CN110566673A - 一种介质隔离与密封防护系统及工程车辆 - Google Patents

一种介质隔离与密封防护系统及工程车辆 Download PDF

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钟俊伟
张永胜
谢朝阳
张爱霞
刘浩
雷高举
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    • B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
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Abstract

本发明公开了一种介质隔离与密封防护系统及工程车辆，包括电动泵、有若干分配单元组成的分配器、液压执行元件、介质过滤器以及各连接管路组成。通电时电动泵自动启动工作，不断泵出储存在电动泵中的介质，通过分配器进入在液压执行元件密封圈前端设置的储油槽，介质会充满储油槽并存在于液压执行元件中相对运动的表面之间，并通过液压执行元件的另外一个接口返回电动泵的储油罐。在高温、高寒或者腐蚀性环境下，粘附在油缸活塞杆表面等液压执行元件相对运动的表面会被介质隔离，并避免与外部环境接触，有效保护活塞杆及液压执行元件相对运动的表面，并且有效阻断腐蚀性及其它物质与储油槽后面的密封圈接触，有效保护密封圈。

Description

一种介质隔离与密封防护系统及工程车辆
技术领域
本发明涉及一种介质隔离与密封防护系统，属于工程机械技术领域。
背景技术
目前工程机械的应用环境越来越广泛，作业环境对整机的要求也越来越严苛。在高温、高寒以及具有腐蚀性的作业环境中，工程机械的液压系统中油缸等液压执行元件工作时，油缸活塞杆等液压执行元件相对运动的表面以及密封圈极其容易受到外界环境因素如腐蚀物质的侵蚀，最终导致压执行元件相对运动的表面及密封圈失效，造成液压执行元件泄漏、液压油被污染等问题。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明提供一种介质隔离与密封防护系统，通过在液压执行元件的密封圈前端注入介质的方式，将油缸活塞杆表面及其他液压执行元件相对运动的表面与外界环境隔离，保护液压执行元件，并有效阻断密封圈与外界环境腐蚀物质接触，从而有效避免密封圈损坏并失效。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种介质隔离与密封防护系统，包括：
电动泵，该电动泵设有介质存储罐，并设有两个接口，其中一个接口作为电动泵送出介质的通道，另外一个接口作为流入电动泵储油罐的通道；
分配器，其与电动泵相连，分配器由至少两个分配单元组成，每个分配单元具有两个接口，其中一个分配单元中的接口流出介质，另外一个分配单元中的接口流入介质；
液压执行元件，在液压执行元件中相对运动表面之间的密封圈前端设置储油槽，且储油槽被介质充满；液压执行元件设有两个接口，其中一个接口与分配器流出介质接口相连，另一个接口与分配器流入介质接口相连；
其中，介质采用能够粘附在液压执行元件相对运动的表面上的润滑脂或流体。
进一步，还包括介质过滤器；该介质过滤器连接在电动泵流入接口和分配器流出介质接口之间，用于采集变质介质与正常介质不同的参数。
进一步，所述介质过滤器设有三个接口，其中一个接口用于与分配器流出介质接口相连，另一个接口用于与电动泵流入接口相连，剩余一个接口作为变质介质排出口。
进一步，所述液压执行元件采用油缸；所述油缸包括油缸导向套和油缸活塞杆；在所述油缸导向套和油缸活塞杆之间设置有密封圈，在所述密封圈的前端且靠近油缸活塞杆缸头的一端的油缸导向套内部设有储油槽。
进一步，所述油缸导向套设有与储油槽相连通的油缸导向套接口Ⅰ和油缸导向套接口Ⅱ；所述油缸导向套接口Ⅰ通过管路与分配器流入介质接口相连，所述油缸导向套接口Ⅱ通过管路与分配器流出介质接口相连。
进一步，在液压执行元件的流出介质接口与分配器的流入介质接口之间的管路中串接有单向阀，避免介质从分配器回流进入油缸导向套。
进一步，所述分配单元能够自由加装，根据要求流入介质的液压执行元件流入介质接口的数量，每个流入接口需要增加一个分配单元。
进一步，每个分配单元的介质流出接口是相通的，分配单元的介质流入接口是相通的，分配单元的流入接口和流出接口是不相通的，分配单元之间的流入接口和流出接口是不相通的。
进一步，在所述分配器中未连接的分配单元的接口通过堵头进行封堵。
一种工程车辆，具有上述的介质隔离与密封防护系统。
本发明有益效果：
