一种内置呼吸胶囊的全封闭油箱及液压站的制作方法

本实用新型属于石油钻井机械技术领域，具体涉及一种内置呼吸胶囊的全封闭油箱及液压站。

背景技术：

随着石油钻井作业对钻台自动化的要求的提高，自动化程度高的井口石油工具(如动力钻杆钳、动力套管钳、铁钻工等)被越来越广泛地应用。钻机综合液压站是自动化钻井生产中必要的钻机配套设备。作为铁钻工、液气大钳、液压卡瓦以及井架平移等钻机设备的动力源，需要综合液压站能够安全、高效、稳定地为各个设备提供充足的动力，以保证钻机正常的运行。

现有技术中的综合液压站，主要由液压泵、电机、压力控制阀、方向控制阀、过滤器、油箱、加热和冷却装置、传感器以及电控箱和其他附件组成。现有技术的综合液压站均采用开放式油箱设计，在油箱外安装空气滤清器，油箱内的液压油通过空气滤清器直接与外界大气相通。然而空气滤清器只能吸附空气中一些较大的粉尘，对水分以及其他较小颗粒的污染物质基本上没有吸附力，于是，过多的水分就会沉淀在油箱底部，日积月累地，就会造成油箱内部的锈蚀。另一方面，液压油的升温加快了进入油箱中的粉尘和水分对液压油的污染以及氧化，从而导致液压站本身和使用液压动力的钻井工具中的液压阀、过滤器等液压元器件的损坏，影响设备液压系统的工作可靠性，影响钻井作业的安全和效率。

因此，目前需要一种能够避免环境空气中的粉尘和水分对液压油的污染和氧化、并大幅延长液压油的更换周期和使用寿命、提高钻井设备液压系统的可靠性和寿命的油箱。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种内置呼吸胶囊的全封闭油箱及液压站，以解决现有技术中存在的液压油箱中液压油混进粉尘和水分后对油箱的锈蚀，以及使用被污染和氧化后的液压油对液压系统中元器件的损坏的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型提供一种内置呼吸胶囊的全封闭油箱，包括：

主油箱，用于提供和回收液压油；

副油箱，与主油箱隔离，使主油箱内的液压油不进入副油箱，副油箱和主油箱在顶部通过管线连通，使主油箱内的压力与副油箱内的压力平衡；

呼吸胶囊总成，设置在副油箱的内部，使主油箱和副油箱形成全封闭的腔体，主油箱内的液压油与空气隔开；

呼吸胶囊总成通过空气滤清器与外界大气连通，用于平衡主油箱与外界大气的压力，使主油箱内的压力与外界大气的压力一致；

空气滤清器设置在呼吸胶囊总成的底部，用于过滤吸入呼吸胶囊总成的气体。

根据本实用新型，主油箱和副油箱的内部形成一个微正压的系统。

根据本实用新型，副油箱的外部设置安全阀，当主油箱和副油箱内的气体压力超过安全阀设定的压力时，安全阀打开以泄压；当主油箱正常运行时，安全阀关闭。

根据本实用新型，主油箱上设置主油箱盖，用于安装和维修主油箱内的元器件；副油箱上设置副油箱盖，用于安装和维修呼吸胶囊总成。

根据本实用新型，呼吸胶囊总成包括气囊、内法兰以及外法兰，气囊固定在内法兰和外法兰之间。

根据本实用新型，呼吸胶囊总成通过安装法兰固定在副油箱内；

安装法兰与副油箱焊接；

内法兰和外法兰通过螺栓连接，外法兰与安装法兰螺栓连接；

内法兰、外法兰以及安装法兰的中部开设光孔，用于流通空气。

根据本实用新型，内法兰和气囊之间设置开孔加强板，用于防止气囊在收缩和膨胀过程中被内法兰的棱边撕裂；

外法兰和气囊之间设置开孔加强板，用于防止气囊在收缩和膨胀过程中被外法兰的棱边撕裂。

根据本实用新型，连接主油箱和副油箱的管线包括一根或多根。

本实用新型还提供一种液压站，包括液压泵、电机、压力控制阀、方向控制阀、过滤器、加热装置、冷却装置、传感器以及电控箱，还包括上述的全封闭油箱。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的内置呼吸胶囊的全封闭式油箱，可以用于恶劣环境下工作的液压系统，避免了现有技术中的液压动力系统存在的环境空气中的粉尘和水分对液压油的污染和氧化问题，极大地延长液压油的更换周期和使用寿命。

