CN1916431B - 工作油冷却器 - Google Patents

Abstract

一种与控制油压设备用的油压回路连接、对随着油压设备的使用而高温化的工作油进行冷却的工作油冷却器，在具有从油压设备压送而来的工作油的导入口(41)的入口室(4)与具有工作油的送出口(52)的出口室(6)之间，连接有将多根导管并列设置而成的散热部(11)的工作油冷却器(1A)，通过在入口室(4)连通配置具有气体储存部(81)的缓冲室(8)，可将导入入口室(4)内的工作油的脉动及急剧的压力上升通过气体储存部(81)中积存的气体的缓冲作用加以吸收。由此，能防止导入工作油冷却器(1A)内的返回工作油的脉动和异常高压，能稳定地冷却工作油。

Description

工作油冷却器

技术领域

本发明涉及与控制油压设备用的油压回路连接、对随着油压设备的使用而高温化的工作油进行冷却的工作油冷却器。

背景技术

例如，油压铲车和油压冲压机等，具有油压回路并利用油压电动机等压送工作油使作动器工作的油压设备在使用高压的工作油、阻力大的作动器时等，工作油易高温化，其结果，存在着工作油劣化及因粘度下降而从滑动部漏出等问题。有时也会因工作油的异常温度上升而使构成油压回路的管体或密封构件损伤。

因此，如图4所示，在从工作油罐20通过油压泵21再从作动器22至工作油罐20的油压回路中，在从作动器22至工作油罐20的工作油返回路23上例如设置与外气之间进行热交换的工作油冷却器1C，将返回工作油冷却至合适的温度。

这样的传统的工作油冷却器1C如图5所示，将从作动器侧压送而来的返回工作油导入暂时滞留的入口室4，且在与将冷却后的工作油暂时积存的横向长的出口室6之间，配置有热交换部13，如需要还可在所述热交换部13上设置风扇(未图示)，高效地进行热交换，其中，热交换部13中设有多根并列配置的细导管构成的散热部11以及在构成所述散热部11的导管之间将薄金属板弯曲而成的散热构件12。

但是，使用工作油冷却器1C的油压设备中，有时因作动器等的种类而在导入的返回工作油中产生很强的脉动，导致强度低的部分振动而损伤。

另外，例如，在进行将油压设备的油压从油压回路的规定部位一下子解除的作业时等，大量的工作油流入工作油冷却器1C内，内部瞬间成为高压，有时由薄壁的导管构成的散热部11或其结合部也会产生损伤。

为了解决这些问题，日本专利特开平9-108900号公报、特开2000-205766号公报中记载了在工作油返回路的工作油冷却器上游侧设置储油罐以吸收脉动的结构。如图6所示，设置从工作油冷却器1C的上游侧与工作油罐20连接的旁通道24，当返回工作油达到规定压力以上时，通过打开单向阀25使工作油向工作油罐20侧迂回，从而避免工作油冷却器1C内遭受高压，且能可靠地减小脉动的技术。

利用这样的技术，能有效地避免返回工作油的脉动和异常高压引起的工作油冷却器1C的损伤。但是，在将高温的返回工作油从工作油冷却器1C迂回地返回工作油罐20内的情况下，通过工作油冷却器1C的工作油几乎不存在，故无法避免工作油的温度上升引起的麻烦。

为此，日本专利特开2003-49803号公报中揭示了一种除了不进行冷却地向工作油罐进行环流的路径以外另外设置利用另外的油压泵将工作油罐内的工作油通过工作油冷却器内进行环流的新的路径，从而维持工作油的热平衡的技术。

采用这样的技术，在避免工作油冷却器破损的同时，能避免工作油的异常高温，但除了通常的油压回路以外，需要具有用于流过工作油冷却器的专用油压泵的新的路径，制造成本高，且需要配设新的路径用的空间，在油压设备设计上受到限制。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而作的，其目的在于，对于在具有工作油冷却器的油压回路中使用的工作油冷却器，不会导致制造成本和配置空间的增加，能可靠地避免工作油冷却器的损伤，稳定地冷却工作油。

