CN105715591B - 一种高效蓄能增压器的蓄能缸 - Google Patents

Abstract

一种高效蓄能增压器的蓄能缸，具有一密闭缸体；其特征在于：所述缸体通过一隔断分为相互独立的第一腔室和第二腔室，且缸体内设有活塞组件，活塞组件包括第一活塞、第二活塞及连接两活塞的连杆；第一活塞将第一腔室分为第一气室及第一液压储存室，第一液压储存室上设有第一入油口及第一出油口；第二活塞将第二腔室分为第二气室及第二液压储存室，第二液压储存室上设有第二入油口及第二出油口；所述第一出油口供连接一回油箱或连接液压机械的液压缸，所述第二出油口供连接连接液压机械的液压缸。本发明降低了初始气压值，能够实现倍增输出油压的效果，并且降低了危险性，具有适用性强、提高生产效率等实用进步性。

Description

一种高效蓄能增压器的蓄能缸

技术领域

本发明涉及液压机械，具体涉及一种蓄能增压器的蓄能缸，该蓄能增压器可串接于液压机、快锻机、打桩机等液压机械的液压驱动系统中，亦可用于车船的发动机系统中，用于蓄能增压，提高液压缸的动作速度。

背景技术

液压机械是一种以液体为工作介质，用来传递能量以实现各种工艺的机器。其不仅可用于锻压成形，也可用于矫正、压装、打包、压块和压板等，因此，液压成形工艺在汽车、航空、航天和管道等行业有着广泛的应用。

众所周知，液压机械的特点是产生的作用力较大，但单位时间内连续工作的速度较慢，如果要加快其速度，则必须在液压缸上使用大容量的油泵，或采用多组油泵并联的方式以提高对液压缸的单位时间供油量，但这样往往造成成本的大幅提高。因此一种蓄能增压快放器应运而生，中国专利《蓄能快放器》（专利号201020594144.1）揭示了这样一种常用的蓄能快放器，如图1所示，该蓄能快放器包括至少一个蓄能缸1，所述蓄能缸1为一密闭缸体，其内设有一活塞2，通过该活塞2将蓄能缸1的内腔分隔成气室3与液压储存室4两个腔室；所述液压储存室4上设有液体进口5和液体出口6，该液体进口5上设一电控阀门，经该电控阀门供连接油泵；所述液体出口6供连接液压机械的液压缸；还包括一压力开关用于检测液压储存室4的内压，且该压力开关输出信号用于控制电控阀门；其中，所述活塞2为铝合金材质，活塞2外与蓄能缸1内壁接触处套设有密封圈7；所述气室3通过一高压软管8连接一储气罐9，以扩大储气空间。上述蓄能快放器能够在液压机械的非动作时间蓄能，在液压缸动作时释放能量，从而达到采用小容量油泵液压缸驱动液压机械工作的目的，具有一定的实用进步性。然而，此种现有蓄能快放器在实际使用中发现存在以下不足：一、液压机械的液压缸在实际使用中并不会一直用到蓄能缸中液压油的最大压力值，如蓄能缸中液压油能产生的最大压力值为25Mpa，能使液压机械产生1000T压力，但当液压机械只需要500T的压力时，蓄能缸中只会使用12.5Mpa的油压，造成油压的浪费；二、由于气室中气压的存在，因此当蓄能缸的液压储存室与液压机械的液压缸之间的通路一旦破损便会发生无法控制的漏油现象；三、气室以及扩展的气缸中气压值较高，对密封性要求高，且危险性较高。

因此，如何解决现有液压机械存在的上述问题，便成为本发明研究的课题，本发明主要针对高效蓄能增压器的蓄能缸。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效蓄能增压器的蓄能缸，以解决现有技术在使用时存在的油压浪费问题，同时解决现有技术维护不便、气室中气压值高等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高效蓄能增压器的蓄能缸，具有一密闭缸体；所述缸体通过一隔断分为相互独立的第一腔室和第二腔室，并且缸体内设有一活塞组件，该活塞组件包括第一活塞、第二活塞以及连接第一活塞及第二活塞的连杆；所述连杆穿设并密封连接于所述隔断；其中，

所述第一活塞位于第一腔室中，并与第一腔室密封连接；第一活塞将第一腔室分为第一气室以及第一液压储存室；所述第一气室供连通一气罐，所述第一液压储存室上设有集成或独立设置的第一入油口及第一出油口，所述第一入油口供引入液压油；

