CN109737107A - 一种自适应可浮动的呼吸装置及带有呼吸装置的呼吸油箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应可浮动的呼吸装置及带有呼吸装置的呼吸油箱，包括设置在油箱内并可滑动的浮动呼吸块，所述浮动呼吸块通过设有的呼吸软管与外部连通；当油箱倾斜时所述浮动呼吸块滑动到高点避免与油液接触。本发明能够自动感应坡度变化，可根据油箱倾角变化而自动改变呼吸位置，始终保持呼吸位置在油箱最高位置。通过该呼吸系统的作用，自动感应油箱倾斜角度，动力牵引块滑向较低的一侧，同时牵引浮动呼吸块沿导杆滑向较高一侧，使呼吸口位置始终在最高位置不被油液淹没，浮动呼吸块通过呼吸软管和空气滤清器与大气相通，即使油箱倾角较大或角度变化较大时仍能满足油箱正常的呼吸功能。

Description

一种自适应可浮动的呼吸装置及带有呼吸装置的呼吸油箱

技术领域

本发明属于煤矿机械设备技术领域，具体涉及一种自适应可浮动的呼吸装置及带有呼吸装置的呼吸油箱。

背景技术

巷道掘进工作面机掘工艺，通常使用悬臂式掘进机，掘进机爬坡能力一般都在18°以下。在煤层赋存倾角较大或受地质构造影响煤层起伏变化剧烈时，受限于掘进机自身爬坡能力无法正常向前继续采用机掘施工巷道，在一定程度上制约了煤巷机械化高效生产，这也是我国在煤炭生产过程中很难解决的一个难题。

目前，国内很多科研单位及矿山企业都开展了大坡度掘进设备和施工方法的研究，提出了各种各样的解决方案：有针对大坡度设计的专用掘进机，也有利用掘进机进行改造设计的案例。经过不断的改进，大坡度掘进的能力也不断提高，大坡度巷道的施工难题已基本解决。但在生产实践中出现油箱呼吸器(空气滤清器）冒油的问题，工作时间较长还会出现液压泵吸空的现象，甚至出现油箱焊缝开裂现象。针对单方向倾角较大的巷道，可以改变呼吸管口的位置来解决冒油问题，对于既要在大坡度上山又要在大坡度下山作业的工况，油箱呼吸口始终会有被油液淹没的情况，以上方法已然行不通。

而且油箱在设计之初已经把影响呼吸器冒油的因素均考虑在内，比如：通过计算分析选择合适的油箱容积比；使用预压式呼吸器；选择合适的呼吸器开启压力；选择合适的呼吸器位置及高度等。由此可见传统的思路已经无法解决大坡度掘进机油箱呼吸器冒油的问题。

发明内容

针对上述现有技术中问题，本发明提供一种自适应可浮动呼吸油箱，尤其适用于大坡度掘进机在煤层赋存倾角较大或受地质构造影响煤层起伏变化剧烈的工况，有效解决类似工况各种设备的油箱呼吸器冒油难题。

本发明所采用的技术方案为：一种自适应可浮动的呼吸装置，包括设置在油箱内并可滑动的浮动呼吸块，所述浮动呼吸块通过设有的呼吸软管与外部连通；当油箱倾斜时所述浮动呼吸块滑动到高点避免与油液接触。

所述的呼吸软管采用PVC耐高温钢丝软管，具有良好的抗化学性、强韧性、弯曲半径小、耐高温等特点，可适应油箱的空间小、高温、油污等特点。

进一步的，所述油箱内设有导杆，所述浮动呼吸块设置在导杆上并沿导杆滑动；所述导杆上还设有与浮动呼吸块连接并引导浮动呼吸块相向或反向滑动的动力牵引块，当油箱倾斜时所述动力牵引块受重力作用朝向低点滑动并引导浮动呼吸块朝向高点滑动。

