一種液壓系統排氣裝置製造方法
2023-05-22 18:06:01
一種液壓系統排氣裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種液壓系統排氣裝置，其特徵在於，所述液壓系統排氣裝置包括排氣裝置以及安裝在油箱內的快速破泡裝置；所述排氣裝置包括閥體、進油口、消泡網、支撐件、卡環、閥芯、閥座凹狀端面、以及排氣口，所述消泡網、支撐件、卡環、閥芯、閥座凹狀端面均設置在閥體內。本實用新型的有益效果是：整體結構簡單、成本較低，實現在線自動排氣，是液壓循環系統中不可或缺的重要配件，主要功能是排氣阻液，一是將液壓循環系統氣體及時從系統中自動排出，消除氣泡對液壓設備運行的影響；二是要求在排氣的同時不許洩漏，造成壓力波動，實現節能減排的目的。
【專利說明】一種液壓系統排氣裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及ー種排氣裝置，尤其涉及ー種液壓排氣裝置。
[0002]【背景技術】
[0003]液壓封閉系統內部的氣體來源可以分為兩個部分，ー是從外界進入到系統中的混入空氣，ニ是由於氣穴現象產生液壓油中溶解空氣的分離。由於液壓油內的空氣存在，油的可壓縮性會増大，使得執行機構油缸內空氣起到一個蓄能器的作用，壓カ升高、空氣蓄能，從而發生執行元件動作誤差，產生爬行，破壞了工作的平穩性，產生振動，影響液壓設備的正常工作，且其對於液壓閥使用壽命影響也極為明顯，若如想要液壓設備穩定運行，從而一定要控制好的油液內的溶解空氣量低於標準值以下。由於液壓系統回油在油箱內的不可避免的攪拌作用，極易產生懸浮狀氣泡夾在油內，再者液壓管路中接頭法蘭的鬆動洩漏，我們知道，漏油的地方就是氣體進入的地方，因而在設備動作過程中就會造成氣體進入，液壓系統在運行過程中管道內的液壓油會不斷的產生氣泡，井隨著氣泡越積越多，系統中氣體含量就高於標準值，在傳統的液壓系統油箱的設計中，設計者也已經考慮到此類問題的普遍存在，且大都在在油箱內設置了消泡隔板，從而使得油箱內系統回油區與泵吸油區相互隔開的辦法，由於回油被隔板折流，流速減慢，利於氣泡分離並溢出油麵，但此種方式分離細微的氣泡較難，分離的效率不高；還有，一般在系統的末端大都設置了排氣閥門，但需要手動排氣作業，效率低下。
[0004]經過檢索，中國專利CN03157814.4公開了《先導自緊式自動排氣閥及其工作方法》，所述的ー種新的先導自緊式自動排氣閥是具有敞ロ浮子結構的利用先導原理工作的排氣閥；中國專利還公開了 CN200710065386.4還公開了《一種高壓自動排氣閥》，在閥蓋內設有階梯孔，在閥體內設置有閥芯，上端連接有一根信號杆，該信號杆伸出閥蓋的頂端，在閥蓋階梯孔的小徑孔的側壁設有排氣孔。但是以上兩種裝置存在以下缺陷:兩種裝置都運用於供暖和製冷與水系統而在液壓系統現場使用難以實現，兩種裝置只能安裝於管道頂部，實時打開排氣閥使得管道內的氣泡得以釋放都不能持續進行排氣作業，系統的排泡效率和質量也不高。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在於:提供一種能夠在線自動排氣方法及裝置，主要解決現有排氣裝置存在的現場排氣效果不佳且不能持續進行排氣的技術問題。
[0006]為了達到以上目的，本實用新型的技術方案為，一種液壓系統排氣裝置，其特徵在於，所述液壓系統排氣裝置包括排氣裝置以及安裝在油箱內的快速破泡裝置；所述排氣裝置包括閥體、進油ロ、消泡網、支撐件、卡環、閥芯、閥座凹狀端面、以及排氣ロ，所述消泡網、支撐件、卡環、閥芯、閥座凹狀端面均設置在閥體內。
