CN108119421A - 一种水下液压系统用油箱结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应用于水下的油箱结构，具体地说是一种水下液压系统用油箱结构，包括皮囊、油箱盖、油箱法兰、垫板、皮囊保护罩及分流块，垫板安装在水下液压系统的被安装位置处，并依次与油箱盖、油箱法兰相连，皮囊的开口端密封连接于油箱法兰与油箱盖之间，在皮囊的外侧罩有安装在油箱法兰上的皮囊保护罩；水下液压系统管路螺纹连接于油箱盖上、并与皮囊内部相连通，油箱盖上安装有分流块，该分流块位于油箱盖内侧、即皮囊内，分流块的最低点处均布有多个实现油内外导通的光孔E。本发明设计了一种出油口在最低点、出油口内侧安装了分流块的油箱结构，具有结构简单、空间利用率高、拆装方便、可靠性高、成本低等特点。

Description

一种水下液压系统用油箱结构

技术领域

本发明涉及应用于水下的油箱结构，具体地说是一种水下液压系统用油箱结构。

背景技术

水下液压系统在水下环境中有着广泛的应用，可以实现液压驱动、压力补偿以及浮力调节等多种功能，其主要应用于水下工程设备、海底观测网络、水下机器人(ROV、AUV等)及国防等诸多领域。水下液压系统通常需要油箱结构来实现储油功能，根据需要选择从油箱内进行吸排油。水下油箱主体通常采用橡胶皮囊来实现。由于橡胶皮囊的刚度较小，排油时容易出现将出油口堵塞的情况，导致油箱内存储的油量无法全部排空。

发明内容

为了解决水下油箱因排油时堵塞出油口而导致的油箱内油量无法全部排空的问题，本发明的目的在于提供一种水下液压系统用油箱结构。该油箱结构实现水下液压系统储油和吸排油，采用最低点出油的方式能更好的保证油箱内油量的排空。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括皮囊、油箱盖、油箱法兰、垫板、皮囊保护罩及分流块，其中垫板安装在水下液压系统的被安装位置处，并依次与所述油箱盖、油箱法兰相连，所述皮囊的开口端密封连接于油箱法兰与油箱盖之间，在该皮囊的外侧罩有安装在所述油箱法兰上的皮囊保护罩；所述水下液压系统管路螺纹连接于油箱盖上、并与所述皮囊内部相连通，所述油箱盖上安装有分流块，该分流块位于油箱盖内侧、即皮囊内，所述分流块的最低点处均布有多个实现油内外导通的光孔E。

所述分流块的整体呈柱形结构，该柱形结构的底部设有与油箱盖螺纹连接的外螺纹，所述柱形结构靠近该外螺纹的位置沿径向向外延伸、形成圆柱形结构，所述圆柱形结构沿圆周方向均布有多个光孔E；所述柱形结构的轴向开有通油孔，各所述光孔E的一端分别与所述皮囊的内部相连通，另一端分别与所述通油孔相连通；所述圆柱形结构的下表面与油箱盖抵接，该圆柱形结构上对称设有两个平面；所述圆柱形结构上方的柱形结构上沿轴向均布有多层光孔F，各层的所述光孔F均为多个，沿圆周方向均布；每个所述光孔F的一端分别与所述皮囊的内部相连通，另一端分别与所述通油孔相连通；所述柱形结构的顶部为圆顶；

所述油箱盖的边缘沿圆周方向均布有多个用于连接的光孔B，该油箱盖上分别开有与水下液压系统管路螺纹连接的螺纹孔B及用于安装所述分流块的螺纹孔A；所述油箱盖朝向皮囊内部的内侧沿轴向向内延伸、形成至少一个突起，每个所述突起上均开有用于安装分流块的螺纹孔A；

所述垫板为圆弧形平板，其上设有多个用于与水下液压系统及油箱盖连接的光孔A，在该垫板的中心位置沿高度方向开有凹槽A；

所述油箱法兰为环形结构，与所述油箱盖接触的一面开有用于安装皮囊的凹槽B，通过所述皮囊与油箱盖的接触实现油箱盖与油箱法兰的轴向密封；所述油箱法兰上沿圆周方向均布有多个用于连接的光孔C；

