CN218624809U - 用于液压系统的排气阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于液压系统的排气阀，包括壳体，壳体内安装有控制模块和储气容器，储气容器内设有液位传感器，液位传感器包括安装在储气容器内的安装杆，安装杆上空套上浮标和下浮标，并且安装杆上设有将上浮标和下浮标分别限制在安装杆的上下两个段位内移动的限位件，所述限位件包括若干个凸出于其表面的凸起，当上浮标或下浮标抵达限位件时，所述限位件通过其上的凸起与上浮标或下浮标相抵接触从而实现限位。本方案将浮标与限位件的接触位置做成很小面积或点接触，以避免浮标与限位件接触面之间液体粘连造成浮标无法上下移动，大大减少了排气装置的故障率，提高了使用可靠性和安全性。

Description

用于液压系统的排气阀

技术领域

本实用新型属于液压技术领域，尤其是涉及一种用于液压系统的排气阀。

背景技术

在液压系统中，低压储液箱中的液压介质往往与空气接触，当液压介质在液压回路中流动时往往将微量的空气带入，尤其在液压泵循环工作时更易将空气带入液压介质中，这将使液压泵的高压回路中造成气液混相，易使高压回路压强不稳定，造成动力机构的运动不稳定，在需要稳定、安全可靠的重要系统中，将可能造成严重的事故。例如高压电力系统、石油化工高危环境系统等。现有技术中大多是在液压泵低压进液端的高位设置一个手动排气口，由人工定期检查和排气，存在安全性和可靠性差等问题。下面以高压电力系统的液压机构为例说明存在的问题。

电力系统中的断路器普遍采用液压机构传动，尤其是有些进口高压断路器，目前在全国电力系统中使用较为普遍，从整体使用情况看，属于高质量产品。但实际使用中发现，断路器液压机构打压不正常的缺陷偶有发生，表露的现象主要是打压频繁或者建压不成功造成打压超时告警，存在事故隐患。在断路器实际运行的过程中，经常会发生油泵连续运转或频繁打泵的情况，此时开关液压系统的油压会维持在一个相对较低的压力水平，关闭油泵的电源后，液压系统的油压值能够保持不变。该情况发生的时间一般是在温差较大季节的凌晨为多，或者设备结合检修，马达电源切断24小时以上再恢复运行时发生。经过现场的检查和处理情况综合分析：导致问题产生的根本原因是油泵活塞内有空气存在，从声音上也可以听出油泵空转。油泵活塞内有空气主要是高压开关在运行一段时间后，液压系统微量的泄漏导致在油泵低压部分以及部分高压油系统的内部(储能筒以及高压油缸)积聚了一定的气体。由于气体的存在，油泵不能有效地将液压油从低压部分输出到高压部分，进而出现油泵持续运转，但油压不能升高的情况，同时油泵还会由于液压油自润滑功能被气体削弱导致相关的电气故障(接触器烧毁)或机械故障(油泵损坏)等问题发生。

高压断路器发生油泵连续运转或频繁打泵且油压不能升高的缺陷，会对断路器的正常运行带来很大的威胁，缺陷持续发生不处理或检修人员不停电处理缺陷的过程都可能造成断路器停役，由此产生的直接后果将影响电网的可靠运行和广大用户停电，对电网企业的输变电设施可靠性指标也带来非常不利影响。这类缺陷的处理方法是对液压回路进行有效排气，在液压油重新注入油泵活塞后才能使油泵运转正常化。目前处理方式有两种：

其一是不定期的检查设备，在不停电的情况下，每年定期对所有的液压机构油泵进行一次人工排气，步骤为：关闭油泵回路的电机电源开关；将油泵上的排气螺丝松开，并保持在松开的状态，当排出的油无气泡时，拧紧排气螺丝；合上电机电源开关。

