CN111828122A - 一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱。包括油箱箱体，所述油箱箱体内设有吸油区和供油区，所述吸油区位于中心区域，所述供油区围绕吸油区的外部，所述吸油区中心布置油泵吸油管，所述吸油区底部设有向吸油区单向打开的单向进油口，所述油箱箱体外部底部设有放油口；所述供油区包括第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区，所述第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区之间通过底部通孔和顶部空间彼此连通；所述第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区在吸油区的外侧并围绕吸油区，通过单向进油口和顶部空间与吸油区连通。本发明结构简单，成本低，性能可靠。

Description

一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱

技术领域

本发明属于液压机械技术领域，具体涉及一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱。尤其适用于对油压和流量稳定性要求较高的场合，可用于在船体倾斜摇摆等恶劣海况下确保油泵稳定吸油。

背景技术

大型船用设备的润滑油站在设备运行期间通常需要不间断为设备供润滑油，而油压不稳或流量不足可能造成设备振动加剧、发热、噪音、疲劳等损伤。

典型的船用油站油箱为开式油箱，主要由箱体及其附件组成，它的液面与大气相通，有利于油箱内油液快速散热。然而，现有的船用开式油箱普遍存在以下缺点：①在遇到恶劣海况船体出现大幅度倾斜和摇摆时，容易造成油泵吸空，从而造成润滑油供油压力和流量不稳定，给设备安全运行造成一定的危害；②油箱容积较大时，自由液面较大、油箱充液比较小，不利于油箱内油液重心稳定；③吸油口与回油口未作物理隔离，不利于油液中气泡分离和杂质沉淀，尤其在油液晃动的条件下容易造成污染物泛起富集；④油箱底部水平，排污时不利于沉淀污垢的彻底排出。因此，需研究设计一种新的开式油箱，以使其在船体摇晃的情况下，仍能正常保障油泵吸油进而解决油泵吸空供油不足导致油路压力和流量不稳定的问题，同时优化油箱排污和油液循环结构，提高在油箱晃动条件下的油液自净能力。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述大型舰用油箱在恶劣海况下容易因油液摇晃产生油泵吸空，导致系统油压不稳、振动加剧等问题，提供一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，能有效解决现有开式油箱在船体倾斜摇摆时因油泵吸空而无法稳压稳流的问题。

本发明采用的技术方案是：一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，包括油箱箱体，所述油箱箱体内设有吸油区和供油区，所述吸油区位于中心区域，所述供油区围绕吸油区的外部，所述吸油区中心布置油泵吸油管，所述吸油区底部设有向吸油区单向打开的单向进油口，所述油箱箱体外部底部设有连通至供油区的放油口；所述供油区包括第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区，所述第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区之间通过底部通孔和顶部空间彼此连通，系统回油管插入第一供油区或第二供油区或第三供油区或第四供油区(系统回油管按照就近原则插入任一供油区)，并与油泵吸油管相互隔离；所述第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区在吸油区的外侧并围绕吸油区，通过单向进油口和顶部空间与吸油区连通。

进一步优选的结构，所述油箱底部为对角倾斜的形式。

通过上述各结构和部件的相互配合，可实现油箱在跟随载体大幅度摇摆、倾斜时，吸油区重心始终保持稳定，油泵吸油口始终被油液浸没。

进一步优选的结构，所述吸油区为围绕油泵吸油管在油箱箱体底部的一个筒形区，高度低于油箱最高液面，在筒形区每个侧壁低于油泵吸油管口的位置各开口设置向筒内单向打开的单向进油口。保证筒内的油只能被油泵吸走，并得到外部油液的补充而不能流出筒外。

进一步优选的结构，所述第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区的底面分别向其公共角倾斜，并在两个倾斜角正对通孔位置分别设置放油口。便于清洗油箱时放尽油箱内的污油。

进一步优选的结构，所述吸油区高度低于油箱最高液面。

进一步优选的结构，所述单向进油口的下边沿设有配重块。在油箱倾斜时，依靠自身重力主动打开单向进油口，使外部油液补充进吸油区，同时在油箱反向倾斜时，也可依靠自身重力主动关闭单向进油口，并在吸油区油液压力作用下保持闭合密实状态，使内部油液不流出吸油区。

进一步优选的结构，所述吸油区包括彼此相连且与油箱底部生根焊接的侧面筒壁。

进一步优选的结构，所述第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区通过四个固定挡板将吸油区外壁和油箱内壁连接，且固定挡板高度为与吸油区同高并与油箱底部焊接。使得在舰船倾斜摇摆的情况下，至少有一个供油区的油液能沿着固定挡板的斜面汇聚到吸油区外壁，并通过单向进油口补充到吸油区，进而实现了油箱倾斜时低液位向高液位的逆向补充，从而保证船体无论是在倾斜或是摇摆的条件下都能为吸油区正常补油。

