专利名称：液压油箱自动呼吸机构及其方法
技术领域：
本发明属于油箱的辅助设备，尤其是涉及液压油箱自动呼吸方法及其实施 所述液Ili油箱自动呼吸方法的一种机构。
背景技术：
液压油箱是液压系统的重要部件，它首先能作为储油的容器，而且还具有 散热、分离油液中的气泡、沉淀油中杂质的作用。有些油箱中还安装有很多辅 件，如冷却器、加热器、过滤器以及液面高度显示计等。
冃前常见的油箱有两类
1) 、开式油箱；
开式油箱中液面与大气相通，油箱盖上或油箱体上部装有空气过滤器也叫 呼吸器。当液压系统工作时，向执行元件(液压缸)中供油量多或少，要从液 压油箱得到相应数量的液压油，这样油箱内液压油数量会相应改变，油箱内油 面高低就会上下改变，油面上部的空气体积也会随之改变，因此会有空气经箱 盖上的空气过滤器进出油箱。另外油温变化，也会使油面上部的空气休积随之 改变。这样就经常会有空气经箱盖上或箱体上部的空气过滤器进出油箱。而外 界空气中的灰尘、杂质以及由于空气潮湿含有水分，这些都会被带入油箱，因 此液压油易被污染、乳化和氧化，造成变质无法避免，使液压油寿命缩短，液 压系统出现故障。但这种开式油箱使用简便，成本低廉，所以被广泛应用，却 造成社会极大浪费。
2) 、闭式油箱；
闭式油箱是密闭的容器，不与大气相通，油液表面充惰性气体，充气压力大
约是0. 05卿 0. 07mp，因此对箱体的强度、刚度和密封有较高要求，当油箱内液压油体积发生变化时，箱体气体的压力也会发生变化，这会造成液压系统的回油 和泵阀的背压是不稳的，不适合油液大进大出的系统。但此种闭式油箱是密闭的 容器，不与大气相通，能够避免液压油被污染、乳化和氧化造成变质。但此种油 箱对制造和使用有较高要求，以及使用的局限性，所以应用较少。 现有解决方案大致有以下几种；
1) 、在油箱盖上安装呼吸器，也就是在油箱盖预留缝隙，通过填充物过滤杂 质，使油箱达到与大气恒压的目的；
2) 、在油箱箱体上部安装向下弯曲的呼吸通路，并在通路内添加填充物过滤 杂质，使油箱达到与大气恒压的目的；
由于上述1或2的呼吸方法使油面上部的空气与外界相通，这样就经常会有 空气经箱盖上或箱体上部的空气过滤器进出油箱。而外界空气中的灰尘、杂质以 及由丁空气潮湿含有水分，这些都会被带入油箱，因此液压油易被污染、乳化和 氧化，造成变质无法避免，使液压油寿命缩短，液压系统出现故障。
3) 、在油箱内设置皮囊，如"中国专利；集成式液压启闭机全封闭油箱、公 开号CN101303032A";"中国专利；油箱呼吸装置、公开号CN101266871A";"中 国专利；皮囊式油箱、公开号CN1804408A";这些公开技术均是在箱体内设置皮囊， 通过改变皮囊的大小来实现气压均衡的H的，公知的油箱内存在很多物件；其中 主要有隔板等，所以这些闵素是限制h述技术实施的主要闵素。
发明内容
为了克服现有开式液压油箱中的液压油易被污染、乳化和氧化造变质的问 题，又能解决闭式油箱不能满足油液大进大出的系统需要，对制造和使用有要 求较高，以及使用的局限性；本发明公开了所述液压油箱自动呼吸机构及其方 法，本发明所述的液压油箱自动呼吸机构及其方法在克服目前两类油箱缺点的 同时，吸收了它们的优点；本发明是在开式油箱外部安装皮囊系统使之成为闭 式油箱，能够保证油液与大气完全隔离，保持油箱内油液压力与大气压力均衡，
6使液压系统保持清洁和正常工"作，减少'故障率，涎长液压油的使用寿命。 为了实现上述发明H的，本发明采用如下技术方案；
所述液压油箱自动呼吸机构，包括油箱本体，在油箱壳体或油箱盖或低压
油路A或低压油路B的任意部位设置连接管，所述连接管外端连接皮囊。
所述的液压油箱自动呼吸机构，在所述皮囊用于存储空气时可在皮囊或连 接皮囊的连接管或油箱壳休上部或油箱盖的任意部位设置压力调节阀在所述皮 囊用与存储油液时可在或油箱壳体上部或油箱盖的任意部位设置压力调节阀。