动力牵引块采用密度较大且具有良好的抗化学性的金属，如铅、铜等金属。

进一步的，所述油箱内设有至少两根且相互平行的导杆，所述浮动呼吸块和动力牵引块分别设置在不同的导杆上；所述浮动呼吸块通过设有的牵引绳与动力牵引块连接；所述浮动呼吸块一侧的牵引绳穿过设置在油箱一侧内壁上的滑轮后反向连接在动力牵引块一侧；

动力牵引块另一侧设有的牵引绳穿过设置在油箱另一侧内壁上的滑轮后反向连接在浮动呼吸块的另一侧，使得浮动呼吸块、动力牵引块和牵引绳形成封闭的环状连接系统。所述的牵引绳采用具有表面光亮、耐腐蚀、柔软、延伸力大等特点的不锈钢氢退丝，直径1mm，其特性符合该发明应用场合。

进一步的，所述导杆两端均通过设有的导杆座固定在油箱内壁上，所述滑轮设置在对应的导杆座上。

进一步的，所述浮动呼吸块包括呼吸块滑座；所述呼吸块滑座一侧设有滤油顶网，另一侧设有滤油底网；所述呼吸块滑座上还设有呼吸接口，所述呼吸软管插接在呼吸接口上；所述呼吸块滑座上还设有导向孔，所述导杆穿过导向孔使得呼吸块滑座套接在导杆上。

进一步的，所述浮动呼吸块和动力牵引块上均设有张紧调节器，所述牵引绳与张紧调节器连接并通过调节张紧调节器来张紧对应的牵引绳；所述呼吸块滑座上还设有用来固定张紧调节器的张紧器固定孔。

进一步的，还包括设置在油箱内壁上并与外部连通的空气滤清器，所述呼吸软管与空气滤清器连接。

进一步的，所述滑轮包括滑轮底座和设置在滑轮底座上的轮轴，所述轮轴上套设有轴承，所述轴承外圈套设有轮盘；所述滑轮底座上还设有滑轮导向挡板，所述牵引绳穿过滑轮导向挡板并缠绕在轮盘上。所述的导杆采用横截面为等边三角形的镀铬直线光轴，具有滑动轴承的引导作用，可使滑块在其上实行低阻尼直线运动。

一种呼吸油箱，内部设有上述权利要求-所述的油箱呼吸装置，包括：油箱体，所述油箱体上设有泄油口、吸油口、清洗口、放油口、回油口和空滤口；所述吸油口处设有吸油过滤器，所述回油口处设有与吸油过滤器通过软管连接的回油过滤器，并在吸油过滤器和回油过滤器之间设有磁过滤器；所述油箱体内设有隔板和液位计固定座，所述液位计固定座上设有油位油温计；所述油箱体外部还设有护板支座和呼吸系统安装口；所述油箱呼吸装置从呼吸系统安装口中进入油箱体内并进行安装。

油箱体具备油箱基本功能并配有浮动呼吸系统安装功能。泄油口位于油箱体的右后侧上部，吸油口位于油箱体的右侧中下部，清洗口共有三个，分别位于位于油箱体的左右两侧的下部，放油口位于油箱体的底部，护板支座位于油箱体的前端顶部，回油口位于油箱体的前端护板下方，空滤口位于油箱体的前侧板上部，隔板位于油箱体内的中部，液位计固定座位于油箱体的左侧中上部，呼吸系统安装口位于油箱体的顶部。