在导向套中的密封圈前端设置储油槽，储油槽中储满介质，储油槽中的介质会粘附油缸活塞杆表面等液压执行元件相对运动的表面，在高温、高寒或者腐蚀性环境下，粘附在油缸活塞杆表面等液压执行元件相对运动的表面会被介质隔离，并避免与外部环境接触，有效保护活塞杆及液压执行元件相对运动的表面，特别在腐蚀性环境下，粘附在活塞杆表面的介质可以有效隔离腐蚀性物质对活塞杆的侵蚀，并且有效阻断腐蚀性及其它物质与储油槽后面的密封圈接触，有效保护密封圈、并有效防止腐蚀性物质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1为本发明的介质隔离与密封防护系统示意图。
图中：1、电动泵，11、电动泵接口I，12、电动泵接口II；
2、分配器，21、分配单元I，22、分配单元II，23、堵头，211、分配单元I的接口I，212、分配单元I的接口II，221、分配单元II的接口I，222、分配单元II的接口II；
3、油缸，31、油缸导向套，32、油缸活塞杆，33、密封圈，311、油缸导向套接口I，312、油缸导向套接口II；
4、介质过滤器，41、介质过滤器接口I，42、介质过滤器接口II，43、介质过滤器排放口；
5、管路I，6、管路II，7、管路III，8、管路IV，9、管路V，10、单向阀。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，一种介质隔离与密封防护系统，包括电动泵1、有若干分配单元组成的分配器2、液压执行元件、介质过滤器4以及各连接管路组成。通电时电动泵1自动启动工作，不断泵出储存在电动泵1中的介质，通过分配器2进入在液压执行元件密封圈前端设置的储油槽，介质会充满储油槽并存在于液压执行元件中相对运动的表面之间，并通过液压执行元件的另外一个接口返回电动泵1的储油罐。
下面详细介绍电动泵1、分配器2、液压执行元件、介质过滤器4结构。
电动泵1具有储存介质的作用，并具有两个接口，其中一个接口是介质的出口，电动泵1泵送的介质从该接口流出；另外一个接口流入介质。分配器2是有若干个分配单元组成，每个分配单元具有两个接口，其中分配单元I的接口I211流出介质，分配单元II的接口II222流入介质。分配单元可以自由加装，根据要求流入介质的液压执行元件流入介质接口的数量，每个流入接口需要增加一个分配单元。
每个分配单元的介质流出接口是相通的，分配单元的介质流入接口是相通的，分配单元的流入接口和流出接口是不相通的，分配单元之间的流入接口和流出接口是不相通的。
液压执行元件为工程机械工作元件，具有相对运动，该发明以油缸为例，油缸3的主要部件是油缸活塞杆32和油缸导向套31，油缸导向套31和油缸活塞杆32之间设置有密封圈33，在密封圈33的前端，即靠近油缸活塞杆缸头的一端的导向套内部设有储油槽。该储油槽的形状要有利于被介质充满。
介质过滤器4可以采集一种或者多种如混合物比例、质量、密度等变质介质与正常介质不同的参数，判定介质的健康程度，变质的介质会被介质过滤器排出。
介质过滤器4设有三个接口，其中，介质过滤器接口I41用于与分配器流出介质接口相连，介质过滤器接口II42与电动泵流入接口相连，介质过滤器排放口43作为变质介质排出口。
介质可以为耐高低温、耐腐蚀的润滑脂或其他耐高低温、耐腐蚀的流体。
具体工作过程如下：
继续参照图1所示，该系统固定在工程机械整机中，当工程机械整机通电时，电动泵1自动开始工作，介质从电动泵接口I11流出，经过管路I5，流入分配器2，此时分配器2将流入的介质均匀分配给每个分配单元（即分配单元I 21、分配单元II 22），介质从分配单元I的接口I211流出，经过管路II6流入油缸导向套接口II 312中，介质充满油缸导向套31和油缸活塞杆32之间的储油槽，并与油缸导向套31和油缸活塞杆32紧密接触，并排出储油槽中的空气，确保储油槽中仅有与电动泵储油罐中的同样的介质。流经储油槽中的介质从油缸导向套接口I 311流出，流经管路III7进入分配器2中分配单元II的接口II222，管路III7与分配单元II的接口II222之间会连接一个单项阀10，避免介质从分配器2回流进入油缸导向套31。流入分配单元22的介质会流经分配单元I21，从分配单元I的接口II212流出，经过管路IV8与介质过滤器接口I41连接后进入介质过滤器4，介质过滤器4可以采集一种或者多种如介质混合物比例、质量、密度等变质介质与正常介质不同的参数，判定介质的健康程度，变质的介质会被通过介质过滤器排放口43排出。剩余介质通过与介质过滤器接口II42和电动泵接口II12相接的管路V9流回电动泵1的储油罐继续进行循环。在此过程中，没有用到的分配单元II的接口I221通过堵头23进行封堵。
