[发明专利]超高压蓄能器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压辅助元件，具体为一种活塞式超高压蓄能器。

背景技术

现有技术的蓄能器是运用液压系统将不可压缩的高压液注入到蓄能器内加以储存，以便于不同时间与需求，供应到系统使用，而且可以重复充放使用，这样可充分利用系统使用效能，并大幅度降低整个系统所消耗能源达到低碳节能的效果。

目前，液压蓄能器结构主要有皮囊式蓄能器、隔膜式蓄能器和活塞式蓄能器。其中，皮囊式蓄能器和隔膜式蓄能器易发生劈裂，维护麻烦，而活塞式蓄能器在使用过程中容易发生内泄，造成油气混合，久而久之使蓄能器丧失功能。中国专利201010282209.3公开的高压活塞式蓄能器，其通过设置于活塞的储油槽和储气槽防止油腔和气腔的泄漏，但这样的设计使其内部结构复杂，储油槽和储气槽对防止泄漏的阻隔作用有限。由于气腔的压缩空间有限，且密封难度更高，因此在保证油压的同时，降低气腔压力也能够使蓄能器运行更加稳定。

发明内容

针对现活塞式蓄能器在高压环境中易发生泄漏的问题，本发明提供一种超高压蓄能器。

本发明采用的技术方案是：一种超高压蓄能器，包括缸体和置于缸体内的活塞，所述活塞将缸体内腔分为气腔与油腔，在气腔一侧的缸体端盖上安装有充气阀，在油腔一侧设置有油道，其特征是所述的活塞为底座与柱塞杆构成的T形活塞，所述T形活塞底座圆周上设置有两组密封件，在所述两组密封件之间开有环形槽，所述环形槽与缸体内壁间构成外泄腔，在T形活塞内开有外泄通道，所述外泄通道的内端口与外泄腔连通，外端口置于T形活塞柱塞杆端侧与外部连通，所述的缸体的油腔端设置有柱塞口，在柱塞口内壁设置有与柱塞杆匹配的轴用密封件。

所述的超高压蓄能器，其特征是：所述油腔与气腔横截面积比为1:2。

本发明通过使用设置有外泄通道的T形柱塞代替原有的圆柱形柱塞，将缸体内的油气泄漏由内泄变为外泄，避免油气混合，提高蓄能器使用寿命，在外部可直观的看出蓄能情况，同时，由于活塞的T形结构，使油腔横截面积小于气腔横截面积，有效减小气腔压力，从而减少密封件磨损和压缩空间，使蓄能器能够在更高压力下工作。

附图说明

图1为缸体结构图；

图2为活塞结构图；

图3为油腔内未充液状态示意图；

图4为油腔内充液时状态示意图。

图中：1-缸体，2-充气阀，3-活塞，4-密封件，5-轴用密封件，6-油道，7-外泄通道，8-气腔，9-油腔，10-外泄腔，11-柱塞口，12-环形槽，13-圆柱形腔。

具体实施方式

如图1，缸体1为圆柱形，内部为圆柱形腔13，缸体左侧安装充气阀2，右侧开柱塞孔11，所述柱塞孔11内壁安装轴用密封件5，所述圆柱形腔13右端侧壁上设置对外连通的油道6。

如图2所示，活塞3是由活塞底座与柱塞杆组成的T形活塞，在T形活塞底座侧壁安装两组孔用密封件4，所述两组密封件之间开有环形槽12，所述环形槽与缸体内壁间构成一个外泄腔。T形活塞3内部设置外泄通道7，该外泄通道的内端口与环形槽/外泄腔连通，另一端设置于T形活塞的柱塞杆端面。柱塞头部大小与柱塞孔11匹配。

图3-4，活塞3底座部分安装于缸体圆柱形腔内，柱塞杆通过柱塞孔11伸出缸体。在缸体内部，活塞左侧空间为气腔8，右侧空间为油腔9，所述气腔8与充气阀2连通，所述油腔9与油道6连通，环形槽12与缸体1内壁之间为外泄腔10，该外泄腔通过外泄通道7对外连通。所述油腔横截面积为S1，气腔横截面积为S2，S1：S2为1:2。

使用时，首先通过充气阀2向气腔8中注入气体，油腔9通过油道6接入液压系统。当蓄能器内无压力时，活塞3位于缸体最右侧，如图3所示；当高压液体不断充入油腔9时，气腔8内气体被压缩，如图4所示。由于油腔气腔横截面积之比为1:2，因此当油腔压力为P时，气腔中压力仅为0.5P，因此气腔压力大大减小，从而增大了蓄能器的承压范围。当柱塞上的孔用密封件发生泄漏时，泄漏的油和/或气进入外泄腔10，再通过外泄通道7排出，有效避免了油气混合。

依据定律P1×V1=P2×V2(P1、V1为气腔的压力、体积，P2、V2为油腔的压力、体积)，如图设油腔一侧活塞3底座圆环面积与气腔一侧活塞底座圆面积之比为1：2，（普通蓄能器两腔面积比为1：1）此蓄能器与普通蓄能器相比，相同充气压力、相同位置时油腔蓄能压力为普通蓄能器的2倍。

超高压蓄能器解决了普通蓄能器耐压低，充气压力高的问题,充液压力可达80MPa。

如需检测液压系统时，可通过柱塞伸出缸体长度直观地看出蓄能器的工作情况，也可通过测量从外泄通道排出的油气判断其内部的泄漏情况，及时发现故障隐患。