CN113074170A - 除水装置及液压动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开一种除水装置及液压动力系统。本发明的除水装置包括第一阀门、加热箱、冷凝箱、气泵、输送泵和缓存箱，第一阀门能够连通或切断加热箱和液压装置的油路连接，加热箱、冷凝箱和气泵环形连通连接，冷凝箱与加热箱的连接处设置在加热箱内的液压油的液面上，气泵与加热箱的连接处设置在液压油的液面下，冷凝箱用于冷凝并拦截空气中的水蒸气，以除去液压油中的水，输送泵连通设置在缓存箱和加热箱之间，输送泵能够驱使加热箱的液压油向缓存箱流动，缓存箱与液压装置连通连接。本发明的除水装置能够分离并去除液压油中的水，避免腐蚀液压装置、加速液压装置中金属表面疲劳和阻塞液压装置的液压运动，延长使用寿命。

Description

除水装置及液压动力系统

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种除水装置及液压动力系统。

背景技术

船舶可调螺距螺旋桨，又称“调距桨”，“可调桨”，是指通过桨毂内置机构转动桨叶，使其与桨毂的角度发生变化，达到调节螺距以适应各种工况或海况的“螺旋桨”。可调桨由船舶驾驶员在驾驶台上远距离操纵，以便在自由航行状态和拖曳航行状态下均能充分发挥主机功率，同时还能实现反向运动、加速运动和制动。可调桨的桨轴连接有液压油系统，通过输入液压油能够保持可调桨的转动润滑效果，同时，液压油还可以流动至可调桨的桨叶和桨轴的连接处，驱动桨叶相对桨轴转动。液压油系统的液压油一般通过重力油柜产生压力的方式来驱动流动，而桨叶和桨轴之间设置有密封圈，能够防止外部海水进入可调桨内部而混入液压油，使得液压油系统的管路内留存海水，若液压油系统进水后，将带来以下危害：

1.液压油与水接触可导致液压油乳化，乳化后的液压油可能氧化变质而生成酸性物质，腐蚀金属接触面；

2.乳化后的液压油的润滑性能、冷却性能和流动性能降低，进而加速金属表面疲劳；

3.由于水的结晶点低于液压油，液压油系统在低温环境下运行时，液压油中混入的水可能形成冰晶，使元件阻塞、系统刚性降低。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于，提供一种除水装置，其除水效果好，除水效率快。

本发明实施例的另一个目的在于，提供一种液压动力系统，其液压传动可靠，使用寿命长。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种除水装置，包括第一阀门、加热箱、冷凝箱、气泵、输送泵和缓存箱，所述第一阀门能够连通或切断所述加热箱和液压装置的油路连接，以使所述液压装置的液压油能够进入或不进入所述加热箱，所述加热箱、所述冷凝箱和所述气泵环形连通连接，所述冷凝箱与所述加热箱的连接处设置在所述加热箱内的所述液压油的液面上，所述气泵与所述加热箱的连接处设置在所述液压油的液面下，所述加热箱用于加热所述液压油，所述气泵用于驱使所述液压油液面上的空气循环流向所述冷凝箱和所述液压油内，所述冷凝箱用于冷凝并拦截所述空气中的水蒸气，以除去所述液压油中的水，所述输送泵连通设置在所述缓存箱和所述加热箱之间，所述输送泵能够驱使所述加热箱的所述液压油向所述缓存箱流动，所述缓存箱与所述液压装置连通连接。

作为除水装置的一种优选方案，还包括控制器，所述加热箱内的壁面设置有第一液位开关和第二液位开关，所述第一液位开关和所述第二液位开关按液位高低间隔设置，所述第一阀门、所述加热箱、所述冷凝箱、所述气泵、所述输送泵、所述第一液位开关和所述第二液位开关均与所述控制器通信连接。

