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CN106415024A - 液压气动蓄压器 - Google Patents

液压气动蓄压器 Download PDF

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CN106415024A CN201580030046.0A CN201580030046A CN106415024A CN 106415024 A CN106415024 A CN 106415024A CN 201580030046 A CN201580030046 A CN 201580030046A CN 106415024 A CN106415024 A CN 106415024A
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Abstract

本发明涉及一种液压气动蓄压器、尤其是脉动阻尼器，包括蓄压器壳体(2)和可运动的分隔元件(20)，该分隔元件在蓄压器壳体(2)中将具有处于压力下的工作气体的气体工作室(24)与流体室(22)分离，其特征在于，设置具有处于压力下的工作气体的附加体积的气体贮存室(12)，该气体贮存室通过具有节流点的连接路径(30)与气体工作室(24)连接。

Description

液压气动蓄压器
技术领域
本发明涉及一种液压气动蓄压器、尤其是脉动阻尼器，包括蓄压器壳体和可运动的分隔元件，该分隔元件在蓄压器壳体中将具有处于压力下的工作气体的气体工作室与流体室分离。
背景技术
这种液压气动蓄压器是现有技术(DE 102009049547 A1)并且常常在液压回路中用作脉动阻尼器，在所述液压回路中希望或者与功能有关地应平息系统中的压力波动，例如在移动工作机械的液压转向装置或制动系统、如车轮轴承或类似物中是这种情况。为了实现对于有效阻尼最佳的压力/体积特性曲线，在这种蓄压器中气体工作室必须构造成相对小体积的。但这导致正常功能在时间上受到限制，因为在小气体体积中常见和已知的气体损失——其在运行中必然在活塞蓄能器中通过密封装置或在气囊或膜片蓄能器中基于透气性产生——导致过高的压力损失。如果为了防止这点而增大气体工作室的体积，使得出现的气体损失不引起显著的压力损失并且由此延长使用寿命，则尤其是会在高频率的压力脉冲下降低阻尼效率，因为系统在大的工作室体积下变“软”。
发明内容
有鉴于此，本发明所基于的任务在于提供一种液压气动蓄压器，尤其是脉动阻尼器的形式，其在无需忍受大体积气体工作室的缺点的情况下在高效阻尼的同时确保长使用寿命。
根据本发明，该任务通过具有权利要求1全部特征的液压气动蓄压器来解决。
根据权利要求1的特征部分特征，该任务在开头所提类型的液压气动蓄压器中这样解决：设置具有处于压力下的工作气体的附加体积的气体贮存室，该气体贮存室通过具有节流点的连接路径与气体工作室连接。由此当在运行中出现损失时气体可从附加体积补充流入工作室。这有利地允许将气体工作室为了最佳动态运行性能构造成小体积的，且不影响长期功能，因为由气体贮存室提供气体补偿体积，该气体贮存室可构造成相应大体积的。在此在连接路径中构造节流点，从而在快速压力变化时气体工作室中的强烈的压力上升在小的体积移动下进行，从而工作室与贮存室动态脱耦，但静态性能相当于大体积系统。
根据本发明的第二方面，本发明的任务也通过具有权利要求2全部特征的液压气动蓄压器来解决。
因此根据权利要求2的特征部分特征本发明规定：气体贮存室和气体工作室之间的连接路径具有止回阀，该止回阀在气体贮存室中的压力超过气体工作室中的压力时打开。由此在通过脉动产生压力升高时可防止气体工作室中的气体进入气体贮存室中，从而相关的各室完全动态脱耦，而当气体工作室中的压力下降时通过打开止回阀可补充流入气体。因此静态性能相当于大体积系统。
在特别有利的实施例中，气体贮存室设置在蓄压器壳体中。在此有利的是可这样规定，蓄压器壳体沿纵轴线延伸，横向于轴线延伸的分隔壁将蓄压器壳体分为邻接壳体轴向端部的气体贮存室和气体工作室并且分隔壁具有用于构成连接路径的通道。由此根据本发明的蓄压器可设有常见结构方式的蓄压器壳体，该蓄压器壳体与常见结构方式的区别仅在于具有连接路径的内部分隔壁，该蓄压器壳体可为了足够大的气体附加体积构造成大空间的，而通过设置分隔壁可将内部空间这样分开，使得尽管附加体积很大但仍按希望的方式形成小体积的气体工作室。
