消泡滤油器和液压油箱
阅读说明：本技术 消泡滤油器和液压油箱 (Defoaming oil filter and hydraulic oil tank ) 是由 杨胜清 冀宏 林博 王素燕 王云华 李森林 许琴 张贺 陈乾鹏 孙飞 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及液压油箱,为解决现有液压油箱消泡效果差的问题；提供一种消泡滤油器和液压油箱,其中消泡滤油器由板片状的滤油器、分别布置在滤油器滤油流动方向上上游和下游的上游多孔滤板和下游多孔滤板；所述滤油器包括四方形的框架、固定安装在框架内的四方形板状的滤芯；所述上游多孔滤板和下游多孔滤板与滤油器之间均具有竖向过油腔室；所述上游多孔滤板和下游多孔滤板上均设置有过油孔群,所述上游多孔滤板的中上部过油阻力小于其中下部过油阻力,所述下游多孔滤板的中上部过油阻力大于其中下部过油阻力。在本发明中,通过设置多孔滤板,改变油液流动方向,增加流动的行程,给气泡上浮提供足够的时间,提高消泡效率。(The invention relates to a hydraulic oil tank, aiming at solving the problem of poor defoaming effect of the existing hydraulic oil tank; provided are a defoaming oil filter and a hydraulic oil tank, wherein the defoaming oil filter is composed of a plate-shaped oil filter, an upstream porous filter plate and a downstream porous filter plate which are respectively arranged at the upstream and downstream in the flowing direction of oil filter oil; the oil filter comprises a square frame and a square plate-shaped filter element fixedly arranged in the frame; vertical oil passing chambers are arranged between the upstream porous filter plate and the downstream porous filter plate and between the oil filters; the upstream porous filter plate and the downstream porous filter plate are both provided with oil passing hole groups, the oil passing resistance of the middle upper part of the upstream porous filter plate is smaller than that of the middle lower part of the upstream porous filter plate, and the oil passing resistance of the middle upper part of the downstream porous filter plate is larger than that of the middle lower part of the downstream porous filter plate. In the invention, the porous filter plate is arranged, so that the flowing direction of oil is changed, the flowing stroke is increased, enough time is provided for floating bubbles, and the defoaming efficiency is improved.)
