CN112324723A - 一种波纹管蓄能器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应用于汽车变速箱技术领域的波纹管蓄能器，所述的波纹管蓄能器的套管(3)上端与盖板(2)连接，套管(3)内部为油腔(4)，套管(3)底部设置通孔(7)，套管(3)下方设置活塞(8)，活塞(8)上表面的凸起部(9)设置为能够延伸到套管(3)的通孔(7)内的结构，凸起部(9)外圈套装密封圈Ⅰ(11)，套管(3)靠近活塞(8)一端端面卡装密封圈Ⅱ(13)，波纹管(6)上端与盖板(2)连接，波纹管(6)下端与活塞(8)连接，活塞(8)下方的罐体(1)内为气腔(14)，本发明所述的波纹管蓄能器，降低活塞向上运动速度，避免活塞与套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现，提高使用安全性能。

Description

一种波纹管蓄能器
技术领域
本发明属于汽车变速箱技术领域，更具体地说，是涉及一种波纹管蓄能器。
背景技术
目前常用的波纹管式蓄能器是液压能量储存装置。其工作原理是：波纹管将罐体隔离成两腔－气腔和油腔，气腔预先充入一定压力气体，油腔通过罐体开口与液压油路联通。当系统油压上升时，液压油推动活塞向下运动压缩气体(并带动波纹管向下伸长)，气腔压力升高，当气体压力与系统油压平衡后，活塞停止运动，蓄能器完成充液阶段；当系统油压降低时，气体压力高于油压，气体推动活塞向上运动(并带动波纹管向上压缩)，蓄能器通过油口向系统补充油液，维持系统压力，完成排液阶段。然而，现有技术中的波纹管蓄能器在排液阶段，活塞受气压推动向上运动时，会与限位套管发生快速碰撞，造成活塞和套管变形或是损伤，另对波纹管与活塞焊点造成冲击，存在失效隐患。因此，不仅存在安全隐患，而且使用寿命严重缩短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的波纹管活塞蓄能器在排液阶段活塞与限位套管发生快速碰撞的问题，提供一种新的波纹管蓄能器结构，降低活塞向上运动速度，避免活塞与套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现的波纹管蓄能器。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种波纹管蓄能器，罐体内部靠近上端设置盖板，套管上端与盖板连接，套管内部为油腔，油腔与主油路连通，套管外部套装波纹管，套管底部设置通孔，套管下方的罐体内设置活塞，活塞上表面的凸起部设置为能够延伸到套管的通孔内的结构，凸起部外圈的环形凹槽Ⅰ内套装密封圈Ⅰ，套管靠近活塞一端端面的环形凹槽Ⅱ内卡装密封圈Ⅱ，波纹管上端与盖板连接，波纹管下端与活塞连接，活塞下方的罐体内为气腔。
所述的波纹管蓄能器的罐体内的活塞上表面的凸起部的上边部Ⅰ设置沿上边部Ⅰ一周布置的斜面部Ⅰ，套管的通孔的下边部Ⅱ设置沿下边部Ⅱ一周布置的斜面部Ⅱ。
所述的波纹管蓄能器的活塞上表面的凸起部延伸到套管的通孔内时，斜面部Ⅱ设置为能够配合斜面部Ⅰ导向活塞上的凸起部延伸到套管的通孔内的结构。
所述的气腔内注入气体，气腔通过注入气体形成气压状态。
所述的套管与盖板上的安装孔过盈配合，套管与盖板同时焊接连接，盖板与罐体内壁焊接连接。
所述的波纹管为环形结构，波纹管上端部与盖板下端面焊接连接，波纹管下端部与活塞上表面焊接连接。
所述的活塞上设置导向环，导向环贴合在罐体内壁。
所述的导向环包括导向环组件Ⅰ和导向环组件Ⅱ，导向环组件Ⅰ和导向环组件Ⅱ均设置为截面呈U字形结构。
所述的罐体底部设置螺纹充气孔，螺纹充气孔拧装螺纹堵头。
