CN209856124U - 一种液压油箱 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种液压油箱,包括低温油室和高温油室,低温油室的供油口连接供油管路和泵,高温油室的回油口连接回油管路,低温油室与高温油室通过换热管连接,换热管侧方设置有风机,风机引入的风作为换热管冷媒介;换热管包括套管,套管用于连通低温油室与高温油室,在套管内轴向设置有内管,在许用压力内,内管为非导通结构,且内管外壁与套管内圈之间的间隙控制为1‑10mm。本实用新型液压油箱结构简单,易于清洗,易于制造,性价比高。

Description

一种液压油箱
技术领域
本实用新型涉及液压系统,具体涉及一种液压油箱。
背景技术
液压油箱广泛应用于汽车、工程机械、石化设备等液压系统中,是液压系统中的部件之一,主要具有三方面的用途:储存必要数量的液压油,确保液压系统正常工作所需的流量;散发液压系统工作时所产生的热量,经过一个工作循环后的高温液压油可回到液压油箱中进行冷却降温,使油温控制在要求范围内;清洁液压油,经过一个工作循环后液压油会产生污物,可通过液压油箱沉淀污物。
液压油箱种类繁多,如常用的液压油箱包括高温油腔和低温油腔,高温油腔与低温油腔一方面通过换热管连通,另一方面通过供油管路、回油管路和泵连通,高温油腔用于储存待冷却液压油,低温油腔用于储存冷却液压油,低温油腔通过供油管路和泵连接液压系统执行元件,低温油腔内的液压油被泵入执行元件协助其驱动负载运动,而经过泵和执行元件的液压油会因摩擦升温而变成高温液压油并通过回油管路流至高温油腔内,高温油腔内的高温液压油再经过换热管散热冷却后进入低温油腔内,准备下一次油循环;又如CN201228681Y公开的自冷却式液压油箱装置,包括油箱,油箱包括相互分隔的供油池和回油池,设置在油箱外部的冷却通道连通供油池和回油池;再如CN201170230Y公开的的液压油箱,包括回油室与过滤室,独立回油室直接焊接在油箱体内部,回油滤清器底部插入过滤室底部的滤清器止口上,滤清器盖定位销插入滤清器盖定位销止口里,滤清器把手固定在滤清器盖的两定位板之间,弹簧放在滤清器上部与滤清器盖之间,滤清器盖通过螺栓固定在油箱体上,使弹簧压缩,把滤清器固定。
如前所述液压油箱用于液压系统中时,其在使用过程中存在一些缺点:一是由于国产普通泵的性能欠佳,容易导致液压油温升高较快和较大;二是由于液压油箱的换热管散热性能一般,无法大幅降低液压油温。即使采用性能优异的日产(日本生产)泵,也只能在一定程度上克服液压油温升高较快和较大的问题,无法大幅降低油腔内的液压油温,且采用日产泵会大幅提高液压油箱生产成本,以生产一台液压油箱为例,国产普通泵的成本约1000-1500 元/台,而日产泵的成本就高达4000-8000元/台。此外,现有的液压油箱储油量完全由油腔大小决定,要增大储油量,就必须增大油腔和液压油箱的体积,这不仅浪费液压油箱安装空间,而且进一步增加了液压油箱的生产成本;此外,现有的普通液压油箱冷却效果并不理想,即使采用现有的日产高性能液压油箱,通常也只能将冷却后的液压油温度控制在52-55℃的温度。因此,迫切需要开发一种能够有效降低液压油温、性价比高的液压油箱。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够有效降低液压油温、性价比高的液压油箱。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案。
一种液压油箱,包括低温油室和高温油室,低温油室的供油口连接供油管路和泵,高温油室的回油口连接回油管路,低温油室与高温油室通过换热管连接,换热管侧方设置有风机,风机引入的风作为换热管冷媒介;换热管包括套管,套管用于连通低温油室与高温油室,在套管内轴向设置有内管,在许用压力(油压)内,内管为非导通结构,且内管外壁与套管内圈之间的间隙(本实用新型所述间隙是指除配合公差意外的间隙量)控制为1-10mm。
为达到更好的换热冷却效果,上述换热管采用带有内肋片和外肋片的套管,且内管外壁与套管内圈之间的间隙控制为5-10mm。
进一步地,上述换热管至少包括并列设置的第一换热管和第二换热管,在第一换热管的内管A内设置有单向阀体结构,许用压力内,单向阀体结构处于关闭状态以使内管A为非导通结构,超过许用压力时,单向阀体结构处于打开状态以使内管A变为导通结构,第二换热管的内管B始终为非导通结构。采用这样的结构还能够利用换热管储油,充分利用液压油箱的空间,在同等液压油使用量的情况下缩小液压油箱体积。