技术领域
本发明涉及一种液压油箱，更具体地说，涉及一种消泡滤油器和液压油箱。
背景技术
液压油箱是工程机械液压系统的重要部件，其内安装过滤装置，对液压系统的回油起到过滤的作用。液压油箱对液压油同时起到存储、消泡和辅助散热的作用。
液压油作为功率传递介质，其在压缩与释放的循环过程中以及从管路流入液压油箱时会在油液中产生大量的气泡。油液中气泡是液压系统噪声、振动、气穴、气蚀的根源，大量的气泡会使得元件的工作效率低，系统的油温升高，整机效率低，同时也会加速油液的老化。液压系统消泡，一方面需要减少气泡的产生，另一方面需要提高消泡效率，对于液压油箱来说提高消泡效率就是要考虑如何能快速消除已产生的气泡。
液压油箱通常由箱体、回油滤、吸油滤、液位计、呼吸器等零部件组成。在箱体设置回油滤筒、隔板和各种法兰，回油滤筒中安装回油滤芯并连接有各种回油钢管、挡板、滤筒出油钢管等。
在现有液压油箱中，液压系统的回油经回油滤芯过滤后依次进入到回油腔和吸油腔，在此过程中，消泡主要靠气泡自然上浮。由于油液中气泡孔径很小，其上浮速度很慢，甚至处于悬浮状态，因此现有的消泡效果不甚理想，消泡效果差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有液压油箱消泡效果差的问题，而提供一种消泡滤油器和液压油箱，提高消泡效果。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种消泡滤油器，其特征在于由板片状的滤油器、分别布置在滤油器滤油流动方向上上游和下游的上游多孔滤板和下游多孔滤板；所述滤油器包括四方形的框架、固定安装在框架内的四方形板状的滤芯；所述上游多孔滤板和下游多孔滤板与滤油器之间均具有竖向过油腔室；所述上游多孔滤板和下游多孔滤板上均设置有过油孔群，所述上游多孔滤板的中上部过油阻力小于其中下部过油阻力，所述下游多孔滤板的中上部过油阻力大于其中下部过油阻力。在本发明中，通过设置多孔滤板，改变油液流动方向，增加流动的行程，给气泡上浮提供足够的时间，提高消泡效率。
上述消泡滤油器中，所述上游多孔滤板和下游多孔滤板上过油孔群中过油孔呈多角星状，其中部为圆形通油区域，在圆形通油区域的圆周均布多个顶角为锐角而底边与圆形通油区域重叠的三角形通油区域。
上述消泡滤油器中，所述上游多孔滤板上的过油孔群设置在上游多孔滤板的中上部，所述下游多孔滤板上的过油孔群设置在下游多孔滤板中下部；或者所述上游多孔滤板上过油孔群中设置在上游多孔滤板中上部的单个过油孔的流通面积大于设置在上游多孔滤板中下部的单个过油孔的流通面积，所述下游多孔滤板上过油孔群中设置在下游多孔滤板中上部的单个过油孔的流通面积小于设置在下游多孔滤板中下部的单个过油孔的流通面积。
上述消泡滤油器中，所述上游多孔滤板和下游多孔滤板的侧面具有吸附气泡的粗糙面结构；所述粗糙面结构由固定在多孔滤板的侧面上的滤网构成，或者由固定在气泡吸附筒壁面上并设置有孔径是0.1mm-2mm的多孔板构成，或者由若干设置在多孔滤板侧面上径向尺寸为0.1mm-2mm的凹坑或凸起构成。粗糙面结构具有小空间间隙或者凸起，容易吸附细小气泡，使细小气泡长大上浮。
上述消泡滤油器中，所述框架包括具有用于容纳滤芯的四方形容纳空间的框架体、设置在框架体顶部的安装法兰、设置在滤芯的上下游两侧并与框架体固定连接用于固定滤芯的滤芯固定架。
上述消泡滤油器中，所述框架体在高于滤芯顶部的位置设置有连通框架体两侧空间的溢流过油孔。当滤芯被油污堵塞严重时，消泡滤油器上游腔室的液面升高，从框架体上部的溢流过油孔溢流向消泡滤油器下游腔室流动，确保箱体内油液从回油口至吸油口的正常流动。
上述消泡滤油器中，所述框架体上设置有液面检测装置安装孔和具有阻尼孔的油道，所述油道用于连通框架体上下游两侧且位于溢流过油孔位置高度以下的位置，所述液面检测装置安装孔与阻尼孔的上游端连接且向框架体的顶部延伸。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种液压油箱，包括箱体，其特征在于还包括至少两套前述的消泡滤油器，回油口和吸油口设置在箱体的底部，各所述消泡滤油器在回油口与吸油口之间按液压油流动方向依次排布并将箱体容腔分隔成与回油口连通的回油腔、与吸油口连通的吸油腔、至少一个位于回油腔和吸油腔之间的中间腔；各所述消泡滤油器的上游多孔滤板和下游多孔滤板与框架固定连接或者与箱体固定连接。在本发明中，通过在流动方向上将液压油箱分成至少三个腔室，消泡滤油器可以实现气泡的聚集和合并，进而快速上浮，同时主流油液的流动路程得到延长，小气泡有更充足的时间浮出液面；消泡滤油器同时也具有阻挡和聚集气泡的作用，多方面一起构成了高效的消泡液压油箱。具体为：
