CN105736487A - 一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱及其应用，该一体化油箱包括箱体，箱体上方设有箱盖，箱盖上设有进油管和出油管，在箱体内设有过滤网，过滤网将箱体内部分隔成左、右两个腔室，在左腔室内设置有侧壁冷却管，进油管位于右腔室、出油管位于左腔室。箱体上还设置有旋转冷却吸附系统，可提高对液压油的冷却和吸附效果。本发明与现有技术相比，增加了可旋转冷却管、过滤网、可旋转冷却吸附系统，可以完成对液压油的杂质沉降、过滤和油液温度的冷却。同时，这些装置均放置于油箱的内部从而节省外部空间便于其他液压元件的布置，功能多样集成一体化，既提高了工作效率又节省工作空间。

Description

一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱及其应用

技术领域

本发明涉及一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱及其应用，属于油箱技术领域。

背景技术

如今，液压技术已经应用到了工业生产的方方面面。液压系统在工作时，系统内液压油的温度会急速升高，当液压油温度过高时，会对液压系统中的阀件和密封件带来损害，并影响液压系统的响应速度。液压系统在工作时也会有一些杂质混入液压油中，污染液压油，加剧零件的磨损，对系统的稳定性带来不利影响。因此，液压油的冷却、过滤至关重要并因此影响到整个液压系统的正常工作。传统的冷却、过滤方法是在油箱外连接过滤器和冷却器，占用了大量的空间且效率不高。

例如，中国专利文献CN201747705U公开了一种液压系统油箱闭式冷却装置，它由散热水箱、液压马达、风扇、油箱、冷却管、阀门、管路组成。液压马达左端与风扇连接，右端与水泵连接，水泵与油箱连接。液压马达动力由液压系统中的油泵提供。散热水箱、水泵、冷却管由管路连接成一个闭式冷却循环系统。当液压马达驱动水泵，风扇工作时，系统中所加注的软化水循环流动，流经冷却管时冷却油温，流入散热水箱后被风扇冷却。如此不断循环，实现了冷却油箱内液压油的目的。该发明虽有一定的冷却效果，但该油箱的功能单一，冷却效率低，无法满足大功率及环境封闭空气难以流通等特殊工况下散热的要求，且没有油液过滤功能。

中国专利文献CN204921547U公开了一种液压系统的油箱冷却结构，包括一油箱和设置在油箱中的至少一冷却水管，冷却水管的两端分别穿过油箱的侧壁后与外界连通。该装置将冷却水管的两端可与外界水源连通后，油箱中油液的热量可通过冷却水管的管壁吸收和传导到冷却水管内的冷水中而被冷水带出到油箱外，达到冷却油液的目的。相较于插头的外置水箱的冷却器结构，将冷却水管内置在了油箱中，有效减小了本油箱冷却结构的体积，由于油箱的体积通常较大，冷却水管也可以相应的加大以加大冷水的流量。虽然本发明提高了冷却效率，但该油箱的功能较为简单，冷却方法单一，油箱体积较大占有较多空间，没有油液过滤功能，对于一些高粉尘、空间狭小等复杂的作业环境则无法使用。

在市面上以及文献中至今未发现有集沉降、过滤、冷却于一体的多功能油箱。现有的油箱散热效果较差且多不具备过滤杂质的功能，需要外接过滤器和冷却器来完成对油液的过滤和冷却。外接的过滤器和冷却器会占用其他液压元件的安装空间，增加液压系统的布置难度，并且冷却和过滤效率较低，制约了液压技术在大功率、高粉尘等复杂恶劣及特殊工况下的应用推广，因此有必要对现有的油箱进行改进，提高冷却和过滤效率且结构紧凑对复杂特殊工况适应性强，从而设计一款集成多功能的一体化油箱。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱。

本发明还提供上述一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，包括箱体及设置在箱体上的箱盖，箱盖上设有进油管和出油管，在箱体内设有过滤网，过滤网将箱体内部分隔成左腔室和右腔室，在左腔室内设置有侧壁冷却管，侧壁冷却管的进液口和出液口贯穿箱体侧壁，油箱的进油管位于右腔室、出油管位于左腔室。

