專利名稱：高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置。
技術(shù)背景在一些重型機械中經(jīng)常需要利用液壓系統(tǒng)實現(xiàn)驅(qū)動工作運動體，液壓系統(tǒng)是一種以液體為工作介質(zhì)，用來傳遞能量以實現(xiàn)各種工作的系統(tǒng)。眾所周知，液壓系統(tǒng)所用的液壓缸特點是作用力大，但動作速度慢，如果要加快其速度，則必須使用大容量的油泵，或采用多組油泵并聯(lián)的方式以提高對液壓系統(tǒng)的液壓缸的供油流量，但這樣往往造成電能用量過大，及產(chǎn)生高油溫，破損油的質(zhì)量，成本大幅提高
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種提高工作運行速度、節(jié)約電能的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，能夠應(yīng)用于機床的供油系統(tǒng)或其它機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)中。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，它包括有密閉的罐體和儲氣罐，罐體內(nèi)設(shè)有氣壓活塞，氣壓活塞將罐體內(nèi)腔分隔成氣壓室和儲液室，儲氣罐通過管道與氣壓室連通，儲液室設(shè)有向工作運動體液壓腔輸出高壓液體的液體排出口、回收工作運動體液壓腔中的液體的液體回流口，罐體上設(shè)有高壓液壓缸，高壓液壓缸的一端連接在罐體上與儲液室對應(yīng)的位置處，另一端設(shè)有用于通入低流量高壓液體的液體進口，罐體內(nèi)腔中設(shè)有活塞桿，高壓液壓缸內(nèi)腔中設(shè)有液壓活塞，活塞桿的一端與氣壓活塞連接，另一端穿過罐體進入高壓液壓缸內(nèi)腔中并與液壓活塞連接，氣壓活塞的面積大于液壓活塞的面積，使得氣壓活塞的壓力面積大，推動液體速度快，儲氣罐儲存的能量可以快速釋放，工作效率高。本實用新型利用低功率小流量泵就能推動工作運動體高速運動，使工作運動體的液壓缸壓強和流量增大，提高工作運行速度，節(jié)約電能。所述氣壓活塞與液壓活塞之間平行設(shè)置。所述罐體豎直設(shè)置，氣壓室位于儲液室上方，高壓液壓缸位于罐體底部。所述高壓液壓缸靠近罐體的一端開設(shè)有排/進氣口。所述罐體為2個，各個罐體的氣壓室分別與儲氣罐連通。所述液壓活塞的面積與氣壓活塞的面積比例為1/16 4/9。作為優(yōu)選，所述液壓活塞的面積與氣壓活塞的面積比例為1/16 1/4。更優(yōu)選的，所述液壓活塞的面積與氣壓活塞的面積比例為1/9。所述液壓活塞的直徑為40 500mm，氣壓活塞的直徑為100 1000mm。作為優(yōu)選，所述液壓活塞的直徑為100mm，氣壓活塞的直徑為300mm。本實用新型有益效果為本實用新型包括有密閉的罐體和儲氣罐，罐體內(nèi)設(shè)有氣壓活塞，氣壓活塞將罐體內(nèi)腔分隔成氣壓室和儲液室，儲氣罐通過管道與氣壓室連通，儲液室設(shè)有液體排出口、液體回流口，罐體上設(shè)有高壓液壓缸，高壓液壓缸的一端連接在罐體上與儲液室對應(yīng)的位置處，另一端設(shè)有液體進口，罐體內(nèi)腔中設(shè)有活塞桿，高壓液壓缸內(nèi)腔中設(shè)有液壓活塞，活塞桿的一端與氣壓活塞連接，另一端穿過罐體進入高壓液壓缸內(nèi)腔中并與液壓活塞連接，氣壓活塞的面積大于液壓活塞的面積，向液體進口通入低流量高壓液體， 就能通過液壓活塞推動氣壓活塞運動，使氣壓室的氣體向儲氣罐壓縮形成高壓氣體而將能量儲存起來，當(dāng)液體進口停止通入液體并釋放時，儲氣罐的高壓氣體將快速推動氣壓活塞運動，使儲液室的液體由液體排出口排出形成大流量大壓力液體，并快速進入至工作運動體的液壓腔中，從而推動工作運動體運動，提高工作運行速度，推動儲液室液體速度快，儲存的能量可以與高壓液壓缸同時快速釋放，工作效率高；本實用新型是在液壓系統(tǒng)的非動作時間儲能，而在工作運動體動作時釋放能量，從而采用小容量液壓泵仍能正常連續(xù)工作， 提高了液壓缸的工作效率，節(jié)約電能，降低了成本。

