CN107956766A - 一种液压管路振动能量回收装置 - Google Patents
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Abstract
一种液压管路振动能量回收装置，其主要是：底座与上盖内设管路安装孔，上盖主腔内径分为大、中、小三段，其中锁紧端盖与上端大孔螺纹连接，主腔中孔内设有主弹簧，主弹簧下端设有活塞，活塞下端中部设伸至管路安装孔内柱状凸起。在上盖主腔中孔两侧设有两个上盖侧腔，该两上盖侧腔内径也分为大、中、小三段，其中通油端盖与上端大孔螺纹连接，通油端盖下面的中孔内设有侧弹簧，其中一侧的侧弹簧与通油端盖相邻端上设有阀芯，而另一侧的侧弹簧与上盖侧腔小孔相邻端上设有阀芯，两上盖侧腔小孔另一端与上盖主腔相连通。本发明能有效回收液压系统管路在振动过程中产生的能量，使能源利用多元化；结构简单，动作可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动能量回收装置，特别是液压管路振动能量回收装置。
背景技术
液压作为机械工业发展不可或缺的技术，近年来得到了长足的发展，特别是大型压机，其装备水平的提高已经离不开液压技术。随着能源危机的日益加重，能量传递效率较低这一液压系统不可避免的缺点，越来越引起人们的关注，系统能量回收技术也逐渐成为研究重点。
但是传统的液压系统能量回收技术多致力于回收制动能量，很少涉及关于液压管路振动能量回收的技术，由于液压泵的输出流量存在脉动、系统负载存在不确定性等因素，液压系统中的管路，特别是接近泵源和执行器的管路，难免会有振动出现，并且有些振动不可抑制，造成了不可避免的振动能量浪费。因此，有必要提供一种液压管路振动能量回收装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种对现有液压系统中的管路振动所产生能量可回收并再利用的液压管路振动能量回收装置。
本发明主要包括：底座、上盖、锁紧端盖、通油端盖、阀芯、活塞及弹簧。其中，底座中部设有开口向上的半圆柱槽，在半圆柱槽两侧分别设内有螺纹的槽孔，在底座上面设有上盖，该上盖设有与底座上槽孔对应的螺钉连接通孔，设在螺钉连接通孔内的紧固螺栓将底座与上盖相连。上盖下端面中部设有与底座的半圆柱槽对应的下开口半圆柱槽，两半圆柱槽相对组成的圆柱孔为管路安装孔，用于穿过管路。在上盖中心线上设有与其同轴的中心通孔即上盖主腔，该上盖主腔内径分为大、中、小三段，由上向下依次缩小，并且依次设有锁紧端盖、主弹簧和活塞，其中锁紧端盖周壁设有与上端大孔内螺纹对应的外螺纹，锁紧端盖顶部设有供工具使用的锁紧结构，锁紧端盖下面的上盖主腔中孔内设有主弹簧，其安装后的长度由锁紧端盖调整呈预紧状态，主弹簧下端设有外径与中孔内径对应的活塞，最好活塞周壁凹槽内设有密封圈，活塞下端中部设柱状凸起，最好其自由端为半球形，该柱状凸起向下穿过上盖主腔小孔伸至管路安装孔内，在主弹簧作用下，活塞凸起始终与管路外壁贴合，以跟随小范围内2同直径管路一起振动。在上盖主腔中孔两侧设有两个关于中心线对称的侧通孔即上盖侧腔，该两上盖侧腔内径也分为大、中、小三段，由上向下依次缩小，并且分别设有通油端盖、侧弹簧和阀芯。其中通油端盖周壁设有与上端大孔内螺纹对应的外螺纹，通油端盖顶部设有一字槽且其下面为带内螺纹的圆槽，前者便于通油端盖装配，后者便于通油端盖安装以及连接外部管路和设备，带内螺纹的圆槽下面设有通孔，其与上盖侧腔相连通。通油端盖下面的中孔内设有侧弹簧，其中一侧的侧弹簧与通油端盖相邻端上设有阀芯，该阀芯的圆锥面与通油端盖的通孔底部接触或保持小间隙，形成节流口，阀芯的圆柱部分置于侧弹簧圈内；而另一侧的侧弹簧与上盖侧腔小孔相邻端上设有阀芯，该阀芯的圆锥面与上盖侧腔小孔顶部接触或保持较小间隙，形成节流口，阀芯的圆柱部分置于侧弹簧圈内。两上盖侧腔小孔另一端与上盖主腔中孔相连通，两侧弹簧靠预紧力驱动阀芯，使两上盖侧腔在不工作时能够封闭。最好在锁紧端盖和通油端盖下端面上均设密封圈，以保证主腔及两侧腔的密封性。