优选的，所述侧壁冷却管采用蛇形冷却管。此设计的好处在于，蛇形冷却管可以增加冷却面积，提高冷却效果。

优选的，所述过滤网的目数为8～16，孔径为2.36～1mm。

优选的，所述一体化油箱还包括旋转冷却吸附系统，所述旋转冷却吸附系统包括动力源、S形冷却管和直角弯管；所述动力源设置在箱盖的上表面，S形冷却管的一端穿出箱盖的上表面通过齿轮传动连接所述的动力源、另一端通过旋转密封接头连接直角弯管，直角弯管的一端穿出箱体侧壁，冷却液由穿出侧壁的进液口进入，穿出箱盖的出液口流出；在左腔室内S形冷却管的相邻管道之间环绕有金属网，在金属网内部填充有吸附材料。此设计的优势在于，在油箱内增设旋转冷却吸附系统，当S形冷却管旋转时，既可以起到冷却作用，又可以起到吸附杂质的作用。

优选的，所述旋转冷却吸附系统还包括齿轮轴和吸附装置，齿轮轴与动力源之间齿轮传动连接，齿轮轴的一端置于左腔室内并连接所述的吸附装置。此设计的好处在于，当动力源带动S形冷却管旋转时，也可一并带动齿轮轴旋转，在齿轮轴末端的吸附装置可以进一步吸附液压油中的杂质，提升吸附净化效果，另外吸附装置在旋转起来后可以搅动液压油，一方面提高了吸附装置与液压油接触后的吸附效果，另一方面可以增加液压油的冷却，加速液压油的散热。

优选的，所述动力源采用电机。

优选的，所述吸附装置采用网兜，在网兜内填充有吸附材料。此设计的优势在于，当吸附装置旋转起来后，液压油内的杂质能被网兜内的吸附材料吸附，净化油质。

优选的，所述吸附材料选用活性炭、粗孔硅胶、吸附树脂中的一种或多种的组合物。

优选的，在箱盖上设有换气风扇和空气滤清器，换气风扇位于左腔室，空气滤清器位于右腔室。此设计的优势在于，通过换气风扇向外排风，促进空气经过空气滤清器净化后进入箱体，从而增加液压油油面以上的空气流通，加快热交换又进一步提高了液压油的冷却效率。

优选的，在箱体的两个侧面设置有圆形盖。此设计的好处在于，在油箱需要清理时，可以打开圆形盖对油箱进行清理。

优选的，所述箱盖为一可拆卸式油箱上盖。

一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱的使用方法，包括以下步骤：

液压油从进油管进入右腔室内，通过过滤网流入左腔室内，在左腔室，冷却液通过侧壁冷却管对左腔室内的液压油冷却，旋转冷却吸附系统启动，S形冷却管在旋转的同时对液压油进一步冷却，同时金属网内的吸附材料以及网兜内的吸附材料对液压油内的细微杂质进行吸附；通过空气滤清器进入干净空气，并通过换气风扇将箱体内的空气向外排出，最终，液压油通过左腔室内的出油管流出。

本发明的有益效果在于：

本发明集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱和普通油箱相比，增加了可旋转冷却管、过滤网、可旋转吸附装置，可以完成对液压油的杂质沉降、过滤和油液温度的冷却。同时，这些装置均放置于油箱的内部从而节省外部空间便于其他液压元件的布置，并且和传统的开式油箱相比提高了冷却效率，增加了过滤的功能。功能多样集成一体化，既提高了工作效率又节省工作空间，其作用明显、效果显著，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明一体化油箱的透视结构示意图I；

