[发明专利]一种压力波动较小的组合型活塞式蓄能器

说明书

本发明涉及一种压力波动较小的组合型活塞式蓄能器，通过凸轮机构将蓄能器内的液体压力和气体压力相隔离，利用凸轮机构的非线性特性来改变蓄能器内液体的压力变化规律，从而使蓄能器在持续对外进行流量补偿时，蓄能器内部的压力能够稳定在一定范围内。本发明克服了传统蓄能器在阀控液压系统执行频率瞬间变大时由于液压泵流量调节滞后导致的蓄能器内部压力波动剧烈的缺陷，减小了压力波动对液压阀控制的不良影响。

技术领域

本发明属于液压装备领域，涉及一种组合型活塞式蓄能器，特别涉及一种通过凸轮机构非线性特性降低蓄能器工作过程中压力波动的活塞式蓄能器。

背景技术

蓄能器在液压系统中起着储存能量和降低压力波动的重要作用。常见的蓄能器主要包括皮囊式蓄能器、活塞式蓄能器和隔膜式蓄能器。目前常规蓄能器的设计理论形成于上世纪六七十年代，但是随着液压机械的发展，该类蓄能器在实际使用中已经不能满足各种特殊需求。针对许多具体的使用场合，人们对蓄能器的整体结构进行了不断的改进。如中国专利CN200910073744.5设计的一种在线改变蓄能器充气压力、容积和工作油液阻尼、进油口阻尼的皮囊式蓄能器，该蓄能器采用液控液压缸控制气腔容积和压力，采用电磁线圈调整磁流变液腔中的磁场大小和采用步进电机控制进油口面积来改变蓄能器阻尼系数，提高了蓄能器的综合性能。如中国专利CN200810038538.6设计的一种复式皮囊液压蓄能器，该专利通过在已有皮囊式蓄能器的皮囊内部增加一个由铜丝换热层包裹的独立小皮囊，提高了蓄能器吸收低频脉动的能力。

以上蓄能器的改进都是从吸收系统压力冲击和动态性能角度考虑，但是从压力波动角度来改进蓄能器性能的发明还很少见。蓄能器作为系统中流量回收和补充的关键部件，特别是在液压缸执行速度波动较大的液压系统中，能够弥补液压泵瞬间流量供应不足的缺陷。通常情况下，液压系统的液压泵输出流量满足系统的平均流量，系统瞬时流量和液压泵流量的差值通过蓄能器进行调节补偿。在系统稳定运行时，蓄能器内的压力虽然存在一定的波动，但是压力波动值稳定在一个范围内。此时蓄能器能够稳定发挥流量补偿的作用。但是当液压缸执行频率突然增加时，由于惯性、电流限制等因素存在，液压泵调速过程需要一定的时间，在液压泵流量重新满足新工作频率下系统的平均流量之前，蓄能器会对系统流量需求进行持续补偿，同时蓄能器内的压力会持续下降并且超出稳定波动时的压力范围。在这种情况下，系统短时间内的压力剧烈波动将影响控制阀的准确控制。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决现有技术的不足，本发明涉及一种压力波动较小的组合型活塞式蓄能器。

本发明的技术方案是：一种压力波动较小的组合型活塞式蓄能器，包括副接口、第二液腔管、主接口、液腔端盖、液腔轴承架、转换凸轮、液腔活塞、蓄能器缸体、气腔活塞、气腔轴承杆、气腔端盖和气嘴；所述液腔活塞和气腔活塞位于蓄能器缸体内部，蓄能器缸体位于转换凸轮内部，液腔端盖和气腔端盖与蓄能器缸体的两端固连，且液腔端盖与蓄能器缸体端面之间进行密封，气腔端盖与蓄能器缸体端面之间进行密封；液腔端盖与转换凸轮端面之间装有推力轴承，气腔端盖与转换凸轮端面之间装有推力轴承，液腔端盖与气腔端盖限制了转换凸轮的相对于蓄能器缸体的轴向运动。

本发明的进一步技术方案是：所述液腔轴承架通过螺钉和液腔活塞固定连接，气腔活塞在径向设有通孔，气腔轴承杆从通孔中穿过，蓄能器缸体沿轴线对称开有直槽，液腔轴承架的两端和气腔轴承杆的两端均从直槽中穿出；液腔轴承架两端装有滚针轴承，气腔轴承杆两端装有滚针轴承，滚针轴承位于蓄能器缸体直槽内，滚针轴承同时与转换凸轮的凸轮轮廓相接触；液腔轴承架两端和气腔轴承杆两端都安装螺母来限制滚针轴承的轴向运动。