液压油箱及液压系统

1.本公开涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种液压油箱及液压系统。


背景技术：

2.液压系统是机械设备中较为重要的系统模块，然而，液压系统的稳定性与内部液压油液的温度高低有密切联系。
3.一般的，液压系统包括液压油箱和液压油冷却器，液压油箱用于储存液压油，液压油冷却器用于对液压油箱内的液压油进行冷却，其中，常见的液压油冷却器大多为风冷式液压油冷却器或水冷式液压油冷却器。
4.因此，上述的液压系统中，液压油箱与液压油冷却器的集成度较低，且上述的液压油冷却器存在随着使用时间的增加冷却能力会下降，使得液压系统的稳定性较低。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供一种液压油箱及液压系统，整体结构紧凑，具有较好的冷却效果及耐久性，液压系统的稳定性较高。
6.一方面，本公开提供一种液压油箱，包括油液存储组件和散热组件，油液存储组件包括进油管、桶体结构和出油管，桶体结构具有一密闭的环形腔，进油管用于连通液压系统的回油管路和桶体结构，出油管用于连通液压系统的供油管路和环形腔，环形腔的内周壁上设有沿环形腔的内周壁螺旋上升的导流板；散热组件包括多个热管，多个热管沿环形腔的周向间隔分布，热管的延伸方向与桶体结构的轴向一致，热管的一端连接于环形腔的底壁，热管的另一端穿过导流板延伸至桶体结构外。
7.在本公开提供的液压油箱中，导流板与环形腔的内周壁和外周壁紧密贴合。
8.在本公开提供的液压油箱中，散热组件还包括多个翅片，多个翅片设置于桶体结构的沿桶体结构轴向的一侧，多个翅片分为多个沿桶体结构的周向间隔分布的翅片组，翅片组包括多个沿桶体结构的轴向间隔分布的翅片，翅片的延伸方向与桶体结构的周向一致；翅片组与热管对应设置，每个翅片上均具有供热管贯穿的通孔，以使热管在桶体结构的轴向上贯穿对应的翅片组。
9.在本公开提供的液压油箱中，散热组件还包括风机结构和导风结构，风机结构与桶体结构沿桶体结构的轴向相对分布于多个翅片的两侧；导风结构的一端与桶体结构可拆卸连接，导风结构的另一端与风机结构可拆卸连接，导风结构包括多个沿桶体结构的周向间隔分布的导风板，导风板位于相邻的两个翅片组之间。
10.在本公开提供的液压油箱中，散热组件还包括隔板，在桶体结构的轴向上，隔板位于桶体结构与多个翅片之间。
11.在本公开提供的液压油箱中，桶体结构包括互相连通的内桶体和外桶体，外桶体同轴套设在内桶体外，外桶体与内桶体之间形成环形腔，且内桶体的外侧壁形成环形腔的内周壁，外桶体的内侧壁形成环形腔的外周壁，外桶体内底壁的部分结构形成环形腔的底
第三圆孔；22a-翅片组；231-风机；232-风机壳；241-架体；242-导风板；251-第四圆孔；
31.1221-第一圆孔；1231-第一桶体部；1232-端盖；1233-第一开口；1234-第二圆孔；1235-安装孔；1236-第二螺纹孔；1237-导通缺口；1238-第一连接凸；1239-第二连接孔；1241-第二桶体部；1242-第二开口；1251-第三桶体部；1252-盖板；1253-第三开口；1254-第一螺纹孔；1255-漏油孔；2321-第三连接孔；2411-第一环形架体；2412-第二环形架体；2413-第一连接孔；2414-第二连接凸；2415-第四连接孔。
具体实施方式
32.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.液压系统是机械设备中较为重要的系统模块，然而，液压系统的稳定性与内部液压油液的温度高低有密切联系。高端移动装备领域对液压系统及元件提出了紧凑化轻量化的设计要求，轻质非金属材料的应用导致热量无法及时从油箱内转移到油箱外表面，紧凑化的油箱设计减小了油箱自身的散热面积，带来散热能力恶化的问题，因此，为了使液压系统能够稳定工作，则需要液压油冷却器需要具有较好的冷却和散热效果。
