CN110617174A - 一种柱塞式能量回收装置 - Google Patents
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Abstract
一种柱塞式能量回收装置,第二缸体(32)内嵌配流盘(46),配流盘两侧安装有安全阀块(51)、连接阀块(45)以及油口阀块(47),滚轮柱塞由柱塞(42)、第七销钉(44)以及滚轮(41)组成,滚轮滑道通过螺钉与套筒分别固定在两侧盖板上,缸体通过销钉、套筒实现与转子支架(19)固定安装,转子支架(19)内嵌永磁铁(18),定子支架(16)内嵌线圈(17);在压力油作用下,滚轮柱塞能沿滚轮滑道运动,马达缸体旋转进而切割磁感线,实现电能的回收;壳体内加工槽与第五套筒(38)、第六套筒(54)共同构成元件散热通道,经第一管接头(12)、第四管接头(15)与外界冷却油路相连,实现对元件的散热。
Description
技术领域
本发明涉及液压的能量回收领域,尤其是柱塞式能量回收装置。
背景技术
能量回收单元是将液压马达与发电机一体化的新一代液压能回收单元,将液压能输入转换为电能输出。近年来,液压技术在集成化、低噪声、新结构研发、能量回收等方面都高度重视,在液压系统流量损失方面,能量回收单元将成为液压技术创新发展的重要方向。其动力单元创新式设计,采用叠加式双联柱塞缸体、缸体内径向曲面配流、缸体内嵌安全阀块、新结构滚轮式柱塞、三维曲面运动轨道。该动力单元采用内嵌式动力输出,其内部去除外伸轴,集成配流阀块、油口阀块及安全阀块。为方便回收液压系统中的溢流能量,增加液压系统的效率,本发明结合液压技术集成化、小型化、轻量化的发展趋势,提出了一种新型柱塞式能量回收装置的设计。
发明内容
本发明目的在于提供一种新型柱塞式能量回收装置。
本发明是一种柱塞式能量回收装置,由马达组件和发电组件两部分组成,马达组件中,缸体由第一缸体31、第二缸体32、第三缸体34三部分叠加而成,第二缸体32内嵌配流盘46,配流盘两侧安装有安全阀块51、连接阀块45以及油口阀块47,阀块内部通过第十一螺钉52实现固定安装,两端阀块通过下端盖3、上端盖7实现固定安装;滚轮柱塞由柱塞42、第七销钉44以及滚轮41组成,双侧对称安装在缸体内,滚轮滑道通过螺钉与套筒分别固定在两侧盖板上,缸体通过销钉、套筒实现与转子支架19固定安装,定子支架16固定在壳体5内,转子支架19内嵌永磁铁18,定子支架16内嵌线圈17;在压力油作用下,滚轮柱塞能沿滚轮滑道运动,马达缸体旋转进而切割磁感线,实现电能的回收;壳体内加工槽与第五套筒38、第六套筒54共同构成元件散热通道,经第一管接头12、第四管接头15与外界冷却油路相连,实现对元件的散热。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:能量回收单元在结构上采用新结构高速动力单元,集成安全阀,有结构紧凑、噪声低、无外泄漏以及制作和维护成本较低等的优点。能量回收动力单元可将泵出口溢流流量能量以及特殊工况下流量能量进行收集再利用,其产生的电量可储存再利用,能提高液压系统的效率,尤其是对于使用率较高的液压系统来说(长时间高负载工作状态下的工程机械),效率更高、安装维护更方便、适用范围更广。该元件能够满足工作环境需要,有较大的应用前景。
附图说明
图1是本发明的整体外观图,图2是本发明的结构示意图,图3是本发明的接口示意图,图4是本发明的电机组件剖面图,图5是本发明的马达组件平面剖视图,图6是图3中A-A向剖视图,图7是图3中B-B向剖视图。