[发明专利]蓄压油缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种带蓄压器的油缸，可以用于对液压能量的回收再利用。

背景技术

对于能够液压设备来说，大多数情况下其执行机构的动作是由工作油缸内的高压工作液驱动油缸活塞实现的，在很多情况下，执行机构的动作时，被工作油缸活塞驱动而流出油缸的工作液具有极大的压力势能。

发明内容

为了有效回收工作液中蕴含的压力势能，本发明提出一种蓄压油缸，用于液压能量的回收利用。

蓄压油缸由回油缸、可以在回油缸内移动的蓄压器组成。

回油缸缸体与蓄压器壳体呈现为两个同轴心的直筒，并且都在直筒的一侧有封闭的底部，另一侧为开口；回油缸缸体与蓄压器壳体的开口方向一致。

蓄压器壳体可以在回油缸缸体内沿直筒的轴线方向移动，蓄压器壳体的外径与回油缸缸体的内径之间为滑动配合，并且有密封结构防止工作液经两者之间配合间隙渗漏。

在回油缸内，由回油缸缸体与回油缸内移动的蓄压器壳体的底部构成了一个密闭腔体，用于储存的工作液。

蓄压器壳体可以在外力的作用下在回油缸内移动，而密闭腔体的容积大小随蓄压器壳体的移动而变化。

蓄压器内部有一活塞，活塞可以在外力作用下沿蓄压器壳体直筒的轴线方向移动。

活塞与蓄压器壳体的底部之间可以安装压缩弹簧；活塞与蓄压器壳体之间也可以放置一个充填了氮气之类的可压缩流体的密闭橡胶囊；活塞与蓄压器壳体之间也可以是采用具有密封结构的滑动配合，并且在活塞与蓄压器壳体构成的密封空间内填充氮气之类的可压缩流体；活塞与蓄压器壳体加上蓄压器壳体内的结构共同构成一个畜压器。

这样当活塞在外力作用下向蓄压器壳体的底部靠拢时，就会在蓄压器壳体的底部形成相应的作用力，作用力可以折算为蓄压器压力，而蓄压器压力最终会推动蓄压器壳体向回油缸缸体底部移动；若此时回油缸内有工作液存在，就会压缩工作液，从而形成工作液背压。

蓄压器内部可以安装位移传感器，用于检测活塞与蓄压器壳体的底部之间直线距离，从而间接检测到在蓄压器压力；如果是在活塞与蓄压器壳体之间填充可压缩流体构成畜压结构，则可以直接在活塞与蓄压器壳体之间安装压力传感器，直接检测蓄压器压力。

蓄压油缸工作时，假定初始状态下，蓄压器压力为零。

当利用蓄压油缸回收工作液势能时，工作液经液压管路流入由回油缸缸体与回油缸内移动的蓄压器壳体的底部构成的密闭腔体，随着流入工作液的增多，蓄压器壳体的底部受到工作液的挤压，使蓄压器壳体向回油缸缸体的开口方向移动，若此时蓄压器内的活塞位置不变，则蓄压器内的活塞与蓄压器壳体的底部间距离缩小，蓄压器压力上升，阻止蓄压器壳体的底部向回油缸缸体的开口方向移动，并在工作液中建立起背压。

随着工作液的继续流入，在工作液中的背压也逐渐上升，可以通过蓄压器内的传感器输出可以测算工作液中的背压大小；当工作液中的背压上升到某一阈值时，可以由外部机构驱动蓄压器内的活塞向蓄压器壳体的开口方向移动；当蓄压器内的活塞移动后，蓄压器内部活塞与蓄压器壳体的底部的距离放大，从而导致蓄压器压力下降，使蓄压器壳体在工作液背压的作用下向回油缸缸体的开口方向移动；这样就可以在确保工作液背压不超过设定阈值的前提下扩大回油缸内密闭腔体的容积。

当需要利用蓄压油缸内的工作液势能时，通过变更液压管路使由回油缸缸体与回油缸内移动的蓄压器壳体的底部构成的密闭腔体内的工作液经由液压管道流入工作油缸的进油口，工作液在蓄压器压力以及工作液中的背压的共同作用下流出回油缸进入工作油缸，并推动工作油缸内活塞运动实现对外做功。

随着回油缸内工作液的流出，工作液内的背压下降，若此时蓄压器内的活塞位置保持不动，则蓄压器壳体会在蓄压器压力的作用下向回油缸底部方向移动，蓄压器压力下降，直到蓄压器压力与工作液内的背压达成平衡时，蓄压器壳体才停止运动。

为确保蓄压器压力以及工作液内的背压保持在某一设定阈值之上，可以由外部机构驱动蓄压器内的活塞向蓄压器壳体的底部方向移动；当蓄压器内的活塞移动后，蓄压器内部活塞与蓄压器壳体的底部之间的距离缩小，从而导致蓄压器压力上升，使蓄压器壳体在蓄压器压力作用下向回油缸缸体的底部方向移动；对工作液进行挤压从而提高工作液中的背压，通过这样的方法可以使工作液中的背压保持在设定的阈值之上。

附图说明

图1为采用本蓄压器的液压系统示意图。

图2为蓄压器结构实例1。

图3为蓄压器结构实例2。

具体实施方式