[发明专利]一种电磁辅助皮囊式恒压蓄能器

说明书

本发明涉及一种电磁辅助皮囊式恒压蓄能器，目的是解决传统气囊式蓄能器在液压油充油后期充油困难、造成部分能量无法存储以及在放油后期动力减弱、影响液压系统整体工作性能的技术问题。本发明的蓄能器包括壳体、设于壳体内的弹性体皮囊、设于壳体底部的端盖以及设于壳体顶部的气阀阀座；它还包括永磁体模块、四个线圈绕柱、两根导线以及与导线连接的数控电源；所述永磁体模块内置在弹性体皮囊的底部，所述四个线圈绕柱设在壳体的外壁上，所述每根导线的两端分别以逆时针和顺时针的方式缠绕在位于不同侧的两个线圈绕柱上。该蓄能器能够保证工作过程中输出油压的稳定性，提高蓄能器油液充放效率和能量回收效率，改善液压系统工作性能。

技术领域

本发明属于液压传动控制技术与储能技术领域，具体涉及一种电磁辅助皮囊式恒压蓄能器。

背景技术

蓄能器是一种能把具有一定压力能的油液储存在耐压容器里，待需要时再将其释放出来的能量储存装置。蓄能器作为液压系统中的重要辅件，对保证液压系统正常运行、改善其动态品质、保持工作稳定性、延长设备的工作寿命、辅助能源、降低噪声等有着至关重要的作用。

蓄能器按加载方式可分为弹簧式、重力式和充气式。弹簧式和重力式因为其本身的局限性，现在已很少应用，目前使用更为广泛的是充气式蓄能器。充气式蓄能器以波义尔定律为理论基础，利用气体的可压缩性质转换、储存液压油的压力能。

但是，传统的充气式蓄能器在液压油充油后期因油腔压力升高而充油困难，造成部分能量无法存储在蓄能器；在放油后期因气腔压力降低，造成排油压力降低，动力减弱。特别的，当蓄能器排油压力低于系统压力时，蓄能器无法继续对外输出压力油，导致其整体储能密度低，影响液压系统整体工作性能。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种电磁辅助皮囊式恒压蓄能器，该蓄能器能够保证工作过程中输出油压的稳定性，提高蓄能器油液充放效率和能量回收效率，改善液压系统工作性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种电磁辅助皮囊式恒压蓄能器，它包括壳体、设于壳体内的弹性体皮囊、设于壳体底部的端盖以及设于壳体顶部的气阀阀座；所述弹性体皮囊将壳体内分割成气腔和液腔，所述气阀阀座上安装有与气腔连通的充气阀，所述端盖上设有与液腔连通的油侧接口；

它还包括永磁体模块、四个线圈绕柱、两根导线以及与导线连接的数控电源；所述永磁体模块内置在弹性体皮囊的底部，所述四个线圈绕柱设在壳体的外壁上，其中两个线圈绕柱位于壳体的一侧，另外两个线圈绕柱位于壳体的另一侧，所述每根导线的两端分别以逆时针和顺时针的方式缠绕在位于不同侧的两个线圈绕柱上。

进一步地，所述气腔和液腔内设有压力传感器，所述永磁体模块上设有位移传感器，所述导线上设有霍尔元件。

进一步地，它还包括控制系统，所述控制系统包括PC机、DSP、仿真器、若干转换模块和若干A/D；压力传感器、位移传感器、霍尔元件的输出信号通过转换模块转换后进入A/D，经A/D转换成数字信号输送给DSP，DSP的输出端通过转换模块与PC机的输入端连接，PC机的输出端通过仿真器与DSP的输入端连接，DSP的输出端通过转换模块与数控电源连接。

进一步地，所述永磁体模块由四个两两具有相同磁性的半圆形永磁体组成，每两个磁性不同的永磁体为一组形成一个圆形磁块，两个圆形磁块按照磁性不同的位置上下叠加即构成永磁体模块。

进一步地，所述永磁体的上下端面为弧面结构。

进一步地，所述端盖的上端面为弧面结构，弧面结构的弧度与永磁体的弧度相同。

进一步地，所述充气阀的外面设有气阀防护罩，且气阀防护罩与气阀阀座连接。

进一步地，所述壳体的外部设有线圈保护套。