CN214998507U - 液压蓄能器 - Google Patents

Abstract

一种液压蓄能器、尤其是以活塞蓄能器为形式的液压蓄能器，所述液压蓄能器具有蓄能器壳体(10)和布置在蓄能器壳体中的、尤其是以活塞为形式的分隔元件(20)，所述分隔元件将流体侧(22)与气体侧(24)分隔，其特征在于，至少部分地借助于至少一个观察窗(34、36)观察至少气体侧(24)，所述观察窗固定在蓄能器壳体(10)中。通过根据本实用新型的解决方案，实现至少在蓄能器壳体的气体侧持久地视觉检查蓄能器壳体的内部。

Description

液压蓄能器

技术领域

本实用新型涉及一种液压蓄能器、尤其是以活塞蓄能器为形式的液压蓄能器。

背景技术

根据所使用的用于将蓄能器壳体中的气体侧与液体侧分开的分隔元件，也称为气压蓄能器的以下蓄能器被称为活塞蓄能器，气囊式蓄能器，膜片蓄能器和折叠式蓄能器。至少在液压蓄能器联接到相应的流体循环上之前，所述液压蓄能器在气体侧上具有可预定的压力理论值，该压力理论值也被称为蓄能器的气体预应力。

如果出现分隔元件失效，则液体从液体侧到达蓄能器的气体侧上，这导致气体预应力的损失并且通常可导致液压蓄能器不可用。

为了探测这种失效情况，在专利文献DE 42 27 657 A1中，提出一种用于检查可在蓄能器壳体之内移动的作为分隔元件的活塞的可预定的理论位置的装置，活塞在分隔元件的一侧上被气体填充并且在其另一侧上可联接到流体循环上，其中，理论位置与可预定的气体预应力相关。在已知的解决方案中，分隔活塞具有检测体，为检测体分配可见的、表示分隔元件的理论位置的、在蓄能器壳体的外侧上的标记，参考该标记可将设置成用于相应的检测体的超声波检查装置装到蓄能器上。如果在随后的运行时并且在借助于超声波检查装置重新检查时当前位置与分隔活塞的理论位置(所述理论位置相应于可预定的气体预应力)不同，这说明液压蓄能器不再正常工作。

通过专利文献DE 10 2014 001 283 A1已知另一用于液压蓄能器的监控装置。虽然在以上所述的现有技术中仅仅在中间连接具有相应的传感机构的检查设备的情况下实现检查液压蓄能器的运行情况，此处的用于检查的监控装置设有布置在蓄能器上的、视觉上可见的显示器。为此，在壳体的壁上布置观察窗作为监控装置的一部分，通过观察窗可观察到指示器，指示器与气体腔引导介质地相连接，并且在被液体湿润时以可识别的方式变化，当由于分隔元件失效液体无意地到达气体侧时，通常是这种情况。通过经由压力密封地封闭的、直接安装在蓄能器壳体上的观察窗观察指示器，可在连续运行时尤其简单地且以可靠的方式从外部进行功能监控。

对于这两个监控装置共同的是，作为唯一的失效情况，仅仅可确定在相应地分隔元件失效时液体从蓄能器的液体侧到达蓄能器的气体侧上。但是，如此不能观察在蓄能器上的其它损坏情况或者其它状态。

实用新型内容

因此，从现有技术出发，本实用新型提出的目的是，如下进一步改进已知的解决方案，使得在其它可能的故障源方面也实现蓄能器的状态监控。

根据本实用新型的液压蓄能器实现上述目的。所述液压蓄能器具有蓄能器壳体和布置在蓄能器壳体中的、尤其是以活塞为形式的分隔元件，分隔元件将流体侧与气体侧分隔。

根据本实用新型，为此规定，能至少部分地借助于至少一个观察窗观察至少液压蓄能器的气体侧，所述观察窗固定在蓄能器壳体中。根据本实用新型的所述解决方案可在不使用复杂地构造的检测装置的情况下实现，并且也不需要如下指示物质，所述指示物质通常构造成化学指示剂，在液压蓄能器长期运行时该指示物质改变其响应特性或者必要时完全丢失其响应特性。相对地，通过根据本实用新型的解决方案，实现至少在蓄能器壳体的气体侧持久地视觉检查蓄能器壳体的内部。

