阅读说明：本技术 一种带液压锁的液压系统气穴排除装置及方法 (Hydraulic system air cavity removing device with hydraulic lock and method ) 是由 邓振月 张志宽 陈文彬 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种带液压锁的液压系统气穴排除装置及方法,在位于执行元件与液压锁之间的两根液压油管上均设置与液压油管连通的接入装置,将两个接入装置通过气穴排除管连通,气穴排除管的内径小于液压油管的内径,通过气穴排除管建立一条流经液压锁的小流量液压回路,通过该小流量液压回路可以对液压锁缓慢进行充油,将气穴空气通过回油管排入油箱,从而消除液压系统中的气穴。小流量液压回路持续5～10分钟即可排除气穴。本发明的液压系统气穴排除方法可快速处理气穴对液压系统带来的严重影响,减少了工人排查故障的频次,并且该液压系统气穴排除装置可以运用到各种高炉带液压锁的液压系统,应用范围广。(The invention discloses a hydraulic system air pocket removing device with a hydraulic lock and a method thereof.A connecting device communicated with the hydraulic oil pipe is arranged on two hydraulic oil pipes between an execution element and the hydraulic lock, the two connecting devices are communicated through an air pocket removing pipe, the inner diameter of the air pocket removing pipe is smaller than that of the hydraulic oil pipe, a small-flow hydraulic loop flowing through the hydraulic lock is established through the air pocket removing pipe, the hydraulic lock can be slowly filled with oil through the small-flow hydraulic loop, and air in the air pocket is discharged into an oil tank through an oil return pipe, so that the air pocket in the hydraulic system is eliminated. The small-flow hydraulic circuit lasts for 5-10 minutes and then air pockets can be eliminated. The method for eliminating the air pockets of the hydraulic system can quickly process the serious influence of the air pockets on the hydraulic system, reduces the frequency of troubleshooting of workers, can be applied to various hydraulic systems with hydraulic locks of blast furnaces, and has wide application range.)

一种带液压锁的液压系统气穴排除装置及方法

技术领域

本申请属于液压系统技术领域，具体涉及一种带液压锁的液压系统气穴排除装置及方法。

背景技术

液压系统在高炉冶金、汽车、航天等领域均有大量应用，通过液压回路控制执行元件(主要为液压缸)的动作，来实现管路通断、加载、卸载、装置移动等功能。执行元件动作到位后往往需要保持一段时间，例如使用液压缸进行加载时，达到设定载荷后需要液压缸保持当前位置静止不动，此时就需要使用液压锁。

液压锁由两个互锁的液控单向阀组成，通过液压锁可以将液压回路锁住，不让回路中有油液流动，以保证液压缸即使在外界有一定压力的情况下仍能保持其位置静止不动。

实践发现，带液压锁的液压系统中经常出现气穴问题。在液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会游离出来，使液体产生大量的气泡，这就是液压中的气穴现象。气穴产生时，液流的流动特性变坏，造成流量不稳定，气穴现象会使液压装置产生噪声和振动，还会使金属表面受到腐蚀。

带液压锁的液压系统一般具有较多的液压元件，气穴发生时很难判断该气穴产生在什么部位，即使判断出了气穴的发生位置，目前也没有有效的手段可以将气穴排除。气穴问题成为带液压锁的液压系统亟待解决的难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种带液压锁的液压系统气穴排除装置及方法，可以安全、快速的处理液压系统的气穴问题。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种带液压锁的液压系统气穴排除装置，包括液压缸、阀门、液压锁、换向阀、油箱和气穴排除管，其中：

所述液压缸、所述阀门、所述液压锁、所述换向阀和所述油箱通过液压油管顺序连通，形成液压回路；且位于所述阀门与所述液压锁之间的两根所述液压油管上分别设置有与所述液压油管连通的接入装置；

所述气穴排除管的两端分别与两个所述接入装置连通，所述气穴排除管的内径小于所述液压油管的内径。

优选的，所述接入装置为带单向阀的测压接头。

优选的，所述气穴排除管的内径为1mm～2.5mm。

优选的，所述液压油管的内径为20mm。

优选的，所述液压系统的油压为10MPa～15MPa。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种带液压锁的液压系统的气穴排除方法，包括如下步骤：

