CN116848328A - 液压蓄能器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于储存处于压力下的液压液体的液压蓄能器，其中设有蓄能器容器，该蓄能器容器包括一个容器基部和两个相互对置的端壁。所述蓄能器容器具有填充有液压液体的第一容器腔以及具有第二容器腔。第一和第二容器腔通过至少一个隔离件彼此隔开。第一端壁限定带有液压液体的第一容器腔，并且第二端壁限定第二容器腔。至少一个端壁借助于圆螺纹旋入容器基部中。

Description

液压蓄能器

技术领域

本发明涉及一种用于储存处于压力下的液压液体的液压蓄能器，其中存在蓄能器容器，该蓄能器容器包括一个容器基部和两个相互对置的端壁，其中所述蓄能器容器具有填充有液压液体的第一容器腔以及具有第二容器腔。该第二容器腔特别是填充有气体、例如氮气。

背景技术

液压蓄能器用于储存和释放液压能。液压液体在压力下流入蓄能器容器或者该蓄能器容器的第一容器腔中，并压缩位于该蓄能器容器的第二容器腔中的气体、特别是氮气。通过这种方式储存液压能，该液压能以后可作为储存的能量提供。当液压蓄能器释放能量时，可以释放液压能。在此，气体的压力降低，并且液压液体从蓄能器容器中流出。蓄能器容器的第一和第二容器腔通常通过一个隔离件、例如通过活塞、膜片或者气囊彼此隔开。就此而言，将活塞式蓄能器(其中隔离件是在容器内可移动的活塞)以及膜片式蓄能器和气囊式蓄能器相互区分。

在实践中，上述类型的液压蓄能器以多种不同的变型实施方案已知。然而，这些已知的液压蓄能器往往具有缺点。许多已知的液压蓄能器具有较低的疲劳强度并且因此具有短的使用寿命。可达到的破裂压力和可实现的负荷变化次数往往是有待改进的。-特别是，也已知这样的液压蓄能器，其中两个相互对置的端壁借助于螺纹旋入容器基部中。此处，通常为螺纹使用公制螺纹。这些已知的液压蓄能器在螺纹处显示出较快的材料疲劳。在使用可旋入的端壁的情况中，密封件或者导向件受损也并不罕见，使得液压蓄能器的使用寿命也因此缩短。为了确保高的单位面积压力，在所述已知的液压蓄能器中需要相对较大的螺纹长度。所述已知的液压蓄能器此外还具有这样的缺点，即它们特别是在不当使用中较快失灵。就这点而言，有改进的必要。

发明内容

基于所述技术问题，本发明提出一种开头所述类型的液压蓄能器，其中可以有效地且以简单的方式避免上述缺点。

为了解决这个技术问题，本发明说明了一种用于储存处于压力下的液压液体的液压蓄能器，其中设有一个蓄能器容器，其包括一个容器基部和两个相互对置的端壁或者由一个容器基部和两个相互对置的端壁构成，其中所述蓄能器容器具有填充有液压液体的第一容器腔以及具有第二容器腔，其中第一和第二容器腔通过至少一个、优选一个可运动的或者可移动的隔离件彼此隔开，其中第一端壁限定带有液压液体的第一容器腔，并且第二端壁限定第二容器腔，其中至少一个端壁借助于圆螺纹旋入容器基部中。-所述液压液体尤其是油或者类似的液压液体。在本发明的范围内，第二容器腔填充有气体、特别是氮气。

根据本发明的一个推荐的实施方式，所述圆螺纹直接设置在端壁上或者直接设置在该端壁的边缘上。在此，所述圆螺纹适宜地在所述端壁的整个外周上或者在端壁的整个边缘外周上环绕。在这个实施方式中，端壁因此通过端壁的圆螺纹直接旋入容器基部中。

