可变容积式汽车蓄能器的制作方法

本发明属于蓄能器技术领域，具体地说，本发明涉及一种可变容积式汽车蓄能器。

背景技术：

皮囊式蓄能器是液压系统中的重要辅助元件，在系统中主要起储存能量、消除压力脉冲和吸收压力冲击功用。由于目前在选择蓄能器时采用的理论公式都是形成于上个世纪六、七十年代的，研究手段较为落后，所以这些公式都是些经验化公式，据此计算得出的蓄能器参数都不准确，需要实际使用时多次调整。

蓄能器的结构研究一直备受关注。如：专利号为CN91221637.9的中国专利针对活塞式蓄能器，公开了一种活塞式蓄能器自动控制器，该控制器一端连接蓄能器，自动控制器壳体内设有双层控制阀杆，内控制阀杆一端连接活塞，另一端“T”形推拉器，外控制阀杆内径一端设有推顶堵头，外径上设有连通的双环油道，另一端设有牵引堵头。自动控制器壳体内一端设有环形油道，另一端设有高压腔体，能使活塞式蓄能器实现自动给油储能，消耗动力较小，扩大了活塞式蓄能器的应用范围。该控制器能够适用于各种活塞式蓄能器。专利号为CN200420079907.0的中国专利同样也公开了一种由活塞式蓄能器和非隔离式蓄能器组成的复合型蓄能器。

因此，现有技术大都集中于活塞式蓄能器的壳体结构的研究上，针对皮囊式壳体结构方面的研究和应用尚属浅显。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种可变容积式汽车蓄能器，目的是保证汽车液压系统工作的稳定性，使汽车在不同情况下给予适当的进行能量辅助作用，让液压系统能够更稳定良好的运行。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：可变容积式汽车蓄能器，包括：

气囊，其可在收缩状态和膨胀状态之间进行切换；

第一壳体，其内部具有容纳气囊和液压油的储油腔，且可在压缩状态和拉伸状态之间进行切换；以及

防护装置，其套设于气囊上，且位于第一壳体的储油腔中。

所述第一壳体包括依次连接的第一内半壳体、胀管和第二内半壳体，胀管的两端分别与第一内半壳体和第二内半壳体连接。

所述胀管为沿轴向可伸缩且周向封闭的弹性元件，所述防护装置将胀管与所述储油腔内的液压油分隔开。

所述防护装置配置成可随所述第一壳体在体积变化时进行伸缩，防护装置的两端分别与所述第一内半壳体和所述第二内半壳体连接。

所述防护装置包括与所述第一内半壳体连接的第一护套、与所述第二内半壳体连接的第二护套和位于所述胀管内侧的第三护套，第一护套、第二护套和第三护套具有让所述皮囊穿过的中心孔。

所述第三护套与所述第一护套和所述第二护套为滑动连接，第三护套的两端分别插入第一护套和第二护套内部。

所述的可变容积式汽车蓄能器还包括：第二壳体，其套设于所述第一壳体上，且用于控制第一壳体的体积大小。

所述第二壳体包括套设于所述第一壳体上的第一外半壳体和第二外半壳体，第一外半壳体和第二外半壳体之间的轴向距离可调。

所述的可变容积式汽车蓄能器还包括：调节装置，其配置成控制所述第一外半壳体的往复运动，以调节第一外半壳体与第二外半壳体之间的轴向距离。

所述的可变容积式汽车蓄能器还包括：第三壳体，其套设于所述第二壳体上。

本发明的可变容积式汽车蓄能器，通过第一壳体的体积变化，可实现蓄能压力的可变性，使使用此蓄能器的液压系统可以在不同的环境下通过随时设定的可变压力更好的工作达到所预想的结果，从而使得液压系统能够拥有更强的适应性，以提高液压系统的工作效率，打破传统蓄能器的单一性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明蓄能器的结构示意图；

图2是第一壳体的结构示意图；

图3是第一壳体及内部部件的剖视图；

图4是防护装置的结构示意图；

图5是第三护套的结构示意图；

图6是蓄能器去除第三壳体后的结构示意图；

图7是第二外半壳体与第二内半壳体的配合示意图；

图8是第一外半壳体与第三壳体的配合示意图；

图9是调节装置的结构示意图；

图10是本发明蓄能器的分解示意图；

图中标记为：

1、调节装置；11、蜗轮箱；12、蜗杆；13、蜗轮；14、丝杆；2、第三壳体；

3、第一壳体；31、第一内半壳体；32、第二内半壳体；33、胀管；34、储油腔；35、第一滑块；

4、第二壳体；41、第一外半壳体；42、第二外半壳体；43、第一滑槽；44、第二滑块；

5、防护装置；51、第一护套；52、第二护套；53、第三护套；54、第一端盖；55、第二端盖；56、第一导向槽；57、第二导向槽；58、滚珠；

6、充气阀；7、提升阀；8、气囊；9、第二滑槽。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图3所示，本发明提供了一种可变容积式汽车蓄能器，包括气囊8、第一壳体3、防护装置5、调节装置1、第二壳体4和第三壳体2。气囊8可在收缩状态和膨胀状态之间进行切换，气囊8内部可充入气体。第一壳体3的内部具有容纳气囊8和液压油的储油腔34，且可在压缩状态和拉伸状态之间进行切换，以使储油腔34的容积大小可调。防护装置5是套设于气囊8上，且位于第一壳体3的储油腔34中。