一种呼吸油箱在煤矿机械设备中的应用。

本发明能够自动感应坡度变化，可根据油箱倾角变化而自动改变呼吸位置，始终保持呼吸位置在油箱最高位置。本发明在现有成熟油箱中增加一套自适应呼吸系统，即在油箱纵向侧壁上分别布置与油箱平行的两根导杆，浮动呼吸块安装在一根导杆上，动力牵引块安装在另外一根导杆上，动力牵引块与浮动呼吸块之间通过上、下两根牵引绳绕过滑轮而相连，滑轮固定在两根导杆中间，且保证牵引绳不受侧向力。牵引绳的松紧程度通过张紧调节器进行微调，使得牵引绳松紧适度。浮动呼吸块通过呼吸软管与空气滤清器相连，且保证密封性能。通过该呼吸系统的作用，自动感应油箱倾斜角度，动力牵引块滑向较低的一侧，同时牵引浮动呼吸块沿导杆滑向较高一侧，使呼吸口位置始终在最高位置不被油液淹没，浮动呼吸块通过呼吸软管和空气滤清器与大气相通，即使油箱倾角较大或角度变化较大时仍能满足油箱正常的呼吸功能。

本发明的有益效果为：

本发明能够自动感应坡度变化，可根据油箱倾角变化而自动改变呼吸位置，始终保持呼吸位置在油箱最高位置。

本发明在现有成熟油箱中增加一套自适应呼吸系统，即在油箱纵向侧壁上分别布置与油箱平行的两根导杆，浮动呼吸块安装在一根导杆上，动力牵引块安装在另外一根导杆上，动力牵引块与浮动呼吸块之间通过上、下两根牵引绳绕过滑轮而相连，滑轮固定在两根导杆中间，且保证牵引绳不受侧向力。牵引绳的松紧程度通过张紧调节器进行微调，使得牵引绳松紧适度。浮动呼吸块通过呼吸软管与空气滤清器相连，且保证密封性能。

通过该呼吸系统的作用，自动感应油箱倾斜角度，动力牵引块滑向较低的一侧，同时牵引浮动呼吸块沿导杆滑向较高一侧，使呼吸口位置始终在最高位置不被油液淹没，浮动呼吸块通过呼吸软管和空气滤清器与大气相通，即使油箱倾角较大或角度变化较大时仍能满足油箱正常的呼吸功能。

附图说明

图1自适应可浮动油箱轴侧视图；

图2自适应呼吸系统轴侧视图；

图3自适应呼吸系统主视图；

图4自适应呼吸系统俯视图；

图5油箱体结构轴侧视图；

图6浮动呼吸块示意图；

图7滑轮结构示意图；

图8上坡工作油箱状态示意图；

图9下坡工作油箱状态示意图。

图中所示，1-油箱体，2-吸油过滤器，3-回油过滤器，4-磁过滤器，5-油位油温计，6-自适应浮动呼吸系统，7-空气滤清器，8-呼吸软管，9-浮动呼吸块，10-动力牵引块，11-张紧调节器，12-导杆，13-导杆座，14-滑轮，15-牵引绳，16-泄油口，17-吸油扣，18-清洗口，19-放油口，20-护板支座，21-回油口，22，-空滤口，23-隔板，24-液位计固定座，25-呼吸系统安装口，26-呼吸块滑座，27-张紧器固定孔，28-导向孔，29-滤油顶网，30-呼吸接口，31-滤油底网，32-滑轮底座，33-轮轴，34-轴承，35-轮盘，36-滑轮导向挡板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1：

本实施例公开了一种自适应可浮动的呼吸装置，如图1-9所示，包括设置在油箱内并可滑动的浮动呼吸块9，所述浮动呼吸块9通过设有的呼吸软管8与外部连通；当油箱倾斜时所述浮动呼吸块9滑动到高点避免与油液接触。

油箱内设有导杆12，所述浮动呼吸块9设置在导杆12上并沿导杆12滑动；所述导杆12上还设有与浮动呼吸块9连接并引导浮动呼吸块9相向或反向滑动的动力牵引块10，当油箱倾斜时所述动力牵引块10受重力作用朝向低点滑动并引导浮动呼吸块9朝向高点滑动。所述油箱内设有至少两根且相互平行的导杆12，所述浮动呼吸块9和动力牵引块10分别设置在不同的导杆12上；