由于液压蓄能器的工作气体通常由透明的氮气构成，不会使观察蓄能器壳体的内侧和气体空间变得困难。相反地，可自由地对液压蓄能器的气体侧进行视觉观察。这使得，不仅如在已知的解决方案中那样自由地观察液体不期望地通过分隔元件到达蓄能器的气体侧上，而且可观察其它多种可能出现的故障，例如生锈，涂层剥落，蓄能器壳体和相应的分隔元件的折断或断裂的部件，包括密封和引导件的脱落，例如分隔活塞在其纵向运动时通过所述密封和引导件沿着蓄能器壳体的内壁被引导。尤其是，当为了平缓在液体侧上的压力波动的目的而将活塞蓄能器作为脉冲减振器工作时，常常导致在蓄能器壳体的内壁上筛形或沟形痕迹，这实现了判断活塞蓄能器的剩余使用寿命。

与确定这种故障和故障部位无关地，例如通过在运行中观察分隔元件的功能是否正常工作并且因此无故障地工作，也可借助于观察窗视觉地判断液压蓄能器的状态。在为相应的分隔元件(膜片或囊泡) 使用弹性的材料时，能可靠地例如在分隔元件的疏松度方面判断分隔元件的质量。

当优选地也在液压蓄能器的气体侧上视觉监控状态时，即使在此被引入的液体量相应地妨碍从外部视觉观察时，也可附加地或备选地进行对液体侧的监控。如此，例如还可视觉探测到不期望地从气体侧到达液体侧上的通常以气泡为形式的气体量。

在使用相应的传感机构时，也可在不投入维护和操作人员的情况下在蓄能器自身上进行监控，为此也包括使用摄影机技术。

根据液压蓄能器的安装部位，相应的观察窗可布置在蓄能器壳体的盖部、底部或侧壁上。在蓄能器壳体中侧部的布置方案中，无论如何确保，使用在蓄能器壳体中的观察窗不妨碍分隔元件的运动，例如在分隔元件中，观察窗与蓄能器壳体的内壁齐平地结束，并且如此也可被分隔活塞无障碍地越过。适宜地，如此选择观察窗的大小，使得通过观察窗进入蓄能器壳体的内部空间中的光足够用于检查。

在根据本实用新型的液压蓄能器的一种优选的实施方式中，为了制造观察窗，将包围玻璃材料的金属材料与玻璃材料一起共同地加热到如下温度上，即，在该温度下玻璃材料是液态的并且以与金属材料贴靠的方式碰到金属材料上，从而在接着的冷却时，玻璃材料在形成观察窗的情况下硬化并且被金属材料环形地夹紧。通过以下方式实现观察窗流体密封地安装到蓄能器壳体中，即，在观察窗的玻璃材料和蓄能器壳体的金属材料或独立的金属环之间形成材料锁合的连接。由此得到的优点是，在插入液压蓄能器的壳体开口中的观察窗上，流体、如气体不能以不期望的方式到达蓄能器壳体的周围环境中。代替环形的横截面，可设想观察窗和相配的壳体开口的任意其它外轮廓，例如四边形的，三角形的，星形的，椭圆形的或任意自由形状。为了例如将圆形的观察窗固定在矩形的壳体开口中或者相反，在观察窗和相配的壳体开口之间的独立的金属件可用于与壳体开口的内轮廓无关地形成观察窗的外轮廓。

利用金属熔合的观察窗基本上由熔合到金属环中的观察玻璃组成。通过机械的预紧，如此金属熔合的观察窗与坚硬的材料相似，并且相对于热预紧的观察窗具有更高的安全性。为了视觉检查在作为封闭空间的液压蓄能器中进行的过程，金属熔合的观察窗具有相对于压力、温度和介质加载所需的耐受性以及用于检查所需的透视性。

