一种多种结抅带外接气源有油位控制的囊式蓄能器制造技术

本定稿提供五种结构的囊式蓄能器；都带外供气源和油量信号控制，有以横向伸缩变形贮能的、有胶囊可整体取出原位更换的、有横、纵向变形贮能的、有拉杆定、变容量控制的等不同结构的蓄能器。工作原理以胶囊横向变形或以横变为主纵变为辅实现贮能的。胶囊直径为缶径的一半，两端固定并开口，或一端为闭口，两头厚逐步向中部减薄的结构。胶囊将油与气隔开，囊内通气，囊外通油，利用油、气体积交替变化实现气体压力变化进行能量转换，达到贮、放能目的。缺油时都有自动报警装置。进出油有磁性过滤。优点设备结构简单，造价更便宜，加工制造维护方便，反应更灵敏，都有报警装置，能实现智能化控制，适用于大容量贮能和闭环液压平衡系统。

【技术实现步骤摘要】
一种多种结抅带外接气源有油位控制的囊式蓄能器
本定稿涉及多种结抅带外接气源的囊式蓄能器，用于气动、液压、机械等传动中，属于气动、液压、机电，气、液平衡节能领域。
技术介绍
目前各生产领域，有大量升降载荷运动的场合，工程中大量采用液压传动和控制。之前，为了控制大惯量物体升降运动状态的快速平稳以及精确定位，工程技术人员在液压控制方面想了很多办法，也取得了较满意的效果。但是由于各行业和各设备在使用中因载荷的特点、任务目的、工艺要求和控制不同，目前在包含有物件升降或摆动运动的液压系统中，每次运动下降或摆动时的势能没被广泛充分利用起来，大多都还被转化为热能损失掉了，这不仅是能源的浪费，还需要用户不得不增加液压系统对介质进行冷却增加附加设备和消耗能源，以控制系统油温，尤其在步进加热炉、工程机械等多领域液压传动中，对频繁升降运动的重载场合。现今如步进加热炉、工程机械等液压传动系统虽有用变频液压泵电机系统，液压恒压变量泵的使用或是物体下降时采用差动回路等方面做了一些工作，但是物体下降势能的回收始终没有全部利用。必须采用液能转换器-蓄能器，实现贮能与放能转换作用，它已是非常成熟且广泛用于液压传动中，其门类众多，但用于贮能者主要还是活塞和囊式蓄能器。作为贮能和液压平衡用的大容量蓄能器，只有活塞蓄能器，适于大容量的液压贮能和平衡场合，目前正在广为使用的另一种为囊式蓄能器，它只适用于小容量场合。因它气、液压源集于一个封闭的有限容器内，相对贮存较稳定的贮能量有限，否则压差较大，节能受限，它与气源的容量大小密切有关。目前广泛使用的囊式蓄能器它有很多优点；气、液由胶囊隔开，不漏气，无气穴和系统爬行现象；惯性冲击小，压力波动小；反应灵敏；设备制造简单，缶体等不需精致加工，附属设备少，维护容易；造价低，安裝容易，充气方便。其缺点主要是橡胶胶囊寿命较低，这是很致命的弱点，不能用于大型贮能平衡系统，其气、液比受固定容器限制不能做得很大，受胶囊强度等的限制，如用多个蓄能器并联使用来实现有容量平衡系统，(生产中有用的)又受压力波动和各个蓄能器变形不同，各个蓄能器寿命不同，如其中一个囊式蓄能器损坏就影响整个系统的生产。现用囊式蓄能器贮能通过胶囊横、纵双向体积变化来产生能量转换达到贮能目的，因胶囊与筒壁横向间隙小，在压力作用下胶囊首先接触筒壁，又由于缶筒是用旋压加工成型，内表面不便机加工，表面粗糙，当高压气源使胶囊压贴缶筒时，产生一个很大的侧向正压力，再因接触面粗糙，橡胶体摩擦系数又较大，缶筒与胶囊之间虽有液压油起润滑作用，但在囊体纵向伸长时，在一定长度上必会产生较大的摩擦力，对胶囊产生很多严重的后果。最主要是影响胶囊原是该设备薄弱部件，由于反复在较粗糙的筒壁上摩擦损伤，更是缩短其使用寿命，同时气、液间由于增加了附加摩擦力，胶囊气、液间压差加大，灵敏度也受影响。传统胶囊蓄能器都是封闭式胶囊，其制作接合口面也是一个易破裂的薄弱环节。目前广泛使用的这种囊式蓄能器结构，主要用于稳压，吸收液压冲击，消除脉动，降纸噪音，小型回收能量，即使这样在某些場合，有些结构也没能完全实现上述目的。要作贮能平衡升降能作用，受结构等诸多因素影响和限制，在大容量液压平衡系统中使用更受限。
技术实现思路
本定稿要解决的技术问题是：目前广泛使用的囊式蓄能器结构在大容量贮能和液压平衡系统中使用受限；要提供外供气源、改变用模向变形贮能机理、提高胶囊使用寿命、方便制维护、进出油口设磁过滤装置和加装传感器实现无油时智能化控制。本定稿提供解决的技术问题有五个方案，综述如下：为了解决上述技术问题，本定稿的第一个技术方案是提供了一种带外供气源胶囊两端固定横向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，包括两端开口并固定于缶筒两端的胶囊；胶囊内表面平滑，利于加工，胶囊的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块。