具体地说，如图1至图3所示，第一壳体3为两端封闭、内部中空的圆柱形构件，气囊8是由耐油橡胶材质制成，充气阀6设置于第一壳体3的一端且与气囊8连接，提升阀7设置于第一壳体3的另一端且与汽车上的液压系统连接。充气阀、气囊和提升阀的结构与现有技术中的气囊式蓄能器上的相同，其结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。蓄能器在使用时，通过充气阀6向气囊8内充入一定压力的惰性气体(如氮气)，使气囊8在储油腔34中进行膨胀。提升阀7为菌形阀，在使用时，外界液压系统的液压油经提升阀7通入储油腔34中，或者储油腔34中的液压油经提升阀7流入液压系统中。当液压系统中的液压油需压入蓄能器的储油腔34中时，逐渐增大的油压会将提升阀7打开，液压油进入储油腔34中。随着储油腔34中的液压油逐渐增多，气囊8中的气体被压缩，从而实现增压和蓄能。当需要蓄能器向液压系统提供液压油时，气囊8充气膨胀，气囊8内的压力增大，最终使储油腔34中的液压油经提升阀7排出至液压系统中。

第一壳体3配置成体积大小可调的结构，第一壳体3的压缩是指第一壳体3沿轴向的长度变小以使体积变小，第一壳体3的拉伸是指第一壳体3沿轴向的长度变大以使体积变大，进而实现内部储油腔34容积大小的调节，当储油腔34的容积变小时，可以使蓄能器实现二次增压和快速增大，提高工作效率。如图2和图3所示，第一壳体3包括依次连接的第一内半壳体31、胀管33和第二内半壳体32，第一内半壳体31和第二内半壳体32均为一端开口、另一端封闭且内部中空的圆柱形构件，胀管33为两端开口且内部中空的构件，胀管33的两个开口端分别与第一内半壳体31的开口端和第二内半壳体32的开口端固定连接，充气阀6固定设置于第一内半壳体31的封闭端，提升阀7固定设置于第二内半壳体32的封闭端，第一内半壳体31、第二内半壳体32和胀管33的内腔连通且形成容纳气囊8和液压油的储油腔34。

如图2和图3所示，胀管33为沿轴向可伸缩且周向封闭的弹性元件，通过胀管33的伸缩，使第一内半壳体31和第二内半壳体32之间的轴向距离可调，进而实现第一壳体3在压缩状态和拉伸状态之间的切换。防护装置5将胀管33与储油腔34内的液压油和气囊8分隔开，避免液压油对胀管33造成腐蚀，提高蓄能器的可靠性和使用寿命。

作为优选的，胀管33为采用橡胶材质制成的波纹管，具有弹性，可伸缩，波纹管的两个开口端分别与第一内半壳体31和第二内半壳体32连接。

防护装置5配置成可随第一壳体3在体积变化时进行伸缩，防护装置5的两端分别与第一内半壳体31和第二内半壳体32连接，确保胀管33始终处于与液压油分离的状态。如图3和图4所示，作为优选的，防护装置5包括与第一内半壳体31连接的第一护套51、与第二内半壳体32固定连接的第二护套52和位于胀管33内侧的第三护套53，第一护套51、第二护套52和第三护套53具有让皮囊穿过的中心孔。第一护套51、第二护套52和第三护套53均为两端开口、内部中空的圆柱形构件。第一内半壳体31和第二内半壳体32为同轴设置，第一护套51与第一内半壳体31为同轴固定连接，第二护套52与第二内半壳体32为同轴固定连接，第三护套53与第一护套51和第二护套52为同轴且为滑动连接，第三护套53的两端分别插入第一护套51和第二护套52的内部。

作为优选的，如图4和图5所示，第三护套53的外壁面上设有第一导向槽56和第二导向槽57，第一导向槽56和第二导向槽57的长度方向与第三护套53的轴线相平行，第一导向槽56和第二导向槽57在第三护套53的外壁面上沿周向均匀分布多个。防护装置5还包括嵌入第一导向槽56和第二导向槽57中的球形滚珠58，第一护套51的内壁面上设有与第一导向槽56对应的第三导向槽(图中未示出)，第二护套52的内壁面上设有与第二导向槽57对应的第四导向槽(图中未示出)，嵌入第一导向槽56中的滚珠58同时也嵌入第三导向槽中，嵌入第二导向槽57中的滚珠58同时也嵌入第四导向槽中，这样在防护装置5伸缩时可以起到导向作用，可以避免第一护套51、第二护套52与第三护套53发生相对转动，使第一护套51、第二护套52和第三护套53三者之间仅能沿轴向做相对直线运动。