进一步地,上述单向阀体结构位于内管A中部与低温油室之间。
作为优选,上述单向阀体结构靠近低温油室设置,且在内管上靠近高温油室的部位设置有孔。采用这样的结构还能够实现液压油缓存和导流,经过回油口回流的液压油先流至高温油室内,并缓存于内管内,再经孔流至套管外壁与内管外壁之间充分贴壁换热。
作为优选,上述单向阀体结构包括弹簧和密封体,弹簧一端固定在内管A的内壁,弹簧另一端为自由端,密封体一侧连接弹簧自由端、另一侧抵靠内管A内壁的凸台,当内管A内的密封体两侧液压油压力差不超过规定值时,密封体和弹簧在内管A内构成密封结构;当内管A内的密封体两侧液压油压力差超过规定值时,液压油驱动密封体和弹簧在内管A内移动以形成非密封结构。采用这样的结构不仅能够在套管堵塞的情况下自行疏通内管以实现换热管卸油,还能够及时释放过大压力,且基本不会影响液压油换热。
作为更优选,上述密封体为具有隔热性能的柱形堵头或球体。
进一步地,位于凸台两侧的内管A内径相同。
进一步地,凸台中部环向设置有凹槽,内管A上环向设置有内凹部,内凹部卡合于凹槽内,凸台通过凹槽和内凹部限位于内管A内。
进一步地,内管具有隔热功能。
有益效果:本实用新型巧妙地通过内管截流的方式引导液压油换热,换热过程中,液压油经过内管外壁与套管内壁之间的空隙流过,所有液压油能够在套管内壁充分贴壁换热冷却,从而解决了液压油箱内液压油冷却效果差的技术问题;本实用新型液压油箱既能够将液压油温度冷却到接近环境温度,又能够精确控制液压油温,冷却后的液压油温度均匀,流入低温油室内的液压油不存在回温现象;本实用新型液压油箱还能够防止管内流体压力过高,及时泄压,且在泄压过程中基本不会影响液压油冷却;本实用新型液压油箱能够对换热过程中的液压油进行缓存,能够将低温油室与高温油室之间的空间用来储油,充分利用了液压油箱的有限空间,大幅提高了空间利用率;本实用新型液压油箱结构简单,易于清洗,易于制造,性价比高,就同规格的液压油箱而言,本实用新型液压油箱只需要采用普通国产泵就能够达到比采用日产泵更好地冷却效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中液压油箱的示意图;
图2是图1中第一换热管的示意图;
图3是实施例2中第一换热管的示意图;
图4是图3中A部位的放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,但以下实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的原理及其核心思想,并非对本实用新型保护范围的限定。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,针对本实用新型进行的改进也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
实施例1
一种液压油箱,如图1和图2所示,包括低温油室2和高温油室10,低温油室2的供油口连接供油管路1和泵5,供油管路1上设置有开关阀,高温油室10的回油口连接回油管路,低温油室2与高温油室10通过换热管连接,换热管侧方设置有风机,风机引入的风作为换热管冷媒介;换热管包括套管,套管用于连通低温油室2与高温油室10,在套管内轴向设置有内管,在许用压力内,内管为非导通结构,且内管外壁与套管内圈之间的间隙控制为 1-10mm。内管、套管与油室之间可焊接连接。
其中,换热管采用带有内肋片和外肋片的套管,且内管外壁与套管内圈(本实用新型所述套管内圈是指换热管内肋片尖部围绕而成的圈)之间的间隙控制为5-10mm。
其中,换热管至少包括并列设置的第一换热管8和第二换热管9,第一换热管8数量为一套,第二换热管9数量为多套,相邻第二换热管9外壁之间的间隙为50mm,在第一换热管8的内管A7内设置有单向阀体结构,许用压力内,单向阀体结构处于关闭状态以使内管 A7处于非导通结构,超过许用压力时,单向阀体结构处于打开状态以使内管A7变为导通结构,第二换热管9的内管B始终为非导通结构,具体是在内管B内设置密封挡板14。
其中,单向阀体结构位于内管A7中部与低温油室2之间。
其中,单向阀体结构靠近低温油室2设置,且在内管上靠近高温油室10的部位设置有孔11。