所述的罐体外表面靠近上端位置设置外螺纹部，外螺纹部的环形凹槽Ⅲ内卡装密封圈Ⅲ，外螺纹部与汽车变速箱底座拧装连接。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的波纹管蓄能器，波纹管蓄能器工作过程中，活塞上表面的凸起部设置为能够延伸到套管的通孔内的结构，在油腔内的液压油的压力作用下，当活塞上表面的凸起部退出到套管的通孔外时，液压油进入套管和活塞之间的速度增加。而当活塞上表面的凸起部延伸到套管的通孔内时，液压油进入套管和活塞之间的速度降低，直到停止。此时，在套管和活塞之间形成阻尼结构。当电子泵给主油路加压时，油腔进油，油腔的油液压力大于气腔的气体压力时，油腔内的液压油会推动活塞向下运动，并带动波纹管向下伸长，直至系统达到最大工作压力并与气腔气体压力相同时停止。当电子泵停止加压时，变速箱的液压执行机构工作时需要压力油，此时油腔的压力减小，活塞受气压作用向上移动，并压缩波纹管，形成排油功能，经过几次排油动作后，系统油液压力低于最低工作压力后，电子泵重新启动，重复上述过程。这样，实现波纹管蓄能器的重复工作，满足使用需求。当汽车停机后，由于液压系统内部存在泄漏，系统油液压力会慢慢下降，气体会推动活塞上移，直至活塞上端面接触套管下端面。此时，套管和活塞间的阻尼结构开始起作用，在活塞落座时，随着套管和活塞间隙缩小，排油量减少，活塞向上受到的阻力增大，运动速度减慢，这样，避免活塞同套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现，同时避免密封件过早失效，这样，有效保护蓄能器各部件的使用安全性能，同时提高使用寿命。本发明所述的波纹管蓄能器，结构简单，使用性能可靠，降低活塞向上运动速度，避免活塞与套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现，提高使用安全性能。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的波纹管蓄能器的结构示意图；
图2为本发明所述的波纹管蓄能器的活塞靠近套管时结构示意图；
附图中标记为：1、罐体；2、盖板；3、套管；4、油腔；5、主油路；6、波纹管；7、通孔；8、活塞；9、凸起部；10、环形凹槽Ⅰ；11、密封圈Ⅰ；12、环形凹槽Ⅱ；13、密封圈Ⅱ；14、气腔；15、安装孔；16、上边部Ⅰ；17、斜面部Ⅰ；18、下边部Ⅱ；19、斜面部Ⅱ；20、导向环；21、导向环组件Ⅰ；22、导向环组件Ⅱ；23、螺纹充气孔；24、螺纹堵头；25、外螺纹部；26、环形凹槽Ⅲ；27、密封圈Ⅲ。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1、附图2所示，本发明为一种波纹管蓄能器，罐体1内部靠近上端设置盖板2，套管3上端与盖板2连接，套管3内部为油腔4，油腔4与主油路5连通，套管3外部套装波纹管6，套管3底部设置通孔7，套管3下方的罐体1内设置活塞8，活塞8上表面的凸起部9设置为能够延伸到套管3的通孔7内的结构，凸起部9外圈的环形凹槽Ⅰ10内套装密封圈Ⅰ11，套管3靠近活塞8一端端面的环形凹槽Ⅱ12内卡装密封圈Ⅱ13，波纹管6上端与盖板2连接，波纹管6下端与活塞8连接，活塞8下方的罐体1内为气腔14。上述结构，波纹管蓄能器工作过程中，活塞8上表面的凸起部9设置为能够延伸到套管3的通孔7内的结构，在油腔4内的液压油的压力作用下，当活塞8上表面的凸起部9退出到套管3的通孔7外时，液压油进入套管3和活塞8之间的速度增加。而当活塞8上表面的凸起部9延伸到套管3的通孔7内时，液压油进入套管3和活塞8之间的速度降低，直到停止。此时，在套管和活塞之间形成阻尼结构。当电子泵给主油路5加压时，油腔进油，油腔4的油液压力大于气腔14的气体压力时，油腔4内的液压油会推动活塞向下运动，并带动波纹管6向下伸长，直至系统达到最大工作压力并与气腔气体压力相同时停止。当电子泵停止加压时，变速箱的液压执行机构工作时需要压力油，此时油腔4的压力减小，活塞受8气压作用向上移动，并压缩波纹管6，形成排油功能，经过几次排油动作后，系统油液压力低于最低工作压力后，电子泵重新启动，重复上述过程。这样，实现波纹管蓄能器的重复工作，满足使用需求。当汽车停机后，由于液压系统内部存在泄漏，系统油液压力会慢慢下降，气体会推动活塞上移，直至活塞上端面接触套管下端面。此时，套管和活塞间的阻尼结构开始起作用，在活塞落座时，随着套管和活塞间隙缩小，排油量减少，活塞向上受到的阻力增大，运动速度减慢，这样，避免活塞同套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现，同时避免密封件过早失效，这样，有效保护蓄能器各部件的使用安全性能，同时提高使用寿命。本发明所述的波纹管蓄能器，使用性能可靠，降低活塞向上运动速度，避免活塞与套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现。
