CN110017308A - 一种液压泵站系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压泵站系统，包括密闭箱体、防护箱体、充气皮囊和液压泵站本体；所述液压泵站本体包括液压油箱、动力元件、执行元件和控制元件，所述液压泵站本体中至少所述液压油箱和所述控制元件位于所述密闭箱体内；所述密闭箱体通过气体管路与充气皮囊连接，所述充气皮囊位于所述防护箱体内。将液压泵站本体中至少液压油箱和控制元件设置于密闭箱体内，避免液压油箱和控制元件暴露在恶劣的工作环境下，导致的液压油污染和控制元件损坏的问题，延长控制元件的使用寿命；充气皮囊位于防护箱体内，避免充气皮囊暴露在恶劣的工作环境被损坏。因此，本发明实施例提供的液压泵站系统，能够提高液压泵站系统在恶劣的工作环境下的工作稳定性。

Description

一种液压泵站系统

技术领域

本发明涉及液压设备领域，尤其涉及一种液压泵站系统。

背景技术

液压泵站系统作为现代机械工业应用中非常广泛的一种设备，被广泛的应用于各个领域。但在工业环境现场，作业环境非常恶劣，空气中含有大量的粉尘和水分，粉尘中包含了大量化学成分复杂、形状不规则的颗粒，有些颗粒就是金属粒子或者沙子，泵站长期暴露在这种环境下，空气中的粉尘和水分会附着在液压元件的表面甚至进入到液压元件内部，造成液压元件的损坏，特别是在多尘或潮湿的环境中，液压元件的损坏程度更加严重。根据国内外资料统计，由固体颗粒污染物引起的液压系统故障占总污染故障的60％-70％。

针对一些小型液压伺服系统，目前市场上有部分用户采用正压闭式油箱，其目的是从源头上隔离油箱与大气连通。油箱通过管道与正压压力容器相通，油箱内部压力大于大气压1～2bar，油箱壁厚比一般常压油箱要厚好几倍，并且需配置一套专用高压容器与油箱相通，其结构复杂，使用不方便，这种结构仅适合于容积较小的油箱，很难适用于常规及大型液压伺服系统；此外正压闭式油箱仅仅只能保护油箱中的液压油不被外接环境污染，仍然无法避免外界恶劣环境对液压元件的损坏。

发明内容

针对上述问题，本发明实施例提供了一种液压泵站系统，能够提高液压泵站系统在恶劣的工作环境下的工作稳定性，延长控制元件的使用寿命。

本发明实施例提供了一种液压泵站系统，包括密闭箱体、防护箱体、充气皮囊和液压泵站本体；

所述液压泵站本体包括液压油箱、动力元件、执行元件和控制元件，所述液压泵站本体中至少所述液压油箱和所述控制元件位于所述密闭箱体内；

所述密闭箱体通过气体管路与充气皮囊连接，所述充气皮囊位于所述防护箱体内。

可选的，所述液压油箱、动力元件、执行元件和控制元件通过输油管路连接，所述输油管路包括出油管路和回油管路，所述出油管路连通所述液压油箱上的吸油口、动力元件、控制元件和执行元件的进口端，所述回油管路连通所述执行元件的出口端和所述液压油箱上的回油口；

液压泵站系统还包括冷却器，连接在所述回油管路上。

可选的，所述冷却器为风冷却器，所述风冷却器位于所述防护箱体内。

可选的，所述冷却器为水冷却器，所述水冷却器位于所述密闭箱体内。

可选的，所述动力元件包括电机和液压泵，所述电机用于驱动所述液压泵，所述液压泵的进口端与所述液压油箱上的吸油口连接，所述液压泵的出口端与所述执行元件的进口端连接，所述执行元件的出口端与所述液压油箱上的回油口连接。

