一种多种结抅带外接气源有油位控制的囊式蓄能器的制作方法

本定稿涉及多种结抅带外接气源的囊式蓄能器，用于气动、液压、机械等传动中，属于气动、液压、机电，气、液平衡节能领域。

背景技术：

目前各生产领域，有大量升降载荷运动的场合，工程中大量采用液压传动和控制。之前，为了控制大惯量物体升降运动状态的快速平稳以及精确定位，工程技术人员在液压控制方面想了很多办法，也取得了较满意的效果。但是由于各行业和各设备在使用中因载荷的特点、任务目的、工艺要求和控制不同，目前在包含有物件升降或摆动运动的液压系统中，每次运动下降或摆动时的势能没被广泛充分利用起来，大多都还被转化为热能损失掉了，这不仅是能源的浪费，还需要用户不得不增加液压系统对介质进行冷却增加附加设备和消耗能源，以控制系统油温，尤其在步进加热炉、工程机械等多领域液压传动中，对频繁升降运动的重载场合。现今如步进加热炉、工程机械等液压传动系统虽有用变频液压泵电机系统，液压恒压变量泵的使用或是物体下降时采用差动回路等方面做了一些工作，但是物体下降势能的回收始终没有全部利用。必须采用液能转换器-蓄能器，实现贮能与放能转换作用，它已是非常成熟且广泛用于液压传动中，其门类众多，但用于贮能者主要还是活塞和囊式蓄能器。

作为贮能和液压平衡用的大容量蓄能器，只有活塞蓄能器，适于大容量的液压贮能和平衡场合，目前正在广为使用的另一种为囊式蓄能器，它只适用于小容量场合。因它气、液压源集于一个封闭的有限容器内，相对贮存较稳定的贮能量有限，否则压差较大，节能受限，它与气源的容量大小密切有关。

目前广泛使用的囊式蓄能器它有很多优点；气、液由胶囊隔开，不漏气，无气穴和系统爬行现象；惯性冲击小，压力波动小；反应灵敏；设备制造简单，缶体等不需精致加工，附属设备少，维护容易；造价低，安裝容易，充气方便。其缺点主要是橡胶胶囊寿命较低，这是很致命的弱点，不能用于大型贮能平衡系统，其气、液比受固定容器限制不能做得很大，受胶囊强度等的限制，如用多个蓄能器并联使用来实现有容量平衡系统，(生产中有用的)又受压力波动和各个蓄能器变形不同，各个蓄能器寿命不同，如其中一个囊式蓄能器损坏就影响整个系统的生产。

现用囊式蓄能器贮能通过胶囊横、纵双向体积变化来产生能量转换达到贮能目的，因胶囊与筒壁横向间隙小，在压力作用下胶囊首先接触筒壁，又由于缶筒是用旋压加工成型，内表面不便机加工，表面粗糙，当高压气源使胶囊压贴缶筒时，产生一个很大的侧向正压力，再因接触面粗糙，橡胶体摩擦系数又较大，缶筒与胶囊之间虽有液压油起润滑作用，但在囊体纵向伸长时，在一定长度上必会产生较大的摩擦力，对胶囊产生很多严重的后果。最主要是影响胶囊原是该设备薄弱部件，由于反复在较粗糙的筒壁上摩擦损伤，更是缩短其使用寿命，同时气、液间由于增加了附加摩擦力，胶囊气、液间压差加大，灵敏度也受影响。传统胶囊蓄能器都是封闭式胶囊，其制作接合口面也是一个易破裂的薄弱环节。

目前广泛使用的这种囊式蓄能器结构，主要用于稳压，吸收液压冲击，消除脉动，降纸噪音，小型回收能量，即使这样在某些場合，有些结构也没能完全实现上述目的。要作贮能平衡升降能作用，受结构等诸多因素影响和限制，在大容量液压平衡系统中使用更受限。

技术实现要素：

本定稿要解决的技术问题是：目前广泛使用的囊式蓄能器结构在大容量贮能和液压平衡系统中使用受限；要提供外供气源、改变用模向变形贮能机理、提高胶囊使用寿命、方便制维护、进出油口设磁过滤装置和加装传感器实现无油时智能化控制。本定稿提供解决的技术问题有五个方案，综述如下：

为了解决上述技术问题，本定稿的第一个技术方案是提供了一种带外供气源胶囊两端固定横向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，其特征在于，包括两端开口并固定于缶筒两端的胶囊；胶囊内表面平滑，利于加工，胶囊的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块。

进气端胶囊开口末端的球形体圆块压嵌在通气组件槽口内；胶囊直径为缶筒内径约一半，其两端都做成端口较厚，逐步在一定距离上向中间减薄，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件外圆周面上装有密封圈和挡圈；通气组件上端车有细牙螺纹，利用双螺母将通气组件压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒上；通气组件与缶筒轴向之间有一定间隙，对胶囊开口端的球形体圆块起压紧防脱落和起一定密封作用，通气组件设有进出气口，直接连接囊式蓄能器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗。

