[发明专利]半开式液压循环油路系统

说明书

本发明涉及流体压力执行系统。

液压传动与机械传动相比，具有任意调速、安装场所不受限制等特点，因此在工程机械上得到广泛的应用。但工程机械由于受安装空间的限制，对液压装置的小型化、轻量化的要求尤为强烈。国内外液压研究人员为减小液压系统结构尺寸方面取得了许多研究成果，但都只是侧重于小型液压元件的开发应用，忽视了对系统油路设计方面的改进和创新。

液压系统虽千变万化，但它们的基本系统设计只有开式与闭式两种。在开式系统中，油液全部回到4～6倍于泵流量容积大小的油箱，以便调节系统的流量和油温的变化，使油液中的汽泡排出和污染物在油箱中沉淀下来，存在不足之处，其一是大油箱的使用，不仅使系统所占的空间、系统的重量增加，而且相应大量的油液也使系统造价增高;其二是泵的吸油管尺寸较大，管内总有早期汽蚀或汽蚀现象产生。在闭式系统中，主泵在闭式主油路上，由补油泵供油来补偿和调节系统的流量与温度变化。但闭式系统需要补油泵、控制阀及补油管路，增加了能耗与成本。

本发明的目的是，它提供一种部分回油的半开式液压循环油路系统，降低整个系统的体积、重量和成本。

本发明的技术方案是，在电机的驱动下，压力油经定量泵的出油口，通过高压管道与定量马达的进油口连通，按负载的要求输出扭矩和转速。定量马达的出油口一路经回油管道、可调节流阀与定量泵的进油口连通，并通过吸油管与油箱连通;另一路经回油管道、另一可调节流阀，通过回油管与油箱连通，定量马达的出油口与高压管道间并联溢流阀。

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

图1、半开式液压循环油路系统;

图2、本发明应用于游艇液压驱动螺旋桨系统。

如图1所示，定量泵2（也可为有外泄漏的变量泵）在电机1的驱动下向液压系统供压力油，定量泵2的出油口经高压管道与定量马达4（也可为有外泄漏的变量油马达）的进油口相连通，高压管道与定量马达4的出油口管道间还可并联作安全阀使用的溢流阀3，定量马达4在压力油的作用下，按负载5的要求输出可调节的扭矩和转速，定量马达4出油口的回油管道上串联可调节流阀B与定量泵2的进油口连通，并通过吸油管9与油箱10连通。定量马达4出油口的回油管道上串联可调节流阀A通过回油管8与油箱10连通。这样，定量马达4出油口的回油经回油管道大部份通过可调节器B后直接回到定量泵2的进油口，其余部份经可调节流阀A和回油管8流回到油箱10。也可在可调节流阀A与回油管8间依次串联滤油器6和冷却器7。定量泵2的吸油则由油箱10经吸油管9到定量泵2的进油口，也就是说，由于在系统的回油管道中加上两个简单的可调节流阀A、B以起分流作用，使得系统油液的一小部份在回油与吸油处形成了局部循环，使系统既可得到使用油箱的优点，又可使油箱的容积大为缩小。本发明中所述的液压元件，均可使用标准规定的任一有关元件。

如图2所示，将本发明的油路系统应用于游艇液压驱动螺旋桨系统，与图1相比系统油路设计完全相同，所不同的是定量泵2由汽油发动机11驱动，定量马达4为双向油马达，它驱动并控制负载5（即螺旋桨）运动的速度及推力，螺旋桨的转动方向受三位四通方向阀12的控制，而方向阀12可布置在游艇任一便于操作的位置，这一技术的应用经济效益是很显著的。

将这一新的液压系统推广应用于众多的泵、马达与油缸组成的多个混合的液压系统共用于小油箱时，须正确且优化设计油箱和吸油管的尺寸，必须保证在不影响系统工作的动、静态特性的前提下，能满足对泵的瞬态与稳态吸油压力、流量及系统油液工作温升调节的要求，这就要使用可供转让的优化设计软件，找出不同系统，在不同工况下，合理且优化的部份流回油箱的流量和系统总流量之间的恰当比例。

本发明与现有技术相比其优点是：

1.由于采用部份回油的技术方案，可使油箱的体积大幅度减小（最高可达80%以上），同时回油管、吸油管、滤油管、冷却器等有关元部件尺寸也相应减小，便于整体系统的安装，降低成本;

2.小油箱高置安装，使泵的吸油特性得到改善;同时液压油的减少，极利于系统油液清洁度的提高，便于采用高精度的液压元件以使系统升级换代;

3.与闭式油路系统相比，无补油泵、控制阀及补油管路，减少能耗与降低成本。