进气端胶囊开口末端的球形体圆块压嵌在通气组件槽口内；胶囊直径为缶筒内径约一半，其两端都做成端口较厚，逐步在一定距离上向中间减薄，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件外圆周面上装有密封圈和挡圈；通气组件上端车有细牙螺纹，利用双螺母将通气组件压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒上；通气组件与缶筒轴向之间有一定间隙，对胶囊开口端的球形体圆块起压紧防脱落和起一定密封作用，通气组件设有进出气口，直接连接囊式蓄能器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗。进油端胶囊开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊导向带弧面形的导向块的槽口内，压在菌形头座上，菌形头座与导向块之间设一定的轴向间隙，对胶囊的球形体圆块有一定压缩变形量，用沉头螺钉将胶囊压紧，达到固定胶囊并起到密封作用；菌形头座与导向块与胶囊接触面都制成弧面形，保证胶囊横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向块和弹簧片通过螺栓、螺母压固于底盖上；螺栓滑杆经滑杆定位套通过螺母固定在弹簧片上；底盖进出油口处设有磁性圆环，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质；底盖上设有进出油口，底盖通过螺栓螺母垫圈拧固于无缝钢管另一端车制有细牙螺纹的缶筒螺母上，底盖与缶筒之间设密封圈和挡圈密封；在底座上设有传感器，当高压油排空后，胶囊内气源充满，压向导向座面上略高于导向座面的螺栓滑杆，使其压缩弹簧片变形，给传感器发出信号，提醒和控制该向蓄能器内充油了。优选地，所述胶囊两端口较厚，逐步在一定距离上向中部减薄，有利均匀向中间张缩变形贮能和保护气口被堵。优选地，所述胶囊两端未端制成球形体圆块，对开有槽口的通气组件及导向座将所述胶囊未端球形体圆块压嵌在入其内，利于紧固和密封。优选地，所述底盖进出油口处设有磁性圆环，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质。优选地，所述缶筒用于安装所述通气组件的一端用无缝钢管旋压成型，便于安装所述通气组件和其上设通气口，另一端为开口便于缶筒内部加工处理，其外部车制螺纹便于拆装，底盖上设有传感器。本定稿的第二个技术方案是提供了一种带外供气源胶囊两端开口带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器。本方案进油端前的元件结构完全与方案1相同，在此表述从略。进油端胶囊开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊导向带弧面形的导向块的槽口内，压在菌形头座上，菌形头座与导块之间设有一定的轴向间隙，并对胶囊的球形体圆块有一定的压缩变形量，用沉头螺钉将胶囊压紧，达到固定胶囊并起到密封作用；菌形头座与导向块与胶囊接触面都制成弧面形，保证胶囊横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向块平面均布120度上，有宽度为20mm纵向凸块滑靠缶简面上，对导向块座伸缩起导向作用，使四周进出油间隙相同，目的为了使胶囊在受力时三维伸缩变形一致，因而实现主要是横向均匀变形加纵向变形贮能，优于传统蓄能器主要靠纵向伸缩变形贮能：菌形头座、导向块、橡胶缓冲垫、压板和磁性圆环通过螺栓螺母垫圈拧固成一体，称为胶囊综合体，胶囊综合体根据需要可纵向自由移动，实现横、纵向伸缩变形达到贮能目的；当移动到橡胶缓冲垫触到缶筒底部的底盖时，该时胶囊综本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带外供气源胶囊两端固定横向涨伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，包括两端开口并固定于缶筒(5)两端的胶囊(6)；胶囊(6)内表面平滑，利于加工，胶囊(6)的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块；/n进气端胶囊(6)开口末端的球形体圆块压嵌在通气组件(4)槽口内；胶囊(6)直径为缶筒(5)内径一半，胶囊(6)呈两端端口较厚且逐步在一定距离上向中间减薄的结构，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件(4)外圆周面上装有密封圈和挡圈(3)；通气组件(4)上端车有细牙螺纹，利用双螺母(2)将通气组件(4)压