CN204783880U - 具有运行状态监测功能的液压蓄能器 - Google Patents

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李建松
张文婷
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Abstract

本实用新型公布一种具有运行状态监测功能的液压蓄能器，属于液压元件技术领域。包括壳体和安装在壳体内的气囊，壳体和气囊之间是储油腔；所述壳体一端开有油口，另一端设置有接头；所述气囊的开口固定在接头上；所述壳体一侧连接有用于检测储油腔内油液压力的压力传感器；所述接头上固定有位移传感器，所述位移传感器中伸出杆伸进气囊中。本实用新型蓄能器通过位移传感器和压力传感器分别检测当前蓄能器的存储的油量和存储油液的压力，能实时掌握蓄能器的运行状态，知道蓄能器实时存储能量的大小，提高能量的利用效率，具有较高的实用性。

Description

具有运行状态监测功能的液压蓄能器
技术领域
本实用新型涉及液压元件技术领域，特别是涉及一种具有运行状态监测功能的液压蓄能器。
背景技术
液压蓄能器（以下简称蓄能器）的典型应用之一是用于储存一定量的具有压力的油液。这些储存的压力油液含有一定的能量。在液压混合动力车辆中，蓄能器常用来储存能量，比如在车辆制动时产生的能量。在需要的时候，蓄能器中油液可以释放出来，比如在车辆起步或加速时。
现有技术中，蓄能器主要有气囊式、活塞式和隔膜式三种形式。在工业生产中，尤其以气囊式液压蓄能器应用居多。所述气囊通常由橡胶制成，内置于蓄能器的壳体中，用于在所述液压蓄能器中隔开气体与液压油液。此类蓄能器通常被要求垂直地布置在液压系统中。
这种结构使气、液密封可靠，并且因皮囊惯性小而克服了活塞式蓄能器响应慢的弱点。这种蓄能器油气完全隔离，气液密封可靠，气囊惯性小，反应灵敏。
在一些应用场合，比如液压混合动力车辆中，准确知道蓄能器的运行状态是至关重要的。准确知道液压蓄能器的运行状态，有利于及时调整蓄能器如何吸收能量，也有利于根据不同情况适当调节其如何释放能量。这样，才能有效提高与其他能源（例如发动机）之间的匹配效果，提高能量的利用效率，更好地利用混合动力的优点。
在现有的技术方案中，多使用压力传感器实时测量蓄能器内的油液压力或气囊内的高压气体压力来粗略的监测蓄能器的运行状态。但是，由于气体工作状态受温度等因素影响较大，此方法测量的结果存在较大的误差。
发明内容
为了克服现有的蓄能器运行状态不易监测的不足，本实用新型提供了一种具有运行状态监测功能的液压蓄能器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有运行状态监测功能的液压蓄能器，包括壳体和安装在壳体内的气囊，壳体和气囊之间是储油腔；所述壳体一端开有油口，另一端设置有接头；所述气囊的开口固定在接头上；
所述壳体一侧连接有用于检测储油腔内油液压力的压力传感器；
所述接头上固定有位移传感器，所述位移传感器中伸出杆伸进气囊中。
其进一步是：所述压力传感器固定在壳体上，压力传感器与壳体之间设有第三密封圈。
所述接头与壳体之间设有第一密封圈。
所述接头上开有连通外界的气囊的气道，气道内安装有球体和紧压球体的弹簧。
所述位移传感器和接头之间设有第二密封圈。
本实用新型的有益效果是：蓄能器内部在沿其轴向方向设有位移传感器，能够测量当前蓄能器的存储的油量。同时，蓄能器壳体上安装有压力传感器，能够测量当前蓄能器存储油液的压力。这样，就可以实时掌握蓄能器的运行状态，知道蓄能器实时存储能量的大小，提高能量的利用效率，具有较高的实用性。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型存储了一定油液时的工作示意图；
图中：1-油口；2-气囊；3-壳体；4-第一密封圈；5-接头；5a-弹簧；5b-球体；6-第二密封圈；7-位移传感器；7a-伸出杆；8-第三密封圈；9-压力传感器；10-储油腔。
具体实施方式
以下是本实用新型的一个具体实施例，现结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种具有运行状态监测功能的液压蓄能器，壳体3呈长型的囊状，在壳体3两端分别固定有油口1和接头5，接头5与壳体3之间设有第一密封圈4；接头5通过螺纹安装在壳体3，接头5上开有螺纹孔，用于安装位移传感器7，位移传感器7和接头5之间设有第二密封圈6；壳体3内部、接头5上固定有气囊2，壳体3和气囊2之间是储油腔10，气囊2是橡胶制成的弹性元件，可以收缩或变大，内部储存一定压力的气体，例如氮气；位移传感器7中伸出杆7a伸进气囊2中，伸出杆7a在不受外力作用时可以自行伸出；当气囊收缩时，伸出杆7a受力可以缩回，以检测气囊2伸缩大小；接头5上开有连通外界的气囊2的气道，气道内安装有球体5b和紧压球体5b的弹簧5a，气囊需要充气时，单向阀在外部气体压力的作用下打开；不需要充气时自动封闭气囊2内的气体；压力传感器9固定在壳体3一侧，压力传感器9与壳体3之间设有第三密封圈8。储油腔10用于储存一定量的压力油液，图2为蓄能器存储了一定油液时的工作示意图。
使用方法
图中：1-油口；2-气囊；3-壳体；4-第一密封圈；5-接头；5a-弹簧；5b-球体；6-第二密封圈；7-位移传感器；7a-伸出杆；8-第三密封圈；9-压力传感器；10-储油腔。
蓄能器在使用时，先通过接头给气囊充入合适压力的气体，然后将油口连接至液压系统的合适位置。
蓄能器吸油：当液压系统中的压力超过气囊内的预充气体压力时，油液进入蓄能器的壳体，并压缩气囊。对应的，位移传感器的伸出杆在气囊的推动下回缩，但其顶端保持与气囊的内壁接触。
蓄能器排油：当液压系统的压力低于气囊内的气体压力时，油液在气囊的推动作用下，经油口排出壳体。对应的，位移传感器的伸出杆在其内部复位弹簧作用下伸出，其顶端保持与气囊的内壁接触。
综上，在任意时刻，位移传感器的伸出杆都可以测量气囊的大小。预先通关过试验找出位移传感器的电信号与气囊体积大小的对应关系，进而得出蓄能器壳体内存储油液的体积。因此，在任意时刻，压力传感器可以实时地测量壳体内的油液的压力。有了油液的体积和压力，即可得到对应液压能的大小。