为了在结构上简单地设计气体工作室与气体贮存室的动态脱耦，分隔壁的通道可具有构成连接路径节流点的细孔的形式。当为了脱耦设置止回阀时，则止回阀优选设置在分隔壁的通道中。
优选止回阀借助预规定的关闭力预紧到关闭位置中。通过调节关闭力——其优选借助关闭弹簧产生——可设置压差，从该压差起气体可从贮存室补充流入。
本发明可用于任何蓄压器结构方式。为了用作脉动阻尼器，本发明的蓄压器优选构造为具有可在壳体中轴向移动的、构成分隔元件的活塞的活塞蓄能器或者构造为具有至少部分由弹性体材料制成的膜片形式的分隔元件的膜片蓄能器。
附图说明
下面参考附图所示实施例详细说明本发明。附图如下：
图1为本发明液压气动蓄压器的一种实施例的示意性简化纵剖面图；
图2为本发明蓄压器的第二种实施例的示意性简化纵剖面图；
图3为相应于图2中以III-III标出之处的断开显示的局部俯视图；
图4为根据本发明第三种实施例的蓄压器的示意性简化纵剖面图。
具体实施方式
图1示出活塞蓄能器形式的本发明蓄压器的一种实施例。该活塞蓄能器包括蓄压器壳体2，该蓄压器壳体具有圆柱形的、沿纵轴线4延伸的内部空间。管状蓄压器壳体2在图1中的上端部上通过借助弯边6固定的端部嵌入件8连接。端部嵌入件具有同心设置的、常规结构的气体填充接口10，通过该气体填充接口邻接嵌入件8的气体贮存室12可被填充处于预填充压力下的工作气体、如氮气N2。在相反的下端部上蓄压器壳体2通过端部嵌入件14封闭，该端部嵌入件也借助弯边16固定并且具有用于未示出的流体接口的中央开口18。作为活塞蓄能器，所示实施例包括蓄压器活塞20，该蓄压器活塞在蓄压器壳体2中可自由移动并且构成连接到开口18上的流体室22和邻接蓄压器活塞20上侧的气体工作室24之间的分隔元件。为了使蓄压器活塞20在用作脉动阻尼器时保持小的惯性质量，但能够在蓄压器壳体2的圆柱形内壁上良好导向，蓄压器活塞20在轴向延伸的活塞裙25内具有槽状空腔26。在图1所示的运行状态中，流体室22是无压的，因而蓄压器活塞20占据其下终端位置。
在气体工作室24和气体贮存室12之间设有分隔壁28，该分隔壁垂直于轴线4在整个内径上延伸并且——例如借助(未示出的)焊点——固定在蓄压器壳体2内壁上。在分隔壁28中作为气体贮存室12和气体工作室24之间的连接路径设置一个通道30。该通道在图1的实施例中具有足够细的孔径，以致通道30同时构成节流点。当蓄压器为了其运行而通过填充接口10被注入工作气体时，预填充压力经由通道30进入气体工作室24中，使得在两个室12和24中存在相等的压力。在作为脉动阻尼器运行时，蓄压器活塞20的工作运动导致气体工作室24中相应快的压力变化，这些压力变化基于通道30中的节流点不引起显著的体积移动，因此工作气体室24的体积对于动态运行性能起决定作用。但由于在运行过程中出现气体损失时气体贮存室12中的附加体积通过通道30补充流入，因此静态长时运行性能相应于具有大气体体积的蓄能器。
图2的另一种实施例与第一种实施例的区别在于，为通道30不配置节流点，而是配置止回阀32。如由图2和图3的局部图可见，该止回阀具有借助关闭弹簧34被预紧到关闭位置中的关闭体36，该关闭体在通道30中借助星形导向体38被导向以便进行轴向运动，这在图3中清晰可见。图2和3的实施例的作用方式与前述实施例的区别仅在于，当气体工作室24比气体贮存室12具有较高压力水平时，气体工作室24通过关闭的止回阀32与气体贮存室12完全动态脱耦。附加气体从气体贮存室12的补充流入只有在气体贮存室12中存在较高压力时才进行，在此对于打开止回阀32起决定作用的压差可通过调节借助弹簧34产生的关闭力预规定。
图4示出由膜片蓄能器构成的脉动阻尼器形式的另一种实施例。如在图2和3的示例中，在气体贮存室12和气体工作室24之间的连接路径中设置止回阀32，该止回阀如在前面所描述的示例中被弹簧加载。分隔壁28构造成两件式的，以便能够将止回阀32集成安装到分隔壁28中。蓄压器壳体2在该实施例中包括两个分别一体的、球状壳40和42，在此分隔壁28的部分板44固定在上壳40上并且分隔壁28的第二部分板46固定在下壳42上。在下部分板46附近，蓄能器膜片48借助保持环50固定在下壳42的内壁上，在此膜片48的弹性体材料——如在这种膜片中常见的——具有增厚的边缘隆起52，该边缘隆起保持在保持环50的环槽状的容纳部54中。
图4的实施例的作用方向相应于图2和3的示例的作用方式。当然本发明也可用于其它蓄能器结构方式、如气囊蓄能器。附图中所示的气体贮存室12和气体工作室24的尺寸比例并非决定性的并且可根据相应希望的运行性能选择希望的体积尺寸。