进油端胶囊开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊导向带弧面形的导向块的槽口内，压在菌形头座上，菌形头座与导向块之间设一定的轴向间隙，对胶囊的球形体圆块有一定压缩变形量，用沉头螺钉将胶囊压紧，达到固定胶囊并起到密封作用；菌形头座与导向块与胶囊接触面都制成弧面形，保证胶囊横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向块和弹簧片通过螺栓、螺母压固于底盖上；螺栓滑杆经滑杆定位套通过螺母固定在弹簧片上；底盖进出油口处设有磁性圆环，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质；底盖上设有进出油口，底盖通过螺栓螺母垫圈拧固于无缝钢管另一端车制有细牙螺纹的缶筒螺母上，底盖与缶筒之间设密封圈和挡圈密封；在底座上设有传感器，当高压油排空后，胶囊内气源充满，压向导向座面上略高于导向座面的螺栓滑杆，使其压缩弹簧片变形，给传感器发出信号，提醒和控制该向蓄能器内充油了。

优选地，所述胶囊两端口较厚，逐步在一定距离上向中部减薄，有利均匀向中间张缩变形贮能和保护气口被堵。

优选地，所述胶囊两端未端制成球形体圆块，对开有槽口的通气组件及导向座将所述胶囊未端球形体圆块压嵌在入其内，利于紧固和密封。

优选地，所述底盖进出油口处设有磁性圆环，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质。

优选地，所述缶筒用于安装所述通气组件的一端用无缝钢管旋压成型，便于安装所述通气组件和其上设通气口，另一端为开口便于缶筒内部加工处理，其外部车制螺纹便于拆装，底盖上设有传感器。

本定稿的第二个技术方案是提供了一种带外供气源胶囊两端开口带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器。本方案进油端前的元件结构完全与方案1相同，在此表述从略。

进油端胶囊开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊导向带弧面形的导向块的槽口内，压在菌形头座上，菌形头座与导块之间设有一定的轴向间隙，并对胶囊的球形体圆块有一定的压缩变形量，用沉头螺钉将胶囊压紧，达到固定胶囊并起到密封作用；菌形头座与导向块与胶囊接触面都制成弧面形，保证胶囊横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向块平面均布120度上，有宽度为20mm纵向凸块滑靠缶简面上，对导向块座伸缩起导向作用，使四周进出油间隙相同，目的为了使胶囊在受力时三维伸缩变形一致，因而实现主要是横向均匀变形加纵向变形贮能，优于传统蓄能器主要靠纵向伸缩变形贮能：菌形头座、导向块、橡胶缓冲垫、压板和磁性圆环通过螺栓螺母垫圈拧固成一体，称为胶囊综合体，胶囊综合体根据需要可纵向自由移动，实现横、纵向伸缩变形达到贮能目的；当移动到橡胶缓冲垫触到缶筒底部的底盖时，该时胶囊综合体中的螺栓头部接近传感器并延续一段时间，给传感器发出长期信号，提醒和控制该向蓄能器内充油了(因瞬时触动传感器不一定说明缶内无油了)；底盖通过螺栓螺母垫圈拧固于无缝钢管另一端车制有细牙螺纹的缶筒螺母(图中末编号)上，底盖与缶筒之间设密封圈和挡圈密封，底盖上设有进出油口；底盖进出油口处设有综合体上吊挂磁性圆环，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质。

优选地，所述底盖进出油口处设有综合体上吊挂磁性圆环，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质。

本定稿的第三个技术方案是提供了一种带外供气源胶囊一端开口另一端为闭口半球形自带缓冲能横、纵向伸缩贮能有油位控制的囊式蓄能器。本方案进油端前的元件结构完全与第一个技术方案相同，仅在第三个技术方案因胶囊一端开口，另一端为闭口半球形不同，但对进气端部分功能作用还是一样的，为此该部分介绍仍从略。

进油端胶囊底部为闭口半球加厚形，其底部外表半球面上有不同大小球凸块，起到胶囊底部触底缓冲作用并使供油流顺畅；由于胶囊底部较厚，在一定距离内向中部减薄，胶囊因厚薄不同变形量和形状也是不同的，薄大厚小且在胶囊受力时三维伸缩，理论上讲对同质等厚的胶囊横、纵向变形是等量的，虽蓄能器是垂直放置的，胶囊有一定的自重，但对胶囊在承受如此高压力的作用下，胶囊重量是可以忽略不计的，因此该方案主要是横向与纵向变形是等量的，从而在贮能过程中減少胶囊与缶壁接触机会和量，也延长胶囊使用寿命，优于传统囊式蓄能器主要靠纵向伸缩变形贮能更好；而实际上该方案是目前囊式蓄能器和本专利中元件最少，结构最简单的囊式蓄能器；当缺油时胶囊封闭端触及缶筒底部及异形弹簧片；弹簧片的一半通过螺栓螺母将底盖夹紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒上，弹簧片的另一半自由摆动，用于胶囊底部触动弹簧片使传感器发信号；底盖设有进出油口；底盖进出油口处设有磁性圆环，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质；底盖上装有传感器，(该传感器设为连续停留一段时间才视为缶内无油而需要补油了)传感器缩进底盖以防止胶囊底部触动弹簧片变形时碰坏传感器。