所述的波纹管蓄能器的罐体1内的活塞8上表面的凸起部9的上边部Ⅰ16设置沿上边部Ⅰ16一周布置的斜面部Ⅰ17，套管3的通孔7的下边部Ⅱ18设置沿下边部Ⅱ18一周布置的斜面部Ⅱ19。所述的波纹管蓄能器的活塞8上表面的凸起部9延伸到套管3的通孔7内时，斜面部Ⅱ19设置为能够配合斜面部Ⅰ17导向活塞8上的凸起部9延伸到套管3的通孔7内的结构。上述结构，对活塞和套管的各自结构及两者工作时的配合状态进行改进。上述结构，用于活塞向靠近套管方向移动直至接近套管时。当汽车停机后，由于液压系统内部存在泄漏，系统油液压力会慢慢下降，气腔内的气体压力大于油腔内的液压油压力，气体会推动活塞上移，直至活塞上端面接触套管下端面。此时，套管和活塞间的阻尼结构开始起作用，在活塞落座时，随着套管和活塞之间的间隙缩小，排油量减少，活塞向上受到的阻力增大，运动速度减慢，这样，避免活塞同套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现，同时避免密封件过早失效，这样，有效保护蓄能器各部件的使用安全性能，同时提高使用寿命。这样，在波纹管蓄能器使用过程中，当活塞凸起结构进入通孔(套管中心孔)时，导向环间隙过大导致活塞错位不能进入时，斜面部Ⅰ17可沿着斜面部Ⅱ19找正落座，该结构具有辅助导向功能。这样,有效满足凸起准确移动。
所述的罐体1底部设置螺纹充气孔23，螺纹充气孔23拧装螺纹堵头24。所述的气腔14内注入气体，气腔14通过注入气体形成气压状态。上述结构，波纹管蓄能器各部件连接形成整体结构的波纹管蓄能器后，活塞一侧形成了气腔，套管内为油腔，气腔通过螺纹充气孔向气腔内预充一定压力的气体，再用螺纹堵头拧装在螺纹空气孔，封堵密封气腔，使得气腔密封性能好，气腔工作压力稳定，满足要求。
所述的套管3与盖板2上的安装孔15过盈配合，套管3与盖板2同时焊接连接，盖板2与罐体1内壁焊接连接。上述结构，套管与盖板之间固定连接，而盖板与罐体固定连接。这样，在波纹管蓄能器工作过程中，活塞或在液压油推动下向下移动，或在气腔推动下向上移动。而活塞移动过程会带动波纹管伸缩。这样，可靠实现工作控制。
所述的波纹管6为环形结构，波纹管6上端部与盖板2下端面焊接连接，波纹管6下端部与活塞8上表面焊接连接。上述结构，波纹管连接盖板和活塞，在活塞上下移动过程中，波纹管伸缩变化。
所述的活塞8上设置导向环20，导向环20贴合在罐体1内壁。上述结构，导向环安装在活塞上，导向环与罐体内壁接触，一方面，导向环对活塞的移动起到导向作用，另一方面，导向环起到耐磨作用，避免活塞磨损，而导向环磨损后，只需要更换导向环，节约成本。
所述的导向环20包括导向环组件Ⅰ21和导向环组件Ⅱ22，导向环组件Ⅰ21和导向环组件Ⅱ22均设置为截面呈U字形结构。上述结构，导向环组件Ⅰ21和导向环组件Ⅱ22卡装在活塞上，活塞退出罐体后，导向环组件Ⅰ21和导向环组件Ⅱ22安装和拆卸均极为方便。
所述的罐体1外表面靠近上端位置设置外螺纹部25，外螺纹部25的环形凹槽Ⅲ内卡装密封圈Ⅲ，外螺纹部25与汽车变速箱底座拧装连接。上述结构，罐体外表面的外螺纹部与汽车变速箱底座相连,并通过密封圈Ⅲ密封，以防液压油外泄。油腔与主油路连通。通过电子泵的控制，实现主油路供油量及油压的改变，实现活塞控制。
本发明所述的波纹管蓄能器，波纹管蓄能器工作过程中，活塞上表面的凸起部设置为能够延伸到套管的通孔内的结构，在油腔内的液压油的压力作用下，当活塞上表面的凸起部退出到套管的通孔外时，液压油进入套管和活塞之间的速度增加。而当活塞上表面的凸起部延伸到套管的通孔内时，液压油进入套管和活塞之间的速度降低，直到停止。此时，在套管和活塞之间形成阻尼结构。当电子泵给主油路加压时，油腔进油，油腔的油液压力大于气腔的气体压力时，油腔内的液压油会推动活塞向下运动，并带动波纹管向下伸长，直至系统达到最大工作压力并与气腔气体压力相同时停止。当电子泵停止加压时，变速箱的液压执行机构工作时需要压力油，此时油腔的压力减小，活塞受气压作用向上移动，并压缩波纹管，形成排油功能，经过几次排油动作后，系统油液压力低于最低工作压力后，电子泵重新启动，重复上述过程。这样，实现波纹管蓄能器的重复工作，满足使用需求。