将所述液压系统中位于执行元件与所述液压锁之间的液压油管上的阀门关闭；

位于所述阀门与所述液压锁之间的两根液压油管上均设置与所述液压油管连通的接入装置，将两个所述接入装置通过内径小于所述液压油管的气穴排除管连通；

液压油依次流经所述液压锁的进油侧液控单向阀、气穴排除管、所述液压锁的出油侧液控单向阀，持续5～10分钟。

进一步地，所述接入装置为带单向阀的测压接头。

进一步地，所述气穴排除管的内径为1mm～2.5mm。

进一步地，所述液压油管的内径为20mm。

进一步地，所述液压系统的油压为10MPa～15MPa。

由上述技术方案可知，本发明提供的带液压锁的液压系统气穴排除装置及方法，在位于执行元件与液压锁之间的两根液压油管上均设置与液压油管连通的接入装置，将两个接入装置通过气穴排除管连通，气穴排除管的内径小于液压油管的内径，通过气穴排除管建立一条流经液压锁的小流量液压回路。

研究发现，当液压系统中出现气穴时，会出现油缸动作变慢的现象，并且该现象在油缸处长时间排气后仍未改善。通过在阀台(系统中的单向阀、换向阀等均集成在阀台上)上测得油缸有杆腔压力低，因此可以判断出液压系统产生气穴的部位在液压阀台上，液压系统中的各个液压阀中，换向阀、泄压阀等，液压油循环后直接回到油箱，因此内部不会产生气穴；而液压锁自身结构复杂，且未连接油箱，最终判断出带液压锁液压系统的气穴故障发生在液压锁上，而气穴存在于液压锁内通过系统内部液压油循环无法排出。

本申请通过气穴排除管建立一条流经液压锁的小流量液压回路，通过该小流量液压回路可以对液压锁缓慢进行充油(持续5～10分钟)，将气穴空气通过回油管排入油箱，从而消除液压系统中的气穴。

本发明的液压系统气穴排除方法易于实施，过程操作方便、快捷、安全；并且更换过程投入人员少，携带工具少，操作简单，实施成本极低。本发明的液压系统气穴排除方法可快速处理气穴对液压系统带来的严重影响，减少了工人排查故障的频次，并且该液压系统气穴排除装置可以运用到各种高炉带液压锁的液压系统，应用范围广。

附图说明

图1为本发明实施例中带液压锁的液压系统气穴排除装置的液压回路图；

图2为本发明实施例2中实施气穴排除方法的液压系统的液压回路图；

附图标记说明：1-液压缸，2-液压油管，3-高压球阀，4-接入装置，5-气穴排除管，6-单向节流阀，7-液压锁，8-三位四通电磁换向阀，9-主控制阀，10-单向阀，11-油箱，12-压力表。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

在本发明实施例中，一种带液压锁的液压系统气穴排除装置，应用于高炉热风炉液压系统中。高炉大型化发展是当前炼铁装备技术水平提升的一个表现，也是必然趋势。高炉的大型化对炉前设备提出了新的要求，热风炉设备也必须向大型、智能、环保方向发展，才能满足大高炉的生产要求。每座高炉热风炉有63个左右液压油缸控制的热风阀，这些热风阀都由液压系统控制其开度和开关状态。

参见图1，该液压系统气穴排除装置包括液压缸1、阀门3、单向节流阀6、液压锁7、换向阀8、主控制阀9、单向阀10、油箱11和气穴排除管5，上述液压缸1、阀门3、单向节流阀6、液压锁7、换向阀8和油箱11通过液压油管2顺序连通，形成大流量工作液压回路，该液压系统的系统油压P为10MPa～15MPa，例如10MPa、11MPa、12.5MPa、14MPa、15MPa等。

本实施例中，液压油管2采用高压软管，液压油管2的内径为20mm，整个液压系统的输入油压P为12MPa。阀门3和主控制阀9均采用高压球阀，换向阀8采用三位四通电磁换向阀，主控制阀9连接三位四通电磁换向阀8的P口，控制整个大流量工作液压回路的油路通断。单向阀10连接三位四通电磁换向阀8的T口，油液流经单向阀10后回到油箱11。

位于阀门3与液压锁7之间的两根液压油管2上分别设置有与液压油管2连通的接入装置4。具体的，本实施例中，接入装置4为带单向阀的测压接头，该测压接头在整个热风炉液压系统管线上分布有多处，用于测定各处的油压，本实施例中选择设在阀门3与单向节流阀6之间的测压接头作为接入装置4。

气穴排除管5的两端分别与两个接入装置4连通，气穴排除管5的内径小于液压油管2的内径，气穴排除管5的内径具体为1mm～2.5mm，例如1mm、1.25mm、1.8mm、2.0mm、2.3mm、2.5mm等。