优选地，所述胶囊底部为封闭型，能主要横、纵向自由伸缩变形贮能，。

优选地，所述胶囊底部为封闭圆球形端面，底部加厚在一定距离内向中部减薄，其底部外表斜面上有不同大小球凸块，起触底缓冲并使供油顺畅：它是目前囊式蓄能器和本专利蓄能器中元伴最少和最简单的设备。所述上部通气组件和所述胶囊都从所述缶筒底部装入，装、拆简单容易。

优选地，所述磁性圆环能过滤掉阀件、液压缸等系统中产生的磁性杂质，有利于提高这些元件的寿命。

本定稿的第四个技术方案是提供了一种带外供气源拉杆定、动控制容量带缓冲能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器。其特征在于，包括进气端两端开口的胶囊，进气端胶囊的一个开口末端球形体圆块压嵌入导向块一槽口内，导向块一块压入导向二块将胶囊挟紧，导向块一、导向块二之间设一定的轴向间隙，对胶囊的球形体圆块有一定压缩变形量，达到固定胶囊并起到密封作用；同时由端盖导向筒将两个导向一块、导向块二与胶囊一起通过螺栓螺母垫圈拧固于无缝钢管开口端车制有细牙螺纹的缶筒的螺母上，压在缶筒端面上，端盖导向筒与缶筒之间有密封圈和挡圈密封；端盖导向筒上设有进出气口；设于缶筒内的拉杆的一端穿过端盖导向筒后触头露于端盖导向筒外，端盖导向筒与拉杆之间设有导向套、密封圈和挡圈密封，其上您设有螺塞，在端盖导向筒内导向套的导引下，拉杆在其内滑动；端盖导向筒上固定有不锈钢套管，拉杆露于端盖导向筒外的触头位于不锈钢套管内，不锈钢套管外装有传感器一及传感器二。

进油端胶囊的一个开口末端球形体圆块压嵌入导向块三槽口内并压入导向块四上，导向块三、导向块四之间设一定的轴向间隙，对胶囊的球形体圆块有一定压缩变形量，并用沉头螺钉固定，达到固定胶囊并起到密封作用；然后一齐将导向块三、导向块四和磁性圆环和垫圈通过螺栓螺母压紧连接到拉杆上；底座在正常生产时不接触到用无缝钢管旋压成型的缶筒底上，缶筒设有进出油口；缶筒底部设有橡胶缓冲垫，防止在扩容生产时，当油用光时导向块触及缶底避免冲击；伸缩的拉杆因顶部无压力，下部受油压力的作用，始终顶在不锈钢管套内顶端位置不动，拉杆上的触头碰触传感器一，给出正常生产信号，使胶囊始终在设定工作的范围内横向涨缩起贮能作用；该结构方案可实现扩容生产方式和定容生产方式生产。

采用定容生产方式时，在油泄漏到油量不能满足液压油量要求时，当拉杆上的触头离开传感器一时，立即发出信号说明定容操作结束，需补油了。

采用扩容生产方式时，只须在原来定容摸式完成后，不改变任何东西，继续维持生产，该时会使拉杆从原不动变为开始纵向上、下移动，其上的触头也反复使传感器一发出忽有忽无油信号，该时可将其关闭。胶囊在一定范围内继续作横、纵向伸缩变形贮能，在油量继续泄漏到油量不能满足液压油量要求时，亦即底座触及缶筒底部时，拉杆上的触头接触传感器二发出缺油信号，说明必要的油量己全部漏光了，需补油了。

这就是扩容模式，对某些特殊连续生产的场合，不能临时停产的时候用之，一般不推荐使用此模式，即便使用扩容模式，当生产允许临时停一下，也不要用到非全部油漏光了再补油，必经胶囊寿命是主要的。本专利己有分析，对胶囊反复处在伸缩状态，对胶囊产生很大的摩擦损伤，影响其使用寿命。

优选地，所述胶囊两端的未端制成球形体圆块，胶囊内表面平滑，外表面靠近球形体圆块附近斜面有数条环状球形凸块，压嵌槽口的导向块槽口内，使两导向块之间留有压紧余量用沉头螺钉将胶囊挟紧，达到固定胶囊并起到一定密封作用。再将磁性圆环和垫圈用螺栓螺母压紧在拉杆上，既利于密封又利于吸取油中杂质还有利于触及底部橡胶缓冲垫缓冲，又可伸缩组成扩容方式。

本定稿的第五个技术方案是提供了一种带外供气源胶囊两端开口横向伸缩变形贮能有油位控制胶囊能原地取出更换的囊式蓄能器，其特征在于，包括两端开口并固定于缶筒两端的胶囊；胶囊内表面平滑，利于加工，胶囊的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块。

进气端胶囊开口末端的球形体圆块，压嵌在导向块一的槽口内；并压入导块二内将胶囊球形体圆块通过沉头螺钉将其夹紧，导向块一、导向块二之间留有一定的轴向间隙，以保证压紧球形体圆块，达到更好的密封作用；胶囊直径为缶筒内径约一半，其两端都做成端口较厚，逐步在一定距离上向中间减薄；导向块二通过环形螺毌将其拧固在圆棒上，导向块二上开有多个进出气口；导向块一、导向块二通过圆棒连成一体后，经上端盖通过螺栓螺母压固在缶筒端面上，再旋于缶筒细牙螺纹的螺母上，将上端盖与缶筒压紧，上端盖与缶筒接触面之间有密封圈和挡圈密封，上端盖上有进出气口与导向块组二上进出气口相通；

