一种抗振液压油箱、工程机械及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种抗振液压油箱、工程机械及其控制方法，包括：括箱体、垂向隔板、U型耳板、水平耳板、安装梁、安装支座、橡胶油气阻尼器等部件。规定隔板、U型耳板与“日”字型结构支架结构位置关系，提高液压油箱模态及结构强度，避免因作业环境、作业工况改变引起的共振或低阶模态激发。同时提供一种抗振液压油箱的控制方法，通过检测车架与液压油箱的振动加速度，实时改变阻尼器的刚度与阻尼，来削弱液压油箱的垂向振动，其水平方向振动由环形橡胶空气部分进行削弱，此专利从结构及模态特性出发，切实提升部件低阶模态及强度，同时削弱油箱垂向及水平方向振动。水平方向振动。水平方向振动。

【技术实现步骤摘要】
一种抗振液压油箱、工程机械及其控制方法


[0001]本专利技术属于工程机械
，具体涉及一种抗振液压油箱、工程机械及其控制方法。

技术介绍

[0002]工程机械朝着高功率、多功能、高海拔方向发展，但随之产生的大冲击、强振动造成液压油箱等系统部件疲劳故障问题突显。液压油箱是整车的动力系统的主要部件，其疲劳寿命对于车辆运行至关重要。但其常在围板、内隔板、底部安装梁等处发生母材及焊缝开裂或断裂，进而引起液压油泄漏、车辆停工，对环境、车辆以及客户评价造成影响。
[0003]目前工程机械所使用的液压油箱一般通过螺栓与车架硬连接，其内隔板与液压油箱箱体通过焊接方式直接连接。现有技术的缺点：1）液压油箱主要结构都是焊接固定的，结构简单，强度不足，易因动力总成和作业装置振动激励发生共振；2）液压油箱设计过程中未充分考虑因液压泵吸油和液压系统回油引起的油箱内空气压力交变变化，增加了液压油箱内围板处的交变应力；3）液压油箱内隔板与液压油箱箱体直接焊接连接，由于两者均属于薄板件，焊接产生的热变形易造成焊接应力集中，进而成为断裂危险点；4）因液压油箱与车架直连，振源激励能够直接传递至液压油箱，造成其振动疲劳故障。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种一种抗振液压油箱、工程机械及其控制方法，为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供了提供一种抗振液压油箱，包括：液压油箱箱体；日字形底座，所述日字形底座连接在所述液压油箱箱体底部；所述日字形底座与液压油箱箱体底部通过焊接连接，在液压油箱箱体内对应日字横梁上方安装垂直隔板，所述垂直隔板与液压油箱底部通过耳板连接。
[0005]以上设置的效果：通过底部设计的日字形安装梁，安装梁与液压油箱底部通过垫板连接，在液压油箱内对应日字横梁上方安装垂直隔板，垂直隔板与液压油箱底部通过垫板连接，进一步提高液压油箱固有模态，避免因作业环境、作业工况改变引起的液压油箱共振或低阶模态激发。
[0006]进一步的，所述垂直隔板包括从左到右依次对应所述日字形底座的三根横梁的垂直隔板一、垂直隔板二和垂直隔板三；所述耳板包括U型耳板一、垂直耳板和U型耳板二；
所述垂直隔板一通过U型耳板一与所述液压油箱箱体连接；所述垂直隔板二通过垂直耳板于水平耳板与所述液压油箱箱体连接；所述垂直隔板三通过U型耳板二与所述液压油箱箱体连接；进一步的，所述垂直隔板一5与U型耳板一8通过焊接方式连接，U型耳板一8和液压油箱箱体1焊接方式连接所述U型耳板一位于两根纵梁上方，且耳板宽度为纵梁宽度2倍；垂直隔板一5位于U型耳板一8上方，垂直隔板一5高度为液压油箱箱体1高度的1/4。
[0007]所述垂直隔板三7和U型耳板二11与垂直隔板一5和U型耳板一8布置方式一致，以液压油箱箱体1轴向为中心轴，呈对称分布。