本实施例中，气穴排除管5采用带双压力表接头的压力表线，压力表线的内孔径为1.5mm，压力表接头与测压接头匹配使用，当压力表接头***后，测压接头的单向阀失效，油路导通；当压力表接头拔出后，测压接头的单向阀恢复，防止液压油流出。

实施例2：

基于同样的发明构思，本发明实施例提供一种带液压锁的液压系统的气穴排除方法，该方法应用于高炉热风炉液压系统中。

参见图2，该高炉热风炉液压系统包括液压缸1、阀门3、单向节流阀6、液压锁7、换向阀8、主控制阀9、单向阀10和油箱11，上述液压缸1、阀门3、单向节流阀6、液压锁7、换向阀8和油箱11通过液压油管2(高压软管，内径为20mm)顺序连通，形成大流量工作液压回路，该液压系统的系统油压P为12MPa，液压缸1采用单杆双作用液压缸。

该高炉热风炉液压系统中，阀门3和主控制阀9均采用高压球阀，换向阀8采用三位四通电磁换向阀，主控制阀9连接三位四通电磁换向阀8的P口，控制整个大流量工作液压回路的油路通断。单向阀10连接三位四通电磁换向阀8的T口，油液流经单向阀10后回到油箱11。

该高炉热风炉液压系统的液压管线上分布有多处测压接头4，用于故障排除时安装压力表12测定各处的油压。测压接头4自带单向阀，当压力表12***后，单向阀失效，油路导通，压力表可以测定安装处的油压，当压力表12拔出后，单向阀恢复，防止液压油流出。

每座高炉热风炉有63个左右液压油缸控制的热风阀，这些热风阀都由对应的上述高炉热风炉液压系统控制其开度和开关状态。各个热风阀均采用自动控制，需要送风时，工厂总控制系统控制热风阀开启60～80分钟，随后阀门关闭一定时间，待需要送风时热风阀再次开启。

高炉热风炉工作一段时间后，三炉热风炉2#热风阀油缸杆密封处渗油，更换该油缸后出现该油缸动作慢的现象，初步分析为液压系统进气导致液压油缸动作慢，随后打开液压系统放气孔进行放气作业，经过长时间的放气作业后仍然不见效果，需要5、6次手动复位作业才能使阀板打开，对高炉热风系统的送风带来了影响。随后经测压发现电磁换向阀8换向压力油进入油缸有杆腔时压力只有60公斤，且油缸动作特别慢。反向操作电磁换向阀8检查油缸无杆腔压力为120公斤，但背压在130公斤，动作也很慢，通过该现象初步分析该液压系统有杆腔管路内存在气穴，并根据进一步分析判断该气穴发生于液压锁7的B口。

通过本实施例的带液压锁的液压系统的气穴排除方法排出该系统的气穴，该方法实施前需要与生产人员联系好，待对应热风阀处于关闭状态且暂时不需要动作时，再进行如下操作步骤：

(1)关闭主控制阀9，将液压系统的供油暂停，随后将液压系统中位于液压缸1与液压锁7之间的液压油管2上的阀门3关闭。

(2)选择设在阀门3与单向节流阀6之间的测压接头作为接入装置4，将两个接入装置4通过内径为2mm的气穴排除管5连通。

(3)如图1所示，将三位四通电磁换向阀8调整至中位关闭位，三位四通电磁换向阀8的A口至接入装置4的A口之间管路中的高压油通过三位四通电磁换向阀8(A口)、液压锁7(A口)、单向节流阀6、测压接头4(A口)流入气穴排除管5，由于气穴排除管5孔径很小，高压油缓慢通过气穴排除管5，进入测压接头4(B口)，再经过单向节流阀6进入液压锁7的B口内，压力油通过逐步充满液压锁B口，将气穴内的空气沿三位四通电磁换向阀8(T口)、单向阀10排到油箱11，进而排到大气中，整个过程维持5～10分钟。

(4)拆除气穴排除管5，将三位四通电磁换向阀8调整至左位进油位，在测压接头4的B口安装压力表，如图2所示，测得压力为120公斤，说明气穴已经排出，此时完成了一次作业。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供的带液压锁的液压系统气穴排除装置及方法，完全符合高炉热风炉液压系统等带液压锁的液压系统的故障特点，操作过程操作方便、快捷、安全；并且更换过程投入人员少，携带工具少，操作简单；本发明的应用可快速处理气穴对液压系统带来的严重影响，减少了工人排查故障的频次，保证了热风系统的正常运行。同时该装置可以运用到各种高炉带液压锁的液压系统，应用范围广。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。