[發明專利]一種壓力波動較小的組合型活塞式蓄能器

有效

• 申請號: 201910373926.8
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110145502B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 葛文杰;趙東來;劉博;董典彪;莫小娟;王國斌;鄒志華
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F15B1/24
• 分類號: F15B1/24
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 華金

本發明涉及一種壓力波動較小的組合型活塞式蓄能器，通過凸輪機構將蓄能器內的液體壓力和氣體壓力相隔離，利用凸輪機構的非線性特性來改變蓄能器內液體的壓力變化規律，從而使蓄能器在持續對外進行流量補償時，蓄能器內部的壓力能夠穩定在一定范圍內。本發明克服了傳統蓄能器在閥控液壓系統執行頻率瞬間變大時由于液壓泵流量調節滯后導致的蓄能器內部壓力波動劇烈的缺陷，減小了壓力波動對液壓閥控制的不良影響。

技術領域

本發明屬于液壓裝備領域，涉及一種組合型活塞式蓄能器，特別涉及一種通過凸輪機構非線性特性降低蓄能器工作過程中壓力波動的活塞式蓄能器。

背景技術

蓄能器在液壓系統中起著儲存能量和降低壓力波動的重要作用。常見的蓄能器主要包括皮囊式蓄能器、活塞式蓄能器和隔膜式蓄能器。目前常規蓄能器的設計理論形成于上世紀六七十年代，但是隨著液壓機械的發展，該類蓄能器在實際使用中已經不能滿足各種特殊需求。針對許多具體的使用場合，人們對蓄能器的整體結構進行了不斷的改進。如中國專利CN200910073744.5設計的一種在線改變蓄能器充氣壓力、容積和工作油液阻尼、進油口阻尼的皮囊式蓄能器，該蓄能器采用液控液壓缸控制氣腔容積和壓力，采用電磁線圈調整磁流變液腔中的磁場大小和采用步進電機控制進油口面積來改變蓄能器阻尼系數，提高了蓄能器的綜合性能。如中國專利CN200810038538.6設計的一種復式皮囊液壓蓄能器，該專利通過在已有皮囊式蓄能器的皮囊內部增加一個由銅絲換熱層包裹的獨立小皮囊，提高了蓄能器吸收低頻脈動的能力。

以上蓄能器的改進都是從吸收系統壓力沖擊和動態性能角度考慮，但是從壓力波動角度來改進蓄能器性能的發明還很少見。蓄能器作為系統中流量回收和補充的關鍵部件，特別是在液壓缸執行速度波動較大的液壓系統中，能夠彌補液壓泵瞬間流量供應不足的缺陷。通常情況下，液壓系統的液壓泵輸出流量滿足系統的平均流量，系統瞬時流量和液壓泵流量的差值通過蓄能器進行調節補償。在系統穩定運行時，蓄能器內的壓力雖然存在一定的波動，但是壓力波動值穩定在一個范圍內。此時蓄能器能夠穩定發揮流量補償的作用。但是當液壓缸執行頻率突然增加時，由于慣性、電流限制等因素存在，液壓泵調速過程需要一定的時間，在液壓泵流量重新滿足新工作頻率下系統的平均流量之前，蓄能器會對系統流量需求進行持續補償，同時蓄能器內的壓力會持續下降并且超出穩定波動時的壓力范圍。在這種情況下，系統短時間內的壓力劇烈波動將影響控制閥的準確控制。

發明內容

本發明解決的技術問題是：為了解決現有技術的不足，本發明涉及一種壓力波動較小的組合型活塞式蓄能器。

本發明的技術方案是：一種壓力波動較小的組合型活塞式蓄能器，包括副接口、第二液腔管、主接口、液腔端蓋、液腔軸承架、轉換凸輪、液腔活塞、蓄能器缸體、氣腔活塞、氣腔軸承桿、氣腔端蓋和氣嘴；所述液腔活塞和氣腔活塞位于蓄能器缸體內部，蓄能器缸體位于轉換凸輪內部，液腔端蓋和氣腔端蓋與蓄能器缸體的兩端固連，且液腔端蓋與蓄能器缸體端面之間進行密封，氣腔端蓋與蓄能器缸體端面之間進行密封；液腔端蓋與轉換凸輪端面之間裝有推力軸承，氣腔端蓋與轉換凸輪端面之間裝有推力軸承，液腔端蓋與氣腔端蓋限制了轉換凸輪的相對于蓄能器缸體的軸向運動。

本發明的進一步技術方案是：所述液腔軸承架通過螺釘和液腔活塞固定連接，氣腔活塞在徑向設有通孔，氣腔軸承桿從通孔中穿過，蓄能器缸體沿軸線對稱開有直槽，液腔軸承架的兩端和氣腔軸承桿的兩端均從直槽中穿出；液腔軸承架兩端裝有滾針軸承，氣腔軸承桿兩端裝有滾針軸承，滾針軸承位于蓄能器缸體直槽內，滾針軸承同時與轉換凸輪的凸輪輪廓相接觸；液腔軸承架兩端和氣腔軸承桿兩端都安裝螺母來限制滾針軸承的軸向運動。