本发明的工作原理大致如下：通过上盖和底座形成的管路安装孔装入管路，利用管路振动带动活塞运动实现一个侧腔吸油和另一个侧腔排油的交替动作，将管路振动能量输出到外接设备，并通过弹簧和密封圈的设置保证各腔正常工作。
本发明具有如下优点：
1、能有效回收液压系统管路在振动过程中产生的能量，使能源利用多元化。
2、结构简单，动作可靠，可以适用于不同管径的液压管路，也可以多个同时并联使用。
附图说明
图1为本发明主视剖面示意图。
图2为本发明吸油状态主视剖面示意图。
图3为本发明储能状态主视剖面示意图。
图4为本发明中通油端盖的俯视示意图。
图5为本发明使用状态示意简图。
其中：1、底座，101、安装底板，102、螺纹槽孔，2、上盖，201、螺钉连接通孔，202、上盖左侧腔，203、上盖主腔，204、上盖右侧腔，205、侧腔小孔，3、弹簧垫圈，4、紧固螺栓，5、通油端盖，501、一字槽，502、带内螺纹的圆槽，503、通孔，6、第一密封圈，7、第二密封圈，8、锁紧端盖，9、主弹簧，10、侧弹簧，11、阀芯，12、第三密封圈，13、活塞，14、管路安装孔，15、管路，16、液压油箱，17、吸油管路，18、压油管路，19、蓄能器，20、联轴器，21、液压马达，22、回油管路，23、能量再利用装置，24、本发明装置。
具体实施方式
在图1所示的液压管路振动能量回收装置的主视剖面示意图中，设有安装底板101的底座1中部设有开口向上的半圆柱槽，在半圆柱槽两侧分别设有螺纹槽孔102，在底座上面设有上盖2，该上盖设有与底座上螺纹槽孔对应的螺钉连接通孔201，设在螺钉连接通孔内的紧固螺栓4穿过弹簧垫圈3将底座与上盖相连。上盖下端面中部设有与底座的半圆柱槽对应的下开口半圆柱槽，两半圆柱槽相对组成的圆柱孔为管路安装孔14。上盖上面部分截面为等腰梯形，在上盖中心线上设有与其同轴的中心通孔即上盖主腔，该上盖主腔内径分为大、中、小三段，由上向下依次缩小，并且依次设有锁紧端盖8、主弹簧9和活塞13，其中锁紧端盖周壁设有与上端大孔内螺纹对应的外螺纹，锁紧端盖上设有供工具使用的锁紧机构，锁紧端盖下面的上盖主腔中孔内设有主弹簧，主弹簧下端设有外径与中孔内径对应的活塞，活塞周壁凹槽内设有第三密封圈12，活塞下端中部设柱状凸起，其自由端为半球形，该柱状凸起向下穿过上盖主腔小孔伸至管路安装孔内。在上盖主腔中孔两侧的两个斜面上设有两个以中心线为对称的侧通孔即上盖左侧腔202和上盖右侧腔204，该两上盖侧腔内径也分为大、中、小三段，由上向下依次缩小，并且分别设有通油端盖5、侧弹簧10和阀芯11。其中通油端盖周壁设有与上端大孔内螺纹对应的外螺纹，通油端盖顶设有一字槽501其下面为带内螺纹的圆槽502，如图4所示，带内螺纹的圆槽下面设有通孔503其与上盖侧腔相连通。通油端盖下面的中孔内设有侧弹簧，其中一侧的侧弹簧与通油端盖相邻端上设有阀芯，该阀芯的圆锥面与通油端盖的通孔底部接触或保持小间隙，形成节流口，阀芯的圆柱部分置于侧弹簧圈内；而另一侧的侧弹簧与上盖侧腔小孔相邻端上设有阀芯，该阀芯的圆锥面上盖侧腔小孔顶部接触或保持较小间隙，形成节流口，阀芯的圆柱部分置于侧弹簧圈内。两上盖侧腔小孔205另一端与上盖主腔相连通。另在锁紧端盖下端面上设第二密封圈和通油端盖下端面上均设第一密封圈。
下面结合附图说明对本发明的工作过程做进一步说明。