作为除水装置的一种优选方案，还包括计时器，所述计时器与所述控制器通信连接。

作为除水装置的一种优选方案，所述缓存箱内的壁面设置有第三液位开关，所述缓存箱上设置有警示器，所述第三液位开关和所述警示器均与所述控制器通信连接。

作为除水装置的一种优选方案，还包括第二阀门，所述第二阀门与所述加热箱连通设置，所述第二阀门用于连通或切断所述液压油液面上的空气和外部空气的管路连接。

作为除水装置的一种优选方案，还包括弯管型通气管，所述弯管型通气管设置在所述第二阀门背离所述加热箱的一端，所述弯管型通气管与所述第二阀门和所述加热箱连通连接。

作为除水装置的一种优选方案，所述加热箱内设置有加热器，所述加热器设置在所述加热箱内的所述液压油的液面下。

作为除水装置的一种优选方案，所述冷凝箱的底部连通设置有泄流阀，所述泄流阀用于泄放所述冷凝箱内的冷凝水。

作为除水装置的一种优选方案，所述缓存箱和所述加热箱之间设置有单向阀，所述单向阀用于单向放行所述加热箱内的液压油向所述缓存箱流动。

第二方面，提供一种液压动力系统，包括可调桨组件、液压装置及所述除水装置，所述除水装置设置在所述可调桨组件和所述液压装置之间。

本发明实施例的有益效果为：

通过设置第一阀门、加热箱、冷凝箱、气泵、输送泵和缓存箱来形成除水装置，其中，第一阀门能够连通或切断加热箱和液压装置的油路连接，以使液压装置的液压油能够进入或不进入加热箱，而加热箱、冷凝箱和气泵环形连通连接，冷凝箱与加热箱的连接处设置在加热箱内的液压油的液面上，气泵与加热箱的连接处设置在液压油的液面下。加热箱用于加热液压油，使得液压油内的水蒸发变成水蒸气，气泵用于驱使液压油液面上的空气(空气中包含水蒸气)循环流向冷凝箱和液压油内，冷凝箱用于冷凝并拦截空气中的水蒸气，使得水蒸气冷凝为液态水而停留在冷凝箱内，以达到除去液压油中的水的目的。另外，输送泵连通设置在缓存箱和加热箱之间，输送泵能够驱使加热箱的液压油向缓存箱流动，使得除水后的液压油能够存储在缓存箱内。缓存箱与液压装置连通连接，在液压装置中缺少液压油时，能够通过缓存箱直接向液压装置供给液压油，在液压装置的液压油进入加热箱后，再次进行加热处理，重复以上操作，能够对液压油进行循环除水处理。因此，本发明实施例的除水装置能够分离并去除液压油中的水，避免液压油乳化和低温时液压油中产生冰晶，进而避免腐蚀液压装置、加速液压装置中金属表面疲劳和阻塞液压装置的液压运动，延长使用寿命。

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为本发明一实施例提供的除水装置的管路结构示意图。

图2为本发明一实施例提供的液压动力系统的管路结构示意图。

图中：

1、除水装置；11、第一阀门；12、加热箱；121、加热器；122、第二阀门；13、冷凝箱；131、泄流阀；14、气泵；15、输送泵；16、缓存箱；17、控制器；171、第一液位开关；172、第二液位开关；173、计时器；174、第三液位开关；175、警示器；18、弯管型通气管；19、单向阀；2、液压装置；3、可调桨组件。

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。

参考图1，本发明实施例提供一种除水装置1，包括第一阀门11、加热箱12、冷凝箱13、气泵14、输送泵15和缓存箱16，第一阀门11能够连通或切断加热箱12和液压装置2的油路连接，以使液压装置2的液压油进入加热箱12，加热箱12、冷凝箱13和气泵14环形连通连接，冷凝箱13与加热箱12的连接处设置在加热箱12内的液压油的液面上，气泵14与加热箱12的连接处设置在液压油的液面下，加热箱12用于加热液压油，气泵14用于驱使液压油液面上的空气循环流向冷凝箱13和液压油内，冷凝箱13用于冷凝并拦截空气中的水蒸气，以除去液压油中的水，输送泵15连通设置在缓存箱16和加热箱12之间，输送泵15能够驱使加热箱12的液压油向缓存箱16流动，缓存箱16与液压装置2连通连接。