所述第二活塞位于第二腔室中，并与第二腔室密封连接；第二活塞将第二腔室分为第二气室以及第二液压储存室；所述第二气室连通所述气罐，所述第二液压储存室上设有集成或独立设置的第二入油口及第二出油口，所述第二入油口供引入液压油；

并且，所述第一液压储存室相邻所述第二腔室设置，或者所述第一气室相邻所述第二液压储存室设置；

其中，所述第一出油口供连接一回油箱或液压机械的液压缸，所述第二出油口供连接液压机械的液压缸；或者，所述第一出油口供连接液压机械的液压缸，所述第二出油口供连接所述回油箱或液压机械的液压缸。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述活塞组件的第一活塞将第一腔室分为第一气室以及第一液压储存室，第二活塞将第二腔室分为第二气室以及第二液压储存室。借此设计，如当油泵向第一液压储存室注油时，由于该第一液压储存室被高压液压油填充挤压，第一活塞将会朝向第一气室设置处位移，进而压缩该第一气室，由于第一活塞与第二活塞通过连杆连接，因此，第二活塞将随同第一活塞一起位移，该第二活塞同时压缩第二气室。

3．上述方案中，所述第一入油口及所述第一出油口为独立设置；所述第一入油口供连接一油泵，所述第一出油口通过一第一电控阀门控制连接一回油箱或连接液压机械的液压缸。

4．上述方案中，所述第一入油口及所述第一出油口也可为集成设置；集成后的第一入油口及第一出油口通过一第一电控阀门控制连接一油泵或一回油箱或连接液压机械的液压缸。

5．上述方案中，所述蓄能单元的蓄能缸中的第一入油口或第二入油口通过一第四电控阀门连通所述油泵。所述蓄能缸的顶部还设有一限位开关，该限位开关用以感应活塞的行程位置，当活塞位移到气室顶部时触发该限位开关工作，该限位开关发送电信号控制第四电控阀门关断油泵对液压储存室的注油。

本发明的工作原理及优点如下：本发明一种高效蓄能增压器的蓄能缸，通过在蓄能缸中设置隔断分隔出两个独立的腔室，且通过一活塞组件设置于腔室中。活塞组件的第一活塞将第一腔室分隔为第一气室和第一液压存储室，活塞组件的第二活塞将第一腔室分隔为第一气室和第一液压存储室。其中第一气室和第二气室供连通气罐，第一液压储存室和第二液压储存室供连接液压机械的液压缸，且其中一液压储存室还可与回油箱连接。当两液压储存室中注满液压油后，将其中一液压储存室中的液压油进行泄压，由于第一活塞与第二活塞连设，且两气室中的气压值不变，因此另一液压储存室的液压油便能得到双倍油压值，借此设计，相比现有技术而言，本发明降低了气室中的初始气压值，不仅能够实现倍增蓄能缸输出油压值的效果，并且降低了设备气密性的要求，降低了危险性。综上，本发明具有高效率、适用性强、安全性高等优点。

附图说明

附图1为现有技术连接储气罐的结构图；

附图2为本发明实施例的剖面结构示意图；

附图3为本发明实施例的立体结构示意图；

附图4为本发明实施例的蓄能增压器中单个蓄能单元的立体结构示意图。

以上附图中：1．蓄能缸；2．活塞；3．气室；4．液压储存室；5．液体进口；6．液体出口；7．密封圈；8．高压软管；9．储气罐；11．蓄能缸；12．气罐；13．隔断；14．第一腔室；15．第二腔室；16．第一活塞；17．第二活塞；18．连杆；19．第一气室；20．第一液压储存室；21．第一入油口；22．第一出油口；23．第一电控阀门；24．第二气室；25．第二液压储存室；26．第二入油口；27．第二出油口；28．第二电控阀门；29．第三电控阀门；30．限位开关；31．第四电控阀门；32．安全阀；33．第一出油管；34．液压机械供油管；35．第二出油管；36．回油管道；37．油泵注油管；38．第一气流管道；39．第二气流管道。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图2~3所示，一种高效蓄能增压器的蓄能缸，所述高效蓄能增压器包括多个蓄能单元，各所述蓄能单元包括一蓄能缸11以及连设于该蓄能缸11的多个气罐12，各所述气罐12相互连通，以通过气罐12达到储气蓄能的作用。所述蓄能缸11的缸体密闭，各所述气罐12相互连通；所述缸体通过一隔断13分为一上一下两个相互独立的第一腔室14和第二腔室15，并且缸体内设有一活塞组件，该活塞组件包括第一活塞16、第二活塞17以及连接第一活塞16及第二活塞17的连杆18；所述连杆18穿设并密封连接于所述隔断13；其中，

