CN117052729B - 一种油水在线分离的液压油箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油水在线分离的液压油箱，涉及液压油箱领域。包括油水分离箱和储油箱，油水分离箱的上方设有回油管，油水分离箱内设有离心装置，包括支撑座、离心筒和驱动组件，离心筒与支撑座转动连接，离心筒的侧壁上设有离心孔，驱动组件设置在支撑座上，离心筒的上方设有底部连通有搅拌管的过滤装置，搅拌管的下端设有搅拌板并伸入离心筒内，离心筒的下方设有底部连通有出液管的集液装置，出液管上套设有密度位于油和水之间的浮板，油水分离箱底部设有带阀门的排水管，油水分离箱在集液装置和浮板之间设有排油管，排油管与储油箱连通，储油箱上方设有吸油管。本发明实现了油水在线分离，延长了液压油的更换和净化周期。
Description
技术领域
本发明属于液压油箱技术领域，具体涉及一种油水在线分离的液压油箱。
背景技术
液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、抗磨、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。
现有技术中，液压油内常混有杂质，如在液压油使用过程中产生的固体杂质如切屑、纤维、金属粉末、砂粒、灰尘、磨料等。固体杂质会加快元件的磨损，堵塞节流孔口，或者产生气泡或者泡沫降低液压油本身的刚度，导致容积效率降低。液体杂质或者大气中的水蒸汽在保存、运输、抽注和使用过程中水分浸入，使液压油的质量下降，对液压系统的稳定性造成了巨大的影响，一般情况下，需要定期对油箱中的液压油进行更换，才能保证液压系统中液压油的品质，而液压油的更换以及净化，操作起来费时费力，无形中增加生产成本和劳动强度，从而影响液压生产线的生产效率。
在盾构机施工过程中，由于配备了许多液压设备，如推进千斤顶、液压泵站、拼装机等诸多液压设备，众多的液压设备对液压油量的需求就比较多，因此我们在盾构机上会设置液压油箱，作为液压油的供给和存放设备，长期使用下来后，液压油内混入杂质和水分，十分影响液压系统使用的稳定性；由于盾构机施工现场环境恶劣，无论是对液压油进行更换还是进行净化，不仅工序繁琐影响施工工期，还容易对液压油造成二次污染，影响后续使用，提高施工成本，造成不小损失。。
发明内容
本发明公开了一种油水在线分离的液压油箱，拟解决现有技术中液压油的更换和净化费时费力，还容易对液压油造成二次污染，影响后续使用的技术问题。
为解决上述存在的技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种油水在线分离的液压油箱，包括油水分离箱和储油箱，所述油水分离箱的上方连通有回油管，所述油水分离箱的内部设有离心装置，所述离心装置包括支撑座、离心筒和用于驱动离心筒旋转的驱动组件，所述支撑座与油水分离箱的内壁连接，所述离心筒贯穿支撑座并与支撑座转动连接，所述离心筒的侧壁上设有数个离心孔，所述离心筒的内侧壁上设有海绵体，所述驱动组件设置在支撑座上，所述离心筒的上方设有过滤装置，所述过滤装置的底部连通有搅拌管，所述搅拌管的下端设有数个搅拌板并伸入离心筒内，所述离心筒的下方设有集液装置，所述集液装置底部连通有出液管，所述出液管上活动套设有密度位于油和水之间的浮板，所述浮板上贯穿有数个通孔，所述油水分离箱的底部设有带阀门的排水管，所述油水分离箱在集液装置和浮板之间的侧壁上设有排油管，所述排油管的另一端与储油箱连通，所述储油箱上方贯穿有吸油管。
上述技术方案的具体工作原理如下：