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒(5)上；通气组件(4)与缶筒(5)轴向之间有一定间隙，对胶囊(6)开口端的球形体圆块起压紧防脱落和密封作用，通气组件(4)设有进出气口(1)，直接连接囊式蓄能器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗；/n进油端胶囊(6)开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊(6)导向带弧面形的导向块(11)的槽口内，压在菌形头座(8)上，菌形头座(8)与导向块(11)之间设一定的轴向间隙，对胶囊(6)的球形体圆块有一定压缩变形量，用沉头螺钉将胶囊(6)压紧，达到固定胶囊(6)的目的并起到密封作用；菌形头座(8)与导向块(11)与胶囊(6)接触面都制成弧面形，保证胶囊(6)横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向座(11)和弹簧片(9)、开口垫圈(15)一齐通过螺栓、螺母(10)压固于底盖(7)上；螺栓滑杆(17)经滑杆定位套(16)通过螺母固定在弹簧片(9)上；底盖(7)上设有进出油口，底盖(7)进出油口处设有磁性圆过滤环(15)，磁性圆过滤环(15)用于过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质；底盖(7)通过螺栓螺母垫圈(14)拧固于无缝钢管另一端车制有细牙螺纹的缶筒(5)的螺母上，底盖(7)与缶筒(5)之间设密封圈和挡圈(3)密封；在底盖(7)上设有传感器(12)，当高压油排空后，胶囊(6)气源充满，压向导向座(11)面上略高于导向面的螺栓滑杆(17)，使其压缩弹簧片(9)变形，给传感器(12)发出信号，提醒和控制该向蓄能器内充油了。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带外供气源胶囊两端固定横向涨伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，包括两端开口并固定于缶筒(5)两端的胶囊(6)；胶囊(6)内表面平滑，利于加工，胶囊(6)的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块；
进气端胶囊(6)开口末端的球形体圆块压嵌在通气组件(4)槽口内；胶囊(6)直径为缶筒(5)内径一半，胶囊(6)呈两端端口较厚且逐步在一定距离上向中间减薄的结构，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件(4)外圆周面上装有密封圈和挡圈(3)；通气组件(4)上端车有细牙螺纹，利用双螺母(2)将通气组件(4)压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒(5)上；通气组件(4)与缶筒(5)轴向之间有一定间隙，对胶囊(6)开口端的球形体圆块起压紧防脱落和密封作用，通气组件(4)设有进出气口(1)，直接连接囊式蓄能器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗；
进油端胶囊(6)开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊(6)导向带弧面形的导向块(11)的槽口内，压在菌形头座(8)上，菌形头座(8)与导向块(11)之间设一定的轴向间隙，对胶囊(6)的球形体圆块有一定压缩变形量，用沉头螺钉将胶囊(6)压紧，达到固定胶囊(6)的目的并起到密封作用；菌形头座(8)与导向块(11)与胶囊(6)接触面都制成弧面形，保证胶囊(6)横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向座(11)和弹簧片(9)、开口垫圈(15)一齐通过螺栓、螺母(10)压固于底盖(7)上；螺栓滑杆(17)经滑杆定位套(16)通过螺母固定在弹簧片(9)上；底盖(7)上设有进出油口，底盖(7)进出油口处设有磁性圆过滤环(15)，磁性圆过滤环(15)用于过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质；底盖(7)通过螺栓螺母垫圈(14)拧固于无缝钢管另一端车制有细牙螺纹的缶筒(5)的螺母上，底盖(7)与缶筒(5)之间设密封圈和挡圈(3)密封；在底盖(7)上设有传感器(12)，当高压油排空后，胶囊(6)气源充满，压向导向座(11)面上略高于导向面的螺栓滑杆(17)，使其压缩弹簧片(9)变形，给传感器(12)发出信号，提醒和控制该向蓄能器内充油了。