所述第一活塞16位于第一腔室14中，并与第一腔室14密封连接；第一活塞16将第一腔室14分为上部的第一气室19以及下部的第一液压储存室20；所述第一气室19通过第一气流管道38连通所述气罐12，所述第一液压储存室20上设有第一入油口21及第一出油口22，所述第一入油口21与一油泵连接，通过油泵注入液压油；所述第一出油口22通过一第一电控阀门23控制连接一回油箱或连接液压机械的液压缸。

所述第二活塞17位于第二腔室15中，并与第二腔室15密封连接；第二活塞17将第二腔室15分为上部的第二气室24以及下部的第二液压储存室25；所述第二气室24通过第二气流管道39连通所述气罐12，所述第二液压储存室25上设有第二入油口26及第二出油口27，所述第二入油口26与所述回油箱连接，通过回油箱吸入液压油，所述第二出油口27通过一第二电控阀门28控制连接液压机械的液压缸。

由于所述第一气室19及第二气室24均连通气罐12，因此第一气室19和第二气室24中的气压值能够与气罐12内气压值保持一致，且通过多个气罐12连通的设计，使得第一气室19和第二气室24在被压缩后，其内部气压值的提升也可以忽略不计。

本发明的高效蓄能增压器的工作原理如下：当油泵向第一液压储存室20注油时，由于该第一液压储存室20被高压液压油填充挤压，第一活塞16将会朝向第一气室19设置处位移，进而压缩该第一气室19，由于第一活塞16与第二活塞17通过连杆18连接，因此，第二活塞17将随同第一活塞16一起位移，该第二活塞17同时压缩第二气室24。

以气罐12中初始气压值为12.5MPa为例，则蓄能缸11的第一液压储存室20和第二液压储存室25注满液压油后，油压值也为12.5MPa，若需要蓄能缸11提供12.5MPa的油压给液压机械的液压缸，只要通过第一电控阀门23控制第一出油口22连接液压机械的液压缸，第二电控阀门28控制第二出油口27连接液压机械的液压缸，将两液压储存室20、25同时投入正常工作即可；若需要蓄能缸11提供双倍油压，即25MPa的油压给液压机械的液压缸，只要通过第一电控阀门23控制第一出油口22连接回油箱，对第一液压储存室20放油泄压，第二电控阀门28控制第二出油口27连接液压机械的液压缸即可，其原理是由于第一活塞16上依旧承载了第一气室19中12.5MPa的气压值，且第一活塞16与第二活塞17通过连杆18连接，因此第一活塞16上承载的气压将传递至第二活塞17，第二活塞17将对第二液压储存室25内的液压油产生两个12.5MPa的压力，使得第二液压储存室25中的油压升高至25MPa，实现倍增蓄能缸11输出油压值的效果。

其中，所述第一入油口21与油泵连接，所述第二入油口26与回油箱连接。借此设计，当所述第一入油口21注油的同时，由于整个活塞组件的提升，所述第二入油口26可通过第二液压储存室25的负压直接从所述回油箱吸油，进而避免了使用油泵进行高压注油，使液压油无需冷却，因此可以降低生产成本，也避免了因液压油高压升温导致其寿命缩短问题。

其中，所述第二气室24与所述气罐12连接的管路上设有一第三电控阀门29。借此设计，当第一液压储存室20注满油后，关闭该第三电控阀门29，此时第二气室24中已无气体，其气压值为零，由于第一气室19中气压值为12.5MPa，且第一活塞16与第二活塞17通过连杆18连接，因此第一活塞16上承载的气压将分配给第二活塞17，第一活塞16和第二活塞17将对各自液压储存室20、25内的液压油分别产生6.25MPa的压力，构成蓄能缸11提供6.25MPa的油压给液压机械的液压缸，实现减半蓄能缸11输出油压值的效果。

