CN108302070A - 一种气液复合自增压油箱 - Google Patents

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Abstract

一种气液复合自增压油箱，包括缸体、活塞和增压油缸筒，活塞设置在缸体内，活塞将缸体内部分为气体腔和液压油腔，气体腔一侧的缸体端盖上安装有充气阀和增压油缸筒，增压油缸筒伸入缸体内，增压油缸筒上设置有高压油路接口，液压油腔一侧的缸体端盖上设置有回油接口和吸油接口，活塞一侧伸入增压油缸筒内形成增压腔。该增压油箱结构更加简单，质量更小，通过高压气体和增压油缸在系统高压油作用下的复合增压，保证了高转速下液压泵的吸油性能，保证了使用该增压油箱的移动机器人或其它移动平台在震动、倾斜或倾翻的情况下，液压系统仍能正常工作，使液压系统具有良好的抗污染能力。

Description

一种气液复合自增压油箱
技术领域
本发明涉及一种闭式液压油箱，尤其是一种增压油箱。
背景技术
液压驱动移动机器人在室外运动时存在震动、倾斜甚至倾翻等情况，因此传统开式液压系统不能满足使用要求，必须使用闭式液压油箱。另外，为减小机器人自身重量，提高负重能力，必须使用小排量、高转速液压泵。泵转速越高，自吸油能越差，为确保液压泵的正常吸油，必须提高液压泵吸油口处液压油的压力，即使用闭式正压油箱。液压系统在工作中，由于蓄能器储油、温度变化、差动油缸处于不同位置、管路泄漏等原因造成油箱内液压油容量变化和压力变化，从而影响液压泵的吸油性能。为防止这种情况发生，必须设计维持油箱内液压油压力基本恒定的增压油箱。
中国专利文献CN104329302B公开了一种逐级增压油箱，利用多级油缸和弹簧并联实现增压。CN106640782A公开了一种自增压油箱装置，利用油缸和波纹管实现增压。上述两种增压油箱能够有效改善液压泵的吸油性能，但是结构较复杂且在防护方面没有涉及。
发明内容
本发明针对现有增压油箱存在的不足，提供一种结构更加简单、质量更小、能够过压卸载和油量检测的气液复合自增压油箱。该油箱利用惰性气体和高压油进行复合增压，以满足液压驱动移动机器人运动时存在震动、倾斜甚至倾翻等情况，以及保证高转速液压泵具有良好吸油性能的需要。
本发明的气液复合自增压油箱，采用以下技术方案：
该增压油箱，包括缸体、活塞和增压油缸筒，活塞设置在缸体内，活塞将缸体内部分为气体腔和液压油腔，气体腔一侧的缸体端盖上安装有充气阀和增压油缸筒，增压油缸筒伸入缸体内，增压油缸筒上设置有高压油路接口，液压油腔一侧的缸体端盖上设置有回油接口和吸油接口，活塞一侧伸入增压油缸筒内形成增压腔。
所述缸体由油箱体及连接在油箱体两端的端盖构成。
所述活塞与缸体之间设置有导向环和组合密封圈。
所述活塞与增压油缸筒之间设置有导向环和组合密封圈。
所述液压油腔一侧的缸体端盖上还设置有磁滞伸缩传感器、压力传感器和过压卸载阀，磁滞伸缩传感器的感应杆伸入活塞的内孔中，磁滞伸缩传感器的磁环安装在活塞上。
使用时，将高压油路接口与高压油路连接。先将气体腔抽真空后充氮气到设定压力，然后将液压油腔抽真空并加注液压油到设定压力，当液压系统工作以后，增压腔与高压油路相通，增压油缸筒内的高压油通过活塞继续对液压油腔内的液压油增压，以保证液压泵具有良好的吸油性能。
本发明结构更加简单，质量更小，同时具有过压卸载、油量检测等功能，具有以下特点：
1.通过高压气体和增压油缸在系统高压油作用下的复合增压，保证了高转速下液压泵的吸油性能。
2.保证了使用该增压油箱的移动机器人或其它移动平台在震动、倾斜或倾翻的情况下，液压系统仍能正常工作。
3.使液压系统具有良好的抗污染能力。
附图说明