根据本发明的另一个有效的实施方式，端壁通过至少一个适配器旋入容器基部中，并且所述适配器设有所述圆螺纹。所述有关的端壁与适配器适宜地连接，并且由端壁和适配器构成的组合体通过所述适配器的圆螺纹旋入容器基部中。根据一个优选的实施方式，适配器是中间环，该中间环优选完全环绕端壁。端壁紧固在中间环上，并且由端壁和中间环构成的组合体通过所述中间环的圆螺纹旋入容器基部中。所述圆螺纹适宜地在中间环的整个外周上环绕。在本发明的范围内，中间环将相应的端壁包围并且优选在该端壁的轴向长度的仅仅一部分上延伸。端壁的轴向长度是指与蓄能器容器的纵向方向平行的端壁长度。根据推荐，中间环在相应的端壁的轴向长度的30％至80％上延伸。

限定填充有液压液体的第一容器腔的第一端壁适宜地借助于圆螺纹旋入容器基部中。根据本发明的特别优选的实施方式，两个相互对置的端壁均借助于圆螺纹旋入容器基部中。

本发明基于以下认识：将圆螺纹用于在液压蓄能器的端壁与容器基部之间的螺纹连接带来明显的优点。除了螺纹的承载更高和磨损更小之外，还可以避免装配和拆卸过程中的损坏。在此，本发明特别是基于以下认识：在蓄能器容器的承载能力相同的情况下，与使用公制螺纹相比，在使用圆螺纹的情况下螺纹长度可显著缩短。由此，有利地节省了材料，并因此节省了成本。

根据本发明的一个优选的实施方式，所述圆螺纹直接设置在所述相关的端壁的或者适配器的边缘侧上。在此，构造为圆螺纹的外螺纹适宜地在端壁的或者适配器的外周上在边缘侧环绕或者连续环绕。在本发明的范围内，配置给所述相应的端壁的容器基部部段具有构造为圆螺纹的内螺纹，并且适宜地在容器基部部段上的这个构造为圆螺纹的内螺纹在容器基部的内周上环绕或者连续环绕。

在本发明的范围内，借助于圆螺纹旋入容器基部中的端壁具有一个带有倒圆的螺纹牙顶(螺纹齿)的外圆螺纹，并且所述相应的容器基部部段具有一个带有倒圆的螺纹牙顶(螺纹齿)的内圆螺纹。此外，在本发明的范围内，借助于圆螺纹旋入容器基部中的端壁具有一个带有倒圆的螺纹牙底(螺纹槽底)的外圆螺纹，并且所述相应的容器基部部段具有一个带有倒圆的螺纹牙底(螺纹槽底)的内圆螺纹。-根据本发明的特别优选的实施方式，圆螺纹或者说外圆螺纹和内圆螺纹的螺纹啮合角α为25°至35°，特别是28°至32°，优选为30°或者大约30°。

上面已经说明，蓄能器容器的第一容器腔中装有的液压液体优选是油。在本发明的范围内，在蓄能器容器的第二容器腔中接纳有至少一种气体或者至少一种可压缩的气体，气体例如是氮气。原则上，第二容器腔中也可以接纳其他气体。

此外，在本发明的范围内，所述蓄能器容器或者所述蓄能器容器的容器基部构造为圆柱体形的。于是可以说，两个相互对置的端壁构成了蓄能器容器的或者容器基部的圆柱体盖，并且在俯视图中构造成圆形的。圆柱体形的蓄能器容器或者圆柱体形的容器基部的内直径特别是为60mm至600mm，并且根据一个优选的实施方式为100mm至400mm、优选为100mm至360mm。不言而喻，所述两个相互对置的、可旋入容器基部中的端壁于是设计为对应于这个内直径。根据本发明推荐的实施方式，本发明蓄能器容器的容器体积为0.1L至1500L、特别是0.5L至1200L、优选1L至700L和特别优选10L至400L。-在本发明的范围内，蓄能器容器的容器长度(从端壁至端壁测量)为100mm至10000mm、优选200mm至6000mm和特别优选400mm至5000mm。-根据本发明推荐的实施方式，圆螺纹的轴向长度为20mm至400mm、优选25mm至150mm以及特别优选30mm至120mm。在此，沿蓄能器容器的纵向方向测量所述轴向长度。