35.常见的液压油冷却器主要包括风冷式冷却器和水冷式冷却器两种。风冷式冷却器安装在回油管路上，使用空气作为冷却介质通过冷却器的侧壁与高温油液换热对液压油进行冷却，流经冷却器的油液未经过滤有较多杂质，长期使用会导致冷却器冷却能力下降甚至堵塞；水冷式冷却器一般需附加冷却水散热系统，常见的水冷式冷却器包括盘管式冷却器、多管式冷却器和翅片式冷却器，其中，盘管式冷却器需要在油箱内布置冷却管道，需要占据较大的油箱空间且传热效率低；多管式冷却器和翅片式冷却器需要额外配置一套水油换热装置，集成性差，冷却水产生的水垢会使其散热能力降低，若水冷管道泄露，冷却水与油液混合，会导致液压油变质，严重影响液压系统的正常运行。
36.因此，上述的液压油冷却器存在管路堵塞和散热能力下降等问题，会导致油液内产生杂质、油液变质、粘度降低引起泄露、加速密封件老化、溶解气体溢出、元件异常磨损等缺陷，影响液压系统的稳定运行，且液压油箱无法与冷却器集成在一起，不能满足液压系统紧凑化一体化的设计要求。
37.为了克服上述缺陷，本实施例提供一种液压油箱和液压系统，其中，液压油箱将储存油液的桶体结构和用于对油液进行散热的散热组件集成在一起，尤其是采用了热管和螺旋状的导流板，通过热管和导流板将油液的热量传导至热管上，促使热管内的工质蒸发，以将油液的热量传递至桶体结构外，以完成对油液的冷却和散热。
38.需要说明的是，上述的热管一般由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1.3
×
(10-1
～10-4
)pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封，其中，工作液体的选择依据所处的环境等进行选择。具体的，管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)。当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发
汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己，热量由热管的一端传至另一端。
39.以下将结合附图和具体实施方式对本实施例提供的液压油箱和液压系统作详细介绍。
40.请参见图1、图2a、图2b和图3，图1为本公开实施例提供的液压油箱的立体结构示意图，图2a为本公开实施例提供的液压油箱中的油液存储组件的立体结构示意图，图2b为图2a沿a-a方向的剖视图，图3为本公开实施例提供的液压油箱的部分结构的立体结构示意图。
41.如图1至图3所示，本实施例提供一种液压油箱10，包括油液存储组件1和散热组件2，油液存储组件1包括进油管11、桶体结构12和出油管13，桶体结构12具有一密闭的环形腔121，进油管11用于连通液压系统的回油管路和桶体结构12，出油管13用于连通液压系统的供油管路和环形腔121，环形腔121的内周壁上设有沿环形腔121的内周壁螺旋上升的导流板122；散热组件2包括多个热管21，多个热管21沿环形腔121的周向间隔分布，热管21的延伸方向与桶体结构12的轴向一致，热管21的一端连接于环形腔121的底壁，热管21的另一端穿过导流板122延伸至桶体结构12外。在本实施例提供的液压油箱10中，回油管路内的油液通过进油管11进入桶体结构12中，油液顺着导流板122流动，在油液顺着导流板122流动的过程中，油液的热量会传递到热管21上，位于桶体结构12内的热管21为热管21的蒸发段，蒸发段吸收热量使得热管21内部的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向位于桶体结构12外的热管21，也就是热管21的冷凝段，从而能够将位于桶体结构12内的油液热量传递至桶体结构外，以对油液进行冷却降温，而本实施例中，由于导流板122为螺旋状的，因此延长了油液的流动路径，增加了高温油液与热管21的换热次数，充分利用了热管21蒸发段的换热面积。液压油被限制在环形腔121中螺旋流动，提高了冲刷热管21的速度，并且油液在螺旋流动时会产生垂直于主流方向的二次流动，提高流速以及二次流动的产生能增强换热强度，同时液压油能通过桶体结构12的桶壁与外界环境进行换热，从而提升散热效果。进一步地，由于桶体结构12内具有环形腔121，因此，使得液压油的冷却通道为一相对独立的空间，避免冷却后的低温油液与未冷却的高温油液混合，从而，使得本实施例提供的液压油箱10具有较好的散热效果。