附图标记及对应名称为:1-安装支架,2-第一螺钉,3-下端盖、4-第一垫圈,5-壳体,6-第二垫圈,7-上端盖,8-第二螺钉,9-第三螺钉,10-第四螺钉,11-接线盒,12-第一管接头,13-第二管接头,14-第三管接头,15-第四管接头,16-定子支架,17-定子线圈,18-永磁铁,19-转子支架,20-第七套筒,21-第四套筒,22-第五螺钉,23-第六螺钉,24-第七螺钉,25-第八螺钉,26-第一轴承,27-第一销钉,28-第二销钉,29-第三套筒,30-第三销钉,31-第一缸体,32-第二缸体,33-第四销钉,34-第三缸体,35-第五销钉,36-第八套筒,37-第五销钉,38-第五套筒,39-第二轴承,40-第九套筒,41-滚轮,42-柱塞,43-第九螺钉,44-第七销钉,45-连接阀块,46-配流盘,47-油口阀块,48-第十螺钉,49-第八销钉,50-第九销钉,51-安全阀块,52-第十一螺钉,53-第十套筒,54-第六套筒,55-插装阀,56-第十销钉,57-第十一销钉,58-第十二螺钉,59-第一滚轮滑道,60-第十三螺钉,61-第二滚轮滑道,62-第十四螺钉,63-第十五螺钉,64-第十六螺钉,65-第一套筒,66-第三滚轮滑道,67-第十七螺钉,68-第四滚轮滑道,69-第十八螺钉,70-第十九螺钉,71-第二套筒,72-第二十螺钉,73-第五滚轮滑道,74-第六滚轮滑道,75-第二十一螺钉,76-第二十二螺钉,77-第二十三螺钉,78-第二十四螺钉,79-第二十五螺钉,80-第二十六螺钉,81-第二十七螺钉。
具体实施方式
如图1~图5所示,本发明是一种柱塞式能量回收装置,由马达组件和发电组件两部分组成,马达组件中,缸体由第一缸体31、第二缸体32、第三缸体34三部分叠加而成,第二缸体32内嵌配流盘46,配流盘两侧安装有安全阀块51、连接阀块45以及油口阀块47,阀块内部通过第十一螺钉52实现固定安装,两端阀块通过下端盖3、上端盖7实现固定安装;滚轮柱塞由柱塞42、第七销钉44以及滚轮41组成,双侧对称安装在缸体内,滚轮滑道通过螺钉与套筒分别固定在两侧盖板上,缸体通过销钉、套筒实现与转子支架19固定安装,定子支架16固定在壳体5内,转子支架19内嵌永磁铁18,定子支架16内嵌线圈17;在压力油作用下,滚轮柱塞能沿滚轮滑道运动,马达缸体旋转进而切割磁感线,实现电能的回收;壳体内加工槽与第五套筒38、第六套筒54共同构成元件散热通道,经第一管接头12、第四管接头15与外界冷却油路相连,实现对元件的散热。
如图5所示,中部的第二缸体32为三块式结构,其内嵌配流盘(46)的上下为圆形平面,侧面为三维曲面。
如图5所示,以上所述滚轮柱塞由柱塞42、第七销钉44以及滚轮41组成,双侧对称安装在缸体内。
如图1、图6、图7所示,第一滚轮滑道59、第二滚轮滑道61分别通过第十二螺钉58、第十四螺钉62与下端盖3、上端盖7固定,第三滚轮滑道66通过第一套筒65、第十六螺钉64以及第十七螺钉67实现同下端盖3的固定,第四滚轮滑道68通过第十八螺钉69实现同安全阀块51的固定安装,第五滚轮滑道73通过第二套筒71、第十九螺钉70以及第二十螺钉72实现同上端盖7的固定,第六滚轮滑道74通过第二十一螺钉75实现同油口阀块47的固定安装。
下面结合附图对本发明做进一步说明:如图1所示:该图为本发明的整体结构外观图。如图2-7所示:其中安装支架1与下端盖3通过第一螺钉2实现固定安装,下端盖3与壳体5通过第一垫圈4经第三螺钉9实现密封安装,上端盖7与壳体5通过第二垫圈6经第二螺钉8实现密封安装,上端盖7与接线盒11通过第四螺钉10实现固定安装,上端盖7与第一管接头12通过螺纹安装在一起,壳体5内嵌定子支架16,定子支架16内嵌线圈17,转子支架19内嵌永磁铁18,马达组件中,缸体由第一缸体31、第二缸体32、第三缸体34三部分叠加而成,第二缸体32内嵌配流盘46,配流盘46两侧安装有安全阀块51、连接阀块45以及油口阀块47,连接阀块45、配流盘46与安全阀块51通过第十一螺钉52实现固定安装,安全阀块51、油口阀块47通过螺钉分别实现与下端盖3、上端盖7的固定安装;滚轮柱塞由柱塞42、第七销钉44以及滚轮41组成,双侧对称安装在缸体内,滚轮滑道通过螺钉与套筒分别固定在两侧盖板上,进而滚轮柱塞可沿滚轮滑道运动,第一缸体31、第三缸体34通过销钉与第三套筒29固定,第三套筒29通过销钉与第四套筒21固定,第四套筒21通过销钉与转子支架19固定连接,该元件通过油口阀块47经第一管接头12、第二管接头13与外部液压回路连接,在压力油作用下,马达组件中缸体旋转,永磁铁18与线圈17实现相对转动来切割磁感线,元件产生的电量通过接线盒11与外部电路连接,进而实现电能的回收,壳体5内加工槽与第五套筒38、第六套筒54共同构成元件散热通道,经第一管接头12、第二管接头13、第三管接头14、第四管接头15与外界冷却油路相连,实现对元件的散热。