该工作比较简单，工作量也不大，设备不需要停电，目的是排除掉液压回路中的部分气体，使得出现缺陷的时间得到延长。但该方式存在以下主要问题：1)工作时有较大的安全隐患，若工作中碰及开关机构箱内部其他元器件，将造成开关误动，从而可能引发大面积停电的后果；2)人工排气耗费大量检修力量，且无法彻底消除打压超时的缺陷，只是使该缺陷发生的时间延长，实际经常发生刚刚人工排气一个月后就发生打压超时的缺陷。

第二种处理方式为：将设备停役，对液压系统进行排气，步骤为：

a)对断路器的油泵进行排气：关闭油泵回路的电机电源，将液压系统的油压卸到零压；将油泵上的排气塞松开，保持在松开的状态，当排出的油无气泡时，拧紧排气塞；合上电机电源开关，让油泵空转约5分钟(此时卸压螺栓保持在卸压状态)；反复以上步骤2到 3次，排气，油泵空转，直至泵体内无气体排出；关闭油泵排气螺栓，合上电机电源，检查氮气储能筒气体的预充压力；储压到正常压力后，分合断路器2到3次；卸压，再次检查油泵内有无气体存在。

b)液压系统卸压，对储能筒、液压缸以及液压锁定器排气(油泵空转)，直至缸体储能筒排气口和其他相关排气口流出的液压油无气泡为止。

c)排气结束后，检查氮气储能筒的氮气预充压力、从零压开始的储能时间以及分合分操作后的压力以及重新储能时间。

该工作相对比较复杂，但可以将液压回路中的气体基本排尽，但保持时间不久，根据实际经验测得最多只能维持1年时间。该方式的排气虽然效果较好，但需要停电处理，对于电力设备来说，经常的停电将对社会和电网系统造成严重影响，并且在实际工作中技术要求较高，操作复杂。排气需要油管连接，连接不当会导致少量液压油流出油箱的可能性，故需要准备少量的相同标号、厂家的液压油作补充；同时还要注意排气口的封堵螺丝为紫铜材料，容易拧断。

为了有效、彻底、方便的解决液压系统中由于泵前低压端产生气体而引起设备故障的问题，公开号为CN101303038的专利文献公开了一种用于液压系统泵前低压端的智能排气装置，设置在高于泵且低于储液箱的位置，与泵前低压端连接，利用空气比重比液体轻，可以将泵前低压回路中的空气集中收集到储气容器，当液位传感器感知液面低于设定高度时排气阀打开，利用液路高低压差自动排气，液面自动升高；排气后，当液位传感器感知液面达到设定高度时排气阀关闭。该装置可以根据储气情况自动排气，避免了人工定期的盲目手动排气，大大减少了工作人员接触高危设备和高危环境的接触次数，可极大地降低重大事故的事故率。其中，该高低液位传感器包括竖直设在储气容器内的安装杆，安装杆上空套上浮标和下浮标，并且安装杆上设有将上浮标和下浮标分别限制在安装杆的上下两个段位内移动的限位结构，所述上浮标和下浮标上均设有磁性件，所述安装杆上设有分别感测上浮标和下浮标是否到位的上传感器和下传感器，这两个传感器连接所述控制模块。

上述智能排气装置中，一般采用浮球作为浮标，上下两个浮球空套在安装杆上，安装杆在两个浮球的上下各设有用于限制浮球上下移动范围的限位件，限位件一般呈环状或板状。在长时间使用过程中，发现上述智能排气装置存在故障报警情况，经检修排查，往往都是浮球与限位件黏连导致浮球无法上下移动，从而液位传感器无法准确有效监测储气容器中的液面变化所致。发明人分析原因是，因为液压系统中油液粘稠，在液面位置尤其粘稠，而浮球体积小重量轻，所以当浮球与限位件端面长期接触后容易形成黏连无法分离，浮球无法上下移动反映液面变化。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于液压系统的排气阀，浮标与限位件的接触位置做成很小面积或点接触，以避免浮标与限位件接触面之间液体粘连造成浮标无法上下移动。