图2为本发明一体化油箱的透视结构示意图II；

图3为本发明一体化油箱的立体图；

图4为本发明一体化油箱的主视图；

图5为图2中A-A方向的剖视图。

其中：1、箱体；

2、侧壁冷却管；201、出液口；202、进液口；

3、密封接头；

4、旋转冷却吸附系统；41、旋转密封接头；42、S形冷却管；43、金属网；44、直角弯管；401、出液口；402、进液口；

5、箱盖；6、换气风扇；

7、动力源；71、主动齿轮；72、从动齿轮；73、从动齿轮；74、电机；75、支架；76、齿轮轴；

8、进油管；9、空气滤清器；10、圆形盖；11、过滤网；12、吸附装置；13、出油管。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1至图5所示，本实施例提供一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，包括箱体1，箱体为长方体，其长×宽×高为2m×1.6m×1.2m，箱体上方设有箱盖5，箱盖5为可拆卸式密封的油箱上盖，箱盖上设有进油管8和出油管13，在箱体内设有过滤网11，该过滤网为粗过滤网，主要过滤液压油里的一些大杂质，过滤网将箱体内部分隔成左腔室和右腔室，在左腔室内设置有侧壁冷却管2，侧壁冷却管的进液口202和出液口201贯穿箱体侧壁，进油管8位于右腔室、出油管13位于左腔室。

其中，侧壁冷却管2采用蛇形冷却管，其材料为导热性能优良的铜质金属管，管内有冷却液流过，侧壁冷却管的进液口202在下，出液口201在上，进液口202和出液口201与箱体侧壁连接处均通过密封接头3连接，增加冷却管与箱体的密封性，防止液压油从接口缝隙中流出从而避免液压油泄漏。

过滤网11的材质为不锈钢，过滤网的目数为8～16，孔径为2.36～1mm，可在此范围内根据实际工况进行选配，经过粗过滤网的过滤，大的杂质会被留在右腔室内沉降下来。

在左腔室的位置处还设置有旋转冷却吸附系统4，旋转冷却吸附系统包括动力源7、S形冷却管42和直角弯管44，动力源7为电机74，电机74通过支架75安装在箱盖上；电机设置在箱盖上，电机的输出轴连接有主动齿轮71，S形冷却管的上端穿出箱盖并连接有从动齿轮72、下端通过旋转密封接头41连接所述的直角弯管44，直角弯管的一端穿出箱体的侧壁，在左腔室内S形冷却管的相邻管道之间缠绕有金属网43，金属网内部填充有吸附材料，冷却液由进液口402进入，由出液口401流出。

S形冷却管42的上端与箱盖的连接处、直角弯管与箱体侧壁的连接处均安装有密封接头，防止液压油泄漏，提高密封性。主动齿轮71与从动齿轮72啮合，电机启动时带动S形冷却管旋转。吸附材料可以对液压油中的细微杂质进行吸附完成对液压油的净化作用，S形冷却管旋转起来后搅动液压油，带有圆孔的金属网的存在加快液压油流动，提高搅动效率，使得液压油进入金属网与金属网内的吸附材料充分接触，提高吸附杂质的效率，并且增加了液压油与可旋转S形冷却管、侧壁冷却管的接触，促进热量交换，提高冷却速度，另外液压油被搅动起来后与油液面上方空气热交换速度提高，进一步提高了液压油的冷却效果。

吸附材料选用活性炭、粗孔硅胶、吸附树脂中的一种或多种的组合物。

本实施例的技术方案通过旋转搅动液体达到油液与冷却管(S形冷却管和侧壁蛇形冷却管)充分接触进行热交换以及与吸附材料充分接触吸附杂质，提高了吸附过滤效率和冷却效率，相比传统的油箱，效果更为显著，作用更为明显。

实施例2：

本实施例提供一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，结构如实施例1所述，其不同之处在于：旋转冷却吸附系统还包括齿轮轴76和吸附装置12，齿轮轴的上端设有从动齿轮73，从动齿轮73与主动齿轮71啮合，齿轮轴76的一端置于左腔室内并连接所述的吸附装置12。吸附装置为由金属丝组成的网兜，在网兜内设置有吸附材料。液压油可以通过网兜的方形孔进入其内部空间与吸附材料相接触，吸附材料吸附液压油内的细微杂质，净化油质。