可选的，所述电机和液压泵设置于所述密闭箱体或所述防护箱体内。

可选的，所述密闭箱体与所述充气皮囊之间的气体管路上设置有安全阀、放气口、充气口和压力表，所述安全阀、放气口、充气口、压力表以及气体管路位于所述防护箱体内。

本发明实施例提供的液压泵站系统，将液压泵站本体中至少液压油箱和控制元件设置于密闭箱体内，避免液压油箱和控制元件暴露在恶劣的工作环境下，导致的液压油污染和控制元件损坏的问题，延长了控制元件的使用寿命；密闭箱体通过气体管路与充气皮囊连接，能够维持密闭箱体的气压稳定，避免密闭箱体内气压异常导致的输油异常问题和控制元件工作异常的问题；充气皮囊位于防护箱体内，避免充气皮囊暴露在恶劣的工作环境被损坏。因此，本发明实施例提供的液压泵站系统，能够提高液压泵站系统在恶劣的工作环境下的工作稳定性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种液压泵站系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种液压泵站系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种液压泵站系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种液压泵站系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种液压泵站系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种液压泵站系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明实施例提供了一种液压泵站系统，图1为本发明实施例提供的一种液压泵站系统的结构示意图，如图1所示，该液压泵站系统包括密闭箱体100、防护箱体200、充气皮囊300和液压泵站本体。

其中，液压泵站本体包括液压油箱410、动力元件、执行元件430和控制元件440。其中，液压油箱410用于存储液压油；动力元件用于从液压油箱410中抽取液压油，将动力元件的机械能转换为液压油的压力能，并输送给执行元件430；执行元件430用于将液压油的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动；控制元件440用于控制和调节液压油的压力、流量和方向。示例性的，控制元件440可以包括止回阀440、换向阀442和溢流阀443，还可以包括流量控制阀以及压力传感器和流量传感器等。

需要说明的是，本发明实施例中以控制元件440包括止回阀440、换向阀442和溢流阀443为例对本发明进行说明，事实上，控制元件440也可以只包括止回阀440、换向阀442和溢流阀443中的其中一种或两种，或者也可以包括其他控制元件，只要能够实现控制和调节液压油的压力、流量和方向的功能即可，本发明在此不做限定。

液压泵站本体中至少液压油箱和控制元件440位于密闭箱体内，示例性的，如图1所示，液压泵站本体中液压油箱410和控制元件440位于密闭箱体100内。液压油箱410可与密闭箱体连通，示例性的，液压油箱410在最高液面以上开设有通气孔或通气槽，连通液压油箱410与密闭箱体100。控制元件440属于精密控制器件，需要稳定、干净的工作环境。密闭箱体100的防护等级可达IP65，用于隔离外界环境中的沙尘和水汽，液压油箱410和控制元件440设置于密闭箱体100内，避免液压油箱410和控制元件440暴露在恶劣的工作环境下，导致的液压油污染和控制元件440损坏的问题，延长了控制元件440的使用寿命。

密闭箱体100通过气体管路与充气皮囊300连接，充气皮囊300位于防护箱体200内。防护箱体200可用于隔离外界环境中的沙尘，避免充气皮囊300暴露在恶劣的工作环境被损坏，示例性的，防护箱体200可以是防沙尘的网罩。

由于液压油箱410处于全封闭的密闭箱体100内，液压泵站工作时，随着液压油的流动，液压油箱410内的液压油的液面会发生变化，导致密闭箱体100内气压发生变化。由于控制元件440位于密闭箱体100内，且控制元件440为精密元器件，对工作环境较为敏感，密闭箱体100内的气压变化可能会导致控制元件440工作异常甚至受损。本发明实施例中，密闭箱体100通过气体管路与充气皮囊300连接，充气皮囊300位于防护箱体200内，防护箱体200可与外界通气。当密闭箱体100内气压降低时，充气皮囊300被外界空气压缩，充气皮囊300内的空气向密闭箱体100流动，密闭箱体100内的气压保持稳定；当密闭箱体100内气压增加时，密闭箱体100内空气流向充气皮囊300，充气皮囊300被充大，密闭箱体100内的气压仍然维持稳定。

本发明实施例提供的液压泵站系统，将液压泵站本体中至少液压油箱和控制元件设置于密闭箱体内，避免液压油箱和控制元件暴露在恶劣的工作环境下，导致的液压油污染和控制元件损坏的问题，延长了控制元件的使用寿命；密闭箱体通过气体管路与充气皮囊连接，能够维持密闭箱体的气压稳定，避免密闭箱体内气压异常导致的输油异常问题和控制元件工作异常的问题；充气皮囊位于防护箱体内，避免充气皮囊暴露在恶劣的工作环境被损坏。因此，本发明实施例提供的液压泵站系统，能够提高液压泵站系统在恶劣的工作环境下的工作稳定性。