为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种用于液压系统的排气阀，包括壳体，壳体内安装有控制模块和储气容器，所述储气容器上设有连通接头和排气接头，排气接头与电磁阀连接并由电磁阀控制开闭，所述储气容器内设有液位传感器，电磁阀和液位传感器分别与控制模块连接；所述液位传感器包括安装在储气容器内的安装杆，安装杆上空套上浮标和下浮标，并且安装杆上设有将上浮标和下浮标分别限制在安装杆的上下两个段位内移动的限位件，所述限位件包括若干个凸出于其表面的凸起，当上浮标或下浮标抵达限位件时，所述限位件通过其上的凸起与上浮标或下浮标相抵接触从而实现限位。

作为优选，所述限位件包括上限位件、中限位件和下限位件，上限位件和中限位件分别对上浮标进行上下限位，中限位件和下限位件分别对下浮标进行上下限位；其中，上限位件底部设有能够与上浮标的上端面抵触的多个第一凸起，中限位件顶部设有能够与上浮标的下端面抵触的多个第二凸起，中限位件的底部设有能够与下浮标的上端面抵触的多个第三凸起，下限位件的顶部设有能够与下浮标的下端面抵触的多个第四凸起。

作为优选，所述限位件呈环状或板状，所述凸起与限位件一体成型或固定连接。

作为优选，上限位件和中限位件均呈环状，它们的限位面上通过切割加工形成多个凸起。

作为优选，下限位件呈薄板状，其限位面上通过焊接多个钢珠形成多个凸起，或者单纯通过焊点形成多个凸起。

作为优选，上浮标和下浮标均为浮球，浮球中有环形的磁环，安装杆为中空杆，上传感器和下传感器为安装在中空杆内的干簧管。

作为优选，所述储气容器包括容器本体和盖板，容器本体上设有容纳凹槽，容纳凹槽内安装所述液位传感器，安装杆的顶部穿出储气容器，容纳凹槽被盖板封闭从而形成储气容器的内部空间；容器本体和/或盖板采用透明塑料制成。

作为优选，容器本体的顶部设有排气口，该排气口安装所述排气接头；容器本体的底部设置所述连通接头，连通接头向下穿出壳体的底部并通过连接螺母与连接管连接。

作为优选，连通接头与容器本体一体注塑成型；或者，金属的连通接头采用镶嵌件注塑方式固定在容器本体上，该连通接头上成型有螺纹部和可供夹持的凸缘部。

作为优选，壳体上设置有故障指示灯、工作指示灯、电源开关、强排气开关和观察窗。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，将浮标与限位件的限位接触位置做成很小面积或点接触，可以避免浮标与限位件接触面之间液体粘连造成浮标无法上下移动，大大减少了排气装置的故障率，提高了使用可靠性和安全性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型排气阀外部的结构示意图；

图2是本实用新型储气容器和液位传感器的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是本实用新型液位传感器的结构示意图；

图5是储气容器另一实施方式的安装示意图。

其中，1、壳体；2、连接螺母；3、连接管；

11、容器本体；12、连通接头；121、螺纹部；122、凸缘部；13、排气接头；14、电磁阀；15、安装杆；151、上限位件；152、中限位件；153、下限位件；16、上浮标；17、下浮标；18、盖板；

1511、第一凸起；1521、第二凸起；1522、第三凸起；1531、第四凸起。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非上下文另有明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

如图1和图2所示的一种用于液压系统的排气阀，包括壳体1，壳体1内安装有控制模块和储气容器，所述储气容器上设有连通接头12和排气接头13，排气接头13与电磁阀14连接并由电磁阀14控制开闭，所述储气容器内设有液位传感器，电磁阀14和液位传感器分别与控制模块连接。

所述液位传感器包括竖直设在储气容器内的安装杆15，安装杆15上空套上浮标16和下浮标17，并且安装杆15上设有将上浮标16和下浮标17分别限制在安装杆15的上下两个段位内移动的限位件，所述限位件包括若干个凸出于其表面的凸起，当上浮标16或下浮标17抵达限位件时，所述限位件通过其上的凸起与上浮标16或下浮标17相抵接触从而实现限位。

