CN105937520A - 带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，它包括油路循环串联的设备发热源、散热器、管式加热器以及储液箱，所述散热器的一侧设置有散热风机，散热器两端的油路上并联设置有可调式泄压阀。本发明具有可靠度高，不易损坏，保证系统稳定运行的优点。

Description

带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置

技术领域

本发明涉及一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置。

背景技术

众所周知，液压系统油温最佳温度是在35~55摄氏度之间，一旦温度升高超过60摄氏度，液压系统的系统将大幅度下降，及其设备故障不断出现，造成设备的稳定性严重下降，无法保证机器设备正常运行。尤其在盛夏季节，油温过高，甚至会造成机器设备常常处于停机状态。

因此液压换热装置的稳定性直接影响到机器设备的工作状态，传统的液压换热装置中液体压力过大时，直接导致换热器内压力过大对散热器造成损坏。一般的散热器是在散热器的集液槽都有一个固定比例的容量，流体通过散热器散热通道内部有一定大的阻力。它的储液量较小，没有缓冲，在遇到温差大、低温环境、流量不平衡、有一定粘度的液体、有冲击力的流体情况下，散热器散热通道内部的压力也随之增大，特别在有冲击力和粘度比较大流体的情况下，由于流体在通道内部的阻力，使流体不能迅速通过散热器通道内部，使之压力增大，超过散热器的最高运行压力，散热器很容易损坏、报废。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可靠度高，不易损坏，保证系统稳定运行的带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，它包括油路循环串联的设备发热源、散热器、管式加热器以及储液箱，所述散热器的一侧设置有散热风机，所述管式加热器包括管式加热器筒体，管式加热器筒体上设置有上下布置的第一液体口以及第二液体口，电加热管的主体位于管式加热器筒体内部中心，所述管式加热器筒体内位于电加热管外侧的区域设置有从第一液体口至第二液体口的液体流道，散热器两端的油路上并联设置有可调式泄压阀，所述可调式泄压阀包括外壳体、内壳体、活塞、两个弹簧、两个调节块以及两个调节螺母，所述外壳体横向布置，所述外壳体内形成一个横向贯通的外壳体流体通道，所述外壳体的中部设置有流体过道腔，流体过道腔的内径大于外壳体流体通道的外径，流体过道腔内固定设置有一块分隔环板，分隔环板将流体过道腔分隔形成左右两个流体过道半腔，所述外壳体的左段和右段对称设置有一个螺母槽，所述活塞横向设置于外壳体流体通道的中部，活塞左右两侧的外壳体流体通道内分别从内向外依次设置弹簧、调节块以及内壳体，两个弹簧的外端分别连接两个调节块的内端，两个调节块的外段上分别旋置有两个调节螺母，调节块与调节螺母螺纹配合，调节螺母限位于螺母槽内，调节块的内端面与外壳体之间留有间隙，调节块的外端面与内壳体之间留有间隙，所述活塞为左右两端开口的中空结构，所述活塞包括活塞壳体，所述活塞壳体的中部设置有一块竖向布置的隔板，隔板将活塞的内部分隔为左右两个分别与外界连通的活塞流体通道，位于隔板左右两侧的活塞壳体上设置有对称布置的流体孔。

所述散热器为防冲击蓄能散热器，所述散热器包括散热器本体以及蓄能管，所述散热器本体包括左右竖向布置的第一集液槽和第二集液槽，第一集液槽和第二集液槽之间连接有横向布置的多根分流液槽，所述蓄能管为底部开口其余部分封闭的管式结构，蓄能管的底部开口与第一集液槽和第二集液槽连通。

一、蓄能管内置时：

当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽和第二集液槽的顶部时，将蓄能管安装于第一集液槽和第二集液槽的内部；

当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽和第二集液槽的侧面时，将蓄能管安装于第一集液槽和第二集液槽的内部，如果蓄能管的高度高于进液口和出液口的高度，则无需做其他处理，如果蓄能管的高度低于进液口和出液口的高度，则在蓄能管的顶部加装分流挡板，分流挡板将进液口和出液口与其对应高度位置的分流液槽隔开；