本发明的液压油箱在使用过程中，回油管中的油进入油水分离箱后，先经过过滤装置将液压油中的固体杂质进行过滤，过滤后的液压油通过搅拌管进入离心筒中，通过海绵体对液压油进行吸附，避免液压油直接从离心孔中流出，离心筒在驱动组件的驱动下高速旋转，将液压油中的水分和液压油离心甩出，离心过程中，离心筒高速旋转，搅拌管上的搅拌板对离心筒内的液压油进行搅动分散，并将液压油甩向海绵体，对油水离心具有促进效果，提高液压油和水的分散效果，能够快速的将液压油实现油水分离，避免需要长时间静置才能分离液压油和水，离心分离后的液压油和水分从离心孔内甩出，经过离心后的液压油和水分随着集液装置、出液管进入到油水分离箱的底部，由于浮板的密度在液压油和水之间，在液面上升的同时，使得浮板始终漂浮在油水分离面上，不仅结构简单，还能够有效的分离液压油和水，实现快速分层，液压油的平面升高到排油管处后，经过排油管将净化后的液压油排放到储油箱内，经吸油管吸取后用于液压设备的使用。本发明在油水分离箱内设置离心装置，使得液压油箱能够快速的在线分离液压油，可以快速的、不断地将液压油箱内液压油中的水分分离出来，并通过浮板将液压油和水进行分层，进而得到品质达标的液压油，完成回收使用，不仅净化方便，还能够有效的避免净化过程中液压油受到污染，保障液压设备的后续使用；利用本发明可以延长液压油的使用寿命，提高液压设备的稳定性和生产效率，在盾构机施工领域，由于施工现场环境恶劣，通过本液压油箱对液压油在线分离，有效的延长了液压油的更换和净化周期，不仅降低了成本，还能够降低工作人员的工作强度。
优选的，所述浮板的顶部贯穿固定连接有套筒，所述套筒活动套设在出液管上，所述浮板靠近排油管的一侧设有随着液面上浮后可封堵排油管的堵板。
在上述方案中，通过套筒使得浮板在出液管上滑动，避免浮板晃动，从而提高浮板上下浮动过程的稳定性，当连续净化一端时间后，浮板下方的水量积累使液面上升，进而使浮板高度上升至堵板将排油管堵住，使得工作人员有时间将油水分离箱内底部的水分进行排放。
优选的，所述集液装置的下方设有与堵板相配合的延时开关，所述延时开关与排水管上的阀门电连接，用于控制阀门的开闭。
在上述方案中，当油水分离箱内底部的水分液面增高带动堵板上升，至堵板抵住延时开关后，可控制阀门开启，将油水分离箱内底部的水进行排放，水排放后液面下降，堵板不再抵住延时开关，而延时开关能够延长通路断开的时间，进而使得阀门的关闭时间延长，将更多的水排放出去，实现自动化控制，有利于连续作用。
优选的，所述过滤装置包括滤液盘和过滤框，所述滤液盘的外边缘与油水分离箱的内壁连接，所述搅拌管与滤液盘的底部连通，所述过滤框位于滤液盘的上方。
在上述方案中，通过过滤框将液压油中的固体杂质进行过滤，避免了杂质磨损液压设备，影响液压设备的运行，过滤后的液压油通过滤液盘进行收集，由滤液盘底部的搅拌管进入离心筒内，方便进行油水在线分离。
优选的，所述油水分离箱的上方开设有供过滤框通过的开口，所述油水分离箱在开口处设有与开口相匹配的箱盖，所述油水分离箱和箱盖可拆卸连接，所述回油管贯穿设置在箱盖上。
在上述方案中，箱盖能够有效的避免空气污染液压油，而油水分离箱和箱盖可拆卸连接，方便开启取出过滤框，清理内部的固体杂质。
优选的，所述集液装置包括集液盘，所述集液盘的外边缘与油水分离箱的内壁连接，所述出液管与集液盘的底部连通。
在上述方案中，离心后的液压油和水混合物收集在集液盘，通过集液盘底部的出液管进行油水分离箱的底部进行净化分层，集液盘将离心后的液压油和水混合物与下方净化分层后的液压油进行隔开，有利于使用。
优选的，所述驱动组件包括伺服电机和主动锥形齿轮，所述伺服电机固定安装在支撑座上，所述伺服电机和主动锥形齿轮通过联轴器连接，所述离心筒的外侧壁上固定套设有被动锥形齿轮，所述主动锥形齿轮和被动锥形齿轮相啮合。
在上述方案中，伺服电机通过联轴器驱动主动锥形齿轮，进而驱动被动锥形齿轮旋转，带动离心筒旋转，实现离心和油水在线分离，油水分离的转速要求为3000rpm，即选用的伺服电机的要求是转速要大于3000rpm。
优选的，所述支撑座上固定安装有轴承，所述轴承套设在离心筒上，所述离心筒通过轴承与支撑座转动连接。
在上述方案中，离心筒通过轴承与支撑座转动连接，能够降低离心筒旋转时与支撑座的摩擦力，有利于离心。
优选的，所述浮板包括泡沫和铝皮，铝皮包覆于泡沫表面，铝皮和泡沫的质量比为1：3。
