液压油箱及具有该液压油箱的工程机械
技术领域
本发明涉及液压装置领域，具体地，涉及一种液压油箱及具有该液压油箱的工程机械工程机械。
背景技术
液压油在储运及使用过程中，不可避免会混入空气，空气通常以气泡的形式出现在液压油中。对于开式液压系统油箱，一般情况下，其上部与空气连通，下部储存液压油，由于油箱小型化设计，加上液压油黏性作用，液压油在油箱中的停留时间短，气泡上浮至上部速度较慢，液压油中的气泡消除能力是极低的。液压油中混合的气泡不仅会降低油液的体积弹性模量，增大油液的可压缩性，继而导致执行元件动作误差，产生爬行和振动，影响液压系统工作的平稳性；同时高压下气泡压缩时爆破释放的能量，会产生强烈的振动和噪声，并造成液压泵等设备产生气蚀，使液压油升温、氧化，造成液压油劣化变质。
图1和图2示出根据现有技术的一种常见液压油箱的结构，使用中，混有气泡的液压油经过回油管9’进入回油盒内，先进入回油盒壳体2’和回油滤芯3’之间的空间中，再经过回油滤芯3’的过滤后进入油箱腔体5’内，油箱腔体5’中设置有隔板12’以将回油箱体5下部分隔为两部分，然后，滴落到回油盒下方的大部分液压油会经过隔板12’上部再进入到位于隔板12’另一侧的油箱腔体5进油口侧，液压油再经过进油滤芯13’最终进入液压系统内。
图1和图2所示出的液压油箱存在的问题是，液压油经过液压系统的循环后会混入大量的油气，由于密封的回油盒壳体2’和回油滤芯3’内几乎没有气泡消除能力，大部分气泡会直接从回油盒排到油箱腔体5’中，而由于油箱小型化设计和液压油黏性大，液压油在油箱腔体5’内的停留时间短，只采用增加隔板12’的方式增加油气在油箱腔体5’内的扰动及滞留时间，以此来除去液压油中混合的气泡，气泡消除能力非常有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种油气分离能够较好的液压油箱和具有该液压油箱的工程机械。
为了实现上述目的，本发明提供一种液压油箱，包括油箱壳体和回油盒，所述油箱壳体内部形成有油箱腔体、顶部设置有回油开口，所述回油盒包括顶盖、回油盒壳体、回油滤芯和回油管，所述顶盖设置于所述回油开口处，所述回油盒壳体从所述顶盖的底部延伸至所述油箱腔体内，所述回油滤芯安装在所述回油盒壳体内部，并且设置为所述回油盒壳体内的液压油通过所述回油滤芯进入所述油箱腔体内，所述顶盖具有排气管道，所述排气管道的进气端连通至所述回油盒壳体内部、出气端连通至所述油箱壳体外部；所述回油盒壳体包括至少位于上部的圆筒段，在所述圆筒段的侧壁上形成有回油口，所述回油管的出口与所述回油口连通，且所述回油管从所述回油口相对于所述圆筒段切向延伸设置。
优选地，所述顶盖还包括盖板主体和排气旁管，所述排气管道具有延伸至盖板主体外侧的外侧段，所述排气旁管的一端连接至所述外侧段，并且所述排气旁管的轴线与所述排气管道的轴线成角度。
优选地，所述排气旁管的内径小于所述排气管道的内径；并且所述排气旁管的一端连接至所述外侧段的上部侧壁。
优选地，所述液压油箱还包括连接管和回气口，所述回气口形成于所述油箱壳体的顶部或上部，所述连接管的一端连接于所述回气口、另一端连接于所述排气旁路的另一端。
优选地，所述液压油箱还包括管路滤芯，所述管路滤芯位于所述连接管和/或所述排气旁路中。
优选地，所述回油盒还包括底板，所述回油滤芯形成为圆筒状、具有中央通道，所述回油滤芯的底部支承于所述底板，所述底板上形成有中央通孔，该中央通孔对应于所述中央通道的下端。
优选地，所述回油盒还包括用于将所述回油滤芯连接于所述底板的连接件。
优选地，所述回油盒还包括引油管道，该引油管道的一端伸入到所述中央通道中，另一端伸入到所述油箱腔体的最低液面位置的下方。
优选地，所述排气管道的内端延伸至所述回油盒壳体内部并且位于所述回油滤芯外部。
本发明还提供一种工程机械，该工程机械包括所述的液压油箱。
通过上述技术方案，液压油通过回油管进入到回油盒壳体内，由于回油管从回油盒壳体侧壁的回油口相对于圆筒段切向延伸出，当回油管内的液压油高速进入回油盒壳体的圆筒段内时，仅在回油管与回油盒壳体的连接处产生非常微弱的碰撞，液压油流速衰减很少，液压油继续在圆筒段内沿着圆筒段内壁做高速圆周运动，高速的液压油在圆筒段内产生离心力，由于油液的比重大于空气的比重，造成油液比气泡的离心力大，使液压油油滴从气相中甩出并粘附于回油盒壳体内壁面，并最终经回油滤芯过滤后滴落进入油箱腔体内；而气体离心力较小，则聚集于回油盒中央部位，大致朝向圆筒段的轴线运动，而由于顶盖处的结构改进，聚集到回油盒中央的气泡和空气可以通过顶盖中央的排气管道排出到油箱腔体外，由此，提高了液压油箱油气分离的能力，更好地消除混入液压油中的气泡，降低气泡对液压油箱、液压系统乃至整个装置的不利影响。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据现有技术的一种液压油箱的主视剖视图；