所述的液压油箱自动呼吸机构，在所述皮囊或连接管或压力调节阀或油箱 壳体或油箱盖或低压油路A或低压油路B的任意部位设置传感器，所述传感器 通过电路连接变送器及指示报警仪。
所述的液压油箱自动呼吸机构，所述传感器为压力感应塞、压力传感器 或压力表。
所述的液压油箱自动呼吸机构，所述的皮囊为一空腔，所述皮囊为任意形状。
所述的液压油箱自动呼吸机构，所述的皮囊设置有外壳，所述外壳设有盖。 所述的液压油箱自动呼吸机构，所述的压力调节阀设置为两个单向阀体或 一个双向阀体。
所述液压油箱自动呼吸方法
由于在液压泵将液体介质送入执行元件工作时，液压油箱内液体介质一直
处于不稳定状态，也就是说液体介质的量会在瞬间忽多忽少；在现有技术中的 多种方法不尽人意时，本发明是将现有的开式油箱盖或油箱壳体所设的呼吸机 构封闭；当然新生产的油箱可以不考虑上述设置，也就是不设其它呼吸机构； 当对现有油箱改进时首先将油箱原有呼吸机构进行封闭，在油箱壳体或油箱盖 或低压油路A或低压油路B的任意部位设置连接皮囊的连接管接口 ，通过所述 设置形成一个新的液压油箱呼吸体系；考虑到在非正常情形下，油箱内压力过 高或出现负压时，工作人员不能正确掌握信息或发现问题，本发明在所述皮囊用于存储空气时可在皮囊或连接皮囊的连接管—或油箱壳体上部或油箱盖的任意 部位设置压力调节阀，通过所述压力调节阀及时排山或吸入经过过滤的洁净空 气；为了便于及吋发现油箱内的压力变化或出现故障时及时排除，在所述压力
调节阔体或油箱壳体或油箱盖或低压油路A或低压油路B的任意部位设置传感 器，并通过所述传感器经由电路、变送器至指示报警仪； 所述呼吸方法包括正常呼吸、报警显示、问题排除
1) 、所述液压系统工作时，皮囊分为储气和储液体介质两种工作状态；
a、 储气；当所述皮囊的连接管连接所述油箱壳体上部，或油箱盖时，油箱
内液体介质的增减使油箱内空气通过连接管进入皮囊，通过皮囊的胀縮达到与
外部气压相同压力；
b、 储液体介质；当所述皮囊的连接管连接所述油箱壳休下部或低压油路A 或低压油路B时，油箱内液体介质的增减迫使油箱内液体介质通过连接管进入 皮囊，通过皮囊的胀縮使油箱内的空气压与外部气压相同压力；
2) 、所述液压系统在工作时突然出现故障时的报警显示；
a、 所述传感器一旦检测到液压系统出现故障时，也就是油箱壳体至液压泵 的低压油路B出现密封不严或液压泵有故障，所述油箱内的过滤器滤芯堵塞使 液压泵吸油时真空度过高，导致外部空气进入液压泵、油路分配器及执行元件 系统内；迫使气泡被压缩，从而影响到液压系统的正常工作，当被压縮的膨胀 空气经过低压油路A回到油箱壳体内，这时的那些被压縮的膨胀空气恢复体积， 造成液压系统或油箱壳体内空气大量增加，导致油箱壳体内气压越升越高，出 现较高压力的情况；传感器及时检测收集到非正常压力变化，通过信传达到所 述变送器，并通过指示报警仪提醒操作人员，由操作人员采取临时措施；
b、 所述传感器或压力表还可检测到液压系统一旦出现故障时，所述油路分 配器与液压泵之间的高压油管或执行元件或执行元件的外接管路部件出现油液 泄露，使油箱壳体内的液体介质量减少，导致皮囊达到收縮极限而出现真空度 或负压时，在皮囊和油箱壳体以及连接管内产生负压情况，传感器及时检测收
8集到非正常压力变化，通过信—传达到所述变送器，并通过指示报警仪提醒操作 人员，由操作人员采取临时措施；
3)、所述液压系统在工作时突然山现故障时的问题排除；
操作人员通过指示报警仪发现问题后，通过分析事故原因，可以通过自身