在上述方案中，采用此结构的浮板能够一直漂浮在油水分离面上，无须使用其他电性机构来分离液压油和水，从而达到操作简单、降低成本的效果。
本发明中，延时开关、联轴器、伺服电机及其它未加以限定的设备均是现有技术，本领域技术人员完全能够实现。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在油水分离箱内设置离心装置，使得本液压油箱具备在线分离液压油的功能，通过快速及不断的将液压油中的水分分离出来，提高液压油和水的分散效果，极大的降低液压油和水分离静置的时间，并通过密度位于液压油和水之间的浮板将液压油和水进行分层，进而回收获得品质达标的液压油，不仅操作简单，还能有效的避免净化过程中对液压油造成二次污染，保障液压设备的后续使用。
2、本发明在盾构机施工领域，由于施工现场环境恶劣，通过本液压油箱对液压油在线分离，有效的延长了液压油的更换和净化周期，不仅降低了成本，还能够降低工作人员的工作强度。
3、本发明通过离心筒有效的将液压油中的水分进行分离，并通过搅拌管和搅拌板对离心筒内液压油进行搅动分散，并将液压油甩向海绵体，对离心效果具有促进效果，进而得到满足使用需求的液压油，有利于延长液压油的使用寿命，提高液压设备的稳定性和生产效率。
4、本发明的堵板随着浮板上升后，对排油管进行封堵，且在堵板上升至抵住延时开关后，开启排水管的阀门，将油水分离箱内底部的水进行排放，水排放后液面下降，堵板不再抵住延时开关，而延时开关能够延长通路断开的时间，进而使得阀门的关闭时间延长，将更多的水排放出去，实现自动化控制，有利于连续作用。
5、本发明通过箱盖能够有效的避免空气污染液压油，而油水分离箱和箱盖可拆卸连接，方便开启取出过滤框，清理内部的固体杂质。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的内部结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大示意图；
图3是图1中B处的局部放大示意图；
图4是本发明离心筒的结构示意图；
图5是本发明滤液盘和搅拌管的结构示意图。
附图标记：1-油水分离箱、2-储油箱、3-回油管、4-支撑座、5-离心筒、6-离心孔、7-搅拌管、8-搅拌板、9-出液管、10-浮板、11-通孔、12-排水管、13-排油管、14-吸油管、15-套筒、16-堵板、17-延时开关、18-滤液盘、19-过滤框、20-箱盖、21-集液盘、22-伺服电机、23-主动锥形齿轮、24-联轴器、25-被动锥形齿轮、26-轴承。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例及附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和标示出的本申请实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合图1-图5对本发明作详细说明。
本实施例提供一种油水在线分离的液压油箱，参阅图1，包括油水分离箱1和储油箱2，油水分离箱1的上方连通有回油管3，油水分离箱1的内部设有离心装置，离心装置包括支撑座4、离心筒5和用于驱动离心筒5旋转的驱动组件，支撑座4与油水分离箱1的内壁连接，参阅图2和图4，离心筒5贯穿支撑座4的中部，支撑座4与离心筒5的贯穿处固定安装有轴承26，轴承26套设在离心筒5上，离心筒5通过轴承26与支撑座4转动连接，离心筒5的侧壁上开设有若干个离心孔6，离心筒5的内侧壁上设有海绵体，驱动组件安装在支撑座4上，离心筒5的上方设有过滤装置，过滤装置包括滤液盘18和过滤框19，滤液盘18的外边缘与油水分离箱1的内壁连接，参阅图5，滤液盘18的底部连通有搅拌管7，搅拌管7的下端设有若干个搅拌板8并伸入离心筒5内，过滤框19位于滤液盘18的上方，离心筒5的下方设有集液盘21，集液盘21的外边缘与油水分离箱1的内壁连接，集液盘21的底部连通有出液管9，出液管9伸至油水分离箱1的内底部，出液管9上活动套设有密度位于油和水之间的浮板10，参阅图3，浮板10上贯穿有若干个通孔11，油水分离箱1底部的一侧设有带阀门的排水管12，油水分离箱1在集液盘21和浮板10之间的侧壁上设有排油管13，排油管13的另一端与储油箱2连通，储油箱2上方贯穿有吸油管14。