本发明实施例通过设置第一阀门11、加热箱12、冷凝箱13、气泵14、输送泵15和缓存箱16来形成除水装置1，其中，第一阀门11能够连通或切断加热箱12和液压装置2的油路连接，以使液压装置2的液压油能够进入或不进入加热箱12，而加热箱12、冷凝箱13和气泵14环形连通连接，冷凝箱13与加热箱12的连接处设置在加热箱12内的液压油的液面上，气泵14与加热箱12的连接处设置在液压油的液面下。加热箱12用于加热液压油，使得液压油内的水蒸发变成水蒸气，气泵14用于驱使液压油液面上的空气(空气中包含水蒸气)循环流向冷凝箱13和液压油内，冷凝箱13用于冷凝并拦截空气中的水蒸气，使得水蒸气冷凝为液态水而停留在冷凝箱13内，以达到除去液压油中的水的目的。另外，输送泵15连通设置在缓存箱16和加热箱12之间，输送泵15能够驱使加热箱12的液压油向缓存箱16流动，使得除水后的液压油能够存储在缓存箱16内。缓存箱16与液压装置2连通连接，在液压装置2中缺少液压油时，能够通过缓存箱16直接向液压装置2供给液压油，在液压装置2的液压油进入加热箱12后，再次进行加热处理，重复以上操作，能够对液压油进行循环除水处理。因此，本发明实施例的除水装置1能够分离并去除液压油中的水，避免液压油乳化和低温时液压油中产生冰晶，进而避免腐蚀液压装置2、加速液压装置2中金属表面疲劳和阻塞液压装置2的液压运动，延长使用寿命。

在一个实施例中，继续参考图1，本发明实施例的除水装置1还包括控制器17，加热箱12内的壁面设置有第一液位开关171和第二液位开关172，第一液位开关171和第二液位开关172按液位高低间隔设置，第一阀门11、加热箱12、冷凝箱13、气泵14、输送泵15、第一液位开关171和第二液位开关172与控制器17通信连接。第一液位开关171和第二液位开关172能够感知加热箱12内液压油的液位高低，在液压油的液位相对第一液位开关171或第二液位开关172所在位置改变时，相应地，第一液位开关171或第二液位开关172的电平高低发生改变，使得控制器17得知此时加热箱12内的液压油的液位改变，从而触发指定的操作。本实施例中，在液压油的液位低于第一液位开关171时，第一液位开关171触发并转发低电平信号，控制器17接收到第一液位开关171的低电平信号后，关闭输送泵15并启动第一阀门11，使得液压装置2内的液压油进入加热箱12。直至液压油的液位到达第二液位开关172时，第二液位开关172触发并转发高电平信号，控制器17接收到第一液位开关171的高电平信号后，关闭第一阀门11并启动加热箱12、冷凝箱13和气泵14，从而加热加热箱12内的液压油并冷凝液压油中的水蒸气，进行液压油的除水处理。

进一步地，继续参考图1，本发明实施例的除水装置1还包括计时器173，计时器173与控制器17通信连接。通过控制器17来控制加热箱12、冷凝箱13和气泵14的打开和关闭时，打开第一阀门11后通过计时器173开始计时，对液压油进行加热和除水操作，在计时时间到达预设时间时，可以认为是除水处理已完成，此时通过控制器17关闭加热箱12、冷凝箱13和气泵14，再打开输送泵15，将除水处理完成后的液压油输送到缓存箱16中。

更进一步地，继续参考图1，缓存箱16内的壁面设置有第三液位开关174，缓存箱16上设置有警示器175，第三液位开关174和警示器175均与控制器17通信连接。第三液位开关174同样能够被触发并转发高电平信号或低电平信号给控制器17，警示器175能够被控制器17启动或关闭，从而发出或不发出警示信息。本实施例中，在缓存箱16内的液压油液位下降到达第三液位开关174所在位置时，第三液位开关174触发低电平信号，控制器17收到低电平信号后驱使警示器175发出警示信息，用于提醒运维人员缓存箱16内的液压油被消耗过多，需要额外补充液压油。特别地，本实施例的警示信息可以是蜂鸣警示声，也可以是闪烁的强光，本实施例不作具体限定。

在另一个实施例中，参考图1，为了减少液压油挥发，将加热箱12、冷凝箱13和气泵14的管路连接设置为密封连接，而且，本发明实施例的除水装置1还包括第二阀门122，第二阀门122与加热箱12连通设置，第二阀门122用于连通或切断液压油液面上的空气和外部空气的管路连接。在第二阀门122打开时，液压油液面上的空气和外部空气连通而形成气压平衡，第一阀门11开启后液压装置2的液压油能够进入加热箱12中，而关闭第二阀门122后能够切断加热箱12与外部环境空气的连接，能够减缓液压装置2的液压油继续进入加热箱12的流动速度，再关闭第一阀门11时，则能够完全切断液压装置2与加热箱12的油路连接。

进一步地，参考图1和图2，本发明实施例的除水装置1还包括弯管型通气管18，弯管型通气管18设置在第二阀门122背离加热箱12的一端，弯管型通气管18与第二阀门122和加热箱12连通连接。本实施例的弯管型通气管18能够将加热箱12内的空气导引到大气环境中，也能够避免大气环境中的水进入加热箱12内，同时起到防水并与大气环境相通的作用。