其中,单向阀体结构包括弹簧3和密封体4,弹簧3一端固定在内管A7的内壁,弹簧3另一端为自由端,密封体4一侧连接弹簧3自由端、另一侧抵靠内管A7内壁的凸台12,当内管A7内的密封体4两侧液压油压力差不超过规定值时,密封体4和弹簧3在内管A7内构成密封结构;当内管A7内的密封体4两侧液压油压力差超过规定值时,液压油驱动密封体4 和弹簧3在内管A7内移动以形成非密封结构。
作为优选,密封体4为具有隔热性能的球体,密封体5中心离低温油室2右端面的距离为100mm,单向阀体结构的弹簧3左端离低温油室2右端面的距离为20mm。本实施例中,密封体4侧方的凸台12与内管A7一体成型,凸台12两侧的内管A7内径不同,不同内径过渡部位作为凸台12。制作时,可以在管材内壁其中一段加工比原始内径较大一点的孔即可。
其中,内管采用具有隔热功能的材料制得,具体可以采用涂覆有隔热涂层金属管材,也可以采用符合刚度、强度要求的非金属管材。
本实施例中,第一换热管8的内管A 7规格为Φ48*1mm(非标管),内管A 7外径48mm,位于密封体4左侧的内管A 7壁厚1mm;第一换热管8的套管A 6规格为Φ57*1.5mm,套管 A 6外径57mm、壁厚1.5mm、外肋片高4mm、内肋片高2.5mm,第一换热管8的内管A 7外壁与套管A 6内圈之间的间隙为5mm。本实施例中,液压油箱总容积20升,低温油室2与高温油室10的容积相同,第一换热管8、第二换热管9的箱外部分长度分别为300mm。本实施例中,第一换热管8和第二换热管9的套管均采用铝管。
实施例2
一种液压油箱,如图1、图3和图4所示,包括低温油室2和高温油室10,低温油室 2的供油口连接供油管路1和泵5,供油管路1上设置有开关阀,高温油室10的回油口连接回油管路,低温油室2与高温油室10通过换热管连接,换热管侧方设置有风机,风机引入的风作为换热管冷媒介;换热管包括套管,套管用于连通低温油室2与高温油室10,在套管内轴向设置有内管,在许用压力内,内管为非导通结构,且内管外壁与套管内圈之间的间隙控制为1-10mm。
其中,换热管至少包括并列设置的第一换热管8和第二换热管9,第一换热管8数量为一套,第二换热管9数量为多套,相邻第二换热管9外壁之间的间隙为50mm,在第一换热管8的内管A7内设置有单向阀体结构,许用压力内,单向阀体结构处于关闭状态以使内管 A7处于非导通结构,超过许用压力时,单向阀体结构处于打开状态以使内管A7变为导通结构,第二换热管9的内管B始终为非导通结构,具体是在内管B内设置密封挡板14。
其中,单向阀体结构位于内管A7中部与低温油室2之间。
其中,单向阀体结构靠近低温油室2设置,且在内管上靠近高温油室10的部位设置有孔11。
其中,单向阀体结构包括弹簧3和密封体4,弹簧3一端固定在内管A7的内壁,弹簧3另一端为自由端,密封体4一侧连接弹簧3自由端、另一侧抵靠内管A7内壁的凸台12,当内管A7内的密封体4两侧液压油压力差不超过规定值时,密封体4和弹簧3在内管A7内构成密封结构;当内管A7内的密封体4两侧液压油压力差超过规定值时,液压油驱动密封体4 和弹簧3在内管A7内移动以形成非密封结构。
作为优选,密封体4为具有隔热性能的球体,密封体5中心离低温油室2右端面的距离为120mm,单向阀体结构的弹簧3左端离低温油室2右端面的距离为30mm。
其中,内管采用具有隔热功能的材料制得,具体可以采用涂覆有隔热涂层金属管材,也可以采用符合刚度、强度要求的非金属管材。
如图3和图4所示,位于凸台12两侧的内管A 7内径相同,凸台12中部环向设置有凹槽13,内管A 7上环向设置有内凹部,内凹部卡合于凹槽13内,凸台12通过凹槽13和内凹部限位于内管A 7内。制作时,只需要将带有环形凹槽13的柱形堵头塞入内管A 7内的合适位置,然后借助于外力环向压凹槽13对应部位的内管A 7外壁,使内管A 7外壁的受压部位形成内凹部,进而将堵头卡合固定在凹槽13内,而堵头即为凸台12。由于内管A 7管壁较薄,压凹槽13时不能用力过大,以免内管A 7过量弯曲。
本实施例中,第一换热管8的内管A 7规格为Φ48*1mm(非标管),内管A 7外径48mm;第一换热管8的套管A 6规格为Φ62*1.5mm,套管A 6外径57mm、壁厚1.5mm、外肋片高4mm、内肋片高2.5mm,第一换热管8的内管A 7外壁与套管A 6内圈之间的间隙为10mm。本实施例中,液压油箱总容积20升,低温油室2与高温油室10的容积相同,第一换热管8、第二换热管9的箱外部分长度分别为300mm。本实施例中,第一换热管8和第二换热管9的套管均采用不锈钢管。
