油箱液体增压器的结构与性能分析

　　1 概述

　　增压装置在机械工程中具有广泛的应用,但因使用领域和目的不同,增压装置的类型也是多种多样的。例如:在内燃机中,采用了涡轮增压技术来提高空气和燃料的混合比,从而大幅度提高发动机的输出功率,节约能源且减少污染,改善了发动机的燃烧特性,满足了高标准的排放要求;而在液压与气动技术中,为了实现系统回路对作用力放大的要求,出现了由低压向高压或超高压转换的增压装置,如利用增压缸内活塞的面积差提供高压的增压装置等。本文则介绍一种新型的用于提高液压泵自吸性能、降低吸油噪声的闭式油箱增压器,其主要功能是提高闭式油箱的绝对压力以及液压泵的入口压力。

　　2 增压器的结构原理

　　该增压器作为一种新型的液压附件装配在液压油箱上,要求原主油箱完全密闭,并具有一定的承压能力,并在该封闭油箱旁另设很小的开式副油箱。结构简图如图1所示。

　　将增压器安装在封闭油箱上,油箱的总体部分对外的油路连接与普通的开式油箱类似。共有4种油路:1)液压系统的主回油路1,即作功完成后液压执行元件所排出的油液流回封闭油箱的油路;2)系统泄油2,系统中的各路泄油流经该管路后到达开式副油箱,然后由动力回油单元将泄油抽入封闭油箱;3)出油管路3,系统主液压泵通过该管路将封闭油箱内的油液吸出,注入整个系统,为该系统提供动力和润滑;4)主、副油箱之间的内部连接管路4,该管路完成了将开式副油箱内的低压泄油抽入封闭主油箱的功能,以维持主油箱内油液量的稳定,确保其压力恒定并保证系统的正常工作。

　　如图1所示,从结构上看,该增压器又可分为两部分:1)活塞增压装置。其活塞与主油箱内液面直接接触,在弹簧力的作用下,对主油箱内油液加压,提高油液的绝对压力,只要压力值稍微提高,即可满足压力供油的要求,这一点后面将详细叙述;2)动力式泄油回收液压单元。该部分借助于回油背压的动力,将泄油从副油箱抽入主油箱,并切断主油箱与其他部分之间的反向回流,以维持封闭油箱内的压力恒定,保持动态平衡。该功能主要是通过并联泵和方向阀的集成块来实现的。工作时,主油箱上安装的活塞增压装置,通过调整弹性元件来改变活塞的位置,使活塞对油液加压,这样,主油箱的压力便高于大气压,直至达到设计所要求的压力值。与此同时,主油箱供给系统主泵的压力也相应得到提高,高于大气压,从而达到主油箱及液压泵吸油口增压的目的。而系统的主回油将经过管路1,注入动力回油单元4,返回主油箱。同时,回油在回流过程中,依靠背压提供的能量,通过单元4将副油箱内积聚的泄油抽入主油箱,以补充主油箱内油液的损失。