如上所述，全封闭液压泵站工作时，密闭箱体100内气压的变化是由于液压油箱410中液面位置的变化而引起的，而液压油箱410的液面位置变化又是由执行元件430的动作引起的，示例性的，执行元件430可以是液压缸。液压缸可以由缸筒、缸盖、活塞和活塞杆组成，液压油推动活塞在缸筒内运动，进而带动活塞杆运动。在实际动作中计算液压缸的容积变化量，就能得出密闭箱体100内的气压变化。当液压缸的活塞杆完全伸出时，无杆腔内充满液压油，此时液压缸的容积变化量为最大，计算液压缸的容积变化：

V＝S*A/1000

式中V为液压缸最大容积变化量，单位L；S为液压缸的最大行程，单位为mm；A为油缸无杆腔的横截面积，单位为mm²。

根据上面给出的计算方式，计算出液压缸的最大容积变化量，然后根据计算的数据选择合适的充气皮囊300，示例性的，气皮囊300至少可以容纳的气体体积为液压缸最大容积变化量。

可选的，如图1所示，充气皮囊300与密闭箱体300通过快速接头505连接。快速接头是一种不需要工具就能实现管路连通或断开的接头，能够实现充气皮囊300的快速安装和拆卸，便于充气皮囊300的安装、拆卸、维护和更换等操作。

液压泵站系统的压力、容积和机械损失都将会转化成为热量，使系统油温升高，因此在一些发热量较大而系统不能自行冷却的系统中需要增加冷却器，对液压油进行冷却。图2为本发明实施例提供的另一种液压泵站系统的结构示意图，图3为本发明实施例提供的又一种液压泵站系统的结构示意图，可选的，如图2和3所示，液压油箱410、动力元件、执行元件430和控制元件440通过输油管路连接，输油管路包括出油管路和回油管路，出油管路连通液压油箱410上的吸油口、动力元件、控制元件440和执行元件430的进口端，回油管路连通执行元件430的出口端和液压油箱410上的回油口。液压泵站系统还包括冷却器450，冷却器450连接在回油管路上，用于对管路中的液压油进行冷却，示例性的，冷却器450通过回油管路连接在执行元件430的出口端和液压油箱410上的回油口之间。

可选的，如图2所示，冷却器450可以为风冷却器，示例性的，可以是冷却风扇，风冷却器需要空气流通，通过空气将热量带到外界，实现冷却效果。因此风冷却器不能安装在密闭箱体100内，只能在密闭箱体100上预留回油管路的出口和进口，然后分别通过快速接头505将其与冷却器450的进油口与出油口连接，风冷却器位于防护箱体200内，这样做在保证密闭箱体100的密封性的同时也保证了系统的冷却效果，同时，风冷却器位于防护箱体200内，避免风冷却器暴露在恶劣的工作环境被损坏。

可选的，如图3所示，冷却器450为水冷却器，水冷却器位于密闭箱体100内，在密闭箱体100上预留冷却水的进水口和排水口，然后分别通过快速接头505与冷却水源与水槽连接。回油管路中的液压油和水冷管路中的冷却水在水冷却器中发生非接触式的热交换，冷却水将液压油的热量带出，实现冷却效果。水冷却器位于密闭箱体100内，提高对水冷却器的防护等级。

可选的，如图1-3所示，动力元件包括电机421和液压泵422，液压泵421的进口端与液压油箱410上的吸油口连接，液压泵421的出口端与执行元件430的进口端连接，执行元件430的出口端与液压油箱410上的回油口连接，示例性的，执行元件430为液压缸。电机421用于驱动液压泵422工作，液压泵422从液压油箱410中抽取液压油，通过出油管路输送给液压缸，液压油推动活塞向液压缸的一端运动，从而带动活塞杆对外界做功。活塞在往回运动时，推动液压油经回油管路回流至液压油箱410中。

可选的，如图1-3所示，有些系统中动力元件是间歇性工作的，电机421的发热对密闭箱体100内的温度影响较小，可以直接将电机421和液压泵422设置于密闭箱体100内，提高对电机421和液压泵422的防护等级。