排出的，排出问题后便BJ继续丁作，当所述事故无法现场排出时，及时停机； 通过专业技术人员查找原因并采取更换相应损坏部件或更换整机来消除隐患。 由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是
本发明能够对现有各种使用开式油箱的液压系统进行安装，能够保证油液 与大气完全隔离，保持油箱内油液压力为大气压力，使液压系统保持清洁和正 常工作，避免液压油被污染、乳化和氧化造成变质，减少故障率，延长液压油 使用寿命，减免由此引起的液压系统故障。由于加装在皮囊系统和开式油箱之 间的用于连接皮囊和开式油箱之间的连接管长度可任意变化，所以皮囊系统可 以自由选择安装位置。木专利能解决开式油箱的不足，又能达到或超过传统闭 式油箱的性能，具有结构简单、成本低廉、安装方便、实用性强、易于推广， 有实质性的特点和进步。
图1是本发明的结构不意图。
图2是本发明的另一实施例结构示意图。
在图中1、指示报警仪；2、油箱盖；3、通气孔；4、过滤网；5、油箱壳 体；6、低压油路A; 7、油路分配器；8、执行元件；9、液压泵；10、低压油 路B; 11、液体介质；12、连接管；13、皮囊；14、压力调节阀；15、传感器； 16、电路；17、变送器。
具体实施例方式
在图1或2中所述的液压油箱自动呼吸机构，包括油箱本体，在油箱壳体5或油箱盖2或低压油路A6或低压油路'BIO的任意部位设置连接管12，所述连 接管12外端连接皮囊13。
所述的液压油箱自动呼吸机构，在所述皮囊用于存储空气时可在皮囊13或 连接皮囊13的连接管12或油箱壳体5上部或油箱盖2的任意部位设置压力调 节阀14在所述皮囊用与存储油液时可在或油箱壳体5卜.部或油箱盖2的任意部 位设置压力调节阀14。
所述的液压油箱自动呼吸机构，在所述皮囊13或连接管12或压力调节阀 14或油箱壳体5或油箱盖2或低压油路A6或低压油路B10的任意部位设置传 感器15，所述传感器15通过电路16连接变送器17及指示报警仪1。
所述的液压油箱自动呼吸机构，所述传感器15为压力感应塞、压力传感 器或压力表。
所述的液压油箱自动呼吸机构，所述的皮囊13为一空腔，所述皮囊13为 任意形状。
所述的液压油箱自动呼吸机构，所述的皮囊13设置有外壳，所述外壳设有盖。
所述的液压油箱自动呼吸机构，所述的压力调节阀14设置为两个单向阀体 或一个双向阀体。
所述液压油箱自动呼吸方法
由于在液压泵9将液体介质11送入执行元件8工作时，液压油箱内液体介 质11 一直处于不稳定状态，也就是说液体介质11的量会在瞬间忽多忽少；在 现有技术中的多种方法不尽人意时，本发明是将现有的开式油箱盖2或油箱壳 休5所设的呼吸机构封闭，如图1中，将现有油箱盖2所设置的通气孔3封闭， 也就是不利用现有的通气孔3及过滤网4部分；当然新生产的油箱可以不考虑 上述设置，也就是不设其它呼吸机构；当对现有油箱改进时首先将油箱原有呼 吸机构进行封闭，在油箱壳体5或油箱盖2或低压油路A6或低压油路B10的任
10意部位设置连接皮囊13的连接管12接口，通过所述设置形成一个新的液压油 箱呼吸体系；考虑到在非正常情形下，油箱内压力过高或出现负压时，工作人 员不能正确掌握信息或发现问题，本发明在所述皮囊13用于存储空气时可在皮
囊13或连接皮囊13的连接管12或油箱壳体5上部或油箱盖2的任意部位设置 压力调节阀14，通过所述压力调节阀14及时排出或吸入经过过滤的洁净空气； 为了便于及时发现油箱内的压力变化或出现故障时及时排除，在所述压力调节 阀14体或油箱壳体5或油箱盖2或低压油路A6或低压油路B10的任意部位设 置传感器15，并通过所述传感器15经由电路16、变送器17至指示报警仪1; 所述呼吸方法包括正常呼吸、报警显不、问题排除
1) 、所述液压系统工作时，皮囊13分为储气和储液体介质11两种工作状
态；