为此，本发明的工作油冷却器，在具有从油压设备压送而来的工作油的导入口的入口室与具有所述工作油的送出口的出口室之间，连接有将多根导管并列设置而成的散热部，其特征在于，通过在所述入口室连通配置具有气体储存部的缓冲室，将导入所述入口室内的工作油的脉动及急剧的压力上升通过所述气体储存部中积存的气体的缓冲作用加以吸收，所述工作油冷却器整体呈大致方形的框体，所述入口室及出口室分别配置在所述框体的相互相对的横框上，同时所述缓冲室配置在纵框的至少一方上，所述散热部配置在框体内部。

因此，在使用使返回工作油产生脉动的作动器的场合等，可通过与入口室连接的缓冲室的气体积存部中积存的缓冲作用吸收脉动，另外，在油压回路的规定部位进行油压排放作业的场合等，即使突发性地有大量工作油流入工作油冷却器内的情况下，也能通过缓冲室内的气体来吸收入口室内的急剧的压力上升。

另外，由于工作油冷却器整体呈大致方形的框体，所述入口室及出口室分别配置在所述框体的相互相对的横框上，同时所述缓冲室配置在纵框的至少一方上，所述散热部配置在框体内部，因此，作为整体可以紧凑且坚牢，制造也容易，而且容易保持存储在缓冲室内的气体。尤其是当所述缓冲室配置在所述入口室的工作油导入口侧的纵框内时对入口室的负担小。

而且，在所述缓冲室的气体储存部侧壁上穿设有与外部连通的通气孔，且在具有从外部对该通气孔进行开闭的开闭装置的场合，对使用中的缓冲室内的气体量的调节和更换容易。

而且，在该工作油冷却器中，在所述入口室与所述出口室之间与所述导管并列地配设连接两者的旁通路，且该旁通路若具有当所述入口室内的工作油压力在规定压以下时为关阀状态，通常使所述旁通路关闭，而当所述入口室内的工作油压力达到规定压力以上时开阀，使所述旁通路开通的单向阀，则当工作油的粘性高，导管的流道阻力变得过大时等，将入口室的工作油向出口室适度地释放，可防止入口室内的工作油继续成为高压。

此外，在具有上述旁通路的工作油冷却器中，若使配置在旁通路与出口室之间的单向阀为具有可从外部调节阀压力的阀压调节装置的结构，则根据工作油冷却器的耐压性和环境温度等，包括工作时在内能容易地对入口室侧的允许压力进行调节设定，整体呈大致方形的框体，所述入口室及出口室分别配置在所述框体的相互相对的横框上，同时所述缓冲室配置在纵框的至少一方上，通过将所述散热部配置在框体内部，旁通路配置在剩下的纵框内，则更为紧凑且性能优良。

如上所述，采用本发明，不会导致制造成本和配置空间的增加，能防止导入工作油冷却器内的返回工作油产生脉动和异常高压，能可靠地避免其损伤。由此，稳定地冷却工作油。

附图说明

图1是表示本发明的实施形态1的纵剖视图。

图2是用于说明图1的工作油冷却器的功能的纵剖视图。

图3是表示本发明的实施形态2的纵剖视图。

图4是表示传统例的油压回路的配置图。

图5是表示传统例的工作油冷却器的纵剖视图。

图6是对不同的传统例的油压回路的配置图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施本发明用的最佳形态进行说明。

图1是本发明的实施形态的一例子，从工作油冷却器1A的正面侧看到的纵剖视图。工作油冷却器1A整体形成为大致方形的铸铝制等的牢固的框体2A，横向长的矩形的入口室4及与其平行配置的横向长的出口室6分别配置在相对的横框3、5上，在这些入口室4及出口室6之间连接有将多根导管并列设置构成的散热部11，在该散热部11之间配置热交换部13，该热交换部13配设有将薄金属板弯曲而成的散热构件12，如需要，还可在所述热交换部13上设置风扇(未图示)，高效地进行热交换，这与上述图4所示的以往的工作油冷却器1C相同。