当汽车停机后，由于液压系统内部存在泄漏，系统油液压力会慢慢下降，气体会推动活塞上移，直至活塞上端面接触套管下端面。此时，套管和活塞间的阻尼结构开始起作用，在活塞落座时，随着套管和活塞间隙缩小，排油量减少，活塞向上受到的阻力增大，运动速度减慢，这样，避免活塞同套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现，同时避免密封件过早失效，这样，有效保护蓄能器各部件的使用安全性能，同时提高使用寿命。本发明所述的波纹管蓄能器，结构简单，使用性能可靠，降低活塞向上运动速度，避免活塞与套管快速碰撞而导致活塞和套管变形或是损伤问题出现，提高使用安全性能。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种波纹管蓄能器，其特征在于：罐体(1)内部靠近上端设置盖板(2)，套管(3)上端与盖板(2)连接，套管(3)内部为油腔(4)，油腔(4)与主油路(5)连通，套管(3)外部套装波纹管(6)，套管(3)底部设置通孔(7)，套管(3)下方的罐体(1)内设置活塞(8)，活塞(8)上表面的凸起部(9)设置为能够延伸到套管(3)的通孔(7)内的结构，凸起部(9)外圈的环形凹槽Ⅰ(10)内套装密封圈Ⅰ(11)，套管(3)靠近活塞(8)一端端面的环形凹槽Ⅱ(12)内卡装密封圈Ⅱ(13)，波纹管(6)上端与盖板(2)连接，波纹管(6)下端与活塞(8)连接，活塞(8)下方的罐体(1)内为气腔(14)。
2.根据权利要求1所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的波纹管蓄能器的罐体(1)内的活塞(8)上表面的凸起部(9)的上边部Ⅰ(16)设置沿上边部Ⅰ(16)一周布置的斜面部Ⅰ(17)，套管(3)的通孔(7)的下边部Ⅱ(18)设置沿下边部Ⅱ(18)一周布置的斜面部Ⅱ(19)。
3.根据权利要求2所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的波纹管蓄能器的活塞(8)上表面的凸起部(9)延伸到套管(3)的通孔(7)内时，斜面部Ⅱ(19)设置为能够配合斜面部Ⅰ(17)导向活塞(8)上的凸起部(9)延伸到套管(3)的通孔(7)内的结构。
4.根据权利要求1或2所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的气腔(14)内注入气体，气腔(14)通过注入气体形成气压状态。
5.根据权利要求1或2所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的套管(3)与盖板(2)上的安装孔(15)过盈配合，套管(3)与盖板(2)同时焊接连接，盖板(2)与罐体(1)内壁焊接连接。
6.根据权利要求1或2所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的波纹管(6)为环形结构，波纹管(6)上端部与盖板(2)下端面焊接连接，波纹管(6)下端部与活塞(8)上表面焊接连接。
7.根据权利要求1或2所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的活塞(8)上设置导向环(20)，导向环(20)贴合在罐体(1)内壁。
8.根据权利要求6所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的导向环(20)包括导向环组件Ⅰ(21)和导向环组件Ⅱ(22)，导向环组件Ⅰ(21)和导向环组件Ⅱ(22)均设置为截面呈U字形结构。
9.根据权利要求1或2所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的罐体(1)底部设置螺纹充气孔(23)，螺纹充气孔(23)拧装螺纹堵头(24)。
10.根据权利要求1或2所述的波纹管蓄能器，其特征在于：所述的罐体(1)外表面靠近上端位置设置外螺纹部(25)，外螺纹部(25)的环形凹槽Ⅲ(26)内卡装密封圈Ⅲ(27)，外螺纹部(25)与汽车变速箱底座拧装连接。
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