本发明的配合如下:其中第三螺钉9与第一垫圈4实现下端盖3与壳体5的密封安装,通过第二螺钉8与第二垫圈6实现上端盖7与壳体5的密封安装,接线盒11通过第四螺钉10安装在上端盖7上,上端盖7与第一管接头12、第二管接头13、第三管接头14、第四管接头15通过螺纹安装在一起,整体结构通过第一螺钉2安装在安装支架1上。定子支架16上绕有定子线圈17,其内嵌安装在壳体5中。转子支架19内嵌永磁铁18,通过第一销钉27与第四套筒21固定在一起,第四套筒21通过第二销钉28与第三套筒29固定在一起,第三套筒29通过第三销钉30、第四销钉33分别与第一缸体31、第三缸体34固定安装在一起,第三套筒29两端分别通过第一轴承26、第二轴承39与下端盖3和上端盖7实现固定安装。第一缸体31、第二缸体32、第三缸体34,通过第十一螺钉52实现固定安装。第二缸体32内嵌安装配流盘46,缸体内安装有柱塞42,通过第七销钉44固定滚轮41,第二套筒71左端通过第十九螺钉70与第五滚轮滑道73实现固定安装,第二套筒71右端通过第二十螺钉72实现与滚轮右端固定安装。油口阀块47通过第二十一螺钉75与第六滚轮滑道74实现固定安装,第二滚轮滑道61通过第十四螺钉62实现与上端盖7的固定安装。第一套筒65左端通过第十六螺钉64与下端盖3实现固定安装。第一套筒65右端通过第十七螺钉67实现与第三滚轮滑道66的固定安装,安全阀块51通过第十八螺钉69实现与第四滚轮滑道68的固定安装,第一滚轮滑道59通过第十二螺钉58与下端盖3的固定连接。插装阀55安装在安全阀块51内,安全阀块51、配流盘46与连接阀块45通过第五螺钉22固定安装在一起,油口阀块47通过第十五螺钉63实现与连接阀块45的固定安装。安全阀块51、油口阀块47分别安装在上端盖7和下端3之间。壳体5内加工槽与第五套筒38、第六套筒54共同构成元件散热通道。
本发明的工作过程如下:马达部分:压力油经第二管接头13、第三管接头14接入元件。管接头安装在油口阀块47上,压力油经过油口阀块47、过渡阀块45、配流盘46以及安全阀快51内部管路到达各个柱塞腔及插装阀55内,第一缸体31、第二缸体32以及第三缸体34通过第十一螺钉52实现固定安装,配流滑道通过螺钉固定在上下端盖两侧,在压力油作用下,滚轮41沿滚轮滑道运动,缸体开始旋转。
连接部分:第一缸体31、第三缸体34通过第三销钉30与第三套筒29固定,第三套筒29通过第一销钉27与第四套筒21固定,第四套筒21通过第二销钉28与转子支架19固定连接,可实现缸体5到转子支架19的动力传递
电机部分:缸体外侧通过销钉与第三套筒29固定,第四套筒21与转子支架19通过销钉固定连接,转子支架19内嵌永磁体18,线圈17内嵌在定子支架16之中。磁铁18与线圈17可相对转动来切割磁感线,元件产生的电量通过接线盒11与外部电路连接,进而实现电能的回收,壳体5内加工槽与第五套筒e-38、第六套筒54共同构成元件散热通道,经第一管接头12、第四管接头15与外界冷却油路相连,实现对元件的散热。
本发明的特点如下:能量回收单元在结构设计上综合了现如今液压技术在集成化、低噪声、新结构研发、能量回收等方面的发展现状,高度重视且精心设计,该设计有以下优点:有结构紧凑、噪声低、无外泄漏以及制作和维护成本较低等的优点,安装维护更方便、适用范围更广。
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 (7)
1.一种柱塞式能量回收装置,由马达组件和发电组件两部分组成,其特征在于:马达组件中,缸体由第一缸体(31)、第二缸体(32)、第三缸体(34)三部分叠加而成,第二缸体(32)内嵌配流盘(46),配流盘两侧安装有安全阀块(51)、连接阀块(45)以及油口阀块(47),阀块内部通过第十一螺钉(52)实现固定安装,两端阀块通过下端盖(3)、上端盖(7)实现固定安装;滚轮柱塞由柱塞(42)、第七销钉(44)以及滚轮(41)组成,双侧对称安装在缸体内,滚轮滑道通过螺钉与套筒分别固定在两侧盖板上,缸体通过销钉、套筒实现与转子支架(19)固定安装,定子支架(16)固定在壳体(5)内,转子支架(19)内嵌永磁铁(18),定子支架(16)内嵌线圈(17);在压力油作用下,滚轮柱塞能沿滚轮滑道运动,马达缸体旋转进而切割磁感线,实现电能的回收;壳体内加工槽与第五套筒(38)、第六套筒(54)共同构成元件散热通道,经第一管接头(12)、第四管接头(15)与外界冷却油路相连,实现对元件的散热。
