[实用新型]多种结构带外接气源有油位控制的囊式蓄能器

说明书

本实用新型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。

技术领域

本实用新型涉及多种结构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。

背景技术

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，安装容易，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，即使这样在某些场合，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。

发明内容

本实用新型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、方便制造维护、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。本实用新型提供解决的技术问题有五个方案，综述如下：