具体的，将本液压油箱安装在盾构机中进行使用，回油管3的油依次经过过滤、离心和分层操作，净化后的液压油从排油管13排放到储油箱2内供液压设备使用，通过对液压油在线分离，有效的延长了液压油的更换和净化周期，不仅降低了成本，还能够降低工作人员的工作强度。
在本实施例中，浮板10包括泡沫和铝皮，铝皮包覆于泡沫表面，铝皮和泡沫的质量比为1：3，浮板10的顶部贯穿固定连接有套筒15，套筒15活动套设在出液管9上，浮板10靠近排油管13的一侧设有随着液面上浮后可封堵排油管13的堵板16，集液盘21的下方设有与堵板16相配合的延时开关17，延时开关17与排水管12上的阀门电连接，用于控制阀门的开闭。
具体的，采用上述结构的浮板10能够一直漂浮在油水分离面上，无须使用其他电性机构来分离液压油和水，从而达到操作简单、降低成本的效果，且通过堵板16上浮后抵紧延时开关17，开启阀门将油水分离箱1内底部的水进行排放，水排放后液面下降，堵板16不再抵住延时开关17，而延时开关17能够延长通路断开的时间，进而使得阀门的关闭时间延长，有利于排放更多的水，方便使用。
在本实施例中，参阅图1，油水分离箱1的上方开设有供过滤框19通过的开口，油水分离箱1在开口处设有与开口相匹配的箱盖20，油水分离箱1和箱盖20通过螺钉可拆卸连接，回油管3贯穿设置在箱盖20上。
具体的，通过箱盖20可以效的避免空气污染液压油，而油水分离箱1和箱盖20可拆卸，方便开启取出过滤框19，清理内部的固体杂质。
在本实施例中，参阅图2，驱动组件包括伺服电机22和主动锥形齿轮23，伺服电机22固定安装在支撑座4上，伺服电机22和主动锥形齿轮23通过联轴器24连接，离心筒5的外侧壁上固定套设有被动锥形齿轮25，主动锥形齿轮23和被动锥形齿轮25相啮合。
具体的，伺服电机22采用的是上海新时达电气股份有限公司的80ST伺服电机22，其额定转速为3000rpm，最大转速为5000rpm，能够很好的满足油水分离的转速要求，使用联轴器24连接伺服电机22和主动锥形齿轮23，起到过载保护的作用。在其它实施例中，伺服电机22选用转速大于3000rpm的均可。
在本实施例中，延时开关17、联轴器24均是现有技术，本发明不涉及对结构和使用方法的改变，本领域技术人员完全能够实现，故此处不再赘述。
本实施例的具体使用方法如下：
在盾构机运行后，液压设备使用后的液压油通过回油管3进入油水分离箱1中，通过过滤框19将液压油中的固体杂质进行过滤，过滤后的液压油通过滤液盘18进行收集，由滤液盘18底部的搅拌管7进入高速旋转的离心筒5内，搅拌板8对离心筒5内的液压油进行搅动分散，将液压油甩向海绵体，离心筒5通过不断的旋转将液压油中的水分分离出来，降低液压油和水的静置分层时间，经过分离后的液压油和水从离心孔6内甩出，经过集液板收集后，从出液管9进入到油水分离箱1的底部，通过浮板10漂浮在油水分离面上，液压油和水通过浮板10实现快速分层，分层净化后的液压油在液面上升后通过排油管13排放在储油箱2内，供吸油管14抽取使用。