所述皮囊的开口端边缘设有皮囊胶圈，该皮囊胶圈位于所述油箱盖与油箱法兰之间，通过挤压所述皮囊胶圈使其变形实现所述油箱盖与油箱法兰的密封；

所述皮囊保护罩的主体为圆筒形，开口的一端设有法兰，该法兰上沿圆周方向均布有多个用于连接的光孔D。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明设计了一种应用于水下液压系统，实现水下液压系统储油和吸排油的油箱结构；本发明可以广泛地应用在水下液压系统上，能够可靠地实现液压系统的储油功能。

2.本发明具有结构简单的特点；本发明通过简单零件组成的油箱结构能够可靠地保证液压系统油箱功能。

3.本发明具有不易堵塞的特点；本发明在出油口位置设置有分流块，能够防止在排油过程中皮囊将排油孔堵塞，保证排油过程的顺畅。

4.本发明具有利用率高的特点；本发明出油口设置在最低点，当油箱排油时有利于将油量排空。

5.本发明具有可靠性强的特点；本发明通过挤压皮囊导致皮囊变形来保证油箱的密封，可靠性强。

6.本发明具有拆装方便的特点；本发明均通过螺栓连接和螺纹连接实现固连，通过扳手可以在短暂的时间内实现其拆装。

7.本发明具有适用性广的特点；本发明可以广泛的应用在多种水下液压系统上，对结构安装空间要求较小，安装条件要求较少。

8.本发明具有操作简单的特点；本发明的结构件均通过螺栓连接以及螺纹连接，便于安装和拆卸。

9.本发明具有完全自密封的特点；本发明自成一个封闭容器，不依靠压力容器就可以应用在水下环境中，不会出现漏水等情况。

10.本发明具有适应大范围水深的特点。本发明选择皮囊作为油的容器，通过内外压平衡实现油箱的稳定工作。在应用水深发生变化时，通过调整液压系统内压力即可适应。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视图；

图2A为图1中垫板的结构示意图；

图2B为图2A的左视图；

图3A为图1中油箱盖的结构示意图；

图3B为图3A的左视图；

图4A为图1中油箱法兰的结构示意图；

图4B为图4A的左视图；

图4C为图4B中I处的局部放大图；

图5A为图1中分流块的结构示意图；

图5B为图5A的左视剖视图；

图5C为图5A的俯视图；

图5D为图5B中的A—A剖视图；

图5E为图5B中的B—B剖视图；

图6A为图1中皮囊保护罩的结构示意图；

图6B为图6A的左视剖视图；

图7为图1中皮囊的结构示意图；

其中：1为皮囊，101为皮囊胶圈，2为油箱盖，201为光孔B，202为突起，203为螺纹孔A，204为螺纹孔B，3为油箱法兰，301为光孔C，302为凹槽B，4为螺栓，5为螺母，6为垫片，7为垫板，701为光孔A，702为凹槽A，8为皮囊保护罩，801为法兰，802为光孔D，9为分流块，901为外螺纹，902为圆柱形结构，903为光孔E，904为平面，905为柱形结构，906为圆顶，907为光孔F，908为通油孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本发明设计了一种水下油箱结构，实现水下液压系统储油和吸排油功能，能够很好地保证排油时不会出现排油口堵塞等情况，并能最大限度将油排空。具体结构为：

如图1所示，本发明包括皮囊1、油箱盖2、油箱法兰3、垫板7、皮囊保护罩8及分流块9，其中垫板7安装在水下液压系统的被安装位置处，并依次与油箱盖2、油箱法兰3相连，皮囊1的开口端密封连接于油箱法兰3与油箱盖2之间，在该皮囊1的外侧罩有安装在油箱法兰3上的皮囊保护罩8，水下液压系统管路螺纹连接于油箱盖2上、并与皮囊1内部相连通，实现油箱结构与水下液压系统的连接。

在油箱盖2轴向截面下方的左右两侧对称设有两个垫板7，两个垫板形状、结构均相同。如图2A、图2B所示，垫板7为一块圆弧形平板，其平面上设有多个(本实施例为两个)光孔A701，可以通过螺栓连接实现垫板7与水下液压系统的被安装位置以及油箱盖2的固连，实现整个油箱结构的可靠固定；垫板7通过螺栓与油箱盖2实现固连，保证油箱盖2的周向固定和轴向固定。在该垫板7的中心位置沿高度方向开有凹槽A702，凹槽A702的圆周角为15°、深度为15毫米，用来避开油箱盖2与油箱法兰3固定连接用的螺栓4、螺母5及垫片6。