这样，将浮标与限位件的限位接触位置做成很小面积或点接触，可以避免浮标与限位件接触面之间液体粘连，造成浮标无法上下移动。需要说明的是，这里的凸起并不限于点状凸起，任何凸起无论其形状(包括但不限于尖凸状、球状、半球状、矩形块状、梯台状、凸台状、波浪状、细条状或其他不规则形状)，只要其与浮标仅有较小的接触面积，即可视为本申请所称的凸起。

如图2和图4所示，所述限位件包括上限位件151、中限位件152和下限位件153，上限位件151和中限位件152分别对上浮标16进行上下限位，中限位件152和下限位件153 分别对下浮标17进行上下限位；其中，上限位件151底部设有能够与上浮标16的上端面抵触的多个第一凸起1511，中限位件152顶部设有能够与上浮标16的下端面抵触的多个第二凸起1521，中限位件152的底部设有能够与下浮标17的上端面抵触的多个第三凸起1522，下限位件153的顶部设有能够与下浮标17的下端面抵触的多个第四凸起1531。

所述限位件呈环状或板状，可以与安装杆采用相同材质制成(如塑料或金属)，所述凸起可以与限位件一体成型或固定连接。例如采用金属材质时，限位件与安装杆焊接固定；限位件如呈环状，限位件的限位面上可通过切割加工形成多个凸起，如图4中的上限位件151 和中限位件152；限位件如呈薄板状，限位件的限位面上可通过焊接多个钢珠形成多个凸起，或者单纯通过焊点形成多个凸起，如图4中的下限位件153。

所述上浮标16和下浮标17均带有磁性件，所述安装杆15上设有分别感测上浮标16和下浮标17是否到位的上传感器和下传感器，这两个传感器连接所述控制模块。如图4所示，上浮标在上限位件151和中限位件152之间移动，下浮标在中限位件152和下限位件 153之间移动。

本实施例优选，上浮标16和下浮标17均为浮球，浮球中有环形的磁环，中间的安装杆 15为中空杆，上传感器和下传感器为安装在中空杆内的干簧管；当浮球在最上位的时候，干簧管与磁环的距离是保证导通的距离，而浮球在下位的时候，干簧管与浮球的距离是保证脱离不导通的，这样浮球处于高位和低位的信号特征就区别出来了。

液位状态是这样区分的：

(1)上、下浮球位置都在各自的低位：检测液位在低位；

(2)下浮球在高位，上浮球在低位：检测液位在中位；

(3)上、下浮球都在各自的高位：检测液位在上位。

控制模块根据设定的逻辑程序根据不同情况做出不同的执行：液位在上位时，保持监控不执行状态；液位在中位或低位时，打开电磁阀，利用液体的液位差做动力或使用泵，排放气体使得液位上升，一直上升到液位到上位，关闭电磁阀停止排气，系统又进入监控状态。

本实施例优选，如图2和图3所示，所述储气容器包括容器本体11和盖板18，容器本体11上设有容纳凹槽，容纳凹槽内安装所述液位传感器，安装杆15的顶部穿出储气容器，以便于设置传感器导线，容纳凹槽被盖板18封闭从而形成储气容器的内部空间。容器本体 11的顶部设有排气口，该排气口内安装所述排气接头13。容器本体11的底部一体成型有连通接头12，连通接头12上螺纹部121，连通接头12向下穿出壳体1的底部，连通接头12 通过连接螺母2与连接管3的一端连接，连接管3的另一端与液压泵前低压端的手动排气口连接。

在另一优选的实施例中，如图5所示，连通接头12采用金属材质制成，以增加强度，降低磨损，避免损坏。金属的连通接头12优选采用镶嵌件注塑方式固定设置在容器本体11的底部，以提高连接强度和密封效果，降低制造成本。连通接头12上除了成型有螺纹部121，还成型有可供扳手夹持的凸缘部122，以便于旋拧连接螺母2，储气容器与连通接头 12的连接部位损坏或松动泄露。