其中，所述蓄能单元可设置多个，各所述蓄能单元的蓄能缸11中的第一出油口22和第二出油口27分别通过所述第一电控阀门23及所述第二电控阀门28连通所述液压机械的液压缸（参考图4）。借此设计，以保证单位时间至少有一个蓄能单元的蓄能缸11给液压机械的液压缸提供压力油；且当某个蓄能单元的蓄能缸11在蓄能时也借此两电控阀门23、28的控制不会影响其他蓄能单元蓄能缸11的工作。

其中，如图4所示，所述蓄能缸11的顶部，于所述第一气室19内还设有一限位开关30，该限位开关30用以感应第一活塞16的行程位置，当第一活塞16位移到第一气室19顶部时触发该限位开关30工作，关断油泵对第一液压储存室20的注油。所述油泵与第一液压储存室20的第一入油口21之间还设有第四电控阀门31，该第四电控阀门31与所述限位开关30电连接，通过接收限位开关30的电信号控制关断对第一液压储存室20的注油。

其中，所述气罐12上还设有一用于自动泄压的安全阀32，以控制气罐12内的气压在预设值内。

其中，如图4所示，所述第一出油口22通过第一出油管33连设一液压机械供油管34，所述第二出油口27通过第二出油管35连设所述液压机械供油管34；所述第一出油口22通过一回油管道36连接所述回油箱，所述第二入油口26亦连设该回油管道36（图中未绘出）；所述第一入油口21通过一油泵注油管37连接所述油泵，所述第四电控阀门31设于该油泵注油管37与所述第一入油口21之间。

其中，通过所述第一电控阀门23的设置，当关闭第一电控阀门23后，所述第一液压储存室20被封闭，第一液压储存室20的液压油将托住整个活塞组件，抵消了气室的气压，便于检修维护。

本发明一种高效蓄能增压器的蓄能缸，通过在蓄能缸中设置隔断分隔出两个独立的腔室，且通过一活塞组件设置于腔室中。活塞组件的第一活塞将第一腔室分隔为第一气室和第一液压存储室，活塞组件的第二活塞将第一腔室分隔为第一气室和第一液压存储室。其中第一气室和第二气室供连通气罐，第一液压储存室和第二液压储存室供连接液压机械的液压缸，且其中一液压储存室还可与回油箱连接。当两液压储存室中注满液压油后，将其中一液压储存室中的液压油进行泄压，由于第一活塞与第二活塞连设，且两气室中的气压值不变，因此另一液压储存室的液压油便能得到双倍油压值，借此设计，相比现有技术而言，本发明降低了气室中的初始气压值，不仅能够实现倍增蓄能缸输出油压值的效果，并且降低了设备气密性的要求，降低了危险性。综上，本发明具有高效率、适用性强、安全性高等优点。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高效蓄能增压器的蓄能缸，具有一密闭缸体；其特征在于：

所述缸体通过一隔断分为相互独立的第一腔室和第二腔室，并且缸体内设有一活塞组件，该活塞组件包括第一活塞、第二活塞以及连接第一活塞及第二活塞的连杆；所述连杆穿设并密封连接于所述隔断；其中，

所述第一活塞位于第一腔室中，并与第一腔室密封连接；第一活塞将第一腔室分为第一气室以及第一液压储存室；所述第一气室用于连通一气罐，所述第一液压储存室上设有集成或独立设置的第一入油口及第一出油口，所述第一入油口用于引入液压油；

所述第二活塞位于第二腔室中，并与第二腔室密封连接；第二活塞将第二腔室分为第二气室以及第二液压储存室；所述第二气室连通所述气罐，所述第二液压储存室上设有集成或独立设置的第二入油口及第二出油口，所述第二入油口用于引入液压油；

并且，所述第一液压储存室与所述第二腔室相邻设置，或者所述第一气室与所述第二液压储存室相邻设置；

其中，所述第一出油口用于连接一回油箱或液压机械的液压缸，所述第二出油口用于连接液压机械的液压缸；或者，所述第一出油口用于连接液压机械的液压缸，所述第二出油口用于连接所述回油箱或液压机械的液压缸。

2.根据权利要求1所述的蓄能增压器的蓄能缸，其特征在于：所述第一入油口及所述第一出油口为独立设置；所述第一入油口用于连接一油泵，所述第一出油口通过一第一电控阀门控制连接一回油箱或连接液压机械的液压缸。