2.根据权利要求1所述的柱塞式能量回收装置,其特征在于:所述的第二缸体(32)为三块式结构,其内嵌配流盘(46)的上下为圆形平面,侧面为三维曲面。
3.根据权利要求1所述的柱塞式能量回收装置,其特征在于:所述滚轮柱塞由柱塞(42)、第七销钉(44)以及滚轮(41)组成,双侧对称安装在缸体内。
4.根据权利要求1所述的柱塞式能量回收装置,其特征在于:第一滚轮滑道(59)、第二滚轮滑道(61)分别通过第十二螺钉(58)、第十四螺钉(62)与下端盖(3)、上端盖(7)固定,第三滚轮滑道(66)通过第一套筒(65)、第十六螺钉(64)以及第十七螺钉(67)实现同下端盖(3)的固定,第四滚轮滑道(68)通过第十八螺钉(69)实现同安全阀块(51)的固定安装,第五滚轮滑道(73)通过第二套筒(71)、第十九螺钉(70)以及第二十螺钉(72)实现同上端盖(7)的固定,第六滚轮滑道(74)通过第二十一螺钉(75)实现同油口阀块(47)的固定安装。
5.根据权利要求1所述的柱塞式能量回收装置,其特征在于:第三螺钉(9)与第一垫圈(4)实现下端盖(3)与壳体(5)的密封安装,通过第二螺钉(8)与第二垫圈(6)实现上端盖(7)与壳体(5)的密封安装,接线盒(11)通过第四螺钉(10)安装在上端盖(7)上,上端盖(7)与第一管接头(12)、第二管接头(13)、第三管接头(14)、第四管接头(15)通过螺纹安装在一起,整体结构通过第一螺钉(2)安装在安装支架(1)上。
6.根据权利要求1所述的柱塞式能量回收装置,其特征在于:定子支架(16)上绕有定子线圈(17),其内嵌安装在壳体(5)中;转子支架(19)内嵌永磁铁(18),通过第一销钉(27)与第四套筒(21)固定在一起,第四套筒(21)通过第二销钉(28)与第三套筒(29)固定在一起,第三套筒(29)通过第三销钉(30)、第四销钉(33)分别与第一缸体(31)、第三缸体(34)固定安装在一起,第三套筒(29)两端分别通过第一轴承(26)、第二轴承(39)与下端盖(3)和上端盖(7)实现固定安装;第一缸体(31)、第二缸体(32)、第三缸体(34),通过第十一螺钉(52)实现固定安装;第二缸体(32)内嵌安装配流盘(46),缸体内安装有柱塞(42),通过第七销钉(44)固定滚轮(41),第二套筒(71)左端通过第十九螺钉(70)与第五滚轮滑道(73)实现固定安装,第二套筒(71)右端通过第二十螺钉(72)实现与滚轮右端固定安装。
7.根据权利要求1所述的柱塞式能量回收装置,其特征在于:油口阀块(47)通过第二十一螺钉(75)与第六滚轮滑道(74)实现固定安装,第二滚轮滑道(61)通过第十四螺钉(62)实现与上端盖(7)的固定安装;第一套筒(65)左端通过第十六螺钉(64)与下端盖(3)实现固定安装;第一套筒(65)右端通过第十七螺钉(67)实现与第三滚轮滑道(66)的固定安装,安全阀块(51)通过第十八螺钉(69)实现与第四滚轮滑道(68)的固定安装,第一滚轮滑道(59)通过第十二螺钉(58)与下端盖3的固定连接;插装阀(55)安装在安全阀块(51)内,安全阀块(51)、配流盘(46)与连接阀块(45)通过第五螺钉(22)固定安装在一起,油口阀块(47)通过第十五螺钉(63)实现与连接阀块(45)的固定安装;安全阀块(51)、油口阀块(47)分别安装在上端盖(7)和下端盖(3)之间;壳体(5)内加工槽与第五套筒(38)、第六套筒(54)共同构成元件散热通道。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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