[0007]作為本實用新型的一種改進，所述快速破泡裝置設置為破泡網格，所述破泡網格通過螺紋連接固定在箱體內側，所述破泡網格與箱體底面軸向夾角為20°，破泡網格的過濾精度為60目。有利於提高破泡的效率和質量，此時如若油液粘度與流速之積若小於8X10-5g/cm時金屬網捕捉氣泡除去效率會高達94?96%。
[0008]作為本實用新型的一種改進，所述排氣裝置還包括閥座、復位彈簧，所述復位彈簧設置為排氣ロ的ー側。此閥座作用就是見氣就開，見油就關。保證其排氣靈敏同時不漏油。
[0009]作為本實用新型的一種改進，所述閥芯為單杆通孔式結構，包括圓柱通孔段、節流排氣孔段、錐面段三個部分，所述圓柱通孔段設置在閥芯的尾部，內設置有第一節流孔和第ニ節流孔，所述第一節流孔直徑大於第二節流孔直徑；所述節流排氣孔段設置在閥芯的中間部，內設置有第三節流孔，第三節流孔為對角六孔，且六孔所在的節流排氣孔段端面直徑略小於圓柱通孔段大徑及大於第一節流孔通徑；閥芯頭部錐面段為錐狀，其錐面外切線與節流孔外徑相切，錐面兩切線最大夾角為60° ;所述錐面表面光潔度在Ra0.2。
[0010]所述在線排氣裝置的閥體兩側設有與相應接頭連接的對應結構，閥體進油通道設置有內螺紋，在閥體外側設有六角螺帽結構，便幹與管接頭的連接；閥體內部開設凹槽，由卡環限制閥芯開度的最大移動量；所述閥座出口一段為平端面，與閥芯接觸面為凹端面；所述閥芯復位彈簧為低強度彈簧；
[0011]由於氣體在液壓油中溶解量與壓カ成正比，當壓カ降低後，便會處於過飽和狀態，此時空氣就會從液體中逸出；根據液壓白努力方程可知，高速區即為低壓區，而節流縫隙流速較高，因而此段內壓カ必然降低，當低於液壓油的空氣分離壓カ時，便會產生空氣逸出，採用本實用新型裝置使得油液內的溶解氣體持續插在閥芯的預定深度進行作業，迅速的將系統內的空氣聚集在一端，便於消泡網格進行破碎作業。破碎時的壓カ降低，氣體逸出，縮短排氣時間，提高了排氣效率。氣體排放裝置在垂直位置方向上應該設置在最高處，而水平位置放置由於未能在最高處而存在易於存積空氣的死角難以徹底排氣。
[0012]進ー步的，閥芯通油自尾部圓柱通孔段的第一節流孔並經過其內部第二節流孔延伸至閥芯節流排氣孔段的第三節流ロ流出並作用於前部錐面段，設置為閥芯圓柱通孔段第一節流孔平端面與第二節流ロ臺階平端面的截面積之和略大於第三節流孔所在的節流排氣孔段和圓柱通孔段大徑間的落差端面及錐閥與閥座關閉ロ與油氣的接觸面的截面積之和。
[0013]再進ー步地，所述兩種裝置相互協作，分開實施排氣作業，在線排氣裝置是將大泡破碎為小泡，消泡網格是將小氣泡通過力學原理使其體積增大從箱體內排出，是ー個氣泡由大變小，再由小變大的過程。
[0014]再更進一歩地，所述排氣閥安裝在泵出口，一端與液壓的高壓區連接，一端引出回液管道到達油箱箱體回液區，由於在液壓系統中，如在液壓泵的出口，還有節流ロ處等有許多特殊的地方容易連續產生微泡氣體，尤其在液壓泵的出ロ，這些微泡氣體一部分會隨著油的流動聚集到系統內排除空氣的地方，但很大一部分會溶解在液壓油中隨著液壓油的流動流向各處液壓閥以及管道，造成氣穴，因而，排氣效果不好，必然影響系統的正常運行，需要連續排氣。
