油箱和具有該油箱的起重機的製作方法

2023-08-12 22:31:11

專利名稱：油箱和具有該油箱的起重機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及液壓技術領域，特別是涉及一種油箱。此外，本實用新型還涉及一種具有上述油箱的起重機。
背景技術：
油箱在液壓系統中佔有重要的地位，具有貯存供液壓系統循環所需的液壓油，散發系統工作時所產生的熱量，以及釋放混在液壓油中的氣體等作用，其中最重要的一項作用就是為貯存供液壓系統循環所需的油液。為了適應複雜的作業需求，液壓系統中的部件逐漸增多，對油量的需求也相應地增加，在這種情況下就需要貯存更多的液壓油，因此也就需要具有更大容積的油箱。然而，由於液壓系統中的各種機構要佔據很大的空間，並且國家相關法規也對工程機械的整體尺寸有嚴格的限制，這種情況下若想在工程機械上再設置大體積的油箱就顯得非常困難。以起重機為例，起重機的油箱通常設置在轉臺上，而轉臺上除了油箱還會設置有其它部件，所以油箱的體積不可能很大。但是，如果油箱的體積減小，就意味著儲油量也要隨之減少，油箱中的油就有可能滿足不了整個液壓系統使用的需要，在油泵從油箱中吸走最大用油量的油液後很可能出現圖I所示的液壓油的最低液面高度h低於吸油濾油器I的現象，這種現象將會導致油泵在吸油時吸空，長此以往油泵將會發生損壞，甚至導致整個液壓系統無法正常工作。為了解決上述問題，該領域的技術人員開始對圖I和圖2所示的傳統油箱的結構進行改進，目前現有技術中開始廣泛地採用圖3和圖4所示的油箱，在對圖3和圖4中示出的油箱進行介紹前，先參照圖2對與油箱有關的一些技術術語進行說明。有效容積，其通常可以分為兩部分，第一部分所盛放的液壓油可以進入系統滿足最大用油量需求，第二部分所盛放的液壓油不得低於其下限液面高度H2，以保證始終淹沒吸油濾油器1，確保油泵不會發生吸空。無效容積，是指圖2中所示的油箱長度L減去LI的部分再乘以下限液面高度H2和油箱的寬度所得的容積，LI是指為了滿足吸油過濾器I被液壓油完全浸沒所必須的長度。由於無效容積部分所容納的液壓油不會進入液壓系統利用率非常低，因此出於減小油箱體積的考慮，該領域的技術人員就將油箱上與無效容積相對應的部分去掉，形成圖3所示的油箱底部帶有凸出部的油箱，以及圖4所示的油箱底面呈傾斜面的油箱，使油箱的最低處容積只供吸油濾油器I使用。圖3和圖4所示油箱的結構在設計思想上是去除油箱的無效容積，在滿足系統使用要求的情況下儘可能地縮小油箱體積，但是所節省出的空間十分有限，幾乎無法被利用，更主要的是油箱的寬度和高度都沒有發生變化，沒有實現油箱即能夠貯存足夠供液壓系統使用的油量，又能夠充分利用工程機械上的空間合理布置油箱的目的。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種油箱，該油箱即能夠貯存足夠供液壓系統使用的油量避免油泵吸空，又能夠充分利用工程機械上的空間合理布置。本實用新型的另一目的是提供一種具有上述油箱的起重機。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種油箱，具有主箱體和與所述主箱體連通的吸油濾油器，該油箱還包括設置在所述主箱體之外、與所述主箱體連通的第一輔助箱體，所述吸油濾油器安裝在所述第一輔助箱體上，並且所述第一輔助箱體的位置低於所述主箱體中的油液的最低油位。優選地，所述第一輔助箱體通過軟油管與所述主箱體連通。優選地，所述軟油管的進油端設置在所述主箱體的側壁上。優選地，所述軟油管的進油端設置在所述主箱體的底面上。優選地，該油箱還包括至少一個設置在所述主箱體之外、與所述主箱體連通的第二輔助箱體，所述第二輔助箱體的位置高於所述主箱體的油液的最低油位。