本发明在使用之前需要按图1完成以下安装过程：第一，完成上盖2的部件装配，装配过程如下：首先将左侧腔202内依次装入侧弹簧10、阀芯11、第一密封圈6和通油端盖5，然后将右侧204腔内依次装入阀芯11、侧弹簧10、第一密封圈6和通油端盖5，最后在活塞13上装入第三密封圈12后和主弹簧9、第二密封圈7、锁紧端盖8一起装入上盖主腔203。第二，使底座1和上盖2部件贴合，管路15安装孔14穿入管路15后，依次装入弹簧垫圈3和紧固螺栓4，通过拧紧紧固螺栓4保证底座1和上盖2可靠连接。如图5所示，在本发明与管路15安装过程中，可将一个或多个本发明装置24与一根或者多根需要回收振动能量的管路15连接。然后使左侧腔202通油端盖5通过吸油管路17与液压油箱16连接，将低压油液引入左侧腔202，使右侧腔204通油端盖5通过压油管路18与能量再利用装置23，如蓄能器19、液压马达21连接，将左侧腔202高压油液排出，通过蓄能器19实现能量储存，液压马达21可通过联轴器20带动能量再利用装置工作，并将油液通过回油管路22返回油箱16。
图2为本发明左侧腔202吸油状态示意图，油液流动方向如箭头所示，此时管路15向下移动，活塞13在弹簧推动下跟随管路15向下移动，主腔203形成负压，由于能量再利用装置压力为大气压，左侧腔202阀芯11在压力作用下向下移动形成节流口，使外接设备中的油液进入主腔203，此时右侧腔204阀芯11位置在压力作用下保持不动。
图3为本发明右侧腔204压油状态示意图，油液流动方向如箭头所示，此时管路15向上移动，活塞13在管路15推动下克服弹簧力向上移动，主腔203压力升高，使右侧腔204阀芯11移动行成节流口，主腔203油液被压入储能设备完成能量回收，此时左侧腔203阀芯11在压力作用下保持不动。
由于实际工作过程中液压系统的管路15连续振动，所以以上两种状态会不断循环出现，在液压系统工作的同时完成管路15振动能量回收过程。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种液压管路振动能量回收装置，其特征在于：底座中部设有开口向上的半圆柱槽，在半圆柱槽两侧分别设内有螺纹的槽孔，在底座上面设有上盖，该上盖设有与底座上槽孔对应的螺钉连接通孔，设在螺钉连接通孔内的紧固螺栓将底座与上盖相连，上盖下端面中部设有与底座的半圆柱槽对应的下开口半圆柱槽，两半圆柱槽相对组成的圆柱孔为管路安装孔，在上盖中心线上设有与其同轴的中心通孔即上盖主腔，该上盖主腔内径分为大、中、小三段，由上向下依次缩小，并且依次设有锁紧端盖、主弹簧和活塞，其中锁紧端盖周壁设有与上端大孔内螺纹对应的外螺纹，锁紧端盖上设有锁紧结构，锁紧端盖下面的上盖主腔中孔内设有主弹簧，主弹簧下端设有外径与中孔内径对应的活塞，活塞下端中部设柱状凸起，该柱状凸起向下穿过上盖主腔小孔伸至管路安装孔内，在上盖主腔中孔两侧设有两个以中心线为对称的侧通孔即上盖侧腔，该两上盖侧腔内径也分为大、中、小三段，由上向下依次缩小，并且分别设有通油端盖、侧弹簧和阀芯，其中通油端盖周壁设有与上端大孔内螺纹对应的外螺纹，通油端盖顶部设有一字槽且其下面为带内螺纹的圆槽，带内螺纹的圆槽下面设有通孔，其与上盖侧腔相连通，通油端盖下面的中孔内设有侧弹簧，其中一侧的侧弹簧与通油端盖相邻端上设有阀芯，该阀芯的圆锥面与通油端盖的通孔底部接触或保持小间隙，形成节流口，阀芯的圆柱部分置于侧弹簧圈内；而另一侧的侧弹簧与上盖侧腔小孔相邻端上设有阀芯，该阀芯的圆锥面与上盖侧腔小孔顶部接触或保持较小间隙，形成节流口，阀芯的圆柱部分置于侧弹簧圈内，两上盖侧腔小孔另一端与上盖主腔中孔相连通。
2.根据权利要求1所述的液压管路振动能量回收装置，其特征在于：活塞下端中部的柱状凸起自由端为半球形。
3.根据权利要求1所述的液压管路振动能量回收装置，其特征在于：在活塞周壁凹槽内设有密封圈。
4.根据权利要求1所述的液压管路振动能量回收装置，其特征在于：在锁紧端盖和通油端盖下端面上均设密封圈。
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