二、蓄能管外置时：

蓄能管的底部开口与第一集液槽和第二集液槽的底部一侧的连接口螺纹连接，所述蓄能管的顶部与第一集液槽和第二集液槽的顶部一侧的安装边采用螺栓固定连接。

内壳体的外端内壁设置有连接螺纹。

调节螺母前后表面的外壳体处镂空，调节螺母的外表面设置有刻度线。

分隔环板的内径与外壳体流体通道的内径一致。

弹簧的外径与外壳体流体通道的内径匹配。

所述流体孔环形布置于活塞壳体上。

隔板每一侧的流体孔设置有多圈。

最左端的流体孔至最右端的流体孔之间的横向距离不大于流体过道半腔的横向距离。

所述活塞的左右两端设置有与弹簧配合的台阶。

调节块的内段外壁与外壳体之间设置有内密封圈，调节块的外段内壁内壳体之间设置有外密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明具有可靠度高，不易损坏，保证系统稳定运行的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为可调式泄压阀的内部结构示意图。

图3为可调式泄压阀的外形结构示意图。

图4为壳体的平面剖视图。

图5为活塞的平面剖视图。

图6为可调式泄压阀的平面半剖爆炸图。

图7为可调式泄压阀的立体半剖爆炸图。

图8为实施例1的示意图。

图9为实施例2的示意图。

图10为管式加热器的结构示意图。

图11为图10的爆炸图。

图12为液体流道选用螺旋式液体分流片的管式加热器剖视图。

图13为液体流道选用螺旋式液体分流片的管式加热器的液体流向图。

图14为液体流道选用平行液体分流片的管式加热器剖视图。

图15为液体流道选用平行液体分流片的管式加热器的液体流向图。

图16为散热器的实施例A的正视图。

图17为散热器的实施例A的侧视图。

图18为图17的爆炸图。

图19为散热器的实施例A的立体半剖图。

图20为散热器的实施例A的第一集液槽内部示意图。

图21为散热器的实施例B的正视图。

图22为散热器的实施例B的侧视图。

图23为图22的爆炸图。

图24为散热器的实施例B的立体半剖图。

图25为散热器的实施例B的第一集液槽内部示意图。

图26为散热器的实施例C的正视图。

图27为散热器的实施例C的侧视图。

图28为图27的爆炸图。

图29为散热器的实施例C的立体半剖图。

图30为散热器的实施例C的第一集液槽内部示意图。

图31为散热器的实施例D的正视图。

图32为散热器的实施例D的侧视图。

图33为图32的爆炸图。

图34为散热器的实施例D的立体半剖图。

图35为散热器的实施例D的第一集液槽内部示意图。

其中：

设备发热源1

储液箱2

管式加热器4、管式加热器筒体401、第一液体口402、第二液体口403、下法兰404、上法兰405、电加热管406、电源保护盒407、安装螺口408、防震垫固定圈409、管式加热器筒体固定螺丝410、防震垫411、螺旋式液体分流片412、平行液体分流片413

散热器5、蓄能管500、第一集液槽501、第二集液槽502、分流液槽503、排污口504、排污口螺栓505、排污口密封垫506、分流挡板507

可调式泄压阀7、外壳体701、外壳体流体通道701.1、流体过道腔701.2、分隔环板701.3、螺母槽701.4、内壳体702、活塞703、活塞壳体703.1、隔板703.2、流体孔703.3、台阶703.4、活塞流体通道703.5、弹簧704、调节块705、调节螺母706、连接螺栓707、内密封圈708、外密封圈709

散热风机9。

具体实施方式

参见图1~图35，本发明涉及的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，它包括油路循环串联的设备发热源1、散热器5、管式加热器4以及储液箱2，所述散热器5的一侧设置有散热风机9。散热器5两端的油路上并联设置有可调式泄压阀7，油路上或者储液箱2上设置温度传感器。