在根据本实用新型的液压蓄能器的另一优选的实施方式中，金属材料由蓄能器壳体的材料形成或者独立的金属环形成，所述金属环优选地由耐腐蚀的优质钢构成，该金属环被插入蓄能器壳体中。作为独立的构件的金属环实现了选择用于与观察窗的玻璃材料相连接的合适的金属材料，以及独立地制造金属熔合的观察窗，紧接着将观察窗插入蓄能器壳体中。在此，以与蓄能器外壁齐平地结束的方式或者以相对于蓄能器外壁超出的方式(例如套装的框架)进行安装。超过蓄能器外壁向外伸出的框架用于保护观察窗，尤其是防止从侧面施加的污物颗粒连同相配的对视觉检查的损害。齐平地结束地将所述一个或多个观察窗安装到蓄能器外壁中的优点在于液压蓄能器的平坦的、无超出部的外壁，所述外壁视觉上美观并且可简单地清洁。

此外有利的是，观察窗是复合安全玻璃，碱石灰玻璃，硼硅玻璃，玻璃陶瓷或者石英或蓝宝石玻璃。这种选择实现，为相应的应用选择在耐压性、耐高温性、透视性以及相对于在液压蓄能器中容纳的液体和气体的材料耐受性方面选择合适的观察窗。除了所选择的玻璃材料，用于观察窗的壳体开口的大小以及玻璃片的厚度对于视觉检查的质量和观察窗的使用寿命是重要的。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，观察窗在其自由的端侧上被研磨并且优选地被抛光。由此，在通过观察窗视觉检查时有效地避免可能的限制。消除了干扰性的刮痕和不平度，并且视觉美观的并且在需要时可简单清洁的表面构造在观察窗的端侧上。通过观察窗，以结构简单的且成本适宜的方式提供用于监控在液压蓄能器中的过程的、例如用于监控活塞的运动的不需维护的、光学的检查装置。

在根据本实用新型的液压蓄能器的一种优选的实施方式中，观察窗设有光学特性，例如放大、防反射层和/或棱镜的特性。根据需要优化地调整观察窗的光学特性，以便使带有布置在其中的分隔元件的蓄能器壳体的视觉检查变得容易。因此，例如通过相应的涂层加强在各个构件之间的对比度，放大和/或扭曲构件的视图，以及通过防反射层防止在观察窗上的干扰的镜反射。透镜可构造成所谓的鱼眼镜头，并且在通过观察窗看向蓄能器壳体的内部时产生相应的扭曲。防反射层是抗反射涂层，以抑制透镜、镜头、棱镜或板的光学表面的反射，并且提高透射。总结性地，通过根据本实用新型设计的观察窗实现以更高的质量进行可靠的视觉检查。

在根据本实用新型的液压蓄能器的另一优选的实施方式中，包围观察窗的金属环具有外螺纹，金属环利用外螺纹通过蓄能器壳体的内螺纹固定在蓄能器壳体上。与内螺纹共同作用的外螺纹实现了观察窗在蓄能器壳体的相配的壳体开口中的可靠的安装和位置稳定的布置。

此外有利的是，两个观察窗固定在蓄能器壳体中，其中，一个观察窗用于输送优选地来自外部光源的光，并且另一观察窗用于视觉观察。通过该观察窗布置方案，实现了照亮液压蓄能器的否则未被照亮的内部空间，这简化了对构件以及构件在液压蓄能器的内部空间中的运动和共同作用的观察。在使用两个观察窗时，观察窗也可具有不同的镜片直径，例如小的观察窗用于光输送并且更大的用于人眼观察。

此外有利的是，两个观察窗以并排布置的方式并且以其纵轴线平行于蓄能器壳体的纵轴线延伸地固定在蓄能器壳体上。该观察窗布置方案实现了像望远镜那样看到液压蓄能器的内部空间，在望远镜中为观察者的每个眼睛分配独立的镜片。

优选地，作为蓄能器壳体的一部分的、在端侧布置的封闭盖用作两个观察窗的安装部位。除了填充接管之外，封闭盖通常没有其它附件。由此，得到用于观察者的良好的接近性，为了视觉检查，观察者可使其眼睛移到两个观察窗附近。有利地，可将封闭盖从蓄能器壳体上取下，这实现了以相对低的成本实现观察窗可能的维修和日常维护。