图2是图1中液压油箱的俯视结构示意图；
图3是根据本发明的一种实施方式的液压油箱的主视剖视图；
图4是图3中液压油箱的俯视结构示意图；
图5是图3中液压油箱的回油盒的顶盖的主视剖视图；
图6是图3中液压油箱的回油盒的顶盖的俯视图。
附图标记说明
现有技术：2’回油盒壳体；3’回油滤芯；5’油箱腔体；9’回油管；12’隔板；13’进油滤芯
本申请：1油箱壳体；2回油盒壳体；3回油滤芯；31中央通道；4顶盖；41排气管道；42盖板主体；43排气旁管；5油箱腔体；6管路滤芯；7连接管；8回气口；9回油管；10底板；11引油管道；12隔板；13进油滤芯
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在本发明中，需要理解的是，术语“背离”、“朝向”等指示的方位或位置关系与实际使用的方位或位置关系相对应；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。这些都仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明提供了一种液压油箱，包括油箱壳体1和回油盒，所述油箱壳体1内部形成有油箱腔体5、顶部设置有回油开口，所述回油盒包括顶盖4、回油盒壳体2、回油滤芯3和回油管9，所述顶盖4设置于所述回油开口处，所述回油盒壳体2从所述顶盖4的底部延伸至所述油箱腔体5内，所述回油滤芯3安装在所述回油盒壳体2内部，并且设置为所述回油盒壳体2内的液压油通过所述回油滤芯3进入所述油箱腔体5内，其中，所述顶盖4具有排气管道41，所述排气管道41的进气端连通至所述回油盒壳体2内部、出气端连通至所述油箱壳体1外部；所述回油盒壳体2包括至少位于上部的圆筒段，在所述圆筒段的侧壁上形成有回油口，所述回油管9的出口与所述回油口连通，且所述回油管9从所述回油口相对于所述圆筒段切向延伸设置。
在根据本发明的液压油箱中，液压油通过回油管9进入到回油盒壳体2内，由于回油管9从回油盒壳体2侧壁的回油口相对于圆筒段切向延伸出，当回油管9内的液压油高速进入回油盒壳体2的圆筒段内时，仅在回油管9与回油盒壳体2的连接处产生非常微弱的碰撞，液压油流速衰减很少，液压油继续在圆筒段内沿着圆筒段内壁做高速圆周运动，高速的液压油在圆筒段内产生离心力，由于油液的比重大于空气的比重，造成油液比气泡的离心力大，使液压油油滴从气相中甩出并粘附于回油盒壳体2内壁面，并最终经回油滤芯3过滤后进入油箱腔体5内；而气体离心力较小，则聚集于回油盒中央部位，大致朝向圆筒段的轴线运动，而由于顶盖4处的结构改进，聚集到回油盒中央的气泡和空气可以通过顶盖4中央的排气管道41排出到油箱腔体5外，由此，提高了液压油箱油气分离的能力，更好地消除混入液压油中的气泡，降低气泡对液压油箱、液压系统乃至整个装置的不利影响。
其中，优选情况下，所述排气管道41设置于顶盖4的中央位置，以更利于聚集的气体排出；回油盒壳体2的圆筒段具有圆柱形内壁，并且如图3所示，回油盒壳体2可以整个形成为圆筒的形式，但是可以理解的是，回油盒壳体2可以是具有其它甚至是不规则的限制，只要保证在回油盒壳体2的上部形成为圆筒形就可以(即形成为所述圆筒段)，而回油盒壳体2靠下部分可以具有任意适合的形状；并且对于所述圆筒段，可以理解的是，其垂直于轴线所截取的横截面可以为圆形，也可以为椭圆形或者圆锥形等其它具有弧形的形状。
并且，参见图2，可以理解的是，所述回油管9从所述回油口相对于所述圆筒段切向延伸出，意味着在所述进油管9背离所述回油盒壳体2侧的侧壁处，所述进油管9的内壁与所述回油盒壳体2的内壁相切，或者说进油管9的内壁与回油盒壳体2的内壁平滑过渡，这样有利于减小回油能量损失，提高液压油进入回油盒内的离心旋转速度，获得更好的油气分离效果；优选地，回油盒壳体2沿竖直方向延伸，所述圆筒段的轴线沿竖直方向延伸，而回油管9则沿水平方向延伸，从回油盒壳体2上的回油口延伸到液压油箱的外部。