優選地，所述第二輔助箱體通過軟油管與所述主箱體連通。優選地，所述軟油管的一端設置在所述第二輔助箱體的底面上，另一端設置在所述主箱體的側壁上。本實用新型還提供一種起重機，該起重機具有上述任一項所述的油箱。本實用新型的油箱在主箱體之外單獨設置了與其連通的第一輔助箱體，其位置低於主箱體中的油液的最低油位，並且將吸油濾油器安裝在第一輔助箱體上，這樣就使得主箱體中的無效容積部分轉化為有效容積，而且也便於主箱體中的油液流入第一輔助箱體中，使第一輔助箱體中充滿油液，從而保證了安裝在第一輔助箱體上的吸油濾油器始終都浸沒在油液中，進而確保了油泵在吸油時都能夠有油液被吸入，有效避免了油泵吸空的現象，有利於延長油泵的使用壽命和整個液壓系統的穩定運行。同時，獨立於主箱體之外的第一輔助箱體可以根據工程機械上的閒置空間的情況靈活地設置，充分利用工程機械上的空間。在本實用新型的一種優選實施方式中，通過設置至少一個與主箱體連通的第二輔助箱體，擴展了主箱體的儲油量，進一步增加了油箱的有效容積，同時由於第二輔助箱體與主箱體分體設置，還能夠根據工程機械上的閒置空間的情況靈活地安排第二輔助箱體的位置。

圖I為液壓油的最低液面高度低於吸油濾油器示意圖；圖2為油箱中的液壓油分布示意圖；圖3為現有技術中的凸出式油箱的結構示意圖；圖4為現有技術中帶有傾斜面的油箱的結構示意圖；圖5為本實用新型油箱的第一種實施方式的結構示意圖；圖6為本實用新型油箱的第二種實施方式的結構示意圖；圖7為本實用新型油箱的第三種實施方式的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種油箱，該油箱即能夠貯存足夠供液壓系統使用的油量避免油泵吸空，又能夠充分利用工程機械上的空間合理布置。本實用新型的另一核心是提供一種具有上述油箱的起重機。為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖5所示的本實用新型所提供的油箱的一種具體實施方式
的結構示意圖。從圖5所示的油箱的具體實施方式
的結構圖中可以看出，該油箱包括主箱體10和與主箱體10連通的吸油濾油器30，與現有技術中將吸油濾油器30安裝在主箱體10上不同的是，為了消除主箱體10中的無效容積增加有效容積，在主箱體10之外單獨地設置了與主箱體10連通的第一輔助箱體50，並將吸油濾油器30安裝在該第一輔助箱體50上。由於油泵在吸油時油液要首先經過吸油濾油器30，為了保證油泵不出現吸空的現象，需要將第一輔助箱體50的位置設置得低於主箱體10中油液的最低油位，以便主箱體10中的油液能夠順利地流向第一輔助箱體50中，使第一輔助箱體50始終處於滿油狀態，吸油濾油器30也就能夠總是被油液所浸沒，這樣就確保了油泵在每次啟動吸油時都會有油被吸入，而不會出現吸空現象。本實用新型油箱的設計思想在於使吸油濾油器30從主箱體10中脫離，使主箱體10不需要再為實現吸油濾油器30的完全浸沒而安排出無效容積部分，原來在主箱體10中用來浸沒吸油濾油器30的無效容積部分全部轉化為主箱體10內的有效容積，並且，從圖5中還可以看出，第一輔助箱體50內充滿油液，在油泵啟動時首先會將第一輔助箱體50中的油液吸入液壓系統，同時主箱體10中的油液開始向第一輔助箱體50中補充，第一輔助箱體50的容積實際上也是油箱的有效容積，於是油箱的容積全部為有效容積。上述的具體實施方式