浮动呼吸块9通过设有的牵引绳15与动力牵引块10连接；所述浮动呼吸块9一侧的牵引绳15穿过设置在油箱一侧内壁上的滑轮14后反向连接在动力牵引块10一侧；动力牵引块10另一侧设有的牵引绳15穿过设置在油箱另一侧内壁上的滑轮14后反向连接在浮动呼吸块9的另一侧，使得浮动呼吸块9、动力牵引块10和牵引绳15形成封闭的环状连接系统。

导杆12两端均通过设有的导杆座13固定在油箱内壁上，所述滑轮14设置在对应的导杆座13上。所述浮动呼吸块9包括呼吸块滑座26；所述呼吸块滑座26一侧设有滤油顶网29，另一侧设有滤油底网31；呼吸块滑座26上还设有呼吸接口30，所述呼吸软管8插接在呼吸接口30上；呼吸块滑座26上还设有导向孔28，所述导杆12穿过导向孔28使得呼吸块滑座26套接在导杆12上。

浮动呼吸块9和动力牵引块10上均设有张紧调节器11，所述牵引绳15与张紧调节器11连接并通过调节张紧调节器11来张紧对应的牵引绳15；所述呼吸块滑座26上还设有用来固定张紧调节器11的张紧器固定孔27。

在油箱内壁上还设有与外部连通的空气滤清器7，所述呼吸软管8与空气滤清器7连接。滑轮14包括滑轮底座32和设置在滑轮底座32上的轮轴33，所述轮轴33上套设有轴承34，所述轴承34外圈套设有轮盘35；所述滑轮底座32上还设有滑轮导向挡板36，所述牵引绳15穿过滑轮导向挡板36并缠绕在轮盘35上。

一种呼吸油箱，内部设有上述权利要求1-8所述的油箱呼吸装置，包括：油箱体1，所述油箱体1上设有泄油口16、吸油口17、清洗口18、放油口19、回油口21和空滤口22；所述吸油口17处设有吸油过滤器2，所述回油口21处设有与吸油过滤器2通过软管连接的回油过滤器3，并在吸油过滤器2和回油过滤器3之间设有磁过滤器4；所述油箱体1内设有隔板23和液位计固定座24，所述液位计固定座24上设有油位油温计5；所述油箱体1外部还设有护板支座20和呼吸系统安装口25；所述油箱呼吸装置从呼吸系统安装口25中进入油箱体1内并进行安装。

实施例2：

本实施例公开如图1所示，一种呼吸油箱，包括油箱体1、吸油过滤器2、回油过滤器3、磁过滤器4、油位油温计5、自适应浮动呼吸系统6。所述的油箱体1右下侧靠后的位置为吸油过滤器2，油箱体1的顶部靠前的位置为回油过滤器3，油箱体1内的中部位置为磁过滤器4，油箱体1左侧中部位置为油位油温计5，油箱体1内顶部位置为自适应浮动呼吸系统6；

如图5所示，所述的油箱体1具备油箱基本功能并配有浮动呼吸系统安装功能。泄油口16位于油箱体1的右后侧上部，吸油口17位于油箱体1的右侧中下部，清洗口18共有三个，分别位于位于油箱体1的左右两侧的下部，放油口位于油箱体1的底部，护板支座20位于油箱体1的前端顶部，回油口21位于油箱体1的前端护板下方，空滤口22位于油箱体1的前侧板上部，隔板23位于油箱体1内的中部，液位计固定座24位于油箱体1的左侧中上部，呼吸系统安装口25位于油箱体1的顶部。