进油端胶囊开口末端的球形体圆块，压嵌在导向块三的槽口内；并压入导向块四将胶囊球形体圆块通过沉头螺钉(图中末用符号标出)将其压紧固定，导向块三、导向块四之间留有一定间隙，以保证压紧球形体圆块，达到更好的密封作用；活动导向块五扣附于导向块三上，可在导向块三上滑动，但又由弹簧片将其顶紧在导向块四上；此导向块三、导向块四、导向块五、弹性片、对中压板和磁性圆环一齐通过螺母将其压固于圆棒中，与前文所提的将导向块一、导向块二压固于圆棒上和将导向块三、导向块四、导向块五、弹性片、对中压板和磁性圆环一齐压固于圆棒上一样，使圆棒固定两端导向块夹紧胶囊的度应处于不紧不松的将态，就称为蓄能器可整体拿出的内胆，内胆同时被上端盖和下端盖压紧，上端盖与缶筒滑合面长度适当留长些，给予压紧內胆留有一定调整余地；当胶囊损坏和磁性圆环被污染时，这个内胆在打开上端盖后，可快速从缶筒中取出，更换巳备好的内胆迅速换上，减少停产时间；下端盖上设有中心孔，有内胆中的对中钢板伸入其中，保证内胆处于中心位置，亦即活动导向块五与缶简之间的通油通道间隙一致，使四周供油速度一致；下瑞盖设有进出油口；下底盖进出油口处在内胆上设有磁性圆环，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质；下瑞盖上还装有传感器，当胶囊受气体伸涨将液压油全部挤出缶筒时，胶囊压活动导向块五，使弹簧片变形，给感应器发出缺油信号，该时蓄能器应补油了。

优选地，所述缶筒采用无缝钢管两端开口车制细牙螺纹，用螺栓螺母固定上、下端盖，组成简易密闭缶筒，内置固定于上、下端盖上之间的内胆，当胶囊破损后，可整体吊出快速更换，蓄能器置地时按装时传感器横置便于维护。

上述第五个技术方案中，进气端导向块一将胶囊与导向块二夹紧，用环形螺母将其拧固在圆棒上。在进油端再由导向块三将胶囊与导向块四夹紧，再与磁性圆环等其它元件一齐通过螺母和挡圈将其压固于圆棒另一端，组成称为蓄能器可整体拿出的内胆，内胆当胶囊破损和磁性圆环污染时，打开上端盖就能整体拿出内胆更新，维护方便省时。

上述五个技术方案中，全部进气端的进出气口要求都是用于直接连接囊式蓄能器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗：其中全部进油端的进出油口旁都没有磁性圆环，吸取油流中金属杂质，提高系统中元件的寿命：其中全部底盖上都没有传感器，用以发出囊式蓄能器内油已用完信号，实现智能化控制：其中全部胶囊开口端端部，闭口端底部制作较厚，並在一定距离内向中部减薄，胶囊直径约为缶筒内径的一半，以实现横向变形贮能提高囊式蓄能器使用效率，如方案一、五，或以横变为主纵变为辅如方案二、三、和四；其中全部胶囊由两导向座留有一定调整间隙夹紧，保证密封，且导向座制成带弧面形，保证胶囊横向变形时不过度弯折，延长使用寿命。

综上所述，本定稿针对现有成熟广泛用于液压传动系统的囊式蓄能器优缺点的基础上开发一个新品种，本囊式蓄能器有多种结构其主要特点；采用外接气源；补、缺油传感器智能控制；有磁性圆环过滤油中杂质；胶囊高寿命，结构简单，加工维护方便；(有多种结构可供选择，某些内部结也可互相借鉴，或对机构作某些改进等，都可根据要求变更采用。)缶筒结构多样，其结构为胶囊实现最优贮、放能和最高性价比服务。

它从胶囊变形原理等方面上有重大突破：

1.采用外接气源的结构，这可类同活塞蓄能器采用结构简单的外供气源的大气缶一样，可缩小能量转换中压差，根据需要，其容积可以做得很大，使在一定工作容量下使附加控制力减小，降低了控制的能耗，从而达到节能效果最大化。囊式、活塞两蓄能器一样用于大容量贮能和液压平衡得到效果和功能是一样，虽两种蓄能器各有优缺点，但从性价比和结构简单等优势来看，带外接气源的蓄能器在一定场合(不能用于超高压的场合)尤其更适用于闭环液压系统中，其占有明显优势。

2.围绕胶囊以提高使用寿命、便于加工制造、维护检修，提高使用效率为目标；直径约为缶径的一半，两端固定，横向双向震荡变形贮能，没有与侧壁接触产生摩擦问题，在同变形量可得双倍贮能效率；也可一端固定，一端自由伸缩变形，以主要横向和纵向相结合变形贮能；胶囊为独立的不依附固装为其它元件上的橡胶体，两端开口，结构简单，胶囊内表面光滑平整，易于加工，或一端开口另一端为球形闭口；胶囊开口端有球形状圆块，压嵌在导向座槽口内，并留有间隙将其压紧，便于固定和密封；胶囊开口端较厚，在一定距离内向中部逐步减薄，有利于进出气风口防堵和防损坏；两导向块外形制成曲线形，使胶囊不会弯折受损，延长胶囊使用寿命。

