸台透气型的油箱呼吸装置，其特征在于：所述的滤纸（71）由厚度为1mm的过滤材料制成，所述的垫片（72）由厚度为1mm的不锈钢材料制成。