[0015]本實用新型的有益效果是:整體結構簡單、成本較低，實現在線自動排氣，是液壓循環系統中不可或缺的重要配件，主要功能是排氣阻液，一是將液壓循環系統氣體及時從系統中自動排出，消除氣泡對液壓設備運行的影響；ニ是要求在排氣的同時不許洩漏，造成壓カ波動，實現節能減排的目的。本實用新型的裝置就是能夠有效去除以上兩種影響，先破氣泡，再藉助排氣閥，可較輕易地將氣泡去除。與對比文件相比，本實用新型的裝置可以為臥式也可以為立式，受カ平衡，能夠實現預期的目標。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型閥芯結構關閉不意圖；
[0017]圖2為本實用新型閥芯結構開啟示意圖；
[0018]圖3為本實用新型油箱消泡結構布置示意圖；
[0019]圖4為本實用新型消泡網格結構力學關係示意圖；
[0020]圖5為本實用新型排泡網格結構示意簡圖。
[0021]圖中:閥體(I)、進油ロ(2)、消泡網(3)、支撐件(4)、卡環(5)、閥芯(6)、第一節流孔(7)、第二節流孔(8)、第三節流孔(9)、復位彈簧(10)、閥座凹狀端面(11)、閥座(12)、閥座平端面(13)、圓柱通孔段(14)、節流排氣孔段(15)、錐面段(16)以及排氣ロ(17)、油箱內置排泡裝置(18)、排泡網格(19)。
【具體實施方式】
[0022]為了加深對本實用新型的理解和認識，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作出詳細的說明和介紹。
[0023]實施例1:參見圖1，一種液壓系統排氣裝置，所述液壓系統排氣裝置包括排氣裝置以及安裝在油箱內的快速破泡裝置18 ;所述排氣裝置包括閥體1、進油ロ 2、消泡網3、支撐件4、卡環5、閥芯6、閥座凹狀端面11、以及排氣ロ 17，所述消泡網、支撐件、卡環、閥芯、閥座凹狀端面均設置在閥體內。該技術方案整體結構簡單、成本較低，實現在線自動排氣，是液壓循環系統中不可或缺的重要配件。
[0024]實施例2:參見圖3、圖5，作為本實用新型的一種改進，所述快速破泡裝置18設置為破泡網格，所述破泡網格通過螺紋連接固定在箱體內側，所述破泡網格與箱體底面軸向夾角為20°，破泡網格的過濾精度為60目。有利於提高破泡的效率和質量，此時如若油液粘度與流速之積若小於8X10-5g/cm時金屬網捕捉氣泡除去效率會高達94、6%。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
[0025]實施例3:參見圖1，作為本實用新型的一種改進，所述排氣裝置還包括閥座12、復位彈簧10，所述復位彈簧10設置為排氣ロ的ー側。此閥座作用就是見氣就開，見油就關。保證其排氣靈敏同時不漏油。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
[0026]實施例4:參見圖1，作為本實用新型的一種改進，所述閥芯6為單杆通孔式結構，包括圓柱通孔段14、節流排氣孔段15、錐面段16三個部分，所述圓柱通孔段14設置在閥芯6的尾部，內設置有第一節流孔7和第二節流孔8，所述第一節流孔7直徑大於第二節流孔8直徑；所述節流排氣孔段15設置在閥芯6的中間部，內設置有第三節流孔9，第三節流孔9為對角六孔，且六孔所在的節流排氣孔段端面直徑略小於圓柱通孔段大徑及大於第一節流孔通徑；閥芯頭部錐面段為錐狀，其錐面外切線與節流孔外徑相切，錐面兩切線最大夾角為60° ;所述錐面表面光潔度在Ra0.2。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
[0027]實施例5:此外，所述在線排氣裝置的閥體兩側設有與相應接頭連接的對應結構，閥體I進油通道設置有內螺紋，在閥體外側設有六角螺帽結構，便幹與管接頭的連接；閥體內部開設凹槽，由卡環限制閥芯開度的最大移動量；所述閥座出ロー段為平端面，與閥芯6接觸面為凹端面；所述閥芯復位彈簧為低強度彈簧。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