参见图5和图6，本实施方式中，所述顶盖4还包括盖板主体42和排气旁管43，所述排气管道41具有延伸至盖板主体42外侧(盖板主体42外侧指盖板主体42背离所述回油盒壳体2一侧)的外侧段，所述排气旁管43的一端连接至所述外侧段，并且所述排气旁管43的轴线与所述排气管道41的轴线成角度。由此，汇集到回油盒壳体2中央轴线处的气体会先进入排气管道41，而后拐到排气旁管43内并从排气旁管43排出，在回油盒内压力较高，而排气旁管43的存在使得油气必须拐道后再排出，增加了油液排出阻力，因而有利于减少油液随空气或气泡溢出到油箱外。
进一步优选地，所述排气旁管43的内径小于所述排气管道41的内径，以进一步增加油液溢出阻力，减少油液随空气或气泡溢出到油箱外的溢出量，例如排气旁管43的内径可以小于所述排气管道41的内径的三分之一；并且，所述排气旁管43的一端连接至所述外侧段的上部侧壁，例如，所述排气旁管43的一端可以接近排气管道41的顶部，以进一步减少油液随空气或气泡溢出到油箱外的溢出量。参见图5和图6，排气管道41朝向油箱腔体5外的一端可以是盲端，排气旁管43连接到排气管道41的侧壁上，排气旁管43、排气管道41以及盖板本体42可以是一体形成的。
并且，所述排气管道41的内端(指排气管道41朝向回油盒壳体2的一端)延伸至所述回油盒壳体2内部并且位于所述回油滤芯3外部；优选地，为了提高排气效果，并避免与回油滤芯3和回油盒内的弹簧等产生干涉，排气管道41尽量朝向回油盒内延伸。顶盖4的盖板本体42则可以通过螺钉或者螺栓安装在油箱壳体1上。
在一些实施方式中，所述液压油箱还可以包括连接管7和回气口8，所述回气口8形成于所述油箱壳体1的顶部或上部，所述连接管7的一端连接于所述回气口8、另一端连接于所述排气旁路43的另一端，由此，从排气管道41排出的油气会通过连接管7和回气口8回到油箱腔体5内的液压油上部的气体空间中，由此可以油液随空气或气泡进入排气管道41后，会最终回到油箱腔体5内，从而减小油液泄漏损失。
进一步优选地，所述液压油箱还包括管路滤芯6，所述管路滤芯6位于所述连接管7和/或所述排气旁路43中，管路滤芯6对经过连接管7的油气进行过滤，保证液压油的清洁度。可以理解的是，连接管7代表管路，其可以仅包括一根管，或包括多根彼此连接的管；而管路滤芯6可以包括一个或者多个，可以设置在连接管路7内的任意位置，也可以在排气管路43内或端部；油箱壳体1在回气口8处可以安装有安装座，连接管7的一端连接至所述安装座；并且，顶盖4的盖板本体42则可以通过螺钉或螺栓安装在油箱壳体1上时，为了避免连接管7与所述螺钉或螺栓的干涉，连接管7的延伸方向避开所述螺钉或螺栓。
在一些实施方式中，所述回油盒还包括底板10，所述回油滤芯3形成为圆筒状、具有中央通道31，所述回油滤芯3的底部支承于所述底板10，所述底板10上形成有中央通孔，该中央通孔对应于所述中央通道31的下端；由此，液压油通过回油管9进入到回油盒壳体2和回油滤芯3之间的空间内，而后通过回油滤芯3过滤后进入所述中央通道31中，并最终从中央通道31排出。
参见图4，回油滤芯3通过压缩状态的弹簧而抵靠在底板10上，弹簧的上端抵着顶盖4、下端抵着回油滤芯3，回油滤芯3的底部抵靠着底板10，从而实现对回油滤芯3的限制。优选地，所述回油盒还包括用于将所述回油滤芯3连接于所述底板10的连接件，由此，可以有效避免回油滤芯3在高速油液的冲击下进行周向转动，增强回油滤芯3的稳定性，具体地，可以沿回油滤芯3的轴向间隔设置有多个连接件，将回油滤芯3固定于底板10，并且，回油滤芯3可以与圆筒状的回油盒壳体2同轴设置。
并且，参加图3，所述回油盒还包括引油管道11，该引油管道11的一端伸入到所述中央通道31中，另一端伸入到所述油箱腔体5的最低液面位置的下方；所述引油管道11的所述另一端可以具有椭圆形的端口，该椭圆形端口可通过在引油管道11的侧壁上斜切形成，以此方式，能够使引油管道11的过油面积扩大，从而提高通油量。
此外，所述液压油箱还可以包括通气阀、隔板和进油滤芯，通气阀可以设置在油箱壳体1的顶部，当油箱腔体5内的气压过大时，通气阀打开与大气相连，进行泄压；隔板位于油箱腔体5内，以将油箱腔体5至少在底部分割开来，回油盒的下端位于隔板的一侧，而进油滤芯位于隔板的另一侧，以通过隔板进一步增加油气在油箱腔体5内的扰动及滞留时间，以此来除去液压油中混合的气泡；并且，可以理解的是，液压油箱可以包括多个所述回油盒。
根据本发明的另一方面提供了一种工程机械，包括根据本发明的液压油箱。具体选择地，所述工程机械可以为挖掘机等。
在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式“”、“一些实施方式”、“例如”或“示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