图1是本发明复合自增压油箱的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图中:1、高压油路接头体，2、O型密封圈，3、磁环，4、活塞，5、组合密封圈，6、导向环，7、O型密封圈，8、吸油口接头体，9、磁滞伸缩传感器，10、O型密封圈，11、回油接头体，12、端盖Ⅱ，13、油箱体，14、组合密封圈，15、导向环，16、增压油缸筒，17、O型密封圈，18、端盖Ⅰ，19、充气阀，20、压力传感器，21、过压卸载阀，A、增压腔，B、气体腔，C、液压油腔。
具体实施方式
如图1所示，本发明的复合自增压油箱，其结构包括缸体、活塞4和增压油缸筒16。
缸体为密闭结构，由油箱体13及连接在油箱体13两端的端盖构成。油箱体13呈圆筒形，一端通过螺纹连接端盖18，端盖18与油箱体13之间设置O型密封圈17实现静密封；油箱体13另一端通过螺纹连接端盖12，端盖12与油箱体13之间设置O型密封圈7。端盖18上安装有充气阀19和增压油缸筒16，增压油缸筒16伸入油箱体13内，增压油缸筒16与端盖18之间设置O型密封圈2，增压油缸筒16的外端设置有高压油路接口，高压油路接口上设置有高压油路接头体1，高压油路接头体1用于与系统高压油路连接。端盖12上设置有回油接口、吸油接口和磁滞伸缩传感器9，回油接口上设置回油接头体11，吸油接口上设置吸油接头体8。端盖12上还设置有压力传感器20和过压卸载阀21(参见图2)。过压卸载阀21的高压油口与缸体内部液压油腔C相通，卸油口与缸体外部相通。压力传感器20的测压面与缸体内部液压油腔C相通。磁滞伸缩传感器9与端盖12之间设置有O型密封圈10。
油箱体13内设置有活塞4，活塞4与油箱体13内壁之间设置有组合密封圈5和导向环6。活塞4的一侧(大端)安装有与磁滞伸缩传感器9配对使用的磁环3；活塞4的另一侧(小端)为细长结构且带有内孔(盲孔)，磁滞伸缩传感器9的感应杆深入该内孔(内孔作为磁滞伸缩传感器9感应杆的活动空间)，该细长结构一侧伸入增压油缸筒16内，形成增压腔A，活塞4与增压油缸筒16内壁之间设置有组合密封圈14和导向环15。活塞4与端盖18之间形成气体腔B，活塞4与端盖12之间形成液压油腔C。
本发明的复合自增压油箱工作过程如下所述。
使用前，先将气体腔B抽真空后充氮气到设定压力，然后将液压油腔C抽真空并加注液压油到设定压力，以满足液压泵的吸油要求。当液压系统工作以后，增压腔A通过高压油路接头体1与系统高压油路相通，对液压油腔C增压，以保证液压泵具有良好的吸油性能。磁滞伸缩传感器9和压力传感器20实时检测液压油腔C内液压油的容积和压力。当由于温度变化、差动油缸处于不同位置等原因造成液压油腔C内压力过高时，过压卸载阀21将液压油腔C内液压油泄出一部分，以保护系统正常工作。

Claims (5)

1.一种气液复合自增压油箱，其特征是，包括缸体、活塞和增压油缸筒，活塞设置在缸体内，活塞将缸体内部分为气体腔和液压油腔，气体腔一侧的缸体端盖上安装有充气阀和增压油缸筒，增压油缸筒伸入缸体内，增压油缸筒上设置有高压油路接口，液压油腔一侧的缸体端盖上设置有回油接口和吸油接口，活塞一侧伸入增压油缸筒内形成增压腔。
2.根据权利要求1所述的气液复合自增压油箱，其特征是，所述缸体由油箱体及连接在油箱体两端的端盖构成。
3.根据权利要求1所述的气液复合自增压油箱，其特征是，所述活塞与缸体之间设置有导向环和组合密封圈。
4.根据权利要求1所述的气液复合自增压油箱，其特征是，所述活塞与增压油缸筒之间设置有导向环和组合密封圈。
5.根据权利要求1所述的气液复合自增压油箱，其特征是，所述液压油腔一侧的缸体端盖上还设置有磁滞伸缩传感器、压力传感器和过压卸载阀，磁滞伸缩传感器的感应杆伸入活塞的内孔中，磁滞伸缩传感器的磁环安装在活塞上。
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