所述可调式泄压阀7包括外壳体701、内壳体702、活塞703、两个弹簧704、两个调节块705以及两个调节螺母706，所述外壳体701横向布置，所述外壳体701内形成一个横向贯通的外壳体流体通道701.1，所述外壳体701的中部设置有流体过道腔701.2，流体过道腔701.2的内径大于外壳体流体通道701.1的外径，流体过道腔701.2内固定设置有一块分隔环板701.3，分隔环板701.3的内径与外壳体流体通道701.1的内径一致，分隔环板701.3将流体过道腔701.2分隔形成左右两个流体过道半腔，所述外壳体701的左段和右段对称设置有一个螺母槽701.4。所述活塞703横向设置于外壳体流体通道701.1的中部，活塞703左右两侧的外壳体流体通道701.1内分别从内向外依次设置弹簧704、调节块705以及内壳体702，弹簧704的外径与外壳体流体通道701.1的内径匹配。两个弹簧704的外端分别连接两个调节块705的内端，两个调节块705的外段上分别旋置有两个调节螺母706，调节螺母706前后表面的外壳体701处镂空，调节螺母706的外表面设置有刻度线，调节块705与调节螺母706螺纹配合，调节螺母706限位于螺母槽701.4内，通过旋置调节螺母706可以调节调节块705的横向距离，从而调节弹簧704的弹性势能，可以控制流体在外壳体流体通道701.1内的泄压值。内壳体702与外壳体701通过连接螺栓707固定，内壳体702的外端内壁设置有连接螺纹，调节块705的内段外壁与外壳体701之间设置有内密封圈708，调节块705的外段内壁内壳体702之间设置有外密封圈709，调节块705的内端面与外壳体701之间留有间隙，调节块705的外端面与内壳体702之间留有间隙。

所述活塞703为左右两端开口的中空结构，所述活塞703包括活塞壳体703.1，所述活塞壳体703.1的中部设置有一块竖向布置的隔板703.2，隔板703.2将活塞703的内部分隔为左右两个分别与外界连通的活塞流体通道703.5，位于隔板703.2左右两侧的活塞壳体703.1上设置有对称布置的流体孔703.3，所述流体孔703.3环形布置于活塞壳体703.1上，隔板703.2每一侧的流体孔703.3可以设置有多圈，最左端的一圈流体孔703.3至最右端的一圈流体孔703.3之间的横向距离不大于流体过道半腔的横向距离。所述活塞703的左右两端设置有与弹簧704配合的台阶703.4。

所述管式加热器4包括管式加热器筒体401，管式加热器筒体401上设置有上下布置的第一液体口402以及第二液体口403，所述第一液体口402和第二液体口403在管式加热器筒体401上对角布置，所述第一液体口402和第二液体口403其中一个为进液口一个为出液口，并且可以自由选择。管式加热器筒体401的顶部设置有下法兰404，所述下法兰404上方设置有上法兰405，下法兰404和上法兰405通过螺丝固定连接，上法兰405上固定安装有多根电加热管406，电加热管406的主体穿过下法兰404位于管式加热器筒体401内部中心，所述上法兰405上方罩设有电源保护盒407，电加热管406的电源接口位于上法兰405上方的电源保护盒407内。所述管式加热器筒体401的侧壁上设置有安装螺口408，安装螺口408用于安装加热保护装置、加热控制装置、安全压力保护装置等附件。所述管式加热器筒体401底部向下设置有管式加热器筒体固定螺丝410，管式加热器筒体固定螺丝410旋置有上下布置的防震垫固定圈409以及防震垫411。防震垫固定圈409紧贴管式加热器筒体401的底部，防震垫411嵌置于防震垫固定圈409内。所述管式加热器筒体401内位于电加热管406外侧的区域设置有从第一液体口402至第二液体口403的液体流道，液体流道可以选用螺旋式液体分流片412或者选用平行液体分流片413。其中螺旋式液体分流片412为螺旋片结构，平行液体分流片413为错位布置的多个水平片结构。

一种带可调式泄压阀的液压旁路的液压系统的工作方法：

设备发热源运行初期，液体温度低于35摄氏度，散热风机不启动，管式加热器启动，将油温升温至35~55摄氏度之间，然后管式加热器关闭，当设备发热源运行一段时间后，温度传感器检测到温度高于60摄氏度则启动散热风机。

