专利名称：复式皮囊液压蓄能器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械工程液压技术领域的装置，具体是一种复式皮囊液压蓄 能器。
背景技术：
在冶金、建筑、采煤、交通等行业，大量使用着液压技术。在液压系统内又 大量使用液压蓄能器，现有的液压蓄能器效率低，不利于节能。液压蓄能器作为 液压系统内吸收冲击、储存能量的器件，被大量使用。皮囊式液压蓄能器内有一 充满氮气的橡胶皮囊，把氮气和液压油分割开来。当液压油被压入蓄能器内时， 皮囊内的氮气被压縮，压力升高到和液压油相等的压力数值。氮气在被压縮的过 程中，放出热量，经过液压油和蓄能器器壁散出。当液压油从液压蓄能器放出时， 氮气开始膨胀，从周围吸收热量，使蓄能器器壁温度降低，常常会出现"露水"。 上述两个过程，即压縮和膨胀所伴随的放热和吸热过程，总的效果是消耗液压系 统的能量，降低蓄能器的效率，也即降低了液压系统的效率。
经对现有技术的文献检索发现，曹玉平等在《液压传动及控制》(2003年p69 页)提出的气囊型蓄能器是由充气阀、气囊、壳体和提升阀组成。气囊用特殊耐 油橡胶制成，固定在壳体的上部，气体(通常为氮气)从充气阀进入。气囊外部为 压力液体，在进、出油口设置一个常开的菌型提升阀。其不足在于该气囊型蓄 能器的效率低下且容易因反复充放气过程温度变化剧烈而产生结露现象。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种复式皮囊液压蓄能器，解决了 因反复充放气过程温度变化剧烈而产生结露的问题，提高了蓄能器的效率。
本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括充气帽、充气口、黄铜螺
旋弹簧带、小皮囊、铜丝网、大皮囊、钢外壳、液压油进出口、菌型提升阀。其 中小皮囊设置在大皮囊内，大皮囊和小皮囊的氮气互不相通，充气帽与充气口相 连，小皮囊与充气口相连，在小皮囊外包扎有铜丝网，铜丝网的上部通过一个有伸縮性的黄铜螺旋弹簧带将纯铜丝网套在小皮囊外，大皮囊与充气口相连，钢外 壳与充气口通过螺纹连接相连，液压油进出口布置在钢外壳的底部，在液压油进 出口设置一个常开的菌型提升阀。
在液压蓄能器皮囊(即大皮囊)内，设置一个小的皮囊，在该皮囊外包扎一 适当厚度的纯铜丝网。当液压油被压入蓄能器内时，大皮囊和小皮囊内的氮气被 同时压縮。这一过程伴随着放热过程，蓄能器内的温度升高。包在小皮囊外的纯 铜丝网，虽然原来和周围的氮气有相同的温度。但由于它的比重大，热容量大， 传热(放热)快等特性，它很快就吸收了氮气放热过程所产生的绝大部分热量。 又由于它处在氮气的包围之中，当放热过程结束后，铜丝网所吸收的热量不容易 经由包围它的氮气散出。
当蓄能器开始排出液压油时，大皮囊和小皮囊内的氮气开始膨胀，伴随着吸 热过程。由于大皮囊和包围它的液压油的传热学特性，来不及将热量传给皮囊内 的氮气。而被氮气包围着的铜丝网，由于其良好的传热学特性，将把它原来在压 縮过程中吸收的热量释放给氮气，使氮气的温度不至于下降很大，发生凝霜现象。 可见，在压縮和膨胀的两个过程中，伴随着氮气的放热和吸热过程，铜丝网对应 地完成了吸热和放热过程。其本质就是把压縮过程中释放的热能储存在铜丝网 中；到膨胀过程时，再从铜丝中释放出来，补充给氮气。从整个系统来看，理论 上可以认为没有能量损失。从而提高了蓄能器的效率。
综上所述，与现有技术相比，本发明提出的的液压蓄能器结构，能提高蓄能 器约20%的效率，能保证蓄能器重复充放气过程最大温度变化范围不超过3K。