如图2、3和4所示，所述的自适应浮动呼吸系统6分别由空气滤清器7、呼吸软管8、浮动呼吸块9、动力牵引块10、张紧调节器11、导杆12、导杆座13、滑轮14、牵引绳15组成；所述的空气滤清器7固定于油箱体1的前方外侧，呼吸软管8一端与空气滤清器7相连，另外一端与浮动呼吸块9相连，浮动呼吸块9安装在一根导杆12上，导杆12固定于导杆座13上，导杆座13通过螺栓固定在油箱体1的内部侧壁上，动力牵引块10安装在另外一根导杆12上，动力牵引块10前侧通过张紧调节器11与牵引绳15相连，牵引绳15绕过滑轮14，最后通过张紧调节器11与浮动呼吸块9前侧相连，同时动力牵引块10后侧通过张紧调节器11与牵引绳15相连，牵引绳15绕过滑轮14，最后通过张紧调节器11与浮动呼吸块9后侧相连，两组滑轮14用螺栓固定在油箱体1的内部侧壁上，且位于两根导杆12中间。

呼吸软管8采用PVC耐高温钢丝软管，具有良好的抗化学性、强韧性、弯曲半径小、耐高温等特点，可适应油箱的空间小、高温、油污等特点。如图6所示，所述的浮动呼吸块9由呼吸块滑座26、滤油顶网29、呼吸接口30、滤油底网31组成；所述的呼吸块滑座26加工有张紧器固定孔27和导向孔28，滤油顶网29安装于呼吸块滑座26顶部，呼吸接口安装于滤油顶网29侧面，滤油底网31安装于呼吸块滑座26底部。

动力牵引块10采用密度较大且具有良好的抗化学性的金属，如铅、铜等金属。所述的张紧调节器11一端与牵引绳15相接，一端与动力牵引块10或浮动呼吸块9相接，结构简单，便于调节，调节过程中牵引绳不旋转，不产生影响滑动的侧向力。

导杆12采用横截面为等边三角形的镀铬直线光轴，具有滑动轴承的引导作用，可使滑块在其上实行低阻尼直线运动。

如图7所示，所述的滑轮14由滑轮底座32、轮轴33、轴承34、轮盘35、滑轮导向挡板36组成；所述的轮轴33两端固定于滑轮底座32上，两盘轴承34分别安装于轮轴33上，两个轮盘35分别与轴承34固定，滑轮导向挡板36通过螺钉固定于滑轮底座32上。

牵引绳15采用具有表面光亮、耐腐蚀、柔软、延伸力大等特点的不锈钢氢退丝，直径1mm，其特性符合该发明应用场合。

本实施例工作原理：当油箱处于水平状态时，安装于油箱的浮动呼吸块9与动力牵引块10位置随机，油液低于浮动呼吸块9，油箱呼吸可以顺利进行；

如图8、9所示，当掘进机上坡或者下坡时，油箱在纵向有倾斜角度，与油箱保持相关固定且平行的浮动呼吸块9和动力牵引块10与油箱一样出现倾斜角度，由于动力牵引块10质量远大于浮动呼吸块9，在重力的作用下，动力牵引块10滑向较低的一侧，同时牵引浮动呼吸块9沿导杆12滑向较高一侧，使呼吸口位置始终在最高位置不被油液淹没，通过呼吸软管8和空气滤清器7与大气相通进行呼吸，呼吸软管8两端紧固并密封，防止油液进入导致呼吸不畅。由此可见，即使倾角较大或角度变化较大时仍能满足油箱正常的呼吸功能，不会出现呼吸口被油液淹没的状况。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应可浮动的呼吸装置，其特征在于：包括设置在油箱内并可滑动的浮动呼吸块（9），所述浮动呼吸块（9）通过设有的呼吸软管（8）与外部连通；当油箱倾斜时所述浮动呼吸块（9）滑动到高点避免与油液接触。

2.根据权利要求1所述的一种自适应可浮动的呼吸装置，其特征在于：

所述油箱内设有导杆（12），所述浮动呼吸块（9）设置在导杆（12）上并沿导杆（12）滑动；

所述导杆（12）上还设有与浮动呼吸块（9）连接并引导浮动呼吸块（9）相向或反向滑动的动力牵引块（10），当油箱倾斜时所述动力牵引块（10）受重力作用朝向低点滑动并引导浮动呼吸块（9）朝向高点滑动。

