一种泵出电动挤压液压油以检测含气量的装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种泵出电动挤压液压油以检测含气量的装置及其使用方法，属于液压油含气量测算技术领域。

背景技术：

作为液压系统常用工作介质的液压油液不仅传递动力，而且对液压系统及其它装置起着润滑和冷却的作用，但是液压油中的气体对机构的稳定运行操作有较大的不利影响。因为，对大功率液压操动机构，要分析液压系统各处的压力变化，特别是缓冲腔的动态压力变化，就不能不考虑液压油的可压缩性及弹性变形。而液压系统弹性变形所引起的载荷和作用力的动态变化，不仅会对断路器的机械特性产生影响，也会对操动机构的可靠性产生影响。

如果液压机构油液循环系统内混入气体，会导致系统内压力不稳定，当气体存在于油液中时，会大幅降低油液的弹性模量，造成系统响应迟缓，影响系统的刚性和相应特性。当油液中有大量游离气体存在时，在气体被急剧压缩时会产生局部高温，引起油液碳化。当油液在系统内由于局部流速过高，压力变化剧烈，油液由高压进入低压时，液压油中的气体会分离出来，气泡会瞬间膨胀破裂，此时产生局部的高压冲击，造成液压元件表面汽蚀。空气含量增多必然会对油液产生氧化腐蚀作用，增加油液酸值，缩短油液的使用寿命。

国内外对液压油气体的研究主要集中在其气体的溶入机制，气体的产生原理，多种气体的色谱分析等方面。目前尚未见到对液压油中溶入气体检测的相关报道，尤其是没有一种通过物理原理来简单高效检测液压油中含气量的装置。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种泵出电动挤压液压油以检测含气量的装置及其使用方法，通过物理原理，可简单高效的检测出液压油中的溶气率，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种泵出电动挤压液压油以检测含气量的装置，所述装置包括：

储油容器，包括储油腔、进油口和出油口，所述进油口处设有第一阀门，所述出油口处设有第二阀门；

驱动源，设置于所述储油容器上，用于提供动力；

转动件，可转动地设置于所述储油腔中，所述驱动源可驱动所述转动件转动；

刺球，设置于所述转动件上；及

泵液机构，包括抽液泵，所述抽液泵的抽液口与所述出油口连通，通过所述抽液泵将所述储油腔内的液压油泵出。

进一步的，所述装置还包括：

进油管，竖向布置，其下端与所述进油口连通；

进油盘，设置在所述进油管的上端，所述进油盘的高度较所述储油腔的高度高。

进一步的，所述泵液机构还包括：

接液容器，所述抽液泵的出液口通过管道与所述接液容器连接，以将所述抽液泵泵出的液压油输送到所述接液容器中。

进一步的，所述泵液机构还包括：

液位传感器，设置在所述接液容器内，用于测量接液容器的液位值；

控制器，所述控制器的信号输入端与所述液位传感器的信号输出端电气连接，所述控制器的信号输出端与所述抽液泵的控制端电气连接。

进一步的，所述刺球包括球体和均布于球体表面的尖刺。

进一步的，所述储油腔的顶端是开口的，且在该开口处配套设置有盖体。

进一步的，所述储油腔的上部设有体积刻度值。

进一步的，所述储油腔为圆筒状结构，其顶部为倒扣的漏斗状结构。

本发明还提供一种所述泵出电动挤压液压油以检测含气量的装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、先打开所述第一阀门，关闭所述第二阀门，将液压油注入到所述储油腔内；

步骤2、再关闭所述第一阀门，打开所述第二阀门，启动抽液泵，以使所述储油腔内的部分液压油排出，记录泵液后所述储油腔内液压油的体积v1，泵液完成后关闭第二阀门；

步骤3、然后通过所述驱动源驱动所述转动件转动，带动所述刺球与液压油转动接触；

步骤4、静置所述储油容器，记录此时所述储油腔内液压油的体积v2，通过公式（v1-v2）/v1即可计算出液压油的溶气率。

本发明的有益效果是：本发明先通过泵液机构可将储油腔内的液压油泵出，使储油腔内形成一定的负压，再通过驱动源带动转动件转动，可使刺球与液压油挤压接触，由于刺球尖端部位可为气体分子形核长大成气泡提供位置，因此很快就能促进气泡脱离液压油并上浮，通过测量液压油前后变化体积，或者气体的体积变化即可快速计算液压油的溶气率。本发明具有结构巧妙，操作方便，实用性强，可简单高效的检测出液压油中的溶气率的优点。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中储油容器的结构示意图；

图3为图1中泵液机构的结构示意图；

图4为图1中转动件的结构示意图；

图5为抽液泵的控制结构图；

附图标记说明：

1储油容器，2驱动源，3转动件，4刺球，5泵液机构，6进油管，7进油盘；

11储油腔，12进油口，13出油口，14第一阀门，15第二阀门，16体积刻度值，17盖体，18基座；

31转动轴，32横杆；

51抽液泵，52抽液口，53接液容器，54液位传感器。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：

请参阅图1，根据本发明实施例一种泵出电动挤压液压油以检测含气量的装置，包括储油容器1、进油管6、进油盘7、驱动源2、转动件3、刺球4和泵液机构5。

请一并参阅图1和图2，储油容器1，包括储油腔11、进油口12和出油口13。储油腔11为一储油容器1，主要用于盛装液压油。进油口12为一向外伸出的管体，主要用于向储油腔11内注入液压油。出油口13为一向外伸出的管体，主要用于将储油腔11内的液压油排出，优选设置在储油腔11体的侧面底部。在储油容器1的底部设置有一基座18。