[0028]由於氣體在液壓油中溶解量與壓カ成正比，當壓カ降低後，便會處於過飽和狀態，此時空氣就會從液體中逸出；根據液壓白努力方程可知，高速區即為低壓區，而節流縫隙流速較高，因而此段內壓カ必然降低，當低於液壓油的空氣分離壓カ時，便會產生空氣逸出，採用本實用新型裝置使得油液內的溶解氣體持續插在閥芯的預定深度進行作業，迅速的將系統內的空氣聚集在一端，便於消泡網格進行破碎作業。破碎時的壓カ降低，氣體逸出，縮短排氣時間，提高了排氣效率。氣體排放裝置在垂直位置方向上應該設置在最高處，而水平位置放置由於未能在最高處而存在易於存積空氣的死角難以徹底排氣。
[0029]實施例6:進ー步的，閥芯通油自尾部圓柱通孔段14的第一節流孔7並經過其內部第二節流孔8延伸至閥芯6節流排氣孔段15的第三節流ロ 9流出並作用於前部錐面段16，閥芯圓柱通孔段14第一節流孔7平端面與第二節流ロ 8臺階平端面的截面積之和略大於第三節流孔9所在的節流排氣孔段15和圓柱通孔段14大徑間的落差端面及錐閥與閥座關閉ロ與油氣的接觸面的截面積之和。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
[0030]實施例7:再進ー步地，所述兩種裝置相互協作，分開實施排氣作業，在線排氣裝置是將大泡破碎為小泡，消泡網格是將小氣泡通過力學原理使其體積增大從箱體內排出。是ー個氣泡由大變小，再由小變大的過程。
[0031]再更進一歩地，所述排氣閥安裝在泵出口，一端與液壓的高壓區連接，一端引出回液管道到達油箱箱體回液區，由於在液壓系統中，如在液壓泵的出口，還有節流ロ處等有許多特殊的地方容易連續產生微泡氣體，尤其在液壓泵的出ロ，這些微泡氣體一部分會隨著油的流動聚集到系統內排除空氣的地方，但很大一部分會溶解在液壓油中隨著液壓油的流動流向各處液壓閥以及管道，造成氣穴，因而，排氣效果不好，必然影響系統的正常運行，需要連續排氣。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
[0032]該液壓系統排氣裝置排氣步驟如下:步驟1)，油箱排氣；步驟2)在線自動排氣閥排氣；所述油箱排氣，使用時運行中的系統延綿不斷將液壓油回入油箱，通過金屬網格撲捉氣泡，一方面，傾斜20°的金屬網格，會吸附液壓油中氣泡，另ー方面，金屬網格阻截液壓回流從而造成湍流狀態，使得通過該處的液壓回油流速變慢，阻カ變大，從而有利於釋放出吸附在金屬分離網格上的氣泡，這些氣泡聚集後由於體積變大而脫離金屬網格上升至油箱頂部而逸出。金屬網格撲捉氣泡的力學關係如圖所示當氣泡穿過金屬網格時，氣泡受到三種カ:表面張カFS、浮力FB以及金屬網格兩面壓カ差所產生的作用力FP，當這些カ的矢量和F=FB+FP+FS (F〈0)，氣泡便通過金屬網在系統中循環；當F向上(F>0)，氣泡便會脫離金屬網上浮；.F平衡即F=O氣泡程附著狀態，滯留在金屬網上等待與周圍其他氣泡組成大直徑的氣泡在上浮，FP的值常為負，且與通過金屬網液流的流速成比例。如果用同樣面積的金屬網，則當液流流速越大，粘度越高，氣泡便容易通過，所以應該設法減少流速，FB值常為正，並且氣泡直徑越大，FB也越大，所以大直徑氣泡容易容易從油液中分離。