[0008]以上设置的效果：垂直隔板二6与水平耳板9，垂直耳板10通过焊接方式连接，经优化分析，在不影响隔板的振动疲劳可靠性的情况下，进行减重优化。增宽U型耳板，且耳板宽度为纵梁宽度2倍，用于降低焊接热变形及焊接残余应力对焊缝位置振动疲劳寿命的影响，最终提高液压油箱底部整体连接强度，提升一阶振动模态。
[0009]进一步的，所述垂直隔板均为带孔隔板。
[0010]以上设置的效果：不影响隔板的振动疲劳可靠性的情况下，进行减重优化进一步的，还包括：橡胶油气阻尼器，所述橡胶油气阻尼器设置在日字形底座与车架之间，用于实现液压油箱与车架的软连接。
[0011]橡胶油气阻尼器动力站，用于为橡胶油气阻尼器实时提供高压油液补充；所述橡胶油气阻尼器动力站包括阀块、微型电机泵以及集成在所述阀块内的单向阀组、分流阀、高速开关阀、比例安全阀和皮囊式蓄能器阀；所述阀块与液压油箱箱体底部通过螺栓连接；所述橡胶油气阻尼器通过所述单向阀组连接所述分流阀的输出口；所述分流阀的输入口分别连接皮囊式蓄能器阀、高速开关阀的出口以及比例安全阀的入口；所述高速开关阀的入口连接所述微型电机泵的出口；所述比例安全阀的出口连接所述微型电机泵的入口。
[0012]以上设置的效果：安装者根据车辆自身作业特性进行实时主动控制安装橡胶油气阻尼器的弹性主轴方向，其安装橡胶油气阻尼器的径向方向可有橡胶空气阻尼部分进行减振。
[0013]进一步的，还包括用于采集各橡胶油气阻尼器附近车架与液压油箱加速度值的加速度传感器以及分别与皮囊式蓄能器阀、高速开关阀、微型电机泵、比例安全阀以及加速度传感器连接的控制器，所述控制器用于执行以下步骤：步骤A：若相关传感器均正常工作，则继续工作，否则停止工作；步骤B：检测皮囊式蓄能器阀压力信号；判定蓄能器压力值是否大于最低设定压力值，若是，则启动高速开关阀，并启动微型电机泵；若否，则进入循环步骤B；判定蓄能器压力值是否大于最低设定压力值，若是，则关闭高速开关阀，并关闭微型电机泵；若否，则进入循环步骤B；步骤C：检测每个橡胶油气阻尼器附近车架与液压油箱加速度值，并进行比较，判
定两者差值是否大于设定阈值，若是则控制比例安全阀动作，使车架加速度与液压油箱加速度差值减小；若否，则进入循环步骤C；步骤D：检测每个橡胶油气阻尼器附近车架与液压油箱加速度值，并进行比较，判定两者差值是否小于于设定阈值，若是则控制高速开关阀动作，并控制微型电机泵启停，使车架加速度与液压油箱加速度差值减小；若否，则进入循环步骤D；步骤E：检测每个橡胶油气阻尼器附近车架与液压油箱加速度值，判定两者是否大于设定安全值，若是则控制比例安全阀至安全值后停止动作，并控制高速开关阀动作，控制微型电机泵停止；若否，则进入循环步骤E。
[0014]进一步的，所述单向阀组，分流阀，高速开关阀，比例安全阀，微型电机泵，皮囊式蓄能器阀均与阀块通过螺纹连接；所述阀块与橡胶油气阻尼器通过液压油管连接。
[0015]进一步的，所述日字形底座3为封闭的“日”字型结构，且其三根横梁与两根纵梁长度比约为08：1；所述油箱日字形底座3下部设有6个安装孔，用于放置橡胶油气阻尼器4。
[0016]橡胶油气阻尼器4的弹性主轴方向根据车辆自身作业特性进行选择。车辆载荷主要是上下作用时,选择轴向弹性主轴；车辆左右或前后晃动时,选择径向弹性主轴。
[0017]进一步的，所述环形橡胶空气阻尼装置包括环形连接法兰、阻尼器缸体和环形橡胶空气阻尼装置；所述环形橡胶空气阻尼装置与环形连接法兰，阻尼器缸体通过硫化方式连接环形橡胶空气阻尼装置。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种工程机械，包含第一方面所述的抗振液压油箱。