3.根据权利要求2所述的一种自适应可浮动的呼吸装置，其特征在于：所述油箱内设有至少两根且相互平行的导杆（12），所述浮动呼吸块（9）和动力牵引块（10）分别设置在不同的导杆（12）上；

所述浮动呼吸块（9）通过设有的牵引绳（15）与动力牵引块（10）连接；所述浮动呼吸块（9）一侧的牵引绳（15）穿过设置在油箱一侧内壁上的滑轮（14）后反向连接在动力牵引块（10）一侧；

动力牵引块（10）另一侧设有的牵引绳（15）穿过设置在油箱另一侧内壁上的滑轮（14）后反向连接在浮动呼吸块（9）的另一侧，使得浮动呼吸块（9）、动力牵引块（10）和牵引绳（15）形成封闭的环状连接系统。

4.根据权利要求3所述的一种自适应可浮动的呼吸装置，其特征在于：所述导杆（12）两端均通过设有的导杆座（13）固定在油箱内壁上，所述滑轮（14）设置在对应的导杆座（13）上。

5.根据权利要求2所述的一种自适应可浮动的呼吸装置，其特征在于：所述浮动呼吸块（9）包括呼吸块滑座（26）；

所述呼吸块滑座（26）一侧设有滤油顶网（29），另一侧设有滤油底网（31）；

所述呼吸块滑座（26）上还设有呼吸接口（30），所述呼吸软管（8）插接在呼吸接口（30）上；

所述呼吸块滑座（26）上还设有导向孔（28），所述导杆（12）穿过导向孔（28）使得呼吸块滑座（26）套接在导杆（12）上。

6.根据权利要求2所述的一种自适应可浮动的呼吸装置，其特征在于：所述浮动呼吸块（9）和动力牵引块（10）上均设有张紧调节器（11），所述牵引绳（15）与张紧调节器（11）连接并通过调节张紧调节器（11）来张紧对应的牵引绳（15）；

所述呼吸块滑座（26）上还设有用来固定张紧调节器（11）的张紧器固定孔（27）。

7.根据权利要求2所述的一种自适应可浮动的呼吸装置，其特征在于：还包括设置在油箱内壁上并与外部连通的空气滤清器（7），所述呼吸软管（8）与空气滤清器（7）连接。

8.根据权利要求5所述的一种自适应可浮动的呼吸装置，其特征在于：所述滑轮（14）包括滑轮底座（32）和设置在滑轮底座（32）上的轮轴（33），所述轮轴（33）上套设有轴承（34），所述轴承（34）外圈套设有轮盘（35）；

所述滑轮底座（32）上还设有滑轮导向挡板（36），所述牵引绳（15）穿过滑轮导向挡板（36）并缠绕在轮盘（35）上。

9.一种呼吸油箱，其特征在于：内部设有上述权利要求1-8所述的油箱呼吸装置，包括：

油箱体（1），所述油箱体（1）上设有泄油口（16）、吸油口（17）、清洗口（18）、放油口（19）、回油口（21）和空滤口（22）；

所述吸油口（17）处设有吸油过滤器（2），所述回油口（21）处设有与吸油过滤器（2）通过软管连接的回油过滤器（3），并在吸油过滤器（2）和回油过滤器（3）之间设有磁过滤器（4）；

所述油箱体（1）内设有隔板（23）和液位计固定座（24），所述液位计固定座（24）上设有油位油温计（5）；

所述油箱体（1）外部还设有护板支座（20）和呼吸系统安装口（25）；所述油箱呼吸装置从呼吸系统安装口（25）中进入油箱体（1）内并进行安装。

10.权利要求9所述的一种呼吸油箱在煤矿机械设备中的应用。