根据液压蓄能器分隔元件的设计方案，液压蓄能器尤其是构造成活塞蓄能器、折叠蓄能器、气囊式蓄能器或者膜片蓄能器。通过至少一个观察窗实现用于监控蓄能器壳体的内部空间的检查窗。

附图说明

从附图和以下对附图的描述中得到本实用新型的其它优点和特征。根据本实用新型，以上所述的以及以下阐述的特征分别可单独地或者以任意组合在液压蓄能器上实现。在图中示出的特征仅仅是示意性的并且不是成比例的。

图1以纵剖视图示出了根据本实用新型的液压蓄能器，所述液压蓄能器具有布置在其中的分隔元件和两个在端侧布置在上封闭盖上的观察窗。

具体实施方式

唯一的附图以纵剖视图示出了具有蓄能器壳体10的液压蓄能器，蓄能器壳体具有空心圆柱形的主部件12，主部件具有在下侧上的底部件14和在上侧上的封闭盖16。底部件14和封闭盖16从相应的端侧出发被插入蓄能器壳体10的主部件12中并且利用密封元件18相对于主部件流体密封地密封。在蓄能器壳体10中可线性移动地布置分隔元件20。分隔元件20具有盆形的活塞的形状，所述活塞将配设给底部件14的液体或油侧22和配设给封闭盖16的气体侧24分隔。此外，分隔元件20具有盆形的、指向气体侧24的开口。具有布置在其中的分隔元件20的蓄能器壳体10构造成相对于液压蓄能器的纵轴线R旋转对称，纵轴线在附图的图示中竖直地定向。由于液压蓄能器在纵轴线R的方向上的大的延伸尺寸，在图中以断开的方式示出了液压蓄能器。

为了使得分隔元件20在蓄能器壳体10的内部空间中的移动变得容易，在分隔元件20的径向外侧上构造滑动引导部包括密封环26。与纵轴线R同轴地，在底部件14中构造流体接头28并且在封闭盖16 中构造气体接头30。在所示出的液压蓄能器的功能位置中，打开流体接头28以用于与未示出的流体管路相连接，以用于将流体输送给流体侧22或者从流体侧导出。在利用预定的压力填充气体侧24之后，利用塞子32封闭气体接头30。

为了在气体侧24上检查蓄能器壳体10的内部空间，在封闭盖16 中的第一穿通孔38中和第二穿通孔40中布置第一观察窗34和第二观察窗36。如利用箭头42示出的那样，通过两个观察窗34、36实现看到液压蓄能器的气体侧24并且监控分隔元件20在蓄能器壳体10中的位置。观察窗34、36分别在形成视窗的情况下材料锁合地被引入第一金属环44和第二金属环46中。为了制造该金属熔合的观察窗34、36，将包围玻璃材料的金属材料与玻璃材料一起共同地加热到如下温度，即，在该温度下玻璃材料是液态的并且以与金属材料贴靠的方式碰到金属材料上，从而在紧接着的冷却时，玻璃材料在形成相应的视窗的情况下硬化并且被金属材料、在此金属环44、46环形地夹紧。

包围相应的观察窗34、36的金属环44、46优选地由耐腐蚀的优质钢制成，并且分别具有外螺纹48、50，金属环分别利用外螺纹与在相应的穿通孔38、40的外端部上的内螺纹52、54拧在一起，并且以这种方式固定在蓄能器壳体10上。两个观察窗34、36在其自由的端侧56、58上被研磨并且优选地抛光并且与相配的金属环44、46齐平地结束。作为用于相应的观察窗34、36的玻璃材料，优选地选择复合安全玻璃，碱石灰玻璃，硼硅玻璃，玻璃陶瓷或者石英或蓝宝石玻璃。适宜地，两个观察窗34、36由相同的材料构成，然而也可设想，在此在不同的玻璃材料中选择。为了改进通过观察窗34、36的透视性以及由此产生的光学效果，观察窗34、36设有光学特性，例如放大、防反射和/或棱镜的特性。