油缸导向套31和油缸活塞杆32中间的储油槽中仅有与电动泵1中储油罐中相同的介质，该介质与油缸导向套31和油缸活塞杆32接触，当油缸活塞杆32伸出油缸导向套31，介质会粘附在油缸活塞杆32表面，将油缸活塞杆32表面与外界环境隔离，腐蚀性物质会粘附在油缸活塞杆32表面的介质上，不会直接和油缸活塞杆32表面接触，粘附腐蚀性物质的介质会跟随油缸活塞杆32同时运动，当油缸活塞杆32缩回油缸导向套31时，腐蚀性物质跟随油缸活塞杆32进入油缸导向套31，油缸活塞杆32上的腐蚀性物质经过油缸导向套31中的储油槽时，储油槽中的介质会与腐蚀性物质混合，使腐蚀性物质脱离油缸活塞杆32，经过经过油缸导向套31中的储油槽的油缸活塞杆体32表面无腐蚀性物质，由此，油缸导向套31与油缸活塞杆32之间的密封圈33则不会与腐蚀性物质接触，有效延长密封圈33的使用寿命，保证油缸或者其他液压执行元件的可靠性。
综上所述，本发明提供了一种介质隔离与密封防护系统，在导向套中的密封圈前端设置储油槽，储油槽中储满介质，在高温、高寒及具有腐蚀性的环境中，储油槽中的介质会粘附在液压执行元件相对运动的表面上，有效保护液压执行元件，并可以阻断腐蚀物质进入导向套与密封圈接触，有效防止密封圈被腐蚀性物质损坏，提升产品的可靠性。
本发明还提供一种工程车辆，具有上述的介质隔离与密封防护系统。
虽然已参照典型实施例描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于，包括：
电动泵，该电动泵设有介质存储罐，并设有两个接口，其中一个接口作为电动泵送出介质的通道，另外一个接口作为流入电动泵储油罐的通道；
分配器，其与电动泵相连，分配器由至少两个分配单元组成，每个分配单元具有两个接口，其中一个分配单元中的接口流出介质，另外一个分配单元中的接口流入介质；
液压执行元件，在液压执行元件中相对运动表面之间的密封圈前端设置储油槽，且储油槽被介质充满；液压执行元件设有两个接口，其中一个接口与分配器流出介质接口相连，另一个接口与分配器流入介质接口相连；
其中，介质采用能够粘附在液压执行元件相对运动的表面上的润滑脂或流体。
2.根据权利要求1所述的一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于：还包括介质过滤器；该介质过滤器连接在电动泵流入接口和分配器流出介质接口之间，用于采集变质介质与正常介质不同的参数。
3.根据权利要求2所述的一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于：所述介质过滤器设有三个接口，其中一个接口用于与分配器流出介质接口相连，另一个接口用于与电动泵流入接口相连，剩余一个接口作为变质介质排出口。
4.根据权利要求1所述的一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于：所述液压执行元件采用油缸；所述油缸包括油缸导向套和油缸活塞杆；
在所述油缸导向套和油缸活塞杆之间设置有密封圈，在所述密封圈的前端且靠近油缸活塞杆缸头的一端的油缸导向套内部设有储油槽。
5.根据权利要求4所述的一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于：所述油缸导向套设有与储油槽相连通的油缸导向套接口Ⅰ和油缸导向套接口Ⅱ；
所述油缸导向套接口Ⅰ通过管路与分配器流入介质接口相连，所述油缸导向套接口Ⅱ通过管路与分配器流出介质接口相连。
6.根据权利要求1所述的一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于：在液压执行元件的流出介质接口与分配器的流入介质接口之间的管路中串接有单向阀，避免介质从分配器回流进入油缸导向套。
7.根据权利要求1所述的一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于：所述分配单元能够自由加装，根据要求流入介质的液压执行元件流入介质接口的数量，每个流入接口需要增加一个分配单元。
8.根据权利要求7所述的一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于：每个分配单元的介质流出接口是相通的，分配单元的介质流入接口是相通的，分配单元的流入接口和流出接口是不相通的，分配单元之间的流入接口和流出接口是不相通的。
9.根据权利要求1所述的一种介质隔离与密封防护系统，其特征在于：在所述分配器中未连接的分配单元的接口通过堵头进行封堵。
10.一种工程车辆，其特征在于：具有权利要求1至9任一项所述的介质隔离与密封防护系统。
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