首先根据流体的设定压力对调节螺母进行调节，从而来对弹簧的弹性势能进行调节，最终控制流体在外壳体流体通道内的泄压值；

当液压主路通畅时，可调式泄压阀的左右两端的压力相等，活塞处于壳体正中心位置，活塞的隔板位置与壳体的分隔环板的位置对应，活塞不做动作；

实施例1、当液体从左向右流动且液压主路不通畅时，可调式泄压阀的左端压力大于右端压力，由于隔板左侧的活塞流体通道内的压力大于隔板右侧的活塞流体通道内的压力，流体推动隔板向右移动，从而使得活塞也向右移动，当隔板左侧的流体孔位于右侧的一个流体过道半腔内时，压力较大的流体从左侧的活塞流体通道内通过流体孔流出至右侧的一个流体过道半腔内，然后再流至右侧的活塞流体通道内，从而达到泄压的目的，此时左侧的弹簧处于拉伸状态，右侧的弹簧处于压缩状态，直至隔板左侧和右侧的压力相等，活塞归置原位，液压主路回归通畅。

实施例2、当液体从左向右流动且液压主路不通畅时，可调式泄压阀的右端压力大于左端压力，由于隔板右侧的活塞流体通道内的压力大于隔板左侧的活塞流体通道内的压力，流体推动隔板向左移动，从而使得活塞也向左移动，当隔板右侧的流体孔位于左侧的一个流体过道半腔内时，压力较大的流体从右侧的活塞流体通道内通过流体孔流出至左侧的一个流体过道半腔内，然后再流至左侧的活塞流体通道内，从而达到泄压的目的，此时右侧的弹簧处于拉伸状态，左侧的弹簧处于压缩状态，直至隔板左侧和右侧的压力相等，液压主路回归通畅。

所述散热器5为防冲击蓄能散热器，所述散热器5包括散热器本体以及蓄能管500，所述散热器本体包括左右竖向布置的第一集液槽501和第二集液槽502，第一集液槽501和第二集液槽502之间连接有横向布置的多根分流液槽503，所述蓄能管500为底部开口其余部分封闭的管式结构，蓄能管500的底部开口与第一集液槽501和第二集液槽502连通，所述第一集液槽501和第二集液槽502的底部一侧设置有排污口504，排污口504不使用时采用排污口螺栓505和排污口密封垫506进行堵塞。

实施例A、

蓄能管内置，当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽501和第二集液槽502的顶部时，蓄能管500安装于第一集液槽501和第二集液槽502的内部即可。

实施例B、

蓄能管内置，当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽501和第二集液槽502的侧面时，将蓄能管500安装于第一集液槽501和第二集液槽502的内部，如果蓄能管500的高度高于进液口和出液口的高度，则无需做其他处理，如果蓄能管500的高度低于进液口和出液口的高度，则需要在蓄能管500的顶部加装分流挡板507，分流挡板507将进液口和出液口与其对应高度位置的分流液槽503隔开，避免液体的直接冲击进入分流液槽503。

实施例C、

蓄能管外置，防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽501和第二集液槽502的顶部。所述蓄能管500的底部开口与第一集液槽501和第二集液槽502的底部一侧的连接口螺纹连接，所述蓄能管500的顶部与第一集液槽501和第二集液槽502的顶部一侧的安装边采用螺栓固定连接，便于拆装。由于防冲击蓄能散热器的蓄能管500设置于第一集液槽501和第二集液槽502的外部，使得可以按液体流量和冲击力的不同，选择不同容量、各种不同的蓄能管。

实施例D、

蓄能管外置，防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽501和第二集液槽502的侧面。

所述散热器的工作方法：

设备发热源运行初期，液体温度较低，散热风机不启动，液体由进液口进入防冲击蓄能散热器的第一集液槽内，正常情况下防冲击蓄能散热器的分流液槽内阻力较小或者无阻力，则液体先进入第一集液槽内，然后在经过分流液槽的过程中进行散热，再进入第二集液槽，最后从出液口离开防冲击蓄能散热器；在防冲击蓄能散热器的分流液槽内阻力较大时，由于此时蓄能管内的压力较小，就有一部分液体进入蓄能管内，随着液体在蓄能管内液位的升高，压缩蓄能管内的空气，使得蓄能管内的压力也升高，最终蓄能管内的压力达到与进液口处的压力相等，此时进液口处的液体速度放缓，进液口处的压力也随之减小，随着进液口处的压力减小，进入蓄能管内的液体由于压力高于进液口处，就会返回至第一集液槽内，然后在经过分流液槽的过程中进行散热，再进入第二集液槽，最后从出液口离开防冲击蓄能散热器。