在所示出的实施例中，两个观察窗34、36固定在蓄能器壳体10 中，然而也可设想，仅仅设置一个或者多于两个观察窗34、36，所述观察窗34、36也可布置在主部件12和底部件14中。在所示出的实施例中，作为蓄能器壳体10的一部分的在端侧布置的封闭盖16用作两个观察窗34、36的安装部位。两个观察窗34、36在轴向方向上以小的超出部伸出超过封闭盖16的盖端侧60。两个观察窗34、36以并排布置的方式并且以其纵轴线L1、L2平行于蓄能器壳体10的纵轴线R 延伸地固定在蓄能器壳体上。有利地，观察窗34用于输送优选地来自在图中未示出的外部光源的光，并且另一观察窗36同时用于视觉观察。

根据本实用新型的解决方案实现了，通过一个或多个观察窗34、 36以结构上简单的、可靠的且成本适宜的方式实现了观察在液压蓄能器的蓄能器壳体10中的壳体侧24以及布置在蓄能器壳体中的分隔元件20和其它组件。如果将相应的观察窗34、36以嵌入解决方案的方式集成在螺纹嵌入件中，可以标准化的结构方式大批量制造这种螺纹嵌入件，并且以提供加装件的方式插入已经存在的、在运行中的液压蓄能器中。在此，优选地设有相应的外螺纹的金属环44、46用作嵌件容纳部。

Claims (12)

1.一种液压蓄能器，所述液压蓄能器具有蓄能器壳体(10)和布置在蓄能器壳体中的分隔元件(20)，所述分隔元件将流体侧(22)与气体侧(24)分隔，其特征在于，能至少部分地借助于至少一个观察窗(34、36)检查至少所述气体侧(24)，所述至少一个观察窗固定在蓄能器壳体(10)中。

2.如权利要求1所述的液压蓄能器，其特征在于，所述液压蓄能器以活塞蓄能器为形式。

3.如权利要求1或2所述的液压蓄能器，其特征在于，所述分隔元件(20)以活塞为形式。

4.如权利要求1或2所述的液压蓄能器，其特征在于，为了制造观察窗(34、36)，将包围玻璃材料的金属材料与玻璃材料一起共同地加热到如下温度，在所述温度下玻璃材料是液态的并且以与金属材料贴靠的方式碰到金属材料上，从而在接着的冷却时，玻璃材料在形成观察窗的情况下硬化并且被金属材料环形地夹紧。

5.如权利要求4所述的液压蓄能器，其特征在于，所述金属材料由蓄能器壳体(10)的材料形成或者由独立的金属环(44、46)形成，所述金属环被插入蓄能器壳体(10)中。

6.如权利要求5所述的液压蓄能器，其特征在于，所述金属环由耐腐蚀的优质钢制成。

7.如权利要求1或2所述的液压蓄能器，其特征在于，所述观察窗(34、36)是：

复合安全玻璃，

碱石灰玻璃，

硼硅玻璃，

玻璃陶瓷，或者

石英或蓝宝石玻璃。

8.如权利要求1或2所述的液压蓄能器，其特征在于，所述观察窗(34、36)具有设有光学特性的涂层，所述光学特性是放大、防反射层和/或棱镜的特性。

9.如权利要求5所述的液压蓄能器，其特征在于，包围观察窗(34、36)的所述金属环(44、46)具有外螺纹(48、50)，所述金属环利用所述外螺纹通过蓄能器壳体(10)的内螺纹(52、54)固定在蓄能器壳体上。

10.如权利要求1或2所述的液压蓄能器，其特征在于，两个观察窗(34、36)固定在蓄能器壳体(10)中，其中的一个观察窗用于输送光，并且另一观察窗用于视觉观察。

11.如权利要求1或2所述的液压蓄能器，其特征在于，两个观察窗(34、36)以并排布置的方式固定在蓄能器壳体上,并且以它们的纵轴线(L1、L2)平行于蓄能器壳体(10)的纵轴线(R)延伸。

12.如权利要求1或2所述的液压蓄能器，其特征在于，在端侧布置的封闭盖(16)作为蓄能器壳体(10)的一部分,并且用作两个观察窗(34、36)的安装部位。

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