本发明液压蓄能器的一个特别推荐的实施方式的特征在于：该液压蓄能器是活塞式蓄能器，并且所述隔离件是能在容器中移动的活塞。在此，该活塞可以适宜地沿容器基部或者圆柱体形容器基部的纵向方向移动。该活塞适宜地具有至少一个密封件，用于将所述两个容器腔密封隔开。

根据本发明的另一个推荐的实施方式，所述液压蓄能器是膜片式蓄能器，在此所述隔离件是能在容器中运动或者移动的膜片。根据一个优选的变型实施方案，膜片由至少一种塑料构成、特别是由一种弹性体塑料构成。然而，同样在本发明的范围内，膜片构造为金属膜片。

本发明的另一个实施方式的特征在于：所述液压蓄能器是气囊式蓄能器，并且所述隔离件是能在容器中运动或者膨胀的气囊。该气囊适宜地由至少一种塑料构成，特别是由一种弹性体塑料构成。根据一个变型实施方案，所述气囊可由橡胶构成。

本发明基于以下认识：本发明的液压蓄能器与迄今已知的液压蓄能器相比具有明显的优点。同时，本发明基于以下认识：在为可旋入的端壁使用圆螺纹的情况中，与迄今已知的液压蓄能器相比，本发明的液压蓄能器能够实现高得多的疲劳强度，并因此实现长得多的使用寿命。在此，可实现的负荷变化次数或者压力波动幅度比具有可通过公制螺纹旋入的端壁的已知液压蓄能器高得多。液压蓄能器的破裂压力与已知的储存器相比能够提高达2倍和更高。缸体非预期弯曲的危险可显著降低或者在常规负载下几乎被杜绝。此外，重要的是，在液压蓄能器的承载能力相同的情况下，螺纹长度与公制螺纹的螺纹长度相比可显著缩短。由此，节省了材料，并因此节省了成本。在使用本发明的圆螺纹的情况中，表面或者密封件和导向件损坏的危险与公制螺纹相比可显著降低。本发明端壁的装配和拆卸可通过无问题和无损的方式实现。利用根据本发明所使用的圆螺纹，几乎可以完全避免液压机组由于使用不当而失灵。在这方面，本发明具有明显的优点。

附图说明

下面借助示出仅仅一个实施例的附图详细阐述本发明。示意图示出：

图1是构造为活塞式蓄能器的本发明液压蓄能器的第一实施方式的剖面；

图2是根据图1的物体的第二实施方式，和

图3是根据图1的本发明液压蓄能器的端壁上的圆螺纹的放大局部剖面A。

具体实施方式

附图示出了根据本发明的形式上为活塞式蓄能器的液压蓄能器，用于储存处于压力下的液压液体1。该液压液体1尤其是油。根据本发明，存在蓄能器容器3，其包括一个容器基部4和两个相互对置的端壁5、6。优选和在本实施例中，蓄能器容器3或者容器基部4构造为圆柱体形的。

根据本发明的蓄能器容器3具有第一容器腔7，该容器腔填充有液压液体1或者油。此外，还存在第二容器腔8，该第二容器腔填充有气体、特别是氮气。根据优选的实施方式和在本实施例中，第一和第二容器腔7、8通过一个构造为可移动的活塞的隔离件9彼此隔开。所述活塞可沿圆柱体形的蓄能器容器3的纵向方向移动。

根据本发明，第一端壁5限定带有液压液体1的第一容器腔7，而第二端壁6限定带有接纳在其中的气体2的第二容器腔8。本发明规定，至少一个端壁5、6借助于圆螺纹10旋入容器基部4中。另外，在端壁5、6与容器基部4之间设置有密封件19。

在根据图1的实施方式中，所述圆螺纹10分别直接设置在每个端壁5、6的边缘侧上。因此，端壁5、6在这个实施方式中直接通过其圆螺纹10旋入容器基部4中。-在根据图2的实施方式中，每个端壁5、6都与一个构造为中间环18形式的适配器相连。在此，所述中间环18将相应的端壁5、6包围并且在端壁5、6的外周上环绕。根据本发明的圆螺纹10在这个实施方式中设置在适配器或者中间环18的外侧边缘上。优选和在根据图2的实施例中，所述中间环18只在相应的端壁5、6的轴向长度的一部分上延伸。在本发明的范围内，端壁5、6分别与相应的适配器或者中间环18牢固连接。

