CN112594233B - 一种增压供油系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增压供油系统，包括主油箱、蓄能器、储气装置和副油箱，所述主油箱、蓄能器和储气装置之间相互连通，在所述主油箱与储气装置间的连通管路上设有第一阀门；所述主油箱与副油箱之间分别经第二阀门和补油泵相连通；所述主油箱上接有液压油泵，所述副油箱上设有真空泵。本发明针对工程机械液压系统流量不均匀且执行件数量多的特点，引入一个副油箱，配合蓄能器和储气装置，以较小的容积解决了主油箱内流量不均匀时的油泵吸油困难问题，缓解了主油箱在流量均匀状态下油液中空气含量过高的困扰。

Description

一种增压供油系统
技术领域
本发明涉及液压设备技术领域，尤其涉及一种增压供油系统。
背景技术
当前增压油箱已广泛应用于船舶、航空等军工领域，其以较小的容积解决了泵吸油困难的问题，同时在航空航天领域也通过增设真空泵来解决和油液中空气含量过高带来的困扰，提高控制刚性。但由于前述领域内的液压系统流量较均匀且执行件单一，并不适合流量不均匀且执行件数量较多的液压系统，故而工程机械领域内未能广泛使用增压油箱。
目前由于工程机械中的吸油困难现象导致的精密液压件损坏故障越发增多，部分设计人员采用将油箱与储气筒或增压泵连接的方式实现油箱增压，但该种方式无法降低油液中的空气含量，且因为增压作用导致油液中汽泡上浮速度减慢，致使油箱容积减小不明显或者扩大，鉴于当下结构设计日益紧凑的趋势，这种油箱增压的方式无法获得大规模应用。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种新型的增压供油系统，从而在起到增压作用的同时降低油液中的空气含量。
本发明提供了一种增压供油系统，包括主油箱、蓄能器、储气装置和副油箱，所述主油箱、蓄能器和储气装置之间相互连通，在所述主油箱与储气装置间的连通管路上设有第一阀门；所述主油箱与副油箱之间分别经第二阀门和补油泵相连通；所述主油箱上接有液压油泵，所述副油箱上设有真空泵。
优选地，所述蓄能器为囊式蓄能器、活塞式蓄能器或隔膜式蓄能器。
优选地，所述蓄能器为活塞式蓄能器，包括缸筒、设置在所述缸筒内的活塞和位移传感器，所述缸筒的一端与储气装置相连通，另一端与主油箱相连通。
优选地，所述主油箱上设有第一液位传感器和第一压力传感器，所述副油箱上设有第二液位传感器和第二压力传感器。
优选地，还包括控制机构，所述控制机构分别与所述第一液位传感器、第一压力传感器、第二液位传感器和第二压力传感器相连接，控制所述真空泵和补油泵的工作状态，以及所述第一阀门和第二阀门的开闭。
优选地，所述第一阀门和第二阀门均为电磁阀。
优选地，在所述主油箱与储气装置间的连通管路上还设有供所述储气装置充放气的第一开关阀。
本发明针对工程机械液压系统流量不均匀且执行件数量多的特点，引入一个副油箱，配合蓄能器和储气装置，以较小的容积解决了主油箱内流量不均匀时的油泵吸油困难问题，缓解了主油箱在流量均匀状态下油液中空气含量过高的困扰。
附图说明
图1是本发明增压供油系统的原理性示意图；
图2是一个实施例中的蓄能器的结构示意图。
元件标号说明：
1 主油箱
2 蓄能器
21 活塞
22 缸筒
23 位移传感器
24 气路接口
25 油路接口
3 储气装置
4 第一阀门
5 第一液位传感器
6 第一压力传感器
7 第二阀门
8 液压油泵
9 主油箱回油口
10 副油箱
11 真空泵
12 第二液位传感器
13 第二压力传感器
14 副油箱回油口
15 补油泵
16 第一开关阀
17 第二开关阀
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，本发明提供了一种增压供油系统，该系统主要包括主油箱1、蓄能器2、储气装置3和副油箱10。其中，主油箱1、蓄能器2和储气装置3之间相互连通，在主油箱1与储气装置3间的连通管路上设有第一阀门4和第一开关阀16，第一开关阀16主要供储气装置3充放气使用，系统工作时第一开关阀16保持常闭状态；在蓄能器2和储气装置3间的连通管路上设有第二开关阀17，第二开关阀17在系统工作时保持常开状态，可在对系统进行维修保养时断开，保证系统安全性。蓄能器2用于吸收主油箱1工作过程中产生的流量波动，其可以为囊式蓄能器、活塞式蓄能器或隔膜式蓄能器。在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，蓄能器2为活塞式蓄能器，包括缸筒22、设置在缸筒22内的活塞21和安装在缸筒22上的位移传感器23，缸筒22的一端通过气路接口24与储气装置3相连通，另一端通过油路接口25与主油箱1相连通。蓄能器2可以置于主油箱1内部，亦可置于主油箱1外部。