因为空气的运动性好，基本没有滞后性，在防冲击蓄能散热器内空气遇到有冲击力的瞬间，就立即压缩和动作，这个动作在瞬间完成，不会像机械缓冲一样有滞后性和使用疲劳。

Claims (10)

1.一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于它包括油路循环串联的设备发热源、散热器、管式加热器以及储液箱，所述散热器的一侧设置有散热风机，所述管式加热器包括管式加热器筒体（401），管式加热器筒体（401）上设置有上下布置的第一液体口（402）以及第二液体口（403），电加热管（406）的主体位于管式加热器筒体（401）内部中心，所述管式加热器筒体（401）内位于电加热管（406）外侧的区域设置有从第一液体口（402）至第二液体口（403）的液体流道，散热器两端的油路上并联设置有可调式泄压阀，所述可调式泄压阀包括外壳体（701）、内壳体（702）、活塞（703）、两个弹簧（704）、两个调节块（705）以及两个调节螺母（706），所述外壳体（701）横向布置，所述外壳体（701）内形成一个横向贯通的外壳体流体通道（701.1），所述外壳体（701）的中部设置有流体过道腔（701.2），流体过道腔（701.2）的内径大于外壳体流体通道（701.1）的外径，流体过道腔（701.2）内固定设置有一块分隔环板（701.3），分隔环板（701.3）将流体过道腔（701.2）分隔形成左右两个流体过道半腔，所述外壳体（701）的左段和右段对称设置有一个螺母槽（701.4），所述活塞（703）横向设置于外壳体流体通道（701.1）的中部，活塞（703）左右两侧的外壳体流体通道（701.1）内分别从内向外依次设置弹簧（704）、调节块（705）以及内壳体（702），两个弹簧（704）的外端分别连接两个调节块（705）的内端，两个调节块（705）的外段上分别旋置有两个调节螺母（706），调节块（705）与调节螺母（706）螺纹配合，调节螺母（706）限位于螺母槽（701.4）内，调节块（705）的内端面与外壳体（701）之间留有间隙，调节块（705）的外端面与内壳体（702）之间留有间隙，所述活塞（703）为左右两端开口的中空结构，所述活塞（703）包括活塞壳体（703.1），所述活塞壳体（703.1）的中部设置有一块竖向布置的隔板（703.2），隔板（703.2）将活塞（703）的内部分隔为左右两个分别与外界连通的活塞流体通道（703.5），位于隔板（703.2）左右两侧的活塞壳体（703.1）上设置有对称布置的流体孔（703.3）。

2.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于：

一、蓄能管内置时：

当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽和第二集液槽的顶部时，将蓄能管安装于第一集液槽和第二集液槽的内部；

当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽和第二集液槽的侧面时，将蓄能管安装于第一集液槽和第二集液槽的内部，如果蓄能管的高度高于进液口和出液口的高度，则无需做其他处理，如果蓄能管的高度低于进液口和出液口的高度，则在蓄能管的顶部加装分流挡板，分流挡板将进液口和出液口与其对应高度位置的分流液槽隔开；

二、蓄能管外置时：

蓄能管的底部开口与第一集液槽和第二集液槽的底部一侧的连接口螺纹连接，所述蓄能管的顶部与第一集液槽和第二集液槽的顶部一侧的安装边采用螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于调节螺母（706）前后表面的外壳体（701）处镂空，调节螺母（706）的外表面设置有刻度线。

4.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于分隔环板（701.3）的内径与外壳体流体通道（701.1）的内径一致。

5.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于弹簧（704）的外径与外壳体流体通道（701.1）的内径匹配。

6.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于所述流体孔（703.3）环形布置于活塞壳体（703.1）上。

7.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于隔板（703.2）每一侧的流体孔（703.3）设置有多圈。

8.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于最左端的流体孔（703.3）至最右端的流体孔（703.3）之间的横向距离不大于流体过道半腔的横向距离。

9.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于所述活塞（703）.的左右两端设置有与弹簧（704）配合的台阶（703.4）。

10.根据权利要求1所述的一种带可调式泄压阀液压旁路的控温液压换热装置，其特征在于调节块（705）的内段外壁与外壳体（701）之间设置有内密封圈（708），调节块（705）的外段内壁内壳体（702）之间设置有外密封圈（709）。