[0019]第三方面，本专利技术提供一种抗振液压油箱的控制方法，基于一种抗振液压油箱，所述抗振液压油箱包括：液压油箱箱体；日字形底座，所述日字形底座连接在所述液压油箱箱体底部；橡胶油气阻尼器，所述橡胶油气阻尼器设置在日字形底座与车架之间，用于实现液压油箱与车架的软连接；橡胶油气阻尼器动力站，用于为橡胶油气阻尼器实时提供高压油液补充；加速度传感器：用于采集各橡胶油气阻尼器附近车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗振液压油箱，其特征在于，包括：液压油箱箱体；日字形底座，所述日字形底座连接在所述液压油箱箱体底部；所述日字形底座与液压油箱箱体底部通过焊接连接，在液压油箱箱体内对应日字横梁上方安装垂直隔板，所述垂直隔板与液压油箱底部通过耳板连接。2.根据权利要求1所述的抗振液压油箱，其特征在于，所述垂直隔板包括从左到右依次对应所述日字形底座的三根横梁的垂直隔板一、垂直隔板二和垂直隔板三；所述耳板包括U型耳板一、垂直耳板和U型耳板二；所述垂直隔板一通过U型耳板一与所述液压油箱箱体连接；所述垂直隔板二通过垂直耳板于水平耳板与所述液压油箱箱体连接；所述垂直隔板三通过U型耳板二与所述液压油箱箱体连接。3.根据权利要求2所述的抗振液压油箱，其特征在于，所述垂直隔板一与U型耳板一通过焊接方式连接，U型耳板一和液压油箱箱体焊接方式连接所述U型耳板一位于两根纵梁上方，且耳板宽度为纵梁宽度倍；垂直隔板一位于U型耳板一上方，垂直隔板一高度为液压油箱箱体高度的1/4；所述耳板宽度为纵梁宽度2倍；所述垂直隔板三和U型耳板二与垂直隔板一和U型耳板一布置方式一致，以液压油箱箱体轴向为中心轴，呈对称分布。4.根据权利要求1所述的抗振液压油箱，其特征在于，所述垂直隔板均为带孔隔板。5.根据权利要求1所述的抗振液压油箱，其特征在于，还包括：橡胶油气阻尼器，所述橡胶油气阻尼器设置在日字形底座与车架之间，用于实现液压油箱与车架的软连接；橡胶油气阻尼器动力站，用于为橡胶油气阻尼器实时提供高压油液补充；所述橡胶油气阻尼器动力站包括阀块、微型电机泵以及集成在所述阀块内的单向阀组、分流阀、高速开关阀、比例安全阀和皮囊式蓄能器阀；所述阀块与液压油箱箱体底部通过螺栓连接；所述橡胶油气阻尼器通过所述单向阀组连接所述分流阀的输出口；所述分流阀的输入口分别连接皮囊式蓄能器阀、高速开关阀的出口以及比例安全阀的入口；所述高速开关阀的入口连接所述微型电机泵的出口；所述比例安全阀的出口连接所述微型电机泵的入口。6.根据权利要求5所述的抗振液压油箱，其特征在于，还包括用于采集各橡胶油气阻尼器附近车架与液压油箱加速度值的加速度传感器以及分别与皮囊式蓄能器阀、高速开关阀、微型电机泵、比例安全阀以及加速度传感器连接的控制器，所述控制器用于执行以下步骤：步骤A：若相关传感器均正常工作，则继续工作，否则停止工作；步骤B：检测皮囊式蓄能器阀压力信号；判定蓄能器压力值是否大于最低设定压力值，若是，则启动高速开关阀，并启动微型电机泵；若否，则进入循环步骤B；判定蓄能器压力值是否大于最低设定压力值，若是，则关闭高速开关阀，并关闭微型电机泵；若否，则进入循环
步骤B；步骤C：检测每个橡胶油气阻尼器附近车架与液压油箱加速度值，并进行比较，判定两者差值是否大于设定阈值，若是则控制比例安全阀动作，使车架加速度与液压油箱加速度差值减小；若否，则进入循环步骤C；步骤D：检测每个橡胶油气阻尼器附近车架与液压油箱加速度值，并进行比较，判定两者差值是否小于于设定阈值，若是则控制高速开关阀动作，并控制微型电机泵启停，使车架加速度与液压油箱加速度差...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，庄超，宋士超，
申请(专利权)人：江苏徐工国重实验室科技有限公司，
类型：发明
国别省市：