实施例3
一种液压油箱,参照实施例1,其与实施例1的区别为:第一换热管的内管A外壁与套管A内圈之间的间隙为1mm。
实施例4
一种液压油箱,参照实施例2,其与实施例2的区别为:第一换热管8、第二换热管9的箱外部分长度分别为1000mm。
液压油冷却试验:第一试验场所为室内,实施例4中液压油箱在第一试验场开展试验,环境温度约为17-20℃;第二试验场所为室内的试验箱内,实施例1-实施例3中液压油箱在试验箱内开展试验,试验箱内温度采用加热器加热至30℃(标准环境温度);各个液压油箱的低温油室内和高温油室内分别放置温度传感器,启动液压油箱泵开始油循环,待液压油箱运行10、30、120、180分钟后观察并记录液压油温,结果见表1,
表1液压油箱冷却效果
试验结论:由表1可知,采用本实用新型液压油箱,冷却效果好,不仅能够将液压油温度冷却到接近环境温度,而且能够在标准环境温度(30℃)下将液压油冷到49.7-50.5℃,符合液压油冷却的最佳温度标准。
由于液压油箱运行过程中,高温油箱内的液压油全部经过内管外壁与套管内圈之间的空隙流过,而不经过内管流过,这就使得所有液压油能够在套管内壁充分贴壁换热冷却,而液压油不经过内管直接流入低温油室,冷却过程中就不存在大当量直径的换热流体,从而能够巧妙地避免流入低温油室内的液压油回温和冷却不均的情况;此外,液压油箱能够对换热过程中的液压油进行缓存,能够将低温油室与高温油室之间的空间用来储油,充分利用了液压油箱的有限空间,大幅提高了空间利用率;整个液压油箱结构简单,易于清洗,易于制造,性价比高,就同规格的液压油箱而言,本实用新型液压油箱只需要采用普通国产泵就能够达到比采用日产泵更好地冷却效果(标准环境温度下将液压油冷到49.7-50.5℃)。

Claims (10)

1.一种液压油箱,包括低温油室(2)和高温油室(10),低温油室(2)的供油口连接供油管路(1)和泵(5),高温油室(10)的回油口连接回油管路,低温油室(2)与高温油室(10)通过换热管连接,换热管侧方设置有风机,风机引入的风作为换热管冷媒介;其特征在于:换热管包括套管,套管用于连通低温油室(2)与高温油室(10),在套管内轴向设置有内管,在许用压力内,内管为非导通结构,且内管外壁与套管内圈之间的间隙控制为1-10mm。
2.根据权利要求1所述的液压油箱,其特征在于:所述换热管采用带有内肋片和外肋片的套管,且内管外壁与套管内圈之间的间隙控制为5-10mm。
3.根据权利要求1或2所述的液压油箱,其特征在于:所述换热管至少包括并列设置的第一换热管(8)和第二换热管(9),在第一换热管(8)的内管A(7)内设置有单向阀体结构,许用压力内,单向阀体结构处于关闭状态以使内管A(7)处于非导通结构,超过许用压力时,单向阀体结构处于打开状态以使内管A(7)变为导通结构,第二换热管(9)的内管B始终为非导通结构。
4.根据权利要求3所述的液压油箱,其特征在于:所述单向阀体结构位于所述内管A(7)中部与所述低温油室(2)之间。
5.根据权利要求4所述的液压油箱,其特征在于:所述单向阀体结构靠近所述低温油室(2)设置,且在内管上靠近所述高温油室(10)的部位设置有孔(11)。
6.根据权利要求5所述的液压油箱,其特征在于:所述单向阀体结构包括弹簧(3)和密封体(4),弹簧(3)一端固定在所述内管A(7)的内壁,弹簧(3)另一端为自由端,密封体(4)一侧连接弹簧(3)自由端、另一侧抵靠内管A(7)内壁的凸台(12),当所述内管A(7)内的密封体(4)两侧液压油压力差不超过规定值时,密封体(4)和弹簧(3)在所述内管A(7)内构成密封结构;当所述内管A(7)内的密封体(4)两侧液压油压力差超过规定值时,液压油驱动密封体(4)和弹簧(3)在所述内管A(7)内移动以形成非密封结构。
7.根据权利要求6所述的液压油箱,其特征在于:所述密封体(4)为具有隔热性能的柱形堵头或球体。
8.根据权利要求7所述的液压油箱,其特征在于:位于所述凸台(12)两侧的所述内管A(7)内径相同。
9.根据权利要求8所述的液压油箱,其特征在于:所述凸台(12)中部环向设置有凹槽(13),所述内管A(7)上环向设置有内凹部,内凹部卡合于凹槽(13)内,所述凸台(12)通过凹槽(13)和内凹部限位于所述内管A(7)内。
10.根据权利要求9所述的液压油箱,其特征在于:所述内管具有隔热功能。
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