并且在框体2A中，在架设在上述横框3、5的两端的纵框7、9内，在一方的纵框7形成与入口室4连通且在封闭的出口室6侧具有气体储存部81的缓冲室8，在另一方的纵框9形成连通入口室4和出口室6的旁通路10，这一点就是本实施形态的特征部分。

在入口室4与出口室6之间，配置由将两者之间纵向连通的多根导管构成的散热部11。这些散热部11例如是铝材那样的传热效率高的薄壁原材料构成的截面为圆或四角形等管体，流过内部的返回工作油与外部空气之间，高效地进行热交换。另外，在这些散热部11之间配设由薄金属板弯曲而成的散热构件12，使热交换效率更为良好。

在入口室4的基端侧(图中左侧)的侧壁上开口有导入口41，与未图示的燃料返回通道连接，将来自未图示的作动器的返回燃料导入内部，在入口室4的基端侧顶壁开设有与纵向长的缓冲室8连通的连通孔42，在终端侧(图中右侧)的顶壁开设有与旁通路10连通的连通孔43，而旁通路10与出口室6连通。

在出口室6的基端侧(图中右侧)的底壁开设有与旁通路10连通的连通孔51，在终端侧(图中左侧)的侧壁开设有送出口52，连接有到达未图示的工作油罐的燃料返回通道。

这样，本实施形态中，整体为大致方形的铸铝制等的牢固的框体2A内，不仅是入口室4及出口室6，而且具有本发明所需的气体储存部81的缓冲室8和旁通路10等全部集中配置，故紧凑且容易设置，而且保管和搬运也方便，强度方面也优良。

缓冲室8是纵向长的空间，其上部形成存储因与工作油的比重差异而上升的空气和氮气等气体的气体储存部81，储存在其中的气体与作为液体的工作油相比富有弹性，故吸收入口室4内的返回工作油中传递而来的脉动，且能发挥防止大量返回工作油流入而使入口室4内瞬间高压化的缓冲作用。

旁通路10也是与缓冲室8相同的纵向长的空间，从入口室4通过连通孔43及连通孔51与出口室6纵向连接。在与出口室6连通的连通孔5，1配设由规定的弹簧压力将其封闭的单向阀14，当入口室4内成为规定压力以上时开阀，将返回工作油朝出口室6侧释放。

参照图2对本实施形态的功能进行更为详细的说明。例如，在使用的作动器使断路器等工作油产生脉动的情况下，因为脉动传递给从导入口41导入的工作油，故有可能使形成散热部11的强度较小的导管和其结合部损伤。但是，本实施形态中，入口室4的基端侧连设有缓冲室8，其气体储存部81所保持的弹性好的空气等气体吸收大部分脉动，工作油冷却器1A内的工作油几乎不产生脉动。

例如，油压设备的维护时和作动器更换时等、释放作动器冷却器1A下游侧的油压的场合等，大量的工作油流入工作油冷却器1A内，瞬间内部成为高压而有可能损伤，但收容在缓冲室8的气体储存部81内的气体吸收瞬间的工作油的流入量，可防止内部遭受高压。

作为收容在所述缓冲室8的气体储存部81内的气体，使用在使用环境下可始终免费到手的空气时，使用及经济上很好，但毫无疑问，可例如使用氮气和其他惰性气体等其他气体，只要根据使用状态而适当地选择合适的气体。

而且，例如低温启动时等工作油粘性高的时候，工作油从入口室4通过由较小的直径的导管构成的散热部11向出口室6移动时，有可能因其粘性产生大的通过阻力，入口室4及散热部11内成为高压，或工作油的循环量无法充分确保的状态持续规定时间。该场合，旁通路10内的压力也上升，但在超过堵塞连通孔51的单向阀14的设定压力时其开阀。因此，当入口室4成为设定的压力以上的高压时，通过旁通路10将工作油朝出口室6释放，维持工作油的循环量，且可使入口室4侧的压力下降。