圖1是本實用新型儲能過程的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型釋放能量過程的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明，見圖1、2，高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，它包括有密閉的罐體1和儲氣罐2，罐體1內(nèi)設(shè)有氣壓活塞3，氣壓活塞3將罐體1內(nèi)腔分隔成氣壓室11和儲液室12，儲氣罐2通過管道與氣壓室11連通，儲液室12 設(shè)有向工作運動體兩個液壓腔輸出高壓液體的液體排出口 13、回收工作運動體液壓腔中的液體的液體回流口 14，罐體1上設(shè)有高壓液壓缸4，高壓液壓缸4的一端連接在罐體1上與儲液室12對應(yīng)的位置處，另一端設(shè)有用于通入低流量高壓液體的液體進口 41，可以是液體進口 41連接液壓泵。工作運動體可以是工作臺，其設(shè)有液壓缸，液壓缸有兩個液壓腔，分別向其中一個液壓腔通入液體就能推動工作運動體運動，液體排出口 13、液體回流口 14、液體進口 41和工作運動體的液壓缸兩個液壓腔之間可以通過換向閥連接。罐體1內(nèi)腔中設(shè)有活塞桿6，高壓液壓缸4內(nèi)腔中設(shè)有液壓活塞5，活塞桿6的一端與氣壓活塞3連接，另一端穿過罐體1進入高壓液壓缸4內(nèi)腔中并與液壓活塞5連接。氣壓活塞3與液壓活塞5之間平行設(shè)置，使得氣壓活塞3和液壓活塞5運行平穩(wěn)。高壓液壓缸4靠近罐體1的一端開設(shè)有排/進氣口 42，高壓液壓缸4通過排/進氣口 42吸氣或排氣。氣壓活塞3的面積大于液壓活塞5的面積。液壓活塞5的面積與氣壓活塞3的面積比例為1/16 4/9，如可以為1/16、1/9、4/25、1/4、4/9等，在這個數(shù)值范圍內(nèi)可以使得氣壓活塞3的壓力面積足夠大，推動儲液室12液體速度快，儲氣罐2儲存的能量可以與高壓液壓缸4同時快速釋放，工作效率高，同時又只需要配備低功率小流量液壓泵就能推動工作運動體高速運動，使工作運動體的液壓缸壓強和流量增大，提高工作運行速度，節(jié)約電能。液壓活塞5的面積與氣壓活塞3的面積比例為1/16 1/4時效果更佳，液壓活塞5的面積與氣壓活塞3的面積比例為1/9時效果最佳。[0021]當(dāng)然，液壓活塞5與氣壓活塞3之間的尺寸關(guān)系也可以是液壓活塞5的直徑為 40 500mm、氣壓活塞3的直徑為100 1000mm，如可以是液壓活塞5的直徑=40mm、氣壓活塞3的直徑=100mm，或液壓活塞5的直徑=60mm、氣壓活塞3的直徑=240mm，或液壓活塞5的直徑=100mm、氣壓活塞3的直徑=300mm，或液壓活塞5的直徑=300mm、氣壓活塞3的直徑=450mm，或液壓活塞5的直徑=400mm、氣壓活塞3的直徑=700mm，或液壓活塞5的直徑=500mm、氣壓活塞3的直徑=1000mm，在這個數(shù)值范圍內(nèi)可以使得氣壓活塞 3的壓力面積足夠大，推動液體速度快，儲氣罐2儲存的能量可以快速釋放，工作效率高，同時又只需要配備低功率小流量液壓泵就能推動工作運動體高速運動，使工作運動體的液壓缸壓強和流量增大，提高工作運行速度，節(jié)約電能。液壓活塞5的直徑為100mm、氣壓活塞3 的直徑為300mm時效果最佳。在本實施方式中，液壓活塞5的直徑為100mm，氣壓活塞3的直徑為300mm，即液壓活塞5的面積與氣壓活塞3的面積比例為1/9，在傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中需要15kw的液壓泵才能驅(qū)動運行，而利用本實施方式的儲能裝置僅需要5 7. 5kw的小流量液壓泵就能驅(qū)動運行， 節(jié)約電能50%以上，工作運行速度快。罐體1豎直設(shè)置，氣壓室11位于儲液室12上方，高壓液壓缸4位于罐體1底部， 這種放置方式使得系統(tǒng)運動更平穩(wěn)，當(dāng)然罐體1也可以臥式放置，只是豎直設(shè)置效果更佳。 本實用新型的罐體1是在液壓系統(tǒng)的非動作時間儲能，而在工作運動體動作時釋放能量， 從而采用小容量液壓泵仍能正常工作，提高了液壓缸的工作效率，節(jié)約電能，降低了成本。本實用新型的工作原理為1、儲能過程向高壓液壓缸4的液體進口 41通入低流量高壓液體，推動液壓活塞 5帶動活塞桿6與氣壓活塞3向上運動，使氣壓室11的氣體向儲氣罐2壓縮形成高壓氣體而將能量儲存起來，此時儲氣罐2處于氣體高壓狀態(tài)；2、釋放能量過程當(dāng)高壓液壓缸4的液體進口 41停止通入液體并釋放時，儲氣罐2的高壓氣體將快速將氣壓活塞3向下推壓， 使儲液室12的液體由液體排出口 13排出形成大流量大壓力液體，并快速進入至工作運動體的液壓腔中，從而推動工作運動體運動。當(dāng)能量釋放完畢后，又繼續(xù)向高壓液壓缸4的液體進口 41通入低流量高壓液體重復(fù)儲能過程，儲能過程中儲液室12產(chǎn)生吸力將由液體排出口 13排出到工作運動體中的液體吸回到儲液室12中，如此循環(huán)。