Claims (9)

1.一种液压气动蓄压器、尤其是脉动阻尼器，包括蓄压器壳体(2)和可运动的分隔元件(20)，该分隔元件在蓄压器壳体(2)中将具有处于压力下的工作气体的气体工作室(24)与流体室(22)分离，其特征在于，设置气体贮存室(12)，该气体贮存室具有处于压力下的工作气体的附加体积，该气体贮存室通过具有节流点的连接路径(30)与气体工作室(24)连接。
2.一种液压气动蓄压器、尤其是脉动阻尼器，包括蓄压器壳体(2)和可运动的分隔元件(20；48)，该分隔元件在蓄压器壳体(2)中将具有处于压力下的工作气体的气体工作室(24)与流体室(22)分离，其特征在于，设置气体贮存室(12)，该气体贮存室具有处于压力下的工作气体的附加体积，该气体贮存室通过连接路径(30)与气体工作室(24)连接，所述连接路径具有止回阀(32)，该止回阀在气体贮存室(12)中的压力超过气体工作室(24)中的压力时打开。
3.根据权利要求1或2所述的蓄压器，其特征在于，所述气体贮存室(12)设置在蓄压器壳体(2)中。
4.根据上述权利要求之一所述的蓄压器，其特征在于，所述蓄压器壳体(2)沿纵轴线(4)延伸，横向于轴线(4)延伸的分隔壁(28)将蓄压器壳体(2)分为气体工作室(24)和邻接壳体轴向端部的气体贮存室(12)，并且分隔壁(28)为了构成连接路径而具有通道(30)。
5.根据上述权利要求之一所述的蓄压器，其特征在于，所述分隔壁(28)的通道具有构成连接路径的节流点的细孔(30)的形式。
6.根据上述权利要求之一所述的蓄压器，其特征在于，所述连接路径的止回阀(32)设置在分隔壁(28)的通道(30)中。
7.根据上述权利要求之一所述的蓄压器，其特征在于，所述止回阀(32)借助预规定的关闭力(34)预紧到关闭位置中。
8.根据上述权利要求之一所述的蓄压器，其特征在于，所述蓄压器构造为活塞蓄能器，其具有能在壳体(2)中轴向移动的、构成分隔元件的活塞(20)。
9.根据上述权利要求之一所述的蓄压器，其特征在于，所述蓄压器构造为膜片蓄能器，其具有至少部分由弹性体材料制成的膜片(48)形式的分隔元件。
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