a、 储气；当所述皮囊13的连接管12连接所述油箱壳体5上部，或油箱盖 2时，油箱内液体介质11的增减使油箱内空气通过连接管12进入皮囊13，通 过皮囊13的胀缩达到与外部气压相同压力；
b、 储液体介质；3所述皮囊13的连接管12连接所述油箱壳体5下部或低 压油路A6或低压油路B10时，油箱内液体介质11的增减迫使油箱内液休介质 11通过连接管12进入皮囊13，通过皮囊13的胀縮使油箱内的空气压与外部气 压相同压力；
2) 、所述液压系统在工作时突然出现故障时的报警显示；
a、所述传感器15 —旦检测到液压系统出现故障时，也就是油箱壳体5至 液压泵9的低压油路B10出现密封不严或液压泵9有故障，所述油箱内的过滤 器滤芯堵塞使液压泵9吸油时真空度过高，导致外部空气进入液压泵9、油路 分配器7及执行元件8系统内；迫使气泡被压縮，从而影响到液压系统的正常 工作，当被压縮的膨胀空气经过低压油路A回到油箱壳体5内，这时的那些被 压縮的膨胀空气恢复体积，造成液压系统或油箱壳体5内空气大量增加，导致 油箱壳体5内气压越升越高，出现较高压力的情况；传感器15及时检测收集到非正常压力变化，通过信传达到所述变送器n，'并通过指示报警仪1提醒操作
人员，由操作人员采取临时措施；
b、所述传感器15或压力表18还可检测到液压系统一旦出现故障时，所述
油路分配器7与液压泵9之间的高压油管或执行元件8或执行元件8的外接管 路部件出现油液泄露，使油箱壳体5内的液体介质ll量减少，导致皮囊13达 到收縮极限而出现真空度或负压时，在皮囊13和油箱壳体5以及连接管12内 产生负压情况，传感器15及时检测收集到非正常压力变化，通过信传达到所述 变送器17，并通过指示报警仪l提醒操作人员，由操作人员采取临时措施； 3)、所述液压系统在工作时突然出现故障时的问题排除； 操作人员通过指示报警仪1发现问题后，通过分析事故原因，可以通过自 身排出的，排出问题后便可继续工作，当所述事故无法现场排出时，及时停机-， 通过专业技术人员查找原冈并采取更换相应损坏部件或更换整机来消除隐患。
权利要求
1、一种液压油箱自动呼吸机构，包括油箱本体，其特征在于；在油箱壳体(5)或油箱盖(2)或低压油路A(6)或低压油路B(10)的任意部位设置连接管(12)，所述连接管(12)外端连接皮囊(13)。
2、 根据权利要求l所述的液压油箱自动呼吸机构，其特征在于；在所述皮 囊用于存储空气时可在皮囊(13)或连接皮囊(13)的连接管(12)或油箱壳 体(5)上部或油箱盖(2)的任意部位设置压力调节阀(14)在所述皮囊用与 存储油液时可在或油箱壳体(5)上部或油箱盖(2)的任意部位设置压力调节 阀(14)。
3、 根据权利要求l所述的液压油箱自动呼吸机构，其特征在于；在所述皮 囊(13)或连接管(12)或压力调节阀(14)或油箱壳休(5)或油箱盖(2) 或低压油路A (6)或低压油路B (10)的任意部位设置传感器(15)，所述传感 器(15)通过电路(16)连接变送器(17)及指示报警仪(1)。
4、 根据权利要求l所述的液压油箱自动呼吸机构，其特征在于；所述传感 器(l5)为压力感应塞、压力传感器或压力表。
5、 根据权利要求l所述的液压油箱自动呼吸机构，其特征在于；所述的皮 囊(13)为一空腔，所述皮囊(13)为任意形状。
6、 根据权利要求l所述的液压汕箱自动呼吸机构，其特征在于；所述的皮 囊13设置有外壳，所述外壳设有盖。
7、 根据权利要求l所述的液压油箱自动呼吸机构，其特征在于；所述的压 力调节阀(14)设置为两个单向阀体或一个双向阀体。