可选地，也可以在缓存箱16上设置另一个弯管性通气管，使得缓存箱16内部也与大气环境相同并也具备防水的效果。

特别地，继续参考图1，加热箱12内设置有加热器121，加热器121设置在加热箱12内的液压油的液面下，通过驱使加热器121动作，能够对加热箱12内的液压油进行加热，进而促使液压油内的水蒸发变成水蒸气。本实施例的加热器121可以是电热棒，也可以是红外线发热棒，本实施例不作具体限定。

另外，参考图1，冷凝箱13的底部连通设置有泄流阀131，泄流阀131用于泄放冷凝箱13内的冷凝水，避免冷凝箱13内留存的冷凝水影响冷凝箱13的冷凝效果。

在另一个优选的实施例中，参考图1，缓存箱16和加热箱12之间设置有单向阀19，单向阀19用于单向放行加热箱12内的液压油向缓存箱16流动，能够避免除水处理后的液压油回流到未除水处理的加热箱12的液压油中，能够提高本发明实施例的除水装置1的除水效率。

参考图2，本发明实施例提供一种液压动力系统，包括可调桨组件3、液压装置2及上述任一项实施例的除水装置1，除水装置1设置在可调桨组件3和液压装置2之间。本实施例中的除水装置1可以与上述实施例的除水装置1拥有同样的结构及达到同样的效果，本实施例不再赘述。

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”、“第三”，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 (10)

1.一种除水装置，其特征在于，包括第一阀门、加热箱、冷凝箱、气泵、输送泵和缓存箱，所述第一阀门能够连通或切断所述加热箱和液压装置的油路连接，以使所述液压装置的液压油能够进入或不进入所述加热箱，所述加热箱、所述冷凝箱和所述气泵环形连通连接，所述冷凝箱与所述加热箱的连接处设置在所述加热箱内的所述液压油的液面上，所述气泵与所述加热箱的连接处设置在所述液压油的液面下，所述加热箱用于加热所述液压油，所述气泵用于驱使所述液压油液面上的空气循环流向所述冷凝箱和所述液压油内，所述冷凝箱用于冷凝并拦截所述空气中的水蒸气，以除去所述液压油中的水，所述输送泵连通设置在所述缓存箱和所述加热箱之间，所述输送泵能够驱使所述加热箱的所述液压油向所述缓存箱流动，所述缓存箱与所述液压装置连通连接。

2.根据权利要求1所述的除水装置，其特征在于，还包括控制器，所述加热箱内的壁面设置有第一液位开关和第二液位开关，所述第一液位开关和所述第二液位开关按液位高低间隔设置，所述第一阀门、所述加热箱、所述冷凝箱、所述气泵、所述输送泵、所述第一液位开关和所述第二液位开关均与所述控制器通信连接。

3.根据权利要求2所述的除水装置，其特征在于，还包括计时器，所述计时器与所述控制器通信连接。

4.根据权利要求3所述的除水装置，其特征在于，所述缓存箱内的壁面设置有第三液位开关，所述缓存箱上设置有警示器，所述第三液位开关和所述警示器均与所述控制器通信连接。

5.根据权利要求1所述的除水装置，其特征在于，还包括第二阀门，所述第二阀门与所述加热箱连通设置，所述第二阀门用于连通或切断所述液压油液面上的空气和外部空气的管路连接。

6.根据权利要求5所述的除水装置，其特征在于，还包括弯管型通气管，所述弯管型通气管设置在所述第二阀门背离所述加热箱的一端，所述弯管型通气管与所述第二阀门和所述加热箱连通连接。

7.根据权利要求1所述的除水装置，其特征在于，所述加热箱内设置有加热器，所述加热器设置在所述加热箱内的所述液压油的液面下。

8.根据权利要求1所述的除水装置，其特征在于，所述冷凝箱的底部连通设置有泄流阀，所述泄流阀用于泄放所述冷凝箱内的冷凝水。

9.根据权利要求1所述的除水装置，其特征在于，所述缓存箱和所述加热箱之间设置有单向阀，所述单向阀用于单向放行所述加热箱内的液压油向所述缓存箱流动。

10.一种液压动力系统，其特征在于，包括可调桨组件、液压装置及权利要求1至9任一项所述的除水装置，所述除水装置设置在所述可调桨组件和所述液压装置之间。

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