如图4和图5所示，第一导向槽56为在第三护套53的外壁面上沿轴向朝向第三护套53的一端延伸的长槽且在该端端面形成开口，第一导向槽56为在第三护套53的外壁面上沿轴向朝向第三护套53的另一端延伸的长槽且在该另一端的端面形成开口，防护装置5还包括分别与第三护套53的一端固定连接的第一端盖54和第二端盖55。第一端盖54用于封闭第三护套53的端面上由第一导向槽56形成的开口，以防止第一导向槽56中的滚珠58滑落。第二端盖55用于封闭第三护套53的端面上由第二导向槽57形成的开口，以防止第二导向槽57中的滚珠58滑落。第一端盖54和第二端盖55优选采用螺钉与第三护套53连接，方便拆装。

如图6所示，第二壳体4是套设于第一壳体3上，且用于控制第一壳体3的体积大小。第二壳体4包括套设于第一壳体3上的第一外半壳体41和第二外半壳体42，第一外半壳体41和第二外半壳体42不连接且两者之间的轴向距离可调。第一外半壳体41和第二外半壳体42均为一端开口、另一端封闭且内部中空的圆柱形构件，第一内半壳体31和胀管33置于第一外半壳体41中，第二内半壳体32置于第二外半壳体42中。第一外半壳体41和第二外半壳体42的开口端相对，第一外半壳体41和第二外半壳体42的封闭端分别用于抵触第一壳体3的一端，用于推动第二内半壳体32沿轴向进行移动，实现第一壳体3的压缩。第二外半壳体42的封闭端并设置让提升阀7伸出的通孔，以便于与液压系统连接。

第二外半壳体42用于对第一外半壳体41提供导向作用，如图7所示，胀管33的外壁面上设有向外突出的第一滑块35，第二外半壳体42的内壁面上设有让第一滑块35嵌入的第一滑槽43，该第一滑槽43为在第二外半壳体42的内壁面上沿与第二外半壳体42的轴线相平行的方向延伸的长槽，在第一壳体3压缩时，第一滑块35在第二滑槽9中移动，确保胀管33在第二外半壳体42沿轴向进行压缩，而且使得第一壳体3在伸缩时运动能够更加流畅。

如图6所示，本发明的可变容积式汽车蓄能器还包括调节装置1，该调节装置1配置成控制第一外半壳体41的往复运动，以调节第一外半壳体41与第二外半壳体42之间的轴向距离。调节装置1用于对第一外半壳体41提供使其沿轴向做往复直线运动的驱动力，以便于调节第一外半壳体41与第二外半壳体42的相对位置。作为优选的，如图9所示，调节装置1为蜗轮丝杆机构，其包括蜗轮箱11、可旋转的设置于蜗轮箱11上的蜗杆12、设置于蜗轮箱11内且与蜗杆12配合的蜗轮13和与蜗轮13相配合的丝杆14，蜗杆12作为动力输入部件，丝杆14作为动力输出部件，丝杆14插入蜗轮13的中心孔中与蜗轮13构成丝杆传动机构，丝杆14的端部与第一外半壳体41固定连接，调节装置1最终丝杆14驱动第一外半壳体41做往复直线运动。

如图1所示，本发明的可变容积式汽车蓄能器还包括第三壳体2，该第三壳体2套设于第二壳体4上，第三壳体2为一端开口、另一端封闭且内部中空的构件。第一外半壳体41和第二外半壳体42置于第三壳体2的圆柱形内腔中，且第二外半壳体42的封闭端与第三壳体2的封闭端抵触，第一外半壳体41位于第三壳体2的开口端，调节装置1位于第三壳体2的外部。

第三壳体2与调节装置1的蜗轮箱11之间的相对位置不变，第三壳体2用于对第一外半壳体41提供导向作用，如图8所示，第一外半壳体41的外壁面上设有向外突出的第二滑块44，第三壳体2的内壁面上设有让第二滑块44嵌入的第二滑槽9，该第二滑槽9为在第三壳体2的内壁面上沿与第三壳体2的轴线相平行的方向延伸的长槽，在调节装置1运转时，第二滑块44在第二滑槽9中移动，确保第一外半壳体41在第三壳体2内部做直线运动。

上述结构的蓄能器在蓄能过程中，随着储油腔34中的油压的逐渐升高，第一壳体3随之拉伸直至达到最大长度，第一壳体3的两端分别与第一外半壳体41和第二外半壳体42抵触。当蓄能器内的储油腔34达到容积最大时，可以通过调节装置1推动第一外半壳体41朝向第二外半壳体42移动，使第一壳体3进行压缩，进而使储油腔34的容积变小，达到二次增压和快速增压的目的。蓄能器在初始状态时，可以利用调节装置1使第一外半壳体41移动到预设位置，从而为蓄能器容积变化设置在一个固定的上限值，进而达到蓄能器容积压力可控的目的。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。