所帶來的直接好處就是增加了油箱整體的有效容積，間接的好處就是如果工程機械上其它機構的布置需要佔用油箱的空間時，就可以適當地縮小主箱體10的體積，有利於實現油箱與其它機構在工程機械上的合理的整體布局，由於有效容積的增加已經為主箱體10體積的縮小留出了餘地，因此也無需擔心主箱體10體積縮小後的儲油量不能滿足液壓系統工作所需的油量。此外，由於第一輔助箱體50獨立於主箱體10，當工程機械上不具備能夠容納整個油箱的空間時就可以將第一輔助箱體50單獨地設置在其它閒置的空間中，充分利用工程機械上可利用的空間實現了油箱在工程機械上的合理布置。具體地，主箱體10與第一輔助箱體50可以使用油管實現二者的連通，通常的油管都是採用材質較硬的金屬油管，使用這樣的油管連接主箱體10和第一輔助箱體50將會使二者之間的相對位置難以調整，而作為一種優選的實施方式，主箱體10與第一輔助箱體50之間可以採用軟油管70來實現連通。由於軟油管70的材質較軟，工作人員在安裝油箱時就能夠適當地調整第一輔助箱體5 0的位置，提高了第一輔助箱體50的安裝靈活性，而且為日後工程機械上因進行機構布局調整而改變第一輔助箱體50的安裝位置也預先創造了條件。下面參考圖5和圖6，並結合相關的液壓知識說明軟油管70的設置位置以及尺寸要求。[0038]圖5所示出的實施方式是將軟油管70的進油端設置在主箱體10的側壁上，其出油端連接在第一輔助箱體50的頂壁上，這是因為主箱體10的底面大多是與工程機械面接觸，沒有可用的空間。通常在主箱體10的側壁和第一輔助箱體50的頂壁上都會設置有油管接口，軟油管70的進油端套在主箱體10側壁上的油管接口上，其出油端套在第一輔助箱體50頂壁上的油管接口上，並用喉箍將軟油管70的兩端固定住，既要保證軟油管70不會從油管接口上脫落，也要保證油液在通過時不會從軟油管70與油管接口的連接處溢出。圖6所示出的實施方式是將軟油管70的進油端設置在主箱體10的底面上，其出油端連接在第一輔助箱體50的頂壁上，這種實施方式主要是針對主箱體10的底面沒有完全與工程機械面接觸的情況，例如主箱體10被架設在支架上，其底面完全露出，或者是主箱體10有一部分懸空，其底面上的一部分露出。將軟油管70的進油端設置在主箱體10的底面上主要是考慮到油液能夠在重力的作用下更加順利地向位於低位置的第一輔助箱體50流動，使主箱體10中的油液能夠及時地補充到第一輔助箱體50中。需要說明的是，軟油管70的設置位置是出於對工程機械上的空間，主箱體10和第一輔助箱體50所處的位置，以及油液的順暢流動等因素的綜合考慮，並不限於上述的具體實施方式
，根據實際的情況還可以調整軟油管70的設置位置。軟油管7O的尺寸需要參照伯努利方程吾+ (醜2 +醜+ \ = ^J + Y2來確定，下面
結合圖5進行說明。在該公式中，Pl和Vl分別表示主箱體10中油液的液面處於下限液面高度H2時的壓力和速度，P2和v2是第一輔助箱體50上表面油液的壓力和速度，H3表示主箱體10的底面與第一輔助箱體50的上表面之間的距離，根據該公式可以計算出v2，再根據
公式W = f來確定軟油管70的最小通油截面，式中A表示兩油箱之間管路最小通油截面，
Q表示液壓系統需求的最大油量，最小通油截面A確定後就能夠計算出軟油管70的最小半徑，只有軟油管70的半徑等於或者大於這個最小半徑時才能保證主箱體10迅速地向第一輔助箱體50中補充油液，使吸油濾油器30始終處於被完全浸沒的狀態，避免油泵出現吸空現象。當工程機械上的機構布局沒有為主箱體10留出太多的空間，只是在各機構之間存在很多零散的閒置空間時就可以按照圖7所示的實施方式，適當地縮小主箱體10的體積，而在工程機械上零散的閒置空間內另外設置至少一個與主箱體10連通的第二輔助箱體90，這些單獨設置的第二輔助箱體90的位置要高於主箱體10的油液的最低油位，以便第二輔助箱體90中的油液能夠順暢地補充至主箱體10中。圖7中只是示出了單獨設置一個第二輔助箱體90的實施方式，實際上第二輔助箱體90的具體設置數量需要根據液壓系統需油量、主箱體10的容積以及工程機械上閒置空間的情況來確定，如果主箱體10受於空間的限制不得不較大幅度地縮小，那麼就需要更多的第二輔助箱體90，就會產生設置有三個第二輔助箱體90的油箱、設置有四個第二輔助箱體90的油箱或者設置有五個第二輔助箱體90的油箱等多種既能夠滿足液壓系統的用油需要，保證油泵不發生吸空，又能夠在工程機械上合理布置的關於本實用新型油箱的具體實施方式