2.如权利要求1所述的一种带外供气源胶囊两端固定横向涨伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，所述胶囊(6)直径为缶筒(5)内径一半，胶囊(6)呈两端端口较厚且逐步在一定距离上向中间减薄的结构，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；胶囊(6)进气端开口未端的球形体圆块压嵌在通气组件(4)槽口内，并压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒(5)上；所述胶囊(6)进油端未端球形体圆块压嵌入导向座(11)槽口内，再由菌形压头将其夹紧。


3.如权利要求1所述的一种带外供气源胶囊两端固定横向涨伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，所述缶筒(5)用于安装所述通气组件(4)的一端由无缝钢管旋压成型，另一端为开口端且外表面车制有细牙螺纹。


4.一种带外供气源胶囊两端开口带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，包括两端开口并固定于缶筒(5)两端的胶囊(6)；胶囊(6)内表面平滑，胶囊(6)的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块；
进气端胶囊(6)开口末端的球形体圆块，压嵌在通气组件(4)槽口内；胶囊(6)直径为缶筒(5)内径一半，胶囊(6)呈两端端口较厚且逐步在一定距离上向中间减薄的结构，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件(4)外圆周面上装有密封圈和挡圈(3)；通气组件(4)上端车有细牙螺纹，利用双螺母(2)将通气组件(4)压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒(5)上；通气组件(4)与缶筒(5)轴向之间有一定间隙，对胶囊(6)开口端的球形体圆块起压紧防脱落和起密封作用，通气组件(4)设有进出气口(1)；
进油端胶囊(6)开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊(6)导向带弧面形的导向块(2-3)的槽口内，压在菌形头座(8)上，菌形头座(8)与导向块(2-3)之间设一定的轴向间隙，对胶囊(6)的球形体圆块有一定压缩变形量，用沉头螺钉将胶囊(6)压紧，达到固定胶囊(6)的目的，并起到密封作用；菌形头座(8)与导向块(2-3)与胶囊(6)接触面都制成弧面形，保证胶囊(6)横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向块(2-3)平面均布120度上，有宽度为20mm纵向凸块滑靠缶简(5)面上，对导向块(2-3)伸缩起导向作用，使四周进出油间隙相同，目的为了使胶囊(6)在受力时三维伸缩变形一致，因而实现横向均匀变形加纵向变形贮能；菌形压头(8)、导向块座(2-3)、钢板(2-4)、橡胶缓冲垫(2-6)、和磁性圆环(2-5)一齐通过螺栓螺母垫圈(2-2)拧固成一体，称为胶囊综合体，胶囊综合体根据需要可纵向自由移动，实现横、纵向伸缩变形达到贮能目的；
当移动到橡胶缓冲垫(2-6)触到缶筒(5)底部的底盖(2-1)时，该时胶囊综合体中的螺栓头部(2-2)接近传感器(12)并延续一段时间，给传感器(12)发出长期信号，提醒和控制该向蓄能器内充油了；底盖(2-1)通过螺栓螺母垫圈(14)拧固于无缝钢管另一端车制有细牙螺纹的缶筒(5)的螺母(图中末编号)上，底盖(2-1)与缶筒(5)之间设密封圈和当圈(3)密封，底盖(2-1)上设有进出油口(13)。


5.如权利要求4所述的一种带外供气源胶囊两端开口带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，所述菌形头座(8)、导向块(2-3)、钢板(2-4)、橡胶缓冲垫(2-6)和磁性圆环(2-5)一齐通过螺栓螺母垫圈(2-2)拧固成一体，称为胶囊综合体，胶囊综合体根据需要可有导向、油流四周均匀进出、胶囊横向张缩有序的纵向自由移动，实现横、纵向伸缩变形达到贮能目的。


6.一种带外供气源胶囊一端开口另一端为闭口半球形有缓冲能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，包括胶囊(3-1)，胶囊(3-1)进气端开口并固定于缶筒(5)与通气组件(4)上，胶囊(3-1)另一端底部为加厚闭口半圆球形；
进气端胶囊(3-1)开口末端的球形体圆块压嵌在通气组件(4)槽口内；胶囊(3-1)直径为缶筒(5)内径一半，胶囊(6)呈两端端口较厚且逐步在一定距离上向中间减薄的结构，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件(4)外圆周面上装有密封圈和挡圈(3)；通气组件(4)上端车有细牙螺纹，利用双螺母(2)将通气组件(4)压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒(5)上；通气组件(4)与缶筒(5)轴向之间有一定间隙，对胶囊(3-1)开口端的球形体圆块起压紧防脱落和起密封作用，通气组件(4)设有进出气口(1)；
进油端胶囊(3-1)底部为加厚闭口半圆球形，其外表半球面上有不同大小球凸块，起到触底缓冲作用并使供油流顺畅；由于胶囊(3-1)底部较厚，在一定距离内向中部减薄；胶囊(3-1)封闭端不工作时不接触缶筒(5)内壁和缶筒(5)底部，该封闭端随气或油自由横、纵向伸缩，当缺油时胶囊(3-1)封闭端触及缶筒(5)底部及弹簧(3-2)；弹簧(3-2)的一半通过螺栓螺母(14)将底盖(3-3)夹紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒(5)上，弹簧(3-2)的另一半自由摆动，用于胶囊(3-1)底部触动弹簧(3-2)使传感器(12)发信号；底盖(3-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：何学才，
申请(专利权)人：何学才，
类型：发明
国别省市：上海;31