如图3A、图3B所示，油箱盖2为圆盘状，油箱盖2的边缘沿圆周方向均布有多个(本实施例为十二个)光孔B201，通过螺栓连接实现与油箱法兰3的固连。该油箱盖2朝向皮囊1内部的内侧沿轴向向内延伸、形成至少一个突起202，本实施例是在油箱盖2的内侧表面沿轴向向内形成两个圆形的突起202，用来实现油箱盖2的局部加厚。每个圆形突起202的中间均开有用于安装分流块9的螺纹孔A203，该螺纹孔A203的圆心与圆形突起202的圆心同心，并且两个螺纹孔A203圆心之间的连线经过油箱盖2的圆心。有两个圆形突起202之间的油箱盖2上开有与水下液压系统管路螺纹连接的螺纹孔B204，该螺纹孔B204的圆心与油箱盖2的圆心同心，并且螺纹孔B204的深度小于螺纹孔A203的深度。

油箱法兰3通过螺栓4、螺母5及垫片6与油箱盖2实现固连，保证油箱法兰3的周向固定和轴向固定。如图4A～4C所示，油箱法兰3为环形结构，与油箱盖2接触的一面开有用于安装皮囊1的凹槽B302，通过皮囊1与油箱盖2的接触实现油箱盖2与油箱法兰3的轴向密封。油箱法兰3上沿圆周方向均布有多个(本实施例为十二个)光孔C301，通过螺栓连接实现与油箱盖0的固连。

如图6A、图6B所示，皮囊保护罩8的主体为圆筒形，用来实现其对皮囊1的保护；皮囊保护罩8开口的一端设有法兰801，该法兰801上沿圆周方向均布有多个(本实施例为六个)光孔D802，用来通过螺栓连接实现皮囊保护罩8与油箱法兰3的固连，实现皮囊保护罩8的周向固定和轴向固定。

如图7所示，皮囊1的开口端边缘设有皮囊胶圈101，该皮囊胶圈101容置于油箱法兰3上开设的凹槽B302内，位于油箱盖2与油箱法兰3之间，通过挤压皮囊胶圈101使其变形实现油箱盖2与油箱法兰3的密封。皮囊1的主体部分保护在皮囊保护罩8的圆筒结构内。

油箱盖2上的每个螺纹孔A203均螺纹连接一个分流块9，保证分流块9的周向固定和轴向固定；各分流块9位于油箱盖2内侧、即皮囊1内，分流块9的最低点处均布有多个实现油内外导通的光孔E903。如图5A～5E所示，分流块9的整体呈柱形结构905，该柱形结构905的底部设有与螺纹孔A203螺纹连接的外螺纹901，通过外螺纹901实现分流块9与油箱盖2的固连。柱形结构905的顶部为圆顶906，防止其对皮囊1有破坏。柱形结构905靠近该外螺纹901的位置沿径向向外延伸、形成圆柱形结构902，圆柱形结构902沿圆周方向均布有多个(本实施例为六个)光孔E903，用来实现油的内外导通。柱形结构905的轴向开有通油孔908，各光孔E903的一端分别与皮囊1的内部相连通，另一端分别与通油孔908相连通。圆柱形结构902的下表面与油箱盖2抵接，该圆柱形结构902上对称设有两个平面904，用来通过扳手实现分流块9与油箱盖2的固连。圆柱形结构902上方的柱形结构905上沿轴向均布有多层光孔F907，各层的光孔F907均为多个，沿圆周方向均布；本实施例是在圆柱形结构902上方的柱形结构905上沿轴向的三个平面、每个平面沿圆周方向均布了六个光孔F907。每个光孔F907的一端分别与皮囊1的内部相连通，另一端分别与通油孔908相连通，用来实现油的内外导通。

本发明的工作原理为：

本发明包括垫板7、油箱盖2、油箱法兰3、分流块9、皮囊保护罩8以及皮囊1，本发明能够广泛的应用于各种水下液压系统内，可靠地实现水下液压系统的储油功能和吸排油功能。本发明选择皮囊1作为储油主体，通过挤压皮囊胶圈101变形实现油箱结构的密封。本发明通过垫板7实现油箱结构与被安装位置之间有一定空间，保证水下液压系统管路有足够的安装空间。本发明通过在排油口附近安装分流块9防止在传油过程中出现排油口堵塞的情况，有效保证了排油的顺畅性。本发明通过水下液压系统内部压力与外部压力平衡来适应深度变化，具有广泛的水深适应性。