如图1所示，主油箱1与副油箱10之间通过两条连通管路相连通，其中一条连通管路上设有第二阀门7，另一条连通管路上设有补油泵15。主油箱1上还设有用于为设备供油的液压油泵8的接入口、主油箱回油口9、第一液位传感器5和第一压力传感器6，副油箱10上设有真空泵11、副油箱回油口14、第二液位传感器12和第二压力传感器13。
本发明的增压供油系统还包括控制机构，控制机构可以为PLC，其分别与第一液位传感器5、第一压力传感器6、第二液位传感器12和第二压力传感器13通过信号处理模块相连接，并根据各传感器的信号控制真空泵11和补油泵15的工作状态，以及第一阀门4和第二阀门7的开闭。第一阀门4和第二阀门7优选地为便于自动化控制的电磁阀。
以下为本发明增压供油系统的工作方式：
1)当主油箱1处于流量均匀状态时(即液压油泵8的吸油量和主油箱回油口9的出油量相差不大或蓄能器2内的储放液体积大于相应执行件完成动作所需的油液)：
主油箱1内充满油液，蓄能器2的活塞21自由浮动至两侧压力平衡，此时第一阀门4和第二阀门7处于闭合状态，第一液位传感器5和第一压力传感器6无信号发出；
当第二液位传感器12检测到副油箱10内处于高液位时，补油泵15工作，将副油箱10中的油液抽送到主油箱1内；
当第二液位传感器12检测到副油箱10内处于低液位时，真空泵11工作，将副油箱10内油液中的气体抽出，直至第二压力传感器13测得副油箱10内部的压力达到预设低压值，真空泵11停止工作。
2)当主油箱1处于流量不均匀状态时(即液压油泵8的吸油量远大于主油箱回油口9的出回油量或蓄能器2内的储放液体积小于相应执行件完成动作所需的油液：
此时蓄能器2的活塞21由于两侧压力相差过大快速滑向油路接口25所在侧，位移传感器23发出讯号，第一阀门4开启，储气装置3内的压缩气体进入主油箱1，为主油箱1内部增压，保证液压油泵8正常吸油；
当主油箱1内的液位降至预设低液位值时，第一液位传感器5发出讯号，补油泵15工作，由副油箱10为主油箱1补油，直至副油箱10处于低液位，补油泵15停止工作；
当主油箱1内部液位升高时，主油箱1内部的压力随之升高，当第一液位传感器5检测到主油箱1内的液位达到预设高液位值时发出讯号，第一阀门4关闭，主油箱2与储气装置3断开连通；
当第一压力传感器6检测到主油箱1内部压力达到预设高压值时，第二阀门7开启，主油箱1内部的油液溢出至副油箱10。
在实际工作中，设计人员根据需要选择主油箱1、副油箱10和蓄能器2的容量，其中副油箱10和蓄能器2储放液的体积相当，副油箱10可以在主油箱1处于流量不均匀状态时，补充吸收蓄能器2所无法吸收的流量波动，配合储气装置3，为主油箱1增压，避免出现液压油泵8吸油困难的现象；当主油箱1处于流量均匀状态时，副油箱1可以根据需要及时抽出油液中的气体，有助于提高液压系统的控制刚性、减少气蚀与气穴的对元件的损坏，有利于以较小的油箱体积，较好地实现了紧凑结构设计的需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种增压供油系统，其特征在于，包括主油箱(1)、蓄能器(2)、储气装置(3)和副油箱(10)，
所述主油箱(1)、蓄能器(2)和储气装置(3)之间相互连通，在所述主油箱(1)与储气装置(3)间的连通管路上设有第一阀门(4)；
所述主油箱(1)与副油箱(10)之间分别经第二阀门(7)和补油泵(15)相连通；
所述主油箱(1)上接有液压油泵(8)，所述副油箱(10)上设有真空泵(11)；
所述主油箱(1)上设有第一液位传感器(5)和第一压力传感器(6)，所述副油箱(10)上设有第二液位传感器(12)和第二压力传感器(13)；
还包括控制机构，所述控制机构分别与所述第一液位传感器(5)、第一压力传感器(6)、第二液位传感器(12)和第二压力传感器(13)相连接，控制所述真空泵(11)和补油泵(15)的工作状态，以及所述第一阀门(4)和第二阀门(7)的开闭；
所述副油箱(10)可以在所述主油箱(1)处于流量不均匀状态时，补充吸收所述蓄能器(2)所无法吸收的流量波动，配合所述储气装置(3)，为所述主油箱(1)增压，避免出现所述液压油泵(8)吸油困难的现象；当所述主油箱(1)处于流量均匀状态时，所述副油箱(1)可以根据需要及时抽出油液中的气体。
2.根据权利要求1所述的增压供油系统，其特征在于，所述蓄能器(2)为囊式蓄能器、活塞式蓄能器或隔膜式蓄能器。
3.根据权利要求1或2所述的增压供油系统，其特征在于，所述蓄能器(2)为活塞式蓄能器，包括缸筒(22)、设置在所述缸筒(22)内的活塞(21)和位移传感器(23)，所述缸筒(22)的一端与储气装置(3)相连通，另一端与主油箱(1)相连通。
4.根据权利要求1所述的增压供油系统，其特征在于，所述第一阀门(4)和第二阀门(7)均为电磁阀。
5.根据权利要求1所述的增压供油系统，其特征在于，在所述主油箱(1)与储气装置(3)间的连通管路上还设有供所述储气装置(3)充放气的第一开关阀(16)。
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