[0033]因而，為了達到氣泡脫離金屬網上浮的力，即F=FB+FP+FS>0，才能達到ー個比較令人滿意的效果，由於FS收金屬網疏密程度的影響，要表面張カFS越大，網目就要越密，但過密又會導致油箱回油不暢，兩者相互矛盾，在經過多次現場跟蹤觀察在夾角為20°，網格為60目，有利於提聞破泡的效率和質量。
[0034]所述在線持續排氣，自動排氣閥閥芯6通油自尾部圓柱通孔段圓柱通孔段14的第一節流孔7並經過其內部第二節流孔8延伸至閥芯節流排氣孔段15的第三節流ロ 9流出並作用於前部錐面段16，由於閥芯圓柱通孔段第一節流孔7平端面與第二節流ロ 8臺階平端面的截面積之和略大於第三節流孔9所在的中間節流排氣孔段和圓柱通孔段大徑間的落差端面及錐閥與閥座關閉ロ與油液的接觸面的截面積之和，而閥芯兩端所受油液壓カ之和是進油側略大於出油側，在系統沒有氣泡時，閥芯在液動カ的作用下使得閥芯6錐面緊緊的貼靠在閥座12平端面上，此時，排氣裝置不工作，在隨著閥芯周圍處的空氣逐漸累聚到一定程度後，由於第一、ニ、三節流孔的作用，空氣佔據了原本屬於液壓油的空間，氣泡此時在閥芯周圍所在區域壓カ會逐步下降，閥芯在復位彈簧10的作用下向打開端移動，由於卡環的存在，其移動量被限制在一定範圍內，此時氣泡被快速排出，在排出的同時，氣泡原有的空間在瞬間被高壓的液壓油充滿，隨之閥芯被再次關閉，等待下次開啟，如此循環，進行下一次的排氣。
[0035]除上述實施例外，本實用新型專利還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型專利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種液壓系統排氣裝置，其特徵在於，所述液壓系統排氣裝置包括排氣裝置以及安裝在油箱內的快速破泡裝置(18);所述排氣裝置包括閥體(I)、進油ロ(2)、消泡網(3)、支撐件(4)、卡環(5)、閥芯(6)、閥座凹狀端面(11)、以及排氣ロ(17)，所述消泡網(3)、支撐件(4)、卡環(5)、閥芯(6)、閥座凹狀端面(11)均設置在閥體(I)內。
2.根據權利要求1所述的ー種液壓系統排氣裝置，其特徵在於，所述快速破泡裝置(18)設置為破泡網格(19)，所述破泡網格通過螺紋連接固定在箱體內側，所述破泡網格與箱體底面軸向夾角為20°，破泡網格的過濾精度為60目。
3.根據權利要求1所述的ー種液壓系統排氣裝置，其特徵在於，所述排氣裝置還包括閥座(12)、復位彈簧(10)，所述復位彈簧設置為排氣ロ的ー側。
4.根據權利要求1所述的ー種液壓系統排氣裝置，其特徵在於，所述閥芯為單杆通孔式結構，包括圓柱通孔段(14)、節流排氣孔段(15)、錐面段(16)三個部分，所述圓柱通孔段(14)設置在閥芯(6)的尾部，內設置有第一節流孔(7)和第二節流孔(8)，所述第一節流孔(7)直徑大於第二節流孔(8)直徑；所述節流排氣孔段(15)設置在閥芯(6)的中間部，內設置有第三節流孔(9)，第三節流孔為對角六孔，且六孔所在的節流排氣孔段(15)端面直徑略小於圓柱通孔段(14)大徑及大於第一節流孔(7)通徑；閥芯(6)頭部錐面段(16)為錐狀，其錐面外切線與節流孔外徑相切，錐面兩切線最大夾角為60° ;所述錐面表面光潔度在Ra0.2。
【文檔編號】F15B21/04GK203412855SQ201320371018
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年6月26日 優先權日:2013年6月26日
【發明者】王金華, 呂杭桃, 李明 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司