如上所述，本实施形态，是包括具有带气体储存部81的缓冲室8及单向阀14的旁通路10的结构，通过比较简易且低成本可做成的本实施形态，可防止工作油冷却器1A内部的工作油产生脉动或异常高压化，能有效地避免其损伤，由此，能稳定地冷却工作油。

另外，作为整体，使以往众所周知的框形的工作油冷却器中具备上述功能，因而能避免其损伤的同时，用于冷却工作油的工作油通道不需要新的旁通路和另外设置油压泵用的新的空间，故不会成为油压设备设计上的限制。

图3是对本发明的不同实施形态即工作油冷却器1B的纵剖视图，工作油冷却器1B是对缓冲室8中的气体储存部81的侧壁穿设与外部连通的螺孔15，从其外侧螺设栓螺纹16，以堵塞螺孔15的结构，转动该栓螺纹16，使螺孔15露出而与外部连通，从外侧可调节缓冲室8内的气体量。

堵塞旁通路10与出口室6的连通的单向阀14，具有从外侧螺设在出口室6的侧壁上穿设的螺孔17内的阀压调节螺钉部18，从外侧将其旋转来调节阀压力，可根据工作油冷却器1B内部的耐压性和环境温度，将入口室4侧的最大压力适当地设定。

因此，除了上述实施形态1的功能以外，能容易地调节设定其缓冲功能及压力调节功能，故即使对于各种情况也能可靠地应对，可有效地避免工作油冷却器1B的损伤，进一步稳定工作油的冷却。

上述实施形态的工作油冷却器，在纵框9上设置了将入口室4与出口室6连通的旁通路10，但并不一定需要。另外，对在热交换部由规定的装置使外气通过以进行热交换的空冷式的情况进行了说明，当然对于水冷式的热交换装置中也可同样地实施。

产业上可利用的领域

根据本发明，可防止导入工作油冷却器内的返回工作油的脉动和异常高压，故能稳定地冷却工作油。因此，可利用于油压铲车和油压冲压机等的具有油压回路，由油压电动机等压送工作油使作动器工作的油压设备等。

Claims (3)

1.一种工作油冷却器，在具有从油压设备压送而来的工作油的导入口的入口室与具有所述工作油的送出口的出口室之间连接有将多根导管并列设置而成的散热部，其特征在于，在所述入口室连通配置具有气体储存部的缓冲室，将导入所述入口室内的工作油的脉动及急剧的压力上升通过所述气体储存部中积存的气体的缓冲作用加以吸收，

所述工作油冷却器整体呈大致方形的框体，所述入口室及出口室分别配置在所述框体的相互相对的横框上，同时所述缓冲室配置在所述入口室的工作油导入口侧的纵框的至少一方上，所述散热部配置在框体内部，

在处于形成所述缓冲室的纵框的侧壁上的气体储存部穿设有与外部连通的通气孔，且具有从外部对该通气孔进行开闭的开闭装置。

2.如权利要求1所述的工作油冷却器，其特征在于，在所述入口室与所述出口室之间连接两者的旁通路与所述导管并列地配设，且该旁通路具有当所述入口室内的工作油压力在规定压以下时为关阀状态，通常使所述旁通路关闭，而当所述入口室内的工作油压力达到规定压力以上时开阀，使所述旁通路开通的单向阀。

3.如权利要求1所述的工作油冷却器，其特征在于，在所述入口室与所述出口室之间连接两者的旁通路与所述导管并列地配设，且该旁通路具有当所述入口室内的工作油压力在规定压以下时为关阀状态，通常使所述旁通路关闭，而当所述入口室内的工作油压力达到规定压力以上时开阀，使所述旁通路开通的单向阀，所述旁通路配置在其余的纵框上。

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