。同主箱體10與第一輔助箱體50的連接方式一樣，第二輔助箱體90也可以使用軟油管70實現與主箱體10的連通，方便第二輔助油箱90調節安裝位置。具體的連接方式就如之前提到過的，在主箱體10的側壁和第二輔助箱體90的底面上設置油管接口，軟油管70的進油端套在第二輔助箱體90底面的油管接口上，其出油端套在主箱體10側壁上的油管接口上，並用喉箍將軟油管70的兩端固定住，以便同時保證70不會從油管接口上脫落，油液在通過時不會從軟油管70與油管接口的連接處溢出。除了上述油箱，本實用新型還提供了一種具有上述油箱的起重機，該起重機的油量儲備完全滿足起重機的液壓系統的需求，並且該起重機上的各種機構與油箱在空間上布局合理。至於起重機的 具體結構以及油箱如何在起重機上設置均屬於現有技術，是本領域技術人員能夠知曉和獲知的，本文不再贅述。以上對本實用新型所提供的油箱和具有該油箱的起重機進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。
權利要求1.一種油箱，具有主箱體(10)和與所述主箱體(10)連通的吸油濾油器(30)，其特徵在於，還包括設置在所述主箱體(10)之外、與所述主箱體(10)連通的第一輔助箱體(50)，所述吸油濾油器(30)安裝在所述第一輔助箱體(50)上，並且所述第一輔助箱體(50)的位置低於所述主箱體(10)中的油液的最低油位。
2.如權利要求I所述的油箱，其特徵在於，所述第一輔助箱體(50)通過軟油管(70)與所述主箱體(10)連通。
3.如權利要求2所述的油箱，其特徵在於，所述軟油管(70)的進油端設置在所述主箱體(10)的側壁上。
4.如權利要求2所述的油箱，其特徵在於，所述軟油管(70)的進油端設置在所述主箱體(10)的底面上。
5.如權利要求I至4中任一項所述的油箱，其特徵在於，還包括至少一個設置在所述主箱體(10)之外、與所述主箱體(10)連通的第二輔助箱體(90)，所述第二輔助箱體(90)的位置高於所述主箱體(10)的油液的最低油位。
6.如權利要求5所述的油箱，其特徵在於，所述第二輔助箱體(90)通過軟油管(70)與所述主箱體(10)連通。
7.如權利要求6所述的油箱，其特徵在於，所述軟油管(70)的一端設置在所述第二輔助箱體(90)的底面上，另一端設置在所述主箱體(10)的側壁上。
8.—種起重機，具有油箱，其特徵在於，所述油箱為權利要求I至7中任一項所述的油箱。
專利摘要本實用新型公開了一種油箱，該油箱具有主箱體和與所述主箱體連通的吸油濾油器，該油箱還包括設置在所述主箱體之外、與所述主箱體連通的第一輔助箱體，所述吸油濾油器安裝在所述第一輔助箱體上，並且所述第一輔助箱體的位置低於所述主箱體中的油液的最低油位。本實用新型的油箱保證了安裝在第一輔助箱體上的吸油濾油器始終都浸沒在油液中，從而確保了油泵在吸油時都能夠有油液被吸入，有效避免了油泵吸空的現象。同時，獨立於主箱體之外的第一輔助箱體可以根據工程機械上的閒置空間的情況靈活地設置，充分利用工程機械上的空間，實現了油箱在工程機械上更加合理的布置。
文檔編號F15B1/26GK202360479SQ201120491290
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月30日 優先權日2011年11月30日
發明者馮文昌, 趙磊 申請人:徐州重型機械有限公司