进一步优选的结构，所述通孔位于所述第一供油区、第二供油区、第三供油区、第四供油区固定挡板靠近油箱外壁的下底边。保证油路的连通，确保供油区始终在同一液位，从而既避免了舰船长时间单向倾斜摇摆时单一侧供油区油量不足的问题，同时又避免了供油区向吸油区供油时通过通孔向其余供油区分流造成供油量不足的问题。

本发明包括开放式的位于中心区域吸油区和围绕吸油区的供油区，供油区负责在油箱倾斜或中心区液面下降时向吸油区补充油液，以确保吸油区液位始终不低于供油区以及油泵吸油口。油箱在跟随载体大幅度摇摆、倾斜时，吸油区重心始终保持稳定，吸油口始终被油液浸没，保证油泵不会吸空。本发明结构简单，成本低，性能可靠，满足了舰船、特种车辆、特种机械对液压系统、润滑系统以及燃油油箱的各项工作要求。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过对吸油区、供油区结构及相互装配关系的研究和设定，有效抑制了油箱内油液非线性晃动的产生，并使得油箱在跟随载体大幅度摇摆、倾斜时，吸油区重心始终保持稳定，油泵吸油口始终被油液浸没，从而保证油泵不会吸空。

2.本发明供油区通过固定挡板将吸油区外壁和油箱外壁连接，使得在舰船倾斜摇摆的情况下，至少有一个方向供油区的油液能沿着固定挡板的斜面汇聚到吸油区外壁，并通过单向进油口补充到吸油区，进而实现了油箱倾斜时低液位向高液位的逆向补充，从而保证船体无论是在纵倾或是横倾的条件下都能为吸油区正常补油。

3.本发明设有单向进油口，提高了吸油区的充液比，实现了吸油区油液的自动补充与保持。

4.本发明设有供油区通孔，实现了油路的相互连通，确保供油区始终在同一液位，从而避免了舰船长时间单向倾斜摇摆时单一侧供油区油量不足的问题，同时避免了供油区向吸油区供油时通过通孔向其余供油区分流造成供油量不足的问题。

5.本发明将回油区和吸油区分开，采用通孔将各供油区连通的结构，减慢了回油流速、减少回油冲击搅拌作用，相比传统油箱更加有利于油液中气泡分离和杂质沉淀，同时也使油箱的结构强度得到加强。

6.本发明所述吸油口既可一泵专用也可多泵共用，均能保证其功能实现。

附图说明

图1是现有开式油箱结构示意图；

图2是本发明倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱结构示意图；

图3是本发明油箱倾斜时单向进油口打开情况示意图；

图4是本发明具有两个吸油口的倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱示意图。

其中，1-第一供油区、2-第二供油区、3-第三供油区、4-第四供油区、5-吸油区、6-油泵吸油管、7-单向进油口、8-通孔、9-放油口、10-配重块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，现有的开式油箱包括油箱箱体3、设于油箱箱体3外部上的放油口2和设于油箱箱体3内的吸油管1。

如图2-4所示，本发明包括油箱箱体，油箱箱体内设有吸油区5和供油区，吸油区5位于中心区域，供油区围绕吸油区5的外部，吸油区5中心布置油泵吸油管6，吸油区5底部设有向吸油区5单向打开的单向进油口7，油箱箱体外部底部设有连通至供油区的放油口9；供油区包括第一供油区1、第二供油区2、第三供油区3、第四供油区4，第一供油区1、第二供油区2、第三供油区3、第四供油区4之间通过底部通孔8和顶部空间彼此连通，系统回油管插入第一供油区1或第二供油区2或第三供油区3或第四供油区4，并与油泵吸油管6相互隔离；第一供油区1、第二供油区2、第三供油区3、第四供油区4在吸油区5的外侧并围绕吸油区5，通过单向进油口7和顶部空间与吸油区5连通；油箱底部为对角倾斜的形式。

吸油区5为围绕油泵吸油管6在油箱箱体底部的一个筒形区，高度低于油箱最高液面，在筒形区每个侧壁低于油泵吸油管6口的位置各开口设置向筒内单向打开的单向进油口7。单向进油口7只能向吸油区5单向打开。保证吸油区5的油只能通过单向进油口7得到外部补充而不能通过单向进油口7流出吸油区5外。