本发明的装配过程为：将分流块9与油箱盖2通过螺纹连接实现固连。将皮囊胶圈101安装在油箱法兰3的凹槽B302内，通过螺栓4将油箱盖2和油箱法兰3实现固连。将油箱盖2与油箱法兰3连接好的结构放置在垫板7上，通过螺栓连接实现皮囊保护罩8、油箱盖2与油箱法兰3整体、以及垫板7与被安装位置实现固连。

Claims (10)

1.一种水下液压系统用油箱结构，其特征在于：包括皮囊(1)、油箱盖(2)、油箱法兰(3)、垫板(7)、皮囊保护罩(8)及分流块(9)，其中垫板(7)安装在水下液压系统的被安装位置处，并依次与所述油箱盖(2)、油箱法兰(3)相连，所述皮囊(1)的开口端密封连接于油箱法兰(3)与油箱盖(2)之间，在该皮囊(1)的外侧罩有安装在所述油箱法兰(3)上的皮囊保护罩(8)；所述水下液压系统管路螺纹连接于油箱盖(2)上、并与所述皮囊(1)内部相连通，所述油箱盖(2)上安装有分流块(9)，该分流块(9)位于油箱盖(2)内侧、即皮囊(1)内，所述分流块(9)的最低点处均布有多个实现油内外导通的光孔E(903)。

2.按权利要求1所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述分流块(9)的整体呈柱形结构(905)，该柱形结构(905)的底部设有与油箱盖(2)螺纹连接的外螺纹(901)，所述柱形结构(905)靠近该外螺纹(901)的位置沿径向向外延伸、形成圆柱形结构(902)，所述圆柱形结构(902)沿圆周方向均布有多个光孔E(903)；所述柱形结构(905)的轴向开有通油孔(908)，各所述光孔E(903)的一端分别与所述皮囊(1)的内部相连通，另一端分别与所述通油孔(908)相连通。

3.按权利要求2所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述圆柱形结构(902)的下表面与油箱盖(2)抵接，该圆柱形结构(902)上对称设有两个平面(904)。

4.按权利要求2所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述圆柱形结构(902)上方的柱形结构(905)上沿轴向均布有多层光孔F(907)，各层的所述光孔F(907)均为多个，沿圆周方向均布；每个所述光孔F(907)的一端分别与所述皮囊(1)的内部相连通，另一端分别与所述通油孔(908)相连通；所述柱形结构(905)的顶部为圆顶(906)。

5.按权利要求1所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述油箱盖(2)的边缘沿圆周方向均布有多个用于连接的光孔B(201)，该油箱盖(2)上分别开有与水下液压系统管路螺纹连接的螺纹孔B(204)及用于安装所述分流块(9)的螺纹孔A(203)。

6.按权利要求1或5所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述油箱盖(2)朝向皮囊(1)内部的内侧沿轴向向内延伸、形成至少一个突起(202)，每个所述突起(202)上均开有用于安装分流块(9)的螺纹孔A(203)。

7.按权利要求1所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述垫板(7)为圆弧形平板，其上设有多个用于与水下液压系统及油箱盖(2)连接的光孔A(701)，在该垫板(7)的中心位置沿高度方向开有凹槽A(702)。

8.按权利要求1所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述油箱法兰(3)为环形结构，与所述油箱盖(2)接触的一面开有用于安装皮囊(1)的凹槽B(302)，通过所述皮囊(1)与油箱盖(2)的接触实现油箱盖(2)与油箱法兰(3)的轴向密封；所述油箱法兰(3)上沿圆周方向均布有多个用于连接的光孔C(301)。

9.按权利要求1所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述皮囊(1)的开口端边缘设有皮囊胶圈(101)，该皮囊胶圈(101)位于所述油箱盖(2)与油箱法兰(3)之间，通过挤压所述皮囊胶圈(101)使其变形实现所述油箱盖(2)与油箱法兰(3)的密封。

10.按权利要求1所述的水下液压系统用油箱结构，其特征在于：所述皮囊保护罩(8)的主体为圆筒形，开口的一端设有法兰(801)，该法兰(801)上沿圆周方向均布有多个用于连接的光孔D(802)。