3.都设有缺油传感器报警，实现智能控制。有直接发出信号，也有间接发出信号进行控制的。

4.在进出油口设置一个简单的磁性圆环。囊式蓄能器由于本身结构的限制，缺补油虽设置了传感器智能控制，但任意时间油量多少的情况暂时无法知道和控制，那它只能用于一对一的专对升降负荷固定油量变化也固定的场合，即闭环液压平衡系统上，也即这部分的平衡油始终在蓄能器与液压缸之间长期反复使用，油质会逐渐被污染，当然可定期换新油，或专设过滤装置，那就麻烦多了，本专利在进出油口设一个接触面较大简单的磁性圆环，在一定时间和程度上能过滤掉阀件、液压缸等系统中产生的磁性杂质，有利于提高这些元件的寿命。

5.缶筒结构根据胶囊工作需要，有全用无缝钢管制作，端都做成旋压成型的；有可一端旋压成型，一端开口外表面车制细牙螺纹与法兰连接，或两端都车制细牙螺纹都用与法兰连接，这两种有端部开口的，便于缶筒内部加工处理；多种缶筒结构都能满足工艺要求，而是看那种结构更有利于工艺要求和维护，性价比更高。

本定稿具有如下优点：

1)气、液经胶囊隔开，无泄漏；

2)反应更灵敏，响应速度更快；

3)胶囊横向伸缩变形贮能，胶囊对筒壁无摩擦，没附加阻力，其也寿命也更长；

4)胶囊不固装在其它附加件上，制造简单可靠，特别对两端开口后可一次成型；

5)缶筒采用无缝钢管一端旋压成型，一端或两端开口开口便于对筒体内部处理；

6)蓄能器元件少，维修更方便，无精密加工，造价更便宜；

7)无油时有传感器发出信号给控制系统，提供实现自动化智能控制条件；

8)设有磁性圆环，能过滤掉系统中磁性杂质，提高元件的使用寿命；

9)胶囊进气端横向伸缩变形系统制成独立整体，能整从缶筒原地取出，便于快速更换维护；

10)囊式蓄能器直接连接器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗；

11)提供多种结构方案，可选更安全可靠、维修更方便、性价比更高的产品结构。

附图说明

图1为带外供气源胶囊两端开口横向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器示意图。

图2为带外供气源胶囊两端开口带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器示意图。

图3为带外供气源胶囊一端开口另一端为闭口半球形有缓冲能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器示意图。

图4为带外供气源拉杆定、动控制容量带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器示意图。

图5为带外供气源胶囊两端开口横向伸缩变形贮能有油位控制胶囊能原地取出更换的囊式蓄能器示意图。

图6为胶囊未端结构示意图。

图7为图6中a部分的放大示意图。

图8为图6中b部分的放大示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本定稿。应理解，这些实施例仅用于说明本定稿而不用于限制本定稿的范围。此外应理解，在阅读了本定稿讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本定稿作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下结合实施例来具体说明本定稿蓄能器五个技术方案：方案1为带外供气源胶囊两端开口横向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，作为本定稿重点推荐的基本结构。方案2为带外供气源胶囊两端开口带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器。方案3为带外供气源胶囊一端开口另一端为闭口半球形有缓冲能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器。方案4为带外供气源拉杆定、动控制容量带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器。方案5为带外供气源胶囊两端开口横向伸缩变形贮能有油位控制胶囊能原地取出更换的囊式蓄能器。方案2和3是方案1的延伸型，方案5是方案1进一步完善和提高，(它适于数个囊式蓄能器和气缶装于一个地板上，不用很多支架支撑，如下列专利所示)其中许多元件有共性，按方案1编号。其不同部分另行标示，特别是蓄能器进出气部分的结构，方案1、2、3完全相同，其结构和相互关系仅在方案1中详述，方案2、3对该部分介绍就从略了。(方案3因中胶囊为一端开口，另一端为闭口半球形，仅胶囊编号用3-1表示外，其它都同方案1)。方案4(此曾作为用于已授权步进炉液压平衡专利中提出过，(见该专利zl201820072248.2)，作该系统中一个蓄能器示意结构，提示这仅是以后另有专利申请设备之一)和方案5其元件编号就独立编制了。

实施例1

如图1所示，本实施例公开的一种带外供气源胶囊两端固定横向伸缩变形贮能有油位控制的蓄能器，包括两端开口并固定于缶筒5两端的胶囊6；胶囊6内表面平滑，利于加工，胶囊6的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块。

进气端胶囊6开口末端的球形体圆块，压嵌在通气组件4槽口内；胶囊6直径为缶筒5内径约一半，其两端都做成端口较厚，逐步在一定距离上向中间减薄，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件4外圆周面上装有密封圈和挡圈3；通气组件4上端车有细牙螺纹，利用双螺母2将通气组件4压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒5上；通气组件4与缶筒5轴向之间有一定间隙，对胶囊6开口端的球形体圆块起压紧防脱落和起密封作用，通气组件4设有进出气口1，直接连接囊式蓄能器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗。