此外，本实用新型的内置呼吸胶囊的全封闭式油箱通过将液压油与外界空气完全隔绝开，进一步避免了液压系统中的其他元器件被污染后的液压油造成损坏，对整个液压系统的元器件也起到了很好地防护作用。

本实用新型的内置呼吸胶囊的全封闭油箱，采用主油箱、副油箱分开布置的结构，使呼吸胶囊和液压油完全隔开，同时延长了呼吸胶囊的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的内置呼吸胶囊的全封闭油箱的结构示意图；

图2为本实用新型的呼吸胶囊总成的剖视图。

【附图标记说明】

1：空气滤清器；2：副油箱盖；3：副油箱；4：安全阀；5：呼吸胶囊总成；6：管线；7：主油箱；8：安装螺栓；9：安装法兰；10：外法兰；11：气囊；12：开孔加强板；13：内法兰；14：内六角螺栓。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

参照图1至图2，本实施例提供一种内置呼吸胶囊的全封闭油箱，包括：

主油箱7，用于提供和回收液压油。

副油箱3，主体与主油箱7隔离，但在顶部与主油箱7的顶部通过管线6连通，使主油箱7内的压力与副油箱3内的压力平衡。

呼吸胶囊总成5，设置在副油箱3的内部，将副油箱3与外界空气隔开，使主油箱7、和副油箱3形成全封闭的腔体，主油箱7内的液压油与空气隔开。

呼吸胶囊总成5通过空气滤清器1与外界大气连通，用于平衡主油箱7与外界大气的压力，使主油箱7内的压力与外界大气的压力一致。

空气滤清器1设置在呼吸胶囊总成5的底部，用于过滤吸入呼吸胶囊总成5的气体。

具体地，主油箱7和副油箱3通过管线6连通。本实施例中，主油箱7和副油箱3的内部由钢板完全隔开，属于两个独立的箱体，仅通过设置与顶部的管线6连通。本实施例通过在副油箱3的底部安装呼吸胶囊总成5，使副油箱3形成完全密封的腔体。由于主油箱7和副油箱3仅通过管线6连通，因此，通过设置呼吸胶囊总成5，主油箱7、管线6以及副油箱3形成全封闭的腔体，主油箱7内的液压油完全与外界空气隔绝，一般情况下不会有任何水分以及粉尘等对液压油造成污染，液压油的更换周期和使用寿命得到了极大的延长，因此整个液压系统的元器件也得到了很好的防护。

具体地，连接主油箱7和副油箱3的管线6也可以是其他形式的连接管线，所述的其他形式具体为：管线6可以包括一根或多根，也可以位于除了主油箱7和副油箱3顶部的其他位置，例如侧边等。当然，本实施例中的主副油箱还可以设置为内外两层，除了用管线连接主副油箱，也可以选择在主油箱和副油箱内部的隔板直接开孔，在主油箱和副油箱的内部形成连通状态。

此外，由于主油箱7内部的液压油最多只会达到其体积的3/4，在正常情况下，液压油不会进入副油箱3中，因此副油箱3内部的呼吸胶囊总成5可以完全和液压油隔开。主油箱7、副油箱3只是通过最初存留在油箱内部的空气进行介质交换，这样呼吸胶囊能够始终在一个良好的环境中收缩和膨胀，其使用寿命得到了极大地延长。

具体地，主油箱7上设置主油箱盖，主油箱盖用于安装和维修主油箱7内的元器件。副油箱3上设置副油箱盖2，副油箱盖2用于安装和维修呼吸胶囊总成。主油箱7内部设置吸油过滤器，用以保护油泵及其他液压元件，以避免吸入污染杂质，有效地控制液压系统污染，调液压系统的清洁度。通过主油箱盖，操作人员可以在主油箱7内部安装吸油过滤器，也可以适时对吸油过滤器进行维修。