有些系统中动力元件一直处于或长时间处于运行的状态，这种情况下电机421的发热较大，安装在密闭箱体100内会造成密闭箱体100内温度升高，造成液压系统的故障，影响控制元件440的使用寿命，此时需要将电机421和液压泵422设置在密闭箱体100外部的防护箱体200内，在密闭箱体100上预留出油管路的出口和进口，然后分别用快速接头505与液压泵422的进口端和出口端相连，这样做就能保证密闭箱体100的密封效果和电机的散热，同时避免电机421和液压泵422暴露在恶劣的工作环境被损坏。

图4为本发明实施例提供的又一种液压泵站系统的结构示意图，如图4所示，除与本发明图1所示的液压泵站系统相同的部分外，本实施例提供的液压泵站系统的电机421和液压泵422设置于防护箱体200内。

图5为本发明实施例提供的又一种液压泵站系统的结构示意图，如图5所示，除与本发明图2所示的液压泵站系统相同的部分外，本实施例提供的液压泵站系统的电机421和液压泵422设置于防护箱体200内。

图6为本发明实施例提供的又一种液压泵站系统的结构示意图，如图6所示，除与本发明图3所示的液压泵站系统相同的部分外，本实施例提供的液压泵站系统的电机421和液压泵422设置于防护箱体200内。

可选的，在上述实施例的基础上，如图1-6所示，密闭箱体100与充气皮囊300之间的气体管路上设置有安全阀501、放气口502、充气口503和压力表504，安全阀501、放气口502、充气口503、压力表504以及气体管路位于防护箱体200内。其中，压力表504用于监测密闭箱体100内的气压大小，放气口502用于在液压油箱410需要加油或者密闭箱体100内气压突然增高时打开放气。在密闭箱体100内气压低于第一预设气压值时，可人工或应用电气控制，通过充气口503向密闭箱体100内充气，直至密闭箱体100内气压恢复至工作气压值；或在密闭箱体100内气压低于第一预设气压值时，充气口503自动打开，在密闭箱体100内气压恢复工作气压值时，充气口503自动关闭，其中，第一预设气压值略低于工作气压值。安全阀501在密闭箱体100内气压大于第二预设气压值时，安全阀501自动打开排气，使密闭箱体100内的气压恢复至工作气压值，在密闭箱体100内气压恢复工作气压值时，安全阀501自动关闭。本发明实施例中，安全阀501、放气口502、充气口503、压力表504、气体管路和充气气囊300位于防护箱体200内，避免安全阀501、放气口502、充气口503、压力表504、气体管路和充气气囊300暴露在恶劣的工作环境被损坏。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压泵站系统，其特征在于，包括密闭箱体、防护箱体、充气皮囊和液压泵站本体；

所述液压泵站本体包括液压油箱、动力元件、执行元件和控制元件，所述液压泵站本体中至少所述液压油箱和所述控制元件位于所述密闭箱体内；

所述密闭箱体通过气体管路与充气皮囊连接，所述充气皮囊位于所述防护箱体内。

2.根据权利要求1所述的液压泵站系统，其特征在于，所述液压油箱、动力元件、执行元件和控制元件通过输油管路连接，所述输油管路包括出油管路和回油管路，所述出油管路连通所述液压油箱上的吸油口、动力元件、控制元件和执行元件的进口端，所述回油管路连通所述执行元件的出口端和所述液压油箱上的回油口；

液压泵站系统还包括冷却器，连接在所述回油管路上。

3.根据权利要求2所述的液压泵站系统，其特征在于，所述冷却器为风冷却器，所述风冷却器位于所述防护箱体内。

4.根据权利要求2所述的液压泵站系统，其特征在于，所述冷却器为水冷却器，所述水冷却器位于所述密闭箱体内。

5.根据权利要求1所述的液压泵站系统，其特征在于，所述动力元件包括电机和液压泵，所述电机用于驱动所述液压泵，所述液压泵的进口端与所述液压油箱上的吸油口连接，所述液压泵的出口端与所述执行元件的进口端连接，所述执行元件的出口端与所述液压油箱上的回油口连接。

6.根据权利要求5所述的液压泵站系统，其特征在于，所述电机和液压泵设置于所述密闭箱体或所述防护箱体内。

7.根据权利要求1-6任一所述的液压泵站系统，其特征在于，所述密闭箱体与所述充气皮囊之间的气体管路上设置有安全阀、放气口、充气口和压力表，所述安全阀、放气口、充气口、压力表以及气体管路位于所述防护箱体内。