进油端胶囊6开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊6导向带弧面形的导向块11的槽口内，压在菌形头座8上，菌形头座8与导向块11之间设一定的轴向间隙，对胶囊6的球形体圆块有一定压缩变形量，用沉头螺钉(图中末用符号标出)将胶囊6压紧，达到固定胶囊6并起到密封作用；菌形头座8与导向块11与胶囊6接触面都制成弧面形，保证胶囊6横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向块11和弹簧片9、磁性圆环15一齐通过螺栓、螺母和压片10压固于底盖7上；螺栓滑杆17经滑杆定位套16通过螺母固定在弹簧片9上；底盖7上设有进出油口13；底盖7进出油口13处设有磁性圆环15，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁性杂质；底盖7通过螺栓螺母垫圈14拧固于无缝钢管另一端车制有细牙螺纹的缶筒5的螺母(图中末编号)上，底盖7与缶筒5之间设密封圈和挡圈密封；在底盖7上设有传感器12，当高压油排空后，胶囊6气源充满，压向导向座11面上略高于导向座面的螺栓滑杆17，使其压缩弹簧片9变形，给传感器12发出信号，提醒和控制该向蓄能器内充油了。

实施例2

如图2所示，本实施例公开的一种带外供气源胶囊两端开口带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，包括两端开口并固定于缶筒5两端的胶囊6；胶囊6内表面平滑，利于加工，胶囊6的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块。

进气端胶囊6开口末端的球形体圆块压嵌在通气组件4槽口内；胶囊6直径为缶筒5内径约一半，其两端都做成端口较厚，逐步在一定距离上向中间减薄，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件4外圆周面上装有密封圈和挡圈3；通气组件4上端车有细牙螺纹，利用双螺母2将通气组件4压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒5上；通气组件4与缶筒5轴向之间有一定间隙，对胶囊6开口端的球形体圆块起压紧防脱落和起一定密封作用，通气组件4设有进出气口1，直接连接囊式蓄能器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗。

进油端胶囊6开口末端的球形体圆块，压嵌在有胶囊6导向带弧面形的导向块2-3的槽口内，压在菌形头座8上，菌形头座8与导向块2-3之间设一定的轴向间隙，并对胶囊6的球形体圆块有一定压缩变形量，用沉头螺钉(图中末编号)将胶囊6压紧，达到固定胶囊6并起到密封作用；菌形头座8与导向块2-3与胶囊6接触面都制成弧面形，保证胶囊6横向变形时不过度弯折，延长使用寿命；导向块2-3平面均布120度上，有宽度为20mm纵向凸块滑靠缶简5面上，对导向块2-3伸缩起导向作用，使四周进出油间隙相同，目的为了使胶囊6在受力时三维伸缩变形一致，因而实现主要是横向均匀变形加纵向变形贮能，优于传统蓄能器主要靠纵向伸缩变形贮能更好：菌形头座8、导向块2-3、橡胶缓冲垫2-6和钢磁性圆环2-5用板2-4通过螺栓螺母垫圈2-2拧固成一体，称为胶囊综合体，胶囊综合体根据需要可有导向、油流四周均勻进出、胶囊横向张缩有序的纵向自由移动，实现横、纵向伸缩变形达到贮能目的；当移动到橡胶缓冲垫2-6触到缶筒5底部的底盖2-1时，该时胶囊综合体中的螺栓头部2-2接近传感器12并延续一段时向，给传感器12发出长期信号，提醒和控制该向蓄能器内充油了；底盖2-1通过螺栓螺母垫圈14拧固于无缝钢管另一端车制有细牙螺纹的缶筒5的螺母(图中末编号)上，底盖2-1与缶筒5之间设密封圈和当圈3密封，底盖2-1上设有进出油口13；底盖2-1进出油口处旁的胶囊综合体设有磁性过滤环2-5，过滤由各阀门和液压缸反复滑动生成的带磁底性杂质。

实施例3

如图3所示，本实施例公开的一种带外供气源胶囊一端开口另一端为闭口半球形有缓冲能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器，包括一进气端开口的胶囊3-1，另一端胶囊3-1底部为闭口半圆球形，其内表面平滑，利于加工。

进气端胶囊3-1开口末端的球形体圆块，压嵌在通气组件4槽口内；胶囊3-1直径为缶筒5内径约一半，其开口端都做成端口较厚，逐步在一定距离上向中间减薄，利于实现横向变形贮能，提高囊式蓄能器使用效率；通气组件4外圆周面上装有密封圈和挡圈3；通气组件4上端车有细牙螺纹，利用双螺母2将通气组件4压紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒5上；通气组件4与缶筒5轴向之间有一定间隙，对胶囊3-1开口端的球形体圆块起压紧防脱落和起一定密封作用，通气组件4设有进出气口1，直接连接囊式蓄能器外的大容量高压气缶，用以降低气体体积变化产生的压差，以降低控制能耗。