見圖3所示，作為本實用新型的另一實施方式，與上一實施方式不同的是，罐體1 為2個，2個罐體1組合互用，各個罐體1的氣壓室11分別與儲氣罐2連通，各個罐體1的儲液室12通過液體排出口 13和液體回流口 14并聯(lián)在液壓系統(tǒng)中，通過換向閥和單向閥控制使得其中一個罐體1的液體排出口 13輸出液體時，另一罐體1的液體回流口 14回收液體，這樣2個罐體1交替輸出和回收液體形成循環(huán)，通過2個罐體1的交替工作可以使得液壓系統(tǒng)正常連續(xù)工作，系統(tǒng)運行更順暢。利用低功率小流量泵推動高壓液壓缸4互換使2 個儲液室12交替往復(fù)吸入工作運動體油缸排出的液體，能推動工作運動體高速運動，使工作運動體的液壓缸壓強和流量增大，提高工作運行速度，節(jié)約電能。當(dāng)然，罐體1也可以為 3個或3個以上，系統(tǒng)運行更平穩(wěn)。本實用新型的罐體1是在液壓系統(tǒng)的非動作時間儲能， 而在工作運動體動作時釋放能量，從而采用小容量液壓泵仍能正常工作，提高了液壓缸的工作效率，節(jié)約電能，降低了成本。以上所述僅是本實用新型的較佳實施例，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，它包括有密閉的罐體(1)和儲氣罐0)， 罐體(1)內(nèi)設(shè)有氣壓活塞(3)，氣壓活塞C3)將罐體(1)內(nèi)腔分隔成氣壓室(11)和儲液室 (12)，儲氣罐( 通過管道與氣壓室(11)連通，其特征在于所述儲液室(1 設(shè)有向工作運動體液壓腔輸出高壓液體的液體排出口(13)、回收工作運動體液壓腔中的液體的液體回流口(14)，罐體(1)上設(shè)有高壓液壓缸0)，高壓液壓缸(4)的一端連接在罐體(1)上與儲液室(1 對應(yīng)的位置處，另一端設(shè)有用于通入低流量高壓液體的液體進口(41)，罐體(1) 內(nèi)腔中設(shè)有活塞桿(6)，高壓液壓缸內(nèi)腔中設(shè)有液壓活塞(5)，活塞桿(6)的一端與氣壓活塞C3)連接，另一端穿過罐體(1)進入高壓液壓缸內(nèi)腔中并與液壓活塞( 連接， 氣壓活塞(3)的面積大于液壓活塞(5)的面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述氣壓活塞( 與液壓活塞( 之間平行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述罐體(1)豎直設(shè)置，氣壓室(11)位于儲液室(1 上方，高壓液壓缸(4)位于罐體(1)底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述高壓液壓缸(4)靠近罐體(1)的一端開設(shè)有排/進氣口 02)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述罐體(1)為2個，各個罐體(1)的氣壓室(11)分別與儲氣罐( 連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述液壓活塞(5)的面積與氣壓活塞(3)的面積比例為1/16 4/9。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述液壓活塞(5)的面積與氣壓活塞(3)的面積比例為1/16 1/4。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述液壓活塞(5)的面積與氣壓活塞(3)的面積比例為1/9。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述液壓活塞(5)的直徑為40 500mm，氣壓活塞(3)的直徑為100 1000mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其特征在于所述液壓活塞(5)的直徑為100mm，氣壓活塞(3)的直徑為300mm。
專利摘要本實用新型涉及液壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高速重載直線往復(fù)運動體運行儲能裝置，其包括有罐體、儲氣罐、高壓液壓缸，罐體內(nèi)腔通過氣壓活塞分隔成氣壓室和儲液室，儲氣罐通過管道與氣壓室連通，儲液室設(shè)有液體排出口、液體回流口，高壓液壓缸設(shè)有液體進口、液壓活塞，氣壓活塞與液壓活塞之間通過活塞桿連接，由于氣壓活塞的面積大于液壓活塞的面積，氣壓活塞的壓力面積大，推動儲液室液體速度快，儲存的能量可以與高壓液壓缸同時快速釋放，工作效率高，利用低功率小流量泵推動高壓液壓缸互換使2個儲液室交替往復(fù)吸入工作運動體油缸排出的液體，能推動工作運動體高速運動，使工作運動體的液壓缸壓強和流量增大，提高工作運行速度，節(jié)約電能。
文檔編號F15B1/04GK201991845SQ20112006901
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者黃歐 申請人:東莞市尚正機電科技有限公司