8、 根据任一权利要求所述的液压油箱自动呼吸方法，其特征在于；所述皮 囊(13)用于存储空气时可在皮囊(13)或连接皮囊(13)的连接管(12)或油箱壳体(5)上部或油箱盖(2)的任意部位设置压力调节阀(14)，通过所述 压力调节阀(14)及时排出或吸入经过过滤的洁净空气；为了便于及时发现油 箱内的压力变化或出现故障时及时排除，在所述压力调节阔(14)体或油箱壳 体(5)或油箱盖(2)或低压油路A (6)或低压油路B (10)的任意部位设置 传感器(15)，并通过所述传感器(15)经由电路(16)、变送器(17)至指示 报警仪(1);所述呼吸方法包括正常呼吸、报警显示、问题排除1) 、所述液压系统丁作时，皮囊(13)分为储气和储液体介质(11)两种 工作状态；a、 储气；当所述皮囊(13)的连接管(12)连接所述油箱壳体(5)上部， 或油箱盖(2)时，油箱内液体介质(11)的增减使油箱内空气通过连接管(12) 进入皮囊(13)，通过皮囊(13)的胀缩达到与外部气压相同压力；b、 储液体介质；当所述皮囊(13)的连接管(12)连接所述油箱壳体(5) 下部或低压油路A (6)或低压油路B (10)时，油箱内液体介质(11)的增减 迫使油箱内液体介质(11)通过连接管(12)进入皮囊(13)，通过皮囊(13) 的胀縮使油箱内的空气压与外部气压相同压力；2) 、所述液压系统在工作时突然出现故障时的报警显示；a、所述传感器(15) —曰.检测到液压系统出现故障时，也就是油箱売体(5) 至液压泵(9)的低压油路B (10)出现密封不严或液压泵(9)有故障，所述 油箱内的过滤器滤芯堵塞使液压泵(9)吸油时真空度过高，导致外部空气进入 液压泵(9)、油路分配器(7)及执行元件(8)系统内；迫使气泡被压缩，从 而影响到液压系统的正常工作，当被压缩的膨胀空气经过低压油路A回到油箱 壳体(5)内，这时的那些被压縮的膨胀空气恢复体积，造成液压系统或油箱壳 体(5)内空气大量增加，导致油箱壳体(5)内气压越升越高，出现较高压力的情况；传感器(15)及时检测收集到非正常压力变化，通过信传达到所述变 送器(17)，并通过指不报警仪(1)提醒操作人员，由操作人员采取临时措施;b、所述传感器(15)或压力表(18)还可检测到液压系统一旦出现故障时， 所述油路分配器(7)与液压泵(9)之间的高压油管或执行元竹(8)或执行元 件(8)的外接管路部件出现油液泄露，使油箱壳体(5)内的液体介质(11) 量减少，导致皮囊(13)达到收縮极限而出现真々:度或负压时，在皮囊(13) 和油箱壳体(5)以及连接管(12)内产生负压情况，传感器(15)及时检测收 集到非正常压力变化，通过信传达到所述变送器(17)，并通过指示报警仪(1) 提醒操作人员，由操作人员采取临时措施；3)、所述液压系统在工作时突然出现故障时的问题排除；.操作人员通过指示报警仪(1)发现问题后，通过分析事故原因，可以通过 向身排出的，排出问题后便可继续丄作，当所述事故无法现场排出时，及时停机；通过专业技术人员査找原因并采取更换相应损坏部件或更换整机来消除隐串化、o
全文摘要
一种液压油箱自动呼吸机构，属于油箱的辅助设备；在油箱壳体(5)或油箱盖(2)或低压油路A(6)或低压油路B(10)的任意部位设置连接管(12)，所述连接管(12)外端连接皮囊(13)；本发明公开了所述液压油箱自动呼吸机构及其方法，本发明所述的液压油箱自动呼吸机构及其方法在克服目前两类油箱缺点的同时，吸收了它们的优点；本发明是在开式油箱外部安装皮囊系统使之成为闭式油箱，能够保证油液与大气完全隔离，保持油箱内油液压力与大气压力均衡，使液压系统保持清洁和正常工作，减少故障率，延长液压油的使用寿命。
文档编号F15B1/00GK101509509SQ20091006448
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者刘军莉, 张岳超, 张春阳, 张晓刚, 薛安萍 申请人:张春阳