本实施例优选，上述容器本体11和/或盖板18采用透明塑料制成，以便于检修时观察储气容器内的液面和液位传感器。

本实施例中，如图1所示，壳体1正面设置有故障指示灯、工作指示灯、电源开关、强排气开关和观察窗，故障指示灯、工作指示灯和电源开关均与控制模块连接，强排气开关(强制手动排气开关)与电磁阀14连接。

上述电磁阀，可以直接受控制模块控制开闭，也可以是受控制模块通过一定的排气控制电路或者机构实现开闭。上述排气接头或电磁阀上优选设有排气监控传感器，排气监控传感器连接所述控制模块。

本排气阀的具体安装使用和控制过程可参见公开号为CN101303038的专利文献。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种实施方式”、“具体实施方式”、“其他实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型的至少一个实施例、实施方式或示例中。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。而且，上述描述的具体特征、结构、材料或者特点也可以在任何的一个或多个实施例、实施方式或示例中以合适的方式结合。本实用新型记载的技术方案也包括上述描述的任意一个或多个具体特征、结构、材料或者特点以单独或者组合的方式形成的技术方案。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换、变型、删除部分特征、增加特征或重新进行特征组合形成的技术方案，凡是依据本实用新型的创新原理对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于液压系统的排气阀，包括壳体，壳体内安装有控制模块和储气容器，所述储气容器上设有连通接头和排气接头，排气接头与电磁阀连接并由电磁阀控制开闭，所述储气容器内设有液位传感器，电磁阀和液位传感器分别与控制模块连接；所述液位传感器包括安装在储气容器内的安装杆，安装杆上空套上浮标和下浮标，并且安装杆上设有将上浮标和下浮标分别限制在安装杆的上下两个段位内移动的限位件，其特征在于，所述限位件包括若干个凸出于其表面的凸起，当上浮标或下浮标抵达限位件时，所述限位件通过其上的凸起与上浮标或下浮标相抵接触从而实现限位。

2.根据权利要求1所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，所述限位件包括上限位件、中限位件和下限位件，上限位件和中限位件分别对上浮标进行上下限位，中限位件和下限位件分别对下浮标进行上下限位；其中，上限位件底部设有能够与上浮标的上端面抵触的多个第一凸起，中限位件顶部设有能够与上浮标的下端面抵触的多个第二凸起，中限位件的底部设有能够与下浮标的上端面抵触的多个第三凸起，下限位件的顶部设有能够与下浮标的下端面抵触的多个第四凸起。

3.根据权利要求2所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，所述限位件呈环状或板状，所述凸起与限位件一体成型或固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，上限位件和中限位件均呈环状，它们的限位面上通过切割加工形成多个凸起。

5.根据权利要求2所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，下限位件呈薄板状，其限位面上通过焊接多个钢珠形成多个凸起，或者单纯通过焊点形成多个凸起。

6.根据权利要求1所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，上浮标和下浮标均为浮球，浮球中有环形的磁环，安装杆为中空杆，上传感器和下传感器为安装在中空杆内的干簧管。

7.根据权利要求1所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，所述储气容器包括容器本体和盖板，容器本体上设有容纳凹槽，容纳凹槽内安装所述液位传感器，安装杆的顶部穿出储气容器，容纳凹槽被盖板封闭从而形成储气容器的内部空间；容器本体和/或盖板采用透明塑料制成。

8.根据权利要求7所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，容器本体的顶部设有排气口，该排气口安装所述排气接头；容器本体的底部设置所述连通接头，连通接头向下穿出壳体的底部并通过连接螺母与连接管连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，连通接头与容器本体一体注塑成型；或者，金属的连通接头采用镶嵌件注塑方式固定在容器本体上，该连通接头上成型有螺纹部和可供夹持的凸缘部。

10.根据权利要求1所述的一种用于液压系统的排气阀，其特征在于，壳体上设置有故障指示灯、工作指示灯、电源开关、强排气开关和观察窗。

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