42.需要说明的是，为了使油液能够沿导流板122与环形腔121限定出的通道流动，在一些可选的实施方式中导流板122与环形腔121的内周壁和外周壁紧密贴合。这样，则能够较为精确地限定出导流板122与环形腔121限定出的油液通道，充分利用热管21蒸发段的换热面积。
43.进一步地，导流板122的螺距和环形腔121的直径均需要结合换热强度和回油背压确定，在此，对导流板122的螺距和环形腔121的直径选值不作具体限制。
44.请参见图2a、图2b和图4，图4为本公开实施例提供的液压油箱中的内桶体的立体结构示意图。为了限定出密闭的环形腔121，在本实施例中，桶体结构12包括互相连通的内桶体123和外桶体124，外桶体124同轴套设在内桶体123外，内桶体123包括第一桶体部1231和端盖1232，第一桶体部1231具有第一开口1233，外桶体124包括第二桶体部1241，第二桶体部1241具有第二开口1242，端盖1232盖设于第一开口1233和第二开口1242上，端盖1232、第一桶体部1231的外侧壁、第二桶体部1241的桶底与第二桶体部1241的内侧壁之间围成环
形腔121，其中，端盖1232、第一桶体部1231、第二桶体部1241与导流板122可以采用一体成型的方式，例如是，第一桶体部1231和第二桶体部1241均焊接在端盖1232的端面上，导流板122焊接在第一桶体部1231的外侧壁上，在此，对第一桶体部1231与端盖1232之间的连接方式、第二桶体部1241与端盖1232之间的连接方式以及导流板122与第一桶体部1231的连接方式不作具体限制。
45.进一步地，热管21的一端连接于第二桶体部1241的桶底，热管21的另一端依次穿过导流板122和端盖1232伸出桶体结构12外，具体的，导流板122开设有多个供热管21穿过的第一圆孔1221，端盖1232上开设有多个供热管21穿过的第二圆孔1234，第一圆孔1221与第二圆孔1234均与热管21对应设置，且第一圆孔1234与第二圆孔1221的轴向均与桶体结构12的轴向一致。
46.请参见图2b和图5，图5为本公开实施例提供的液压油箱中的过滤件的立体结构示意图。如图2b和图5所示，为了对油液内的杂质进行过滤，保持油液清洁以保证液压系统正常工作，同时避免杂质附着在内部元件上导致换热强度降低，在本实施例中，桶体结构12还包括过滤件125，过滤件125设置在内桶体123的内腔内，以在过滤件125与内桶体123之间形成一空腔126，进油管11用于连通回油管路与过滤件125；具体的，过滤件125包括第三桶体部1251和盖板1252，第三桶体部1251穿过端盖1232上的安装孔1235后伸入内桶体123的内腔内，第三桶体部1251具有第三开口1253，盖板1252盖设在第三开口1253上，且盖板1252与第三桶体部1251一体成型，例如是，盖板1252焊接在第三桶体部1251上，在此，对盖板1252与第三桶体部1251之间的连接方式不作具体限制，为了将过滤件125安装在内桶体123上，在本实施例的具体的实施方式中，盖板1252上开设有第一螺纹孔1254，端盖1232上开设有第二螺纹孔1236，第二螺纹孔1236与第一螺纹孔1254对应设置，且第二螺纹孔1236的轴向与第一螺纹孔1254的轴向均与桶体结构12的轴向一致，螺纹紧固件可以依次穿过第一螺纹孔1254和第二螺纹孔1236将盖板1252和端盖1232可拆卸连接。需要说明的是，在一些其他的实施方式中，盖板1252和端盖1232之间也可以采用其他的连接方式，只要能够实现盖板1252和端盖1232之间的可拆卸连接均能够达到本实施例的目的。这样，当过滤件125内的杂质堆积的较多时，可以将过滤件125从内桶体123上卸下，以对过滤件125进行清理或更换。
47.而为了使过滤后的油液流入空腔126，在本实施例的具体的实施方式中，第三桶体部1251的侧壁上开设有多个漏油孔1255，漏油孔1255连通过滤件125的内腔与空腔126。进一步地，为了使空腔126内的油液流入环形腔121内，第一桶体部1231的侧壁上开设有导通缺口1237，导通缺口1237在内桶体123的径向上贯穿内桶体123的侧壁，导通缺口1237连通空腔126和环形腔121；而由于重力及回油压力的作用，从漏油孔1255中流出的油液会向朝向地面的一侧流动，因此，为了使较多的油液都能够流入环形腔121内，在本实施例中，导通缺口1237位于第一桶体部1231的侧壁上靠近内桶体123的桶底的一侧。