长时间的净化后，油水分离箱1内底部的水量积累增多，当液面上升至浮板10一侧的堵板16将排油管13堵住，当堵板16继续上升直至抵在延时开关17上后，延时开关17打开排水管12上的阀门，将油水分离箱1内底部的水进行排放，实现自动化控制，有利于连续作用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，包括油水分离箱(1)和储油箱(2)，所述油水分离箱(1)的上方连通有回油管(3)，所述油水分离箱(1)的内部设有离心装置，所述离心装置包括支撑座(4)、离心筒(5)和用于驱动离心筒(5)旋转的驱动组件，所述支撑座(4)与油水分离箱(1)的内壁连接，所述离心筒(5)贯穿支撑座(4)并与支撑座(4)转动连接，所述离心筒(5)的侧壁上设有数个离心孔(6)，所述离心筒(5)的内侧壁上设有海绵体，所述驱动组件设置在支撑座(4)上，所述离心筒(5)的上方设有过滤装置，所述过滤装置的底部连通有搅拌管(7)，所述搅拌管(7)的下端设有数个搅拌板(8)并伸入离心筒(5)内，所述离心筒(5)的下方设有集液装置，所述集液装置底部连通有出液管(9)，所述出液管(9)上活动套设有密度位于油和水之间的浮板(10)，所述浮板(10)上贯穿有数个通孔(11)，所述油水分离箱(1)的底部设有带阀门的排水管(12)，所述油水分离箱(1)在集液装置和浮板(10)之间的侧壁上设有排油管(13)，所述排油管(13)的一端与储油箱(2)连通，所述储油箱(2)上方贯穿有吸油管(14)。
2.根据权利要求1所述的一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，所述浮板(10)的顶部贯穿固定连接有套筒(15)，所述套筒(15)活动套设在出液管(9)上，所述浮板(10)靠近排油管(13)的一侧设有随着液面上浮后可封堵排油管(13)的堵板(16)。
3.根据权利要求2所述的一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，所述集液装置的下方设有与堵板(16)相配合的延时开关(17)，所述延时开关(17)与排水管(12)上的阀门电连接，用于控制阀门的开闭。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，所述过滤装置包括滤液盘(18)和过滤框(19)，所述滤液盘(18)的外边缘与油水分离箱(1)的内壁连接，所述搅拌管(7)与滤液盘(18)的底部连通，所述过滤框(19)位于滤液盘(18)的上方。
5.根据权利要求4所述的一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，所述油水分离箱(1)的上方开设有供过滤框(19)通过的开口，所述油水分离箱(1)在开口处设有与开口相匹配的箱盖(20)，所述油水分离箱(1)和箱盖(20)可拆卸连接，所述回油管(3)贯穿设置在箱盖(20)上。
6.根据权利要求1-3或5任一项所述的一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，所述集液装置包括集液盘(21)，所述集液盘(21)的外边缘与油水分离箱(1)的内壁连接，所述出液管(9)与集液盘(21)的底部连通。
7.根据权利要求1-3或5任一项所述的一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，所述驱动组件包括伺服电机(22)和主动锥形齿轮(23)，所述伺服电机(22)固定安装在支撑座(4)上，所述伺服电机(22)和主动锥形齿轮(23)通过联轴器(24)连接，所述离心筒(5)的外侧壁上固定套设有被动锥形齿轮(25)，所述主动锥形齿轮(23)和被动锥形齿轮(25)相啮合。
8.根据权利要求1-3或5任一项所述的一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，所述支撑座(4)上固定安装有轴承(26)，所述轴承(26)套设在离心筒(5)上，所述离心筒(5)通过轴承(26)与支撑座(4)转动连接。
9.根据权利要求1-3或5任一项所述的一种油水在线分离的液压油箱，其特征在于，所述浮板(10)包括泡沫和铝皮，铝皮包覆于泡沫表面，铝皮和泡沫的质量比为1：3。
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