具体地，本实施例在副油箱3的外部设置安全阀4。安全阀4用于避免主油箱7内压力过高时造成元器件损坏。

副油箱3顶部的安全阀4的压力设定值是4psi左右，当主油箱7内部的气压超过该设定值时，安全阀4打开，主油箱7和副油箱3内多余的空气通过安全阀4排到外部大气环境中，直至主油箱7和副油箱3内部压力小于此设定值。当因特殊情况导致主油箱7和副油箱3内的气体压力超过安全阀4设定的压力，例如呼吸胶囊总成5的功能故障，或者压力变化过快而呼吸胶囊总成5不能及时作出响应等，此时，安全阀4打开，油箱内部的气体排出，确保油箱和呼吸胶囊总成5不损坏。

当液压动力站组装完成后，通过液压泵往主油箱7注油时，随着主油箱7内部液压油液面上升，主油箱7和副油箱3内部的空气不断被压缩，直至设置在副油箱的安全阀4打开，此时呼吸胶囊总成5收缩到最小状态，主油箱7和副油箱3内部形成一个微正压的系统。由于绝大多数钻机液压动力站选用的主泵都是柱塞式液压泵，微正压的供油环境有利于柱塞泵从油箱里吸油，这样可以较好地提高液压泵的工作效率和使用寿命。

本实施例在副油箱外部设置安全阀，提高了液压系统安全性的同时，也有助于在主油箱和副油箱内部形成一个微正压的环境，极大地提高了液压泵的工作效率和使用寿命。

具体地，呼吸胶囊总成5与空气滤清器1相连通；空气滤清器1用于过滤吸入呼吸胶囊总成5的气体，并维持呼吸胶囊总成5和外界大气压力平衡。当主油箱7内的液压油位上升时，呼吸胶囊总成5收缩，呼吸胶囊总成5内部多余的空气通过空气滤清器1排出到大气中。当液压油位下降时，呼吸胶囊总成5膨胀，外界空气通过空气滤清器1过滤之后进入呼吸胶囊总成5，从而保证油箱内部压力和环境空气压力基本一致。

具体地，呼吸胶囊总成5包括气囊11、内法兰13以及外法兰10。气囊11固定在内法兰13和外法兰10之间。

呼吸胶囊总成5通过安装法兰9固定在副油箱3内。

进一步地，如图2所示，安装法兰9与副油箱3焊接。

进一步地，内法兰13和外法兰10通过内六角螺栓14连接，外法兰10与安装法兰9通过安装螺栓8连接。本实施例在副油箱3的底部设置安装法兰9，为呼吸胶囊总成5提供安装位，进而通过内外法兰与安装法兰的配合，将气囊11安装在副油箱3内，使副油箱3形成封闭环境，进而形成主油箱1内的全封闭环境，起到对主油箱7内液压油的保护作用。

进一步地，为保护气囊11，本实施例内法兰13和气囊11之间设置开孔加强板12，用于防止气囊11在收缩和膨胀过程中被内法兰13的棱边撕裂。同样地，本实施例在外法兰10和气囊11之间设置开孔加强板12，用于防止气囊11在收缩和膨胀过程中被外法兰10的棱边撕裂。

进一步地，内法兰13、外法兰10以及安装法兰9的中部均开设光孔，用于流通空气，以便气囊11与外界大气进行气体交换。

进一步地，安装法兰9的底部有螺纹，用于连接空气滤清器1。

本实施例还提供一种液压站，包括液压泵、电机、压力控制阀、方向控制阀、过滤器、加热装置、冷却装置、传感器以及电控箱，还包括上述的全封闭油箱。

综上，本实用新型的内置呼吸胶囊的全封闭式油箱，可以用于恶劣环境下工作的液压系统，避免了现有技术中的液压动力系统存在的环境空气中的粉尘和水分对液压油的污染和氧化问题，极大地延长液压油的更换周期和使用寿命。

本实用新型的内置呼吸胶囊的全封闭式油箱通过将液压油与外界空气完全隔绝开，进一步避免了液压系统中的其他元器件被污染后的液压油造成损坏，对整个液压系统的元器件也起到了很好地防护作用。

本实用新型的内置呼吸胶囊的全封闭油箱，采用主油箱、副油箱分开布置的结构，使呼吸胶囊和液压油完全隔开，同时延长了呼吸胶囊的使用寿命。

本实用新型的内置呼吸胶囊的全封闭油箱，在液压站正常工作时，封闭油箱内部形成微正压环境，有利于柱塞泵从油箱里吸油，可以较好地提高液压泵的工作效率和使用寿命。

以上实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定，本领域技术人员在权利要求的范围内做出各种变形或修改，均属于本实用新型的实质内容。