48.需要说明的是，过滤件125内设置有滤芯，以对油液进行过滤。在本实施例提供的液压油箱10中，油液的流动方向为，首先，油液从进油管11进入过滤件125内，经过滤件125的过滤，过滤后的油液通过漏油孔1255流入空腔126内，空腔126内的油液通过导通缺口1237流入环形腔121内，在导流板122的作用下，油液顺着导流板122在环形腔121内形成的螺旋通道上流，冲刷热管21，使油液的热量传递至热管21，使热管21内的工质发生汽化，进一步使得热管21蒸发段的热量传递至热管21的冷凝段，也就是桶体结构12外，当环形腔121
内的油液流至出油管13处时，则通过出油管13流至供油回路中。
49.而为了使热管21冷凝段的热量有效散除，在一些可选的实施方式中，散热组件2还包括多个翅片22，多个翅片22设置于桶体结构12的沿桶体结构12轴向的一侧，且多个翅片22位于桶体结构12背离桶底的一侧，多个翅片22分为多个沿桶体结构12的周向间隔分布的翅片组22a，翅片组22a包括多个沿桶体结构12的轴向间隔分布的翅片22，翅片22的延伸方向与桶体结构12的周向一致；翅片组22a与热管21对应设置，每个翅片22上均具有供热管21贯穿的通孔，以使热管21在桶体结构12的轴向上贯穿对应的翅片组22a。这样，则能够增加热管21冷凝段的散热面积，以提升本实施例提供的液压油箱10的散热效率。
50.需要说明的是，翅片22通常为导热性较强的金属片，在本实施例中，翅片22为环扇形，且翅片22上具有供热管21贯穿的第三圆孔221，热管21与第三圆孔221的侧壁固定连接，例如是焊接或胀管连接的方式，在此，对翅片22的材质、形状以及热管21与翅片22之间的连接方式不作具体限制。
51.进一步地，上述的翅片组22a的组数、每组翅片组22a包含的翅片22个数以及热管21的个数均依据实际使用时所需的散热功率等进行确定，在此不进行限制。
52.请参见图1、图6和图7，图6为本公开实施例提供的液压油箱的又一部分结构的立体结构示意图，图7为本公开实施例提供的液压油箱中的导风结构的立体结构示意图。如图1、图6和图7所示，为了进一步提升本实施例提供的液压油箱10的散热效果，在本实施例中，散热组件2还包括风机结构23和导风结构24，风机结构23与桶体结构12沿桶体结构12的轴向相对分布于多个翅片22的两侧；风机结构23包括风机231和罩设在风机231外的风机壳232；导风结构24包括架体241和多个导风板242，架体241包括第一环形架体2411和第二环形架体2412，第一环形架体2411和第二环形架体2412、风机231和风机壳232均与桶体结构12同轴设置，多个导风板242连接于第一环形架体2411和第二环形架体2412之间，且多个导风板242沿架体241的周向间隔分布，导风板242位于相邻的两个翅片组22a之间，第一环形架体2411、第二环形架体2412和导风板242一体成型，例如是，导风板242与第一环形架体2411之间通过焊接的方式连接，导风板242与第二环形架体2412之间通过焊接的方式连接，在此，对第一环形架体2411、第二环形架体2412和导风板242之间的连接方式不作具体限制。
53.其中，第一环形架体2411位于第二环形架体2412的面向桶体结构12的一侧，第一环形架体2411与端盖1232可拆卸连接，具体是，端盖1232的面向第一环形架体2411的一端设有多个沿端盖1232的周向间隔分布的第一连接凸1238，且第一环形架体2411的周向上开设有多个间隔分布的第一连接孔2413，第一连接孔2413的轴向与第一环形架体2411的径向一致，第一环形架体2411套设在多个第一连接凸1238的外周上，第一连接凸1238上设置有与第一连接孔2413相对应的第二连接孔1239，螺纹紧固件依次穿过第一连接孔2413和第二连接孔1239，将导风结构24与桶体结构12可拆卸连接。
54.进一步地，第二环形架体2412的面向风机结构23的一端上具有多个沿第二环形架体2412的周向间隔分布的第二连接凸2414，风机壳232套设在多个第二连接凸2414的外周上，风机壳232上开设有多个沿风机壳232的周向间隔分布的第三连接孔2321，第二连接凸2414上开设有与第三连接孔2321相对应的第四连接孔2415，螺纹紧固件依次穿过第三连接孔2321和第四连接孔2415，将导风结构24与风机壳232可拆卸连接；进一步地，风机231也可