进油端胶囊3-1底部为加厚闭口半圆球形，底部在一定距离内向中部减薄，胶囊3-1因厚薄不同变形量和形状也是不同的，薄大厚小且在胶囊3-1受力时三维伸缩，理论上讲对同质等厚的胶囊3-1横、纵向变形是等量的，虽蓄能器是垂直放置的，胶囊3-1有一定的自重，但对胶囊3-1在承受如此高压力的作用下，胶囊3-1重量是可以忽略不计的，因此该方案主要是横向均匀变形加纵向变形贮能，优于传统囊式蓄能器主要靠纵向伸缩变形贮能更好；其底部外表球面上有不同大小球凸块，起到触底缓冲作用并使供油油流顺畅；该方案是目前囊式蓄能器和本专利中元件最少，结构最简单的囊式蓄能器；当缺油时胶囊3-1封闭端触及缶筒5底部及弹簧3-2，弹簧3-2的一半通过螺栓螺母14将底盖3-3同时夹紧在用无缝钢管旋压成型的缶筒5上时，弹簧3-2的另一半是自由摆动的，用于胶囊3-1底部触动弹簧3-2使传感器12发信号；底盖3-3设有进出油口13；底盖3-3上装有传感器12，(该传感器12设为连续仃留较长一段时间后，才视为缶内无油而需要补油了)；底盖3-3进出油口13内设有圆形磁环3-4。

实施例4

如图4所示，本实施例公开的一种带外供气源拉杆定、动控制容量带缓冲垫能横、纵向伸缩变形贮能有油位控制的囊式蓄能器。其特征在于，包括进气端两端开口的胶囊4-7，胶囊4-7开口末端球形体圆块，压嵌入导向块一4-17槽口内，导向块一4-17压入导向块二4-18将胶囊4-7挟紧，导向块一4-17、导向块二4-18对胶囊4-7之间设一定的轴向间隙，对胶囊的球形体圆块有一定压缩变形量，达到固定胶囊并起到密封作用；端盖导向筒4-9将两个导向块一4-7、导向块二4-18与胶囊4-7一起通过螺栓螺母垫圈4-16拧固于无缝钢管开口端车制有细牙螺纹的缶筒4-6的螺母(图中末编号)上，压在缶筒4-6端面上，端盖导向筒4-9与缶筒4-6之间有密封圈和挡圈4-10密封；端盖导向筒4-9上设有进出气口4-8；设于缶筒4-6内的拉杆4-15的一端触头穿过端盖导向筒4-9外，端盖导向筒4-9上设有螺塞4-19，端盖导向筒4-9与拉杆4-15之间设有导向套4-11、密封圈和挡圈4-10密封，在端盖导向筒4-9内的导向套4-11导引下，拉杆4-15在其内滑动；端盖导向筒4-9上固定有不锈钢套管4-12，拉杆4-15触头露于不锈钢套管4-12内，不锈钢套管4-12外装有传感器一4-13-1及传感器二4-13-2。

进油端胶囊4-7开口末端球形体圆块，压嵌入导向块三4-14槽口内，并压入导向块四4-4上，导向块三4-14、导向块四4-4之间设一定的轴向间隙，对胶囊4-7的球形体圆块有一定压缩变形量，并用沉头螺钉(图中未编号)固定，达到固定胶囊4-7并起到密封作用；然后一齐将导向块三4-14、导向块四4-4和磁性圆环4-3和垫圈(图中未标编号)通过螺栓螺母4-5压紧连接到拉杆4-15上；缶筒4-6底部设有橡胶缓冲垫4-2，防止在扩容生产时当油用光时导向块触及缶底避免冲击；底座在正常生产时不接触到用无缝钢管旋压成型的缶筒4-6底上，缶筒4-6设有进出油口4-1；伸缩的拉杆4-15因顶部无压力，下部受油压力的作用，始终顶在不锈钢管套4-12内顶端位置不动，拉杆4-15上的触头碰触传感器一4-13-1，给出正常生产信号，使胶囊4-7始终在设定工作的范围内横向涨缩起贮能作用；该结构方案可实现定容生产方式和扩容生产方式生产。

采用定容生产方式时，在油泄漏到油量不能满足液压油量要求时，当拉杆4-15上的触头离开传感器一4-13-1时，立即发出信号说明定容操作结束，需补油了。

采用扩容生产方式时，只须在原来定容摸式完成后，不改变任何东西，继续维持生产，该时会使拉杆4-15从原不动变为开始纵向上、下移动，其上的触头也反复使传感器一4-13-1发出忽有忽无油信号，该时可将其关闭。胶囊4-7在一定范围内继续作横、纵向伸缩变形贮能，在油量继续泄漏到油量不能满足液压油量要求时，亦即底座触及缶筒4-6底部时，拉杆4-15上的触头接触传感器二4-13-2发出缺油信号，说明必要的油量己全部漏光了，需补油了。

实施例5

如图5所示，本实施例公开的一种带外供气源胶囊两端开口横向伸缩变形贮能有油位控制胶囊能原地取出更换的囊式蓄能器，。其特征在于，包括两端开口并固定于缶筒5-5两端的胶囊5-6；胶囊5-6内表面平滑，利于加工，胶囊5-6的两个开口端外表面均带有球形体圆块，其靠近球形体圆块附近斜面还设有数条环状球形凸块。