第一供油区1、第二供油区2、第三供油区3、第四供油区4的底面分别向其公共角倾斜，并在两个倾斜角正对通孔8位置分别设置放油口9。便于清洗油箱时放尽油箱内的污油。

吸油区5高度低于油箱最高液面。

单向进油口7的下边沿设有配重块10。在油箱倾斜时，依靠自身重力主动打开单向进油口7，使外部油液补充进吸油区5，同时在油箱反向倾斜时，也可依靠自身重力主动关闭单向进油口，并在吸油区5油液压力作用下保持闭合密实状态，使内部油液不流出吸油区。

吸油区5包括彼此相连且与油箱底部生根焊接的侧面筒壁。

第一供油区1、第二供油区2、第三供油区3、第四供油区4通过四个固定挡板将吸油区5外壁和油箱内壁连接，且固定挡板高度为与吸油区5同高并与油箱底部焊接。使得在舰船倾斜摇摆的情况下，至少有一个供油区的油液能沿着固定挡板的斜面汇聚到吸油区外壁，并通过单向进油口补充到吸油区，进而实现了油箱倾斜时低液位向高液位的逆向补充，从而保证船体无论是在倾斜或是摇摆的条件下都能为吸油区正常补油。

通孔8位于第一供油区1、第二供油区2、第三供油区3、第四供油区4固定挡板靠近油箱外壁的下底边。既保证油路的连通，又保证在倾斜摇摆工况下，与船体倾斜摇摆方向相反位置的供油区的油液能沿着固定挡板的斜面汇聚到吸油区外壁，并通过活页窗口补充到吸油区，而不被其余供油区所分流，从而保证供油区补充油量的充足，实现低油位向高油位逆向补充，使油泵无论是在纵倾或是横倾甚至油箱平均油位低于油泵吸油口高度的条件下都能正常吸油。

本发明还可拓展为具有主泵和备泵结构或多个吸油口的油箱。例如，对于有主泵和备泵的油箱，可在油箱中间焊接1块底部不与油箱底部相连的隔板，将油箱分为大小相等的2个区域，在此2个区域中，再分别按照前述结构进行内部设计即可，如图4所示，由于隔板底部不与油箱底部相连，能够可靠保证油箱内各区域间油路互相连通。如此，系统回油管无论位于哪一区域均可保障各供油区液位一致。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，包括油箱箱体，其特征在于：所述油箱箱体内设有吸油区(5)和供油区，所述吸油区(5)位于中心区域，所述供油区围绕吸油区(5)的外部，所述吸油区(5)中心布置油泵吸油管(6)，所述吸油区(5)底部设有向吸油区(5)单向打开的单向进油口(7)，所述油箱箱体外部底部设有连通至供油区的放油口(9)；所述供油区包括第一供油区(1)、第二供油区(2)、第三供油区(3)、第四供油区(4)，所述第一供油区(1)、第二供油区(2)、第三供油区(3)、第四供油区(4)之间通过底部通孔(8)和顶部空间彼此连通，系统回油管插入第一供油区(1)或第二供油区(2)或第三供油区(3)或第四供油区(4)，并与油泵吸油管(6)相互隔离；所述第一供油区(1)、第二供油区(2)、第三供油区(3)、第四供油区(4)在吸油区(5)的外侧并围绕吸油区(5)，通过单向进油口(7)和顶部空间与吸油区(5)连通。

2.根据权利要求1所述的一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，其特征在于：所述油箱底部为对角倾斜的形式。

3.根据权利要求1所述的一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，其特征在于：所述吸油区(5)为围绕油泵吸油管(6)在油箱箱体底部的一个筒形区，高度低于油箱最高液面，在筒形区每个侧壁低于油泵吸油管(6)口的位置各开口设置向筒内单向打开的单向进油口(7)。

4.根据权利要求1或2所述的一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，其特征在于：所述第一供油区(1)、第二供油区(2)、第三供油区(3)、第四供油区(4)的底面分别向其公共角倾斜，并在两个倾斜角正对通孔(8)位置分别设置放油口(9)。

5.根据权利要求1所述的一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，其特征在于：所述吸油区(5)高度低于油箱最高液面。

6.根据权利要求1所述的一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，其特征在于：所述单向进油口(7)的下边沿设有配重块(10)。

7.根据权利要求1所述的一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，其特征在于：所述吸油区(5)包括彼此相连且与油箱底部生根焊接的侧面筒壁。

8.根据权利要求1所述的一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，其特征在于：所述第一供油区(1)、第二供油区(2)、第三供油区(3)、第四供油区(4)通过四个固定挡板将吸油区(5)外壁和油箱内壁连接，且固定挡板高度为与吸油区(5)同高并与油箱底部焊接。

9.根据权利要求8所述的一种倾斜摇摆状态下防油泵吸空的开式油箱，其特征在于：所述通孔(8)位于所述第一供油区(1)、第二供油区(2)、第三供油区(3)、第四供油区(4)固定挡板靠近油箱外壁的下底边。

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