在储油腔11的上部设有体积刻度值16，主要用于测量储油容器1的上部空气体积，或者测量液压油的体积。储油腔11的顶端是开口的，且在该开口处配套设置有盖体17，例如盖体17可为帽体，帽体可拆卸安装在该开口处，例如密封帽，以实现储油腔11的上端的封闭与打开。

在一个例子中，储油腔11的主体为圆筒状结构，其顶部为倒扣的漏斗状结构，在其两相对侧壁下部分别设置有进油口12和出油口13。

在进油口12处设置有第一阀门14，在出油口13处设置有第二阀门15。第一阀门14和第二阀门15主要用于实现进油口12和出油口13的打开和关闭，阀门为常规的阀体开关器件，例如手动阀门、电动阀门等。

请参阅图1，进油管6，竖向布置，其下端与进油口12连通，可通过进油管6将液压油注入到储油腔11体中。

请参阅图1，进油盘7，设置在进油管6的上端。进油盘7的形状为喇叭状，由于进油盘7的开口较大，因此可实现液压油的快速倒入及注入功能。优选地，进油盘7的高度较储油腔11体的高度高。

请参阅图1，驱动源2，设置于所述储油容器1上，用于提供动力。例如，驱动源2为一驱动电机，其设置在储油容器1底部，驱动电机的输出轴与转动件3连接，以将转动扭矩传递给转动件3。具体的，驱动电机安装在基座18内。在其他实施例中，驱动源2也可为其他结构形式的驱动器件，只要能够实现转动件3的转动即可。

请参阅图1和4，转动件3，可转动地设置于所述储油腔11中，所述驱动源2可驱动所述转动件3转动。具体地，转动件3包括转动轴31和若干横杆32，若干横杆32横向布置在转动轴31的不同高度及径向位置上。转动轴31的下端穿出储油容器1底面并与驱动电机连接，以接收从驱动电机传递过来的转动力矩。具体地，为了避免液压油漏出，转动轴31与储油容器1之间可采用密封轴承及密封圈进行密封安装，以保证转动轴31在转动时不漏油。

请参阅图1，刺球4，设置于所述转动件3上。在转动件3转动时，其带动刺球4在储油腔11内转动，并与液压油挤压接触。优选地，刺球4包括球体和尖刺，若干尖刺均布在球体的表面，形成一个刺状的球体。尖刺的目的是因为油的密度大，气体分子要形成气体需要一个形核位置（如同人工降雨向空气中打粉末形核剂，促进饱和水汽变成液体）。刺球4例如可以为钢铁制作而成。由于刺球4由若干尖刺均布在球体的表面构成，因此在与液压油挤压接触过程中，刺球4尖端部位可为气体分子形核长大成气泡提供位置，加上刺球4在储油腔11内转动，很快就能促进气泡脱离液压油并上浮。

请参阅图1、图3和图5，泵液机构5，包括抽液泵51、接液容器53、液位传感器54和控制器。

抽液泵51，主要用来将储油腔11中的液压油泵出，使储油腔11中具有一定的负压。具体地，抽液泵51的抽液口52与储油腔11的出油口13连通，此时可通过抽液泵51将储油腔11内的液压油泵出。抽液泵51为高压泵，当然，抽液泵51也可为其他结构形式的泵。

接液容器53，主要用来盛装液压油，抽液泵51的出液口通过管道与接液容器53连接，以将抽液泵51泵出的液压油输送到接液容器53中。接液容器53例如可以是一开口的容器，例如量杯。

液位传感器54，设置在所述接液容器53内，用于测量接液容器53的液位值。换句话说，通过液位传感器54可测量接液容器53内盛装的液压油的体积。

控制器，主要用来接收液位传感器54的液位值信息，同时实现对抽液泵51的控制。控制器的信号输入端与液位传感器54的信号输出端电气连接，控制器的信号输出端与抽液泵51的控制端电气连接。液位传感器54将检测到的液压油体积值传输给控制器，控制器根据设定的体积值，决定是否停止抽液泵51的泵液动作。

工作时，通过抽液泵51将储油腔11内的液压油泵出，如此可使储油腔11内形成一定的负压，促使液压油内的气泡溢出。

根据本发明实施例一种泵出电动挤压液压油以检测含气量的装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、先打开第一阀门14，关闭第二阀门15，将液压油注入到储油腔11内。具体地，可将液压油通过进油盘7和进油管6倒入储油腔11内，并且在倒油时，也可将盖体17旋开，以便液压油充满储油腔11，在倒满后，再将盖体17盖紧在储油腔11的开口上。

步骤2、再关闭第一阀门14，打开第二阀门15，启动抽液泵51，以使储油腔11内的部分液压油排出，记录抽液后储油腔11内液压油的体积v1，抽液完成后关闭第二阀门15。该步骤可使储油腔11内形成一定的负压，以便于促使液压油内的气泡溢出。

步骤3、然后通过驱动源2驱动转动件3转动，带动刺球4与液压油转动接触，以促使液压油内的溶气溢出；

步骤4、静置储油容器1，在液压油内的溶气溢出升到储油腔11的上部后，记录此时储油腔11内液压油的体积v2，通过公式（v1-v2）/v1即可计算出液压油的溶气率。当然，在其他实施例中，也可根据储油腔11内刺球4转动前后气体体积的变化来测算溶气增加量，再将溶气增加量除以v1，即可测算出溶气率。

在一个例子中，检测时，分别将标准液压油和实际液压油通过前述方法测出各自的溶气率，然后比较得出实际液压油的含气量是否较标准液压油的含气量多，即可对实际液压油的溶气状态进行快速的判断。具体在检测时，还可将两种液压油在同样的条件下，均泵出同样的量，以提高检测的准确性。在其他例子中，可预先试验出多种实际液压油的溶气量，例如合格的、不合格的，然后将实际液压油通过本发明得出的溶气率与之比较即可快速判别液压油是否合格。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。