进气端胶囊5-6开口末端的球形体圆块，压嵌在导向块一5-4-1的槽口内；并压入导向块二5-4-2将胶囊5-6球形体圆块通过沉头螺钉将其夹紧，导向块一5-4-1、导向块二5-4-2之间留有一定间隙，以保证压紧球形体圆块，达到更好的密封作用；胶囊5-6直径为缶筒5-5内径约一半，其两端都做成端口较厚，逐步在一定距离上向中间减薄；导向块二5-4-2通过吊环螺母5-2将其拧固在圆棒5-10上，导向块二5-4-2上开有多个进出气口5-1；导向块一5-4-1、导向块二5-4-2通过圆棒5-10连成一体后经上端盖5-7通过螺栓螺母4-12压固在旋于缶筒5-5端面上，再连接到缶筒5-5车有细牙螺纹的螺母5-18上，将上端盖5-7与缶筒5-5压紧，上盖5-7与缶筒5-5之间接面的长度加长，留有一定调节余量，保证使可移出的内胆被夹紧；上端盖5-7与缶筒5-5接触面之间有密封圈和挡圈5-3密封，上端盖上设有进出气口5-1与导向块组二5-4-2上进出气口相通。

进油端胶囊5-6开口末端的球形体圆块，压嵌在导向块三5-8-1的槽口内；并压入导向块四5-8-2将胶囊5-6球形体圆块通过沉头螺钉将其挟紧固定，导向块三5-8-1、导向块四5-8-2之间留有一定间隙，以保证压紧球形体圆块，达到更好的密封作用；活动导向块五5-9扣附于导向块三5-8-1上，可在导向块三5-8-1上滑动，但又由弹簧片5-13顶紧在导向块四5-8-2上；导向块三5-8-1、导向块四5-8-2、导向块五5-9、弹性片5-13、对中压板5-14和磁性圆环5－15一齐通过螺母和垫圈将其压固于圆棒5-10中，与前文所提的将导向块一5-4-1、导向块二5-4-2压固于圆棒5-10上和将导向块三5-8-1、导向块四5-8-2、导向块五5-9、弹性片5-13、对中压板5-14和磁性圆环5-15一齐通过螺母和垫圈压固于圆棒5-10上一样，使圆棒5-10固定两端导向块挟紧胶囊5-6的长度应处于不紧不松的状态，就称为蓄能器可整体拿出的内胆，内胆同时被上端盖5-7和下端盖5-17压紧，上端盖5-7与缶筒滑合面长度适当留长些，给予压紧內胆留有一定调整余地；当胶囊5-6损坏时，这个内胆在打开上端盖5-7后，可快速从缶筒5-5中取出，更换巳备好的内胆迅速换上，减少停产时间，同时因磁性圆环5-15装在内胆底部深入进出油口附近，当更换胶囊时可同时换掉已吸杂质的磁性圆环5-15；下端盖5-17上有中心孔，有内胆中的对中钢板5-14伸入其中，保证内胆处于中心位置，亦即活动导向块五5-9与缶简5-5之间的通油通道间隙一致，使四周供油速度一致；下瑞盖5-17上设有进出油口5-11，下瑞盖5-17上还装有传感器5-16，当胶囊5-6受气体伸涨将液压油全部挤出缶筒5-5时，胶囊5-6压活动导向块五5-9，使弹簧片5-13变形，给感应器发出缺油信号，该时蓄能器应补油了；

实施例6

如图6、7、8所示，在五个技术方案中，胶囊是该蓄能器能量转换的核心元件，也是其中最薄弱的元件，必须精心设计。今以图例示意，胶囊两端固定，直径做得较小约为筒径的一半，为使胶囊横向内、外震荡贮能，(见方案1、5，其它方案为可选项)就没有与侧壁接触胶囊延伸产生摩擦问题。因胶囊受高压气体使其变形对缶筒壁产生极高正压力，胶囊沿缶壁移动虽有润滑油可降低摩擦系数，但对粗糙的缶壁和橡胶巨大的摩擦系数，必定对胶囊造成擦伤和增加附加阻力。横向震荡贮能有很多好处，其一是胶囊寿命延长了，其二气、液间压差小了，仅是胶囊间弹性变形引起的压差，因而响应速度更灵敏了。胶囊采用两端开口式结构，(方案3为一端开口，另一端为闭口，当然进气端也可采用全闭式结构，如现有的囊式蓄能器那样)，胶囊内表面光滑平整，外表面两端增厚在一定距离内並向中间减薄，形状简单，便于一次成型加工制造，胶囊质量更昜保证，一定程度上提高胶囊的寿命。胶囊做成端部厚度逐步向中间减薄，使胶囊工作时变形自然形成如儿童跳绳绳线状，同时夹紧胶囊的导向块也做成曲面，防止反复变折影响胶囊寿命，必要时对靠近进出气、油口再适当加厚，为了防止该局部提前损坏，还可在该局部外加补贴一圈。胶囊原地横向震荡实现同量变形得到正反双倍容量的变化，变形效率提高了。胶囊设为独立元件，其上无其他附加元件，胶囊虽是易损件更換了，装于其上的附仍可继续使用，更换件成本也降低了。胶囊末端采用球形体结构，外边设置微小环状球块，而且夹紧胶囊两导向块之间都留有压紧间隙，便于固定和起到一定的密封作用。胶囊中间设园棒使其两面变形都受到控制，防止局部过度变形，有利于延长使用寿命，并能快速整体拿出更换，有利于缩短维护时间。本定稿主推荐胶囊两端固定，小直径横向震荡变形贮能结构。