1)通过横向布置的过滤器将液压油箱至少分为多个腔室，除了最后一个回油腔室，其他腔室在流向上都存在阻力作用，通过多孔滤板和滤油器的阻挡作用，有利于气泡的聚集、合并和上浮；
2)多孔滤板所围成的空间中，通过合理布置上下游多孔滤板，在流动方向上有利于气泡浮出液面；同时由于增加了流动的行程，给气泡的上浮提供了足够的时间；
3)采用没有过流面积激烈变化的板式滤油器，使油箱内流动平稳，给气泡的上浮提供了稳定的流场条件；
4)对于安放两个滤油器的方案，第一个滤油器具备回油过滤的作用，第二哥滤油器具备吸油过滤的作用，经过两次过滤后，可以完全去除油液中的固体颗粒和气泡，保证吸油腔室油液的纯净；
5)板式过滤器加工制造简单，成本较低，维护方便。
上述液压油箱中，各所述框架两侧的竖向边上设置有导轨，所述箱体的侧壁上设置有对应与各框架上导轨配合的竖向导槽，各导槽与导轨之间设置有密封胶条，所述框架的底边上安装有与箱体底板密封配合的成型耐油密封垫。进一步地，在回油腔内设置回油导管，所述回油导管下端与回油口连接，上端竖直向上延伸且为楔形斜口，所述楔形斜口朝向北向消泡滤油器。
本发明与现有技术相比，本发明消泡过滤装置通过设置具有粗糙面的气泡吸附筒，增强过滤装置的消泡能力。
附图说明
图1是本发明液压油箱的主视消隐视图。
图2是本发明液压油箱的仰视剖面视图。
图3是本发明液压油箱的左视剖面视图。
图4是本发明液压油箱箱体结构示意图。
图5是本发明液压油箱中多孔滤板的布置结构示意图。
图6是本发明液压油箱中滤油器的结构示意图。
图7是本发明液压油箱中滤油器的剖面示意图。
图8是本发明液压油箱中滤油器框架的结构示意图。
图9是本发明液压油箱中消泡滤油器中成型耐油密封垫的结构示意图。
图10是本发明液压油箱中多孔滤板的结构示意图。
图11是本发明液压油箱中油液流动的路径示意图。
图12是本发明液压油箱中多孔滤板的另一种结构示意图。
图13是图12中多孔滤板的侧视及局部放大图。
图14是安装图12中多孔滤板时油箱中油液流动的路径示意图。
图中零部件名称及序号：
箱体1、滤油器2、盖板3、呼吸器4、液位计5、回油口6、吸油口7、回油导管10、上游多孔滤板11、下游多孔滤板12、导槽13、框架体14、导轨15、底梁16、滤芯固定架17、通孔18、溢流过油槽19、滤芯20、安装法兰21、油道22、阻尼孔23、液面检测装置安装孔24、成型耐油密封垫26、榫头27。
具体实施方式
下面结合附图说明具体实施方案。
如图1图2所示，本实施例中的液压油箱包括箱体1，在箱体内安装有两套消泡滤油器，回油口6和吸油口设置在箱体1的底部，各消泡滤油器在回油口6与吸油口7之间按液压油流动方向依次排布并将箱体容腔分隔成与回油口连通的回油腔I、与吸油口连通的吸油腔IV、位于回油腔和吸油腔之间的中间腔III。箱体1上安装有有液位计5。
如图3、图5-9所示，消泡滤油器由板片状的滤油器2、分别布置在滤油器2油液流动方向上上游和下游的上游多孔滤板11和下游多孔滤板12构成。滤油器2包括四方形的框架、固定安装在框架内的四方形板状的滤芯20。上游多孔滤板11和下游多孔滤板12与滤油器2之间均具有竖向过油腔室；上游多孔滤板11和下游多孔滤板12上均设置有过油孔群，上游多孔滤板的中上部过油阻力小于其中下部过油阻力，下游多孔滤板的中上部过油阻力大于其中下部过油阻力。
如图6所示，框架包括具有用于容纳滤芯的四方形容纳空间的框架体14、设置在框架体14顶部的安装法兰21、设置在滤芯的上下游两侧并与框架体固定连接用于固定滤芯的滤芯固定架17。在本实施例中，滤芯固定架17呈板状，其四周边缘与框架体固定连接，为减少滤芯固定架对油液流动的阻力，在滤芯固定架上设置有较多的通孔18，以便油液以较小的阻力通过。在具体实施时，滤芯固定架17还可以采用格栅结构。
框架体14具有一个与滤芯形状相适配的四方形空间，该空间底部敞开，在敞开处由底梁16连接封闭并将滤芯固定在框架体。