优选和在本实施例中，两个端壁5、6均通过一个圆螺纹10旋入容器基部4中。在图2中详细地示出了根据本发明所使用的圆螺纹10。在本发明的范围内，借助于圆螺纹10旋入的端壁5、6或者所述相应的适配器具有带有倒圆的螺纹牙顶12的外圆螺纹11，并且蓄能器容器3的相应的容器基部部段13则具有带有倒圆的螺纹牙顶15的内圆螺纹14。此外，在本发明的范围内，借助于圆螺纹10旋入的端壁5、6或者相应的适配器具有带有倒圆的螺纹牙底16的外圆螺纹11，并且蓄能器容器3的相应的容器基部部段13具有带有倒圆的螺纹牙底17的内圆螺纹14。优选和在本实施例中，外圆螺纹11与内圆螺纹14的螺纹啮合角α为30°。这个螺纹啮合角α在本发明的范围内已经证明是特别有利的。

Claims (13)

1.用于储存处于压力下的液压液体(1)的液压蓄能器，其中设有蓄能器容器(3)，该蓄能器容器包括一个容器基部(4)和两个相互对置的端壁(5，6)，所述蓄能器容器(3)具有填充有液压液体(1)的第一容器腔(7)以及具有第二容器腔(8)，第一和第二容器腔(7，8)通过至少一个、优选一个可运动的或者可移动的隔离件(9)彼此隔开，第一端壁(5)限定带有液压液体的第一容器腔(7)，并且第二端壁(6)限定第二容器腔(8)，其特征在于：至少一个端壁(5，6)借助于圆螺纹(10)旋入容器基部(4)中。

2.根据权利要求1所述的液压蓄能器，其特征在于：所述圆螺纹(10)直接设置在端壁(5，6)上或者直接设置在端壁(5，6)的边缘上，并且优选地在所述端壁(5，6)的整个外周上环绕。

3.根据权利要求1所述的液压蓄能器，其特征在于：端壁(5，6)通过至少一个适配器、特别是通过中间环(18)旋入容器基部(4)中，并且所述适配器或者中间环(18)设有所述圆螺纹(10)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：限定填充有液压液体的第一容器腔(7)的第一端壁(5)借助于圆螺纹(10)旋入容器基部(4)中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：两个端壁(5，6)都借助于圆螺纹(10)旋入容器基部(4)中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：设有圆螺纹(10)的端壁(5，6)或者设有圆螺纹的相应的适配器具有带有倒圆的螺纹牙顶(12)的外圆螺纹(11)，和/或相应的容器基部部段(13)具有带有倒圆的螺纹牙顶(15)的内圆螺纹(14)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：设有圆螺纹(10)的端壁(5，6)或者设有圆螺纹(10)的相应的适配器具有带有倒圆的螺纹牙底(16)的外圆螺纹(11)，和/或相应的容器基部部段(13)具有带有倒圆的螺纹牙底(17)的内圆螺纹(14)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：圆螺纹(10)或者说外圆螺纹(11)和/或内圆螺纹(14)的螺纹啮合角α为25°至35°、特别是28°至32°并且优选为30°或者大约30°。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：在第二容器腔(6)中接纳有至少一种气体(2)或者至少一种可压缩的气体(2)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：所述蓄能器容器(3)或者所述容器基部(4)构造为圆柱体形的。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：该液压蓄能器是活塞式蓄能器，并且所述隔离件(9)是能在容器(3)中移动的活塞。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：该液压蓄能器是膜片式蓄能器，并且所述隔离件(9)是能在容器(3)中运动或者移动的膜片。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的液压蓄能器，其特征在于：该液压蓄能器是气囊式蓄能器，并且所述隔离件(9)是能在容器(3)中运动或者膨胀的气囊。