图l是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括充气帽1、充气口 2、黄铜螺旋弹簧带3、小 皮囊4、铜丝网5、大皮囊6、钢外壳7、菌型提升阀8、液压油进出口9。其中 充气帽1与充气口 2相连，小皮囊4与充气口 2相连，在小皮囊4外包扎有纯铜 丝网5，纯铜丝网5的上部通过一个有伸縮性的黄铜螺旋弹簧带3将纯铜丝网5套在小皮囊4外；大皮囊6与充气口 2相连，钢外壳7与充气口 2通过螺纹连接 相连，液压油进出口 9布置在钢外壳7的底部，在液压油进出口 9设置一个常开 的菌型提升阀8。
本实施例在普通液压蓄能器的氮气皮囊(下称"大皮囊")内，新增加一个 小皮囊4，它是独立的充氮气皮囊；小皮囊4的材质和大皮囊的材质相同，比如 橡胶；小皮囊4内的氮气压力和大皮囊内的氮气压力相同；小皮囊4的充气口和 大皮囊6的充气口是分开的；大皮囊6和小皮囊4的氮气互不相通。
当液压油从液压油进出口 9推开菌型提升阀8被压入蓄能器时，大皮囊6 和小皮囊4同时被压縮，二者中的氮气压力升高到等同于液压油压力。纯铜丝网 5的上部是通过一个有伸縮性的黄铜螺旋弹簧带3将纯铜丝网5套在小皮囊4外 从而使得纯铜丝网3随着小皮囊4的收縮而收縮。同时，包围在小皮囊4外的铜 丝网3吸收了氮气因压縮而产生的热量，温度升高。当液压油被排出蓄能器时， 大皮囊6和小皮囊4内的氮气同时膨胀，小皮囊4在膨胀时也使包围在它外面的 铜丝网3扩大。同时，铜丝网3将其所储存的热量释放给膨胀中的氮气。吸收热 量和释放热量过程完成。其中小皮囊4的大小，是按蓄能器在最高工作压力时大 皮囊6的氮气体积设计的，而纯铜丝网3的厚度和重量是按热力学计算所决定的。
权利要求
1、一种复式皮囊液压蓄能器，包括充气帽、充气口、大皮囊、钢外壳、液压油进出口、菌型提升阀，其特征在于还包括小皮囊、黄铜螺旋弹簧带、铜丝网，其中小皮囊设置在大皮囊内，大皮囊和小皮囊的氮气互不相通，充气帽与充气口相连，小皮囊与充气口相连，在小皮囊外包扎有铜丝网，铜丝网的上部通过一个有伸缩性的黄铜螺旋弹簧带将纯铜丝网套在小皮囊外，大皮囊与充气口相连，钢外壳与充气口通过螺纹连接相连，液压油进出口布置在钢外壳的底部，在液压油进出口设置一个常开的菌型提升阀。
2、 根据权利要求1所述的复式皮囊液压蓄能器，其特征是，所述小皮囊是 独立的充氮气皮囊，小皮囊的充气口和大皮囊的充气口是分开的。
3、 根据权利要求1或2所述的复式皮囊液压蓄能器，其特征是，所述小皮 囊的材质和大皮囊的材质相同。
4、 根据权利要求3所述的复式皮囊液压蓄能器，其特征是，所述小皮囊和大皮囊，其材质为橡胶。
5、 根据权利要求1或2所述的复式皮囊液压蓄能器，其特征是，小皮囊内 的氮气压力和大皮囊内的氮气压力相同。
6、 根据权利要求1或2所述的复式皮囊液压蓄能器，其特征是，所述小皮 囊，其大小根据按蓄能器在最高工作压力时大皮囊的氮气体积确定。
全文摘要
一种机械工程液压技术领域复式皮囊液压蓄能器，包括充气帽、充气口、黄铜螺旋弹簧带、小皮囊、铜丝网、大皮囊、钢外壳、液压油进出口、菌型提升阀。小皮囊设置在大皮囊内，大皮囊和小皮囊的氮气互不相通，充气帽与充气口相连，小皮囊与充气口相连，在小皮囊外包扎有铜丝网，铜丝网的上部通过一个有伸缩性的黄铜螺旋弹簧带将纯铜丝网套在小皮囊外，大皮囊与充气口相连，钢外壳与充气口通过螺纹连接相连，液压油进出口布置在钢外壳的底部，在液压油进出口设置一个常开的菌型提升阀。本发明能提高蓄能器约20％的效率，能保证蓄能器重复重放气过程最大温度变化范围不超过3K。
文档编号F15B1/00GK101294586SQ200810038538
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者冯正进, 骞 叶, 孟国香, 谢文华, 金惠良 申请人:上海交通大学