如图7所示，框架体14的顶部设置有液面检测装置安装孔24和具有阻尼孔23的油道22，油道22用于连通框架体14上下游两侧且位于溢流过油孔位置高度以下的位置，液面检测装置安装孔24与阻尼孔23的上游端连接且向框架体14的顶部延伸。倘若滤芯堵塞严重，其通油能力减弱，滤油器上游腔室的液面升高，当液面升高到油道22位置时，油液经油道从滤油器的上游流向下游，由于油道22中阻尼孔23的存在，在油道22中形成稳定的液面，以便安装在液面检测装置安装孔中的液面检测装置检测到并发出报警信号，提示工作人员对滤芯进行清洗或更换。
如图6与8所示，在框架体14的顶部设置有溢流过油槽19或溢流过油孔，当滤芯因堵塞而导致上游腔室液面升高时，油液则经溢流过油槽19或溢流过油孔流道滤油器下游的腔室，确保吸油腔有足够的油液而不会吸空。
如图6所示，各框架两侧的竖向边上设置有导轨15。如图4所示，箱体的侧壁上设置有对应与各框架上导轨配合的竖向导槽13，各导槽13与导轨15之间设置有密封胶条。框架的底边上安装有与箱体底板密封配合的成型耐油密封垫26。成型耐油密封垫26的结构如图9所示，其上设置有与底梁16上燕尾槽配合的榫头27。
如图1图2图3所示，滤油器2通过其顶部的安装法兰安装在箱体的顶板上，并且其上使用盖板密封，在盖板3上安装有呼吸器4，呼吸器4通过各滤油器框架体上的溢流过油槽19与各腔相通。
如图5所示，对于每个滤油器的两块多孔滤板分别布置在滤油器的上游侧和下游侧，均与箱体固定连接。上游多孔滤板11的结构如10所示，整个板上都设置有过油孔群，其中过油孔群中设置在上游多孔滤板中上部的单个上部过油孔27的流通面积大于设置在上游多孔滤板中下部的单个下部过油孔28的流通面积，由于下部孔的面积小，上游多孔滤板的中上部过油阻力小于其中下部过油阻力，油液流经上游多孔滤板时，较多的油液流经上部的孔群，形成主流，而相对较少的油液流经下部的孔群，形成次流，如图11所示。下游多孔滤板的结构与上游多孔滤板的结构相同，但安装方向相反，即在下游多孔滤板上，中上部过油阻力大于其中下部过油阻力，油液流经上游多孔滤板时，较多的油液流经下部的孔群，形成主流，而相对较少的油液流经上部的孔群，形成次流。在本发明中，上游多孔滤板11也可以仅在其中上部设置孔径较大的过油圆孔29，如图12所示，而下游多孔滤板也可以仅在其中下部设置孔径较大的过油孔，油液流经上游多孔滤板时，其流经路径如图14所示。
在本实施例中，多孔滤板上的上部过油孔27和下部过油孔28为多角星状，其中心部位为圆形通油区域，在圆形周围分布有多个顶角为锐角的三角形通油，以此形成多角星状孔洞，如图10中所示，为四角星孔洞。多角星状孔洞在其顶角位置处形成尺寸较小的缝隙，该缝隙容易吸纳细小的气泡，便于气泡长大后上浮，增强消泡效果。
在本发明上游多孔滤板和下游多孔滤板的侧面还可以是吸附气泡的粗糙面结构；粗糙面结构由固定在多孔滤板的侧面上的滤网构成，或者由固定在气泡吸附筒壁面上并设置有孔径是0.1mm-2mm的多孔板构成，或者由设置在多孔滤板侧面上径向尺寸为0.1mm-2mm的凹坑或凸起构成，如图13所示。粗糙面结构具有小空间间隙或者凸起，容易吸附细小气泡，使细小气泡长大上浮。
如图4所示，在回油腔内设置回油导管10，回油导管10下端与回油口6连接，上端竖直向上延伸且为楔形斜口，楔形斜口朝向北向消泡滤油器。回油导管的楔形斜口结构使得油液进入到回油腔时向远离滤油器的方向扩散，防止会有对滤油器产生冲击。
如图11所示，本实施例中通过横向布置的过滤器将液压油箱分隔成回油腔I、中间腔II、回油腔IV，除了最后一个回油腔室IV，其他腔室在流向上都存在阻力作用，通过多孔滤板和滤油器的阻挡作用，有利于气泡的聚集、合并和上浮。
多孔滤板所围成的空间II中，通过合理布置上下游多孔滤板，在流动方向上有利于气泡浮出液面；同时由于增加了流动的行程，给气泡的上浮提供了足够的时间。
采用没有过流面积激烈变化的板式滤油器，使油箱内流动平稳，给气泡的上浮提供了稳定的流场条件。
对于安放两个滤油器的方案，第一个滤油器具备回油过滤的作用，第二哥滤油器具备吸油过滤的作用，经过两次过滤后，可以完全去除油液中的固体颗粒和气泡，保证吸油腔室油液的纯净。
板式过滤器加工制造简单，成本较低，维护方便。
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