吸附材料与金属网内填充的吸附材料一样，可以选用活性炭、粗孔硅胶、吸附树脂中的一种或多种的组合物。

通过本实施例增加的吸附装置，主要作用可以进一步提高液压油的过滤吸附能力，净化油质、提高油品，另外转动起来的吸附装置又可以加速液压油与冷却管的接触几率，提高冷却效果。

实施例3：

本实施例提供一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，结构如实施例1所述，其不同之处在于：在箱盖上设有换气风扇6和空气滤清器9，换气风扇6位于左腔室，空气滤清器9位于右腔室。通过换气风扇向外排风，促进空气经过空气滤清器净化后进入箱体，从而增加液压油油面以上的空气流通，加快热交换又进一步提高了液压油的冷却效率。

实施例4：

本实施例提供一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，结构如实施例1所述，其不同之处在于：在箱体的两个侧面设置有圆形盖10。在油箱需要清理时，可以打开圆形盖对油箱进行清理。

实施例5：

一种如实施例4所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱的使用方法，具体步骤如下：

使用时，侧壁冷却管2和S形冷却管42内都通由冷却液，液压油从进油管8进入右腔室内，通过粗过滤网11流入左腔室内，将一些较大的杂质截留在右腔室内并在右腔室内沉降下来，在左腔室内，冷却液通过侧壁冷却管2对左腔室内的液压油冷却，旋转冷却吸附系统启动，S形冷却管42在旋转的同时对液压油进一步冷却，同时金属网内的吸附材料以及网兜内的吸附材料对液压油内的细微杂质进行吸附；通过空气滤清器9进入干净空气，并通过换气风扇6将箱体内的空气向外排出，最终液压油通过左腔室内的出油管13流出。

Claims (10)

1.一种高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，包括箱体及设置在箱体上的箱盖，其特征在于，箱盖上设有进油管和出油管，在箱体内设有过滤网，过滤网将箱体内部分隔成左腔室和右腔室，在左腔室内设置有侧壁冷却管，侧壁冷却管的冷却液进液口和出液口贯穿箱体侧壁，进油管位于右腔室、出油管位于左腔室。

2.如权利要求1所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，其特征在于，所述侧壁冷却管采用蛇形冷却管。

3.如权利要求1所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，其特征在于，所述一体化油箱还包括旋转冷却吸附系统，所述旋转冷却吸附系统包括动力源、S形冷却管和直角弯管，所述动力源设置在箱盖的上表面，S形冷却管一端通过旋转密封接头连接直角弯管，直角弯管的一端穿出箱体侧壁，另一端穿出箱盖的上表面通过齿轮传动连接所述的动力源，另在左腔室内S形冷却管的相邻管道之间环绕有金属网，在金属网内部填充有吸附材料。

4.如权利要求3所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，其特征在于，所述旋转冷却吸附系统还包括齿轮轴和吸附装置，齿轮轴与动力源之间齿轮传动连接，齿轮轴的一端置于左腔室内并连接所述的吸附装置。

5.如权利要求3所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，其特征在于，所述动力源采用电机。

6.如权利要求4所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，其特征在于，所述吸附装置采用网兜，在网兜内填充有吸附材料。

7.如权利要求3或6所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，其特征在于，所述吸附材料选用活性炭、粗孔硅胶、吸附树脂中的一种或多种的组合物。

8.如权利要求1所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，其特征在于，在箱盖上设有换气风扇和空气滤清器，换气风扇位于左腔室，空气滤清器位于右腔室。

9.如权利要求1所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱，其特征在于，在箱体的两个侧面设置有圆形盖。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的高效集成沉降、冷却和过滤吸附功能的一体化油箱的使用方法，包括以下步骤，

液压油从进油管进入右腔室内，通过过滤网流入左腔室内，在左腔室，冷却液通过侧壁冷却管对左腔室内的液压油冷却，旋转冷却吸附系统启动，S形冷却管在旋转的同时对液压油进一步冷却，同时金属网内的吸附材料以及网兜内的吸附材料对液压油内的细微杂质进行吸附；通过空气滤清器进入干净空气，并通过换气风扇将箱体内的空气向外排出，最终，液压油通过左腔室内的出油管流出。