Claims (5)

1.一种具有运行状态监测功能的液压蓄能器，包括壳体（3）和安装在壳体（3）内的气囊（2），壳体（3）和气囊（2）之间是储油腔（10）；所述壳体（3）一端开有油口（1），另一端设置有接头（5）；所述气囊（2）的开口固定在接头（5）上；
其特征在于：
所述壳体（3）一侧连接有用于检测储油腔（10）内油液压力的压力传感器（9）；
所述接头（5）上固定有位移传感器（7），所述位移传感器（7）中伸出杆（7a）伸进气囊（2）中。
2.根据权利要求1所述的具有运行状态监测功能的液压蓄能器，其特征在于：所述压力传感器（9）固定在壳体（3）上，压力传感器（9）与壳体（3）之间设有第三密封圈（8）。
3.根据权利要求1或2所述的具有运行状态监测功能的液压蓄能器，其特征在于：所述接头（5）与壳体（3）之间设有第一密封圈（4）。
4.根据权利要求1所述的具有运行状态监测功能的液压蓄能器，其特征在于：所述接头（5）上开有连通外界的气囊（2）的气道，气道内安装有球体（5b）和紧压球体（5b）的弹簧（5a）。
5.根据权利要求1所述的具有运行状态监测功能的液压蓄能器，其特征在于：所述位移传感器（7）和接头（5）之间设有第二密封圈（6）。
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