以可拆卸连接于第二环形架体2412，在此，需要依据风机231的型号和实际结构确定风机231与第二环形架体2412之间的连接方式，这里，不进行赘述。
55.需要说明的是，在上述的实施方式中，可以在每个第一连接凸1238上设置第二连接孔1239，也可以在部分的第一连接凸1238上设置第二连接孔1239，例如是间隔设置的方式；第二连接凸2414也可以如此设置，这里，不进行赘述。
56.本实施例中，通过设置风机结构23和导风结构24，使得在风机231启动后，两个导风板242之间的翅片组22a所在处形成进风口，空气从四周流向中心负压区域，并在导风板242的引导下全部从翅片22间穿过，不仅能够及时对翅片22上的热量进行散除，而且避免了风机231风量的浪费。
57.需要说明的是，在一些实施方式中，当热管21的个数较多时，可以将翅片22设计为一个环形的圆盘状，这时，则不需要设置导风板242，在此，对这种方式不作详细介绍。
58.请参见图图3和图8，图8为本公开实施例提供的液压油箱的另一部分结构的立体结构示意图。如图3和图8所示，为了使风机231抽入的空气在一较为紧凑的空间内流动，一提升对翅片22的散热效果，在本实施例中，散热组件2还包括隔板25，在桶体结构12的轴向上，隔板25位于桶体结构12与多个翅片22之间，隔板25上具有供热管21穿过的第四圆孔251，且隔板25固定连接于多个第一连接凸1238上，例如是焊接的连接方式，在此，对隔板25与第一连接凸1238之间的连接方式不作限制。
59.具体的，当热管21蒸发段上的热量传递到冷凝段时，启动风机231，这时，气流会通过翅片22间对热管21和翅片22上的热量进行散除，从而使得本实施例提供的液压油箱10的散热效果较好。
60.本实施例提供的液压油箱包括油液存储组件和散热组件，油液存储组件包括进油管、桶体结构和出油管，桶体结构具有一密闭的环形腔，进油管用于连通液压系统的回油管路和桶体结构，出油管用于连通液压系统的供油管路和环形腔，环形腔的内周壁上设有沿环形腔的内周壁螺旋上升的导流板；散热组件包括多个热管，多个热管沿环形腔的周向间隔分布，热管的延伸方向与桶体结构的轴向一致，热管的一端连接于环形腔的底壁，热管的另一端穿过导流板延伸至桶体结构外。这样，进入桶体结构内的油液会沿着螺旋状的导流板流动，在流动冲刷热管的过程中，油液自身的热量传递至热管上，热管内的工质受热蒸发，以蒸汽的状态传输到热管的另一端，以将热量传递至桶体结构外，以完成对液压油的降温散热。本实施例提供的液压油箱散热效果好。
61.本实施例还提供一种液压系统，包括供油管路、回油管路和上述实施例的液压油箱10，回油管路内的油液能够流入进油管11，出油管13内的油液能够流入供油管路。
62.需要说明的是，在上述实施例中，已经对液压油箱10的具体结构和使用原理详细介绍过，在此，不进行赘述。
63.进一步地，本实施例提供的液压系统还应该包括其他使液压系统进行正常工作的组件，在此，对液压系统中的其他组件不作一一介绍。
64.本实施例提供的液压系统包括液压油箱，液压油箱包括油液存储组件和散热组件，油液存储组件包括进油管、桶体结构和出油管，桶体结构具有一密闭的环形腔，进油管用于连通液压系统的回油管路和桶体结构，出油管用于连通液压系统的供油管路和环形腔，环形腔的内周壁上设有沿环形腔的内周壁螺旋上升的导流板；散热组件包括多个热管，
多个热管沿环形腔的周向间隔分布，热管的延伸方向与桶体结构的轴向一致，热管的一端连接于环形腔的底壁，热管的另一端穿过导流板延伸至桶体结构外。这样，进入桶体结构内的油液会沿着螺旋状的导流板流动，在流动冲刷热管的过程中，油液自身的热量传递至热管上，热管内的工质受热蒸发，以蒸汽的状态传输到热管的另一端，以将热量传递至桶体结构外，以完成对液压油的降温散热。其中，液压油箱散热效果好，从而使得本实施例提供的液压系统具有较强的稳定性。
65.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
66.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。