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专利号: 2019111722292
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种气液分离式恒压压力油箱,其特征在于:包括油箱本体(1)和主动调节油箱本体(1)内部油液压力波动的调压系统,所述调压系统包括用于调节油液压力的压力调控系统(2)、控制压力调控系统(2)的控制器(3)和连接油箱本体(1)与压力调控系统(2)起传递压力调节作用的增压器(4),所述增压器(4)包括高压腔和低压腔且高压腔和低压腔分别与压力调控系统(2)和油箱本体(1)连通。

2.根据权利要求1所述的一种气液分离式恒压压力油箱,其特征在于:所述油箱本体(1)包括内部设置有圆柱形空腔的油箱壳体(101),所述空腔包括相互贯通且保持同轴设置的直径较大的储油腔和直径较小的调压腔,所述储油腔和调压腔内部分别设置有能够左右密封移动的储油腔活塞(102)和调压腔活塞(104)且储油腔活塞(102)和调压腔活塞(104)之间固定设置有能够保证两个活塞水平同步滑动的活塞连杆(103),所述储油腔活塞(102)和调压腔活塞(104)将储油腔和调压腔之间隔离形成一个气体腔且气体腔的顶端设置有与外界大气连通的呼吸阀(107),所述活塞连杆(103)的长度大于调压腔的水平长度使得储油腔右端形成一个储油腔活塞(102)无法到达的死区,所述调压腔与外部油路管道连接且外部油路管道上设置有截止阀(5)。

3.根据权利要求2所述的一种气液分离式恒压压力油箱,其特征在于:所述储油腔远离调压腔的一端的内壁上设置有圆环形隔板(108),所述圆环形隔板(108)的外部和内部的油箱内壁上分别设置有用于液压系统吸油和回油的主吸油口(110)和主回油口(111),所述圆环形隔板(108)上端的油箱壳体上设置有用于对储油腔进行手动放气的单向放气阀(105)、下端的油箱壳体上设置有用于对储油腔进行注油或放油的注油截止阀(106),所述油箱壳体(101)上设置有用于测量储油腔内实时压力的第一压力传感器(109)且第一压力传感器(109)与控制器(3)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种气液分离式恒压压力油箱,其特征在于:所述压力调控系统(2)包括沿油液流动方向依次通过油路管道连接的液压泵(202)、过滤器(204)、单向阀(205)和蓄能器(207)且电机(201)为液压泵(202)提供动力向蓄能器(207)内补充油液,所述蓄能器(207)的进、出油路上设置有蓄能器开关截止阀(206),所述液压泵(202)并联有溢流管道且溢流管道上设置有调压溢流阀(203)。

5.根据权利要求4所述的一种气液分离式恒压压力油箱,其特征在于:压力调控系统(2)还包括用于测量蓄能器(207)实时压力的第二压力传感器(208)且第二压力传感器(208)与控制器(3)电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种气液分离式恒压压力油箱,其特征在于:所述低压腔与油箱本体(1)的调压腔相连,所述增压器(4)的高压腔并联有两路油路,一路油路通过第一节流阀(209)与蓄能器(207)相连且第一节流阀(209)使得油液只能从蓄能器(207)流向高压腔,另一路油路通过第二节流阀(210)与油箱本体(1)的储油腔相连。

7.根据权利要求6所述的一种气液分离式恒压压力油箱,其特征在于:所述蓄能器(207)的最低工作压力大于增压器(4)高压腔压力至少1MPa,所述蓄能器(207)的最高工作压力应高于最低工作压力至少2MPa。

8.根据权利要求6所述的一种气液分离式恒压压力油箱,其特征在于:所述控制器(3)还分别与电机(201)、第一节流阀(209)和第二节流阀(210)电性连接。

9.一种利用权利要求1的气液分离式恒压压力油箱的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

A、初始状态:电机(201)和第一节流阀(209)、第二节流阀(210)均处于关闭状态,蓄能器开关截止阀(206)处于打开状态,截止阀(5)和油箱本体(1)的注油截止阀(106)处于关闭状态;

B、待机阶段:打开控制器(3)的开关,控制器(3)启动电机(201),液压泵(202)开始向蓄能器(207)充液,第二压力传感器(208)将蓄能器(207)的压力实时传递给控制器(3),当蓄能器(207)的压力升高到最高工作压力时,控制器(3)关闭电机(201);

C、控制器调控阶段:系统启动后,第一压力传感器(109)将油箱本体(1)的储油腔内的实时压力传递给控制器(3),控制器(3)对油箱本体(1)内部的油液压力进行调控,具体调控原则如下:C1、如果第一压力传感器(109)测得的储液腔压力值为所设定的恒压值时,控制器(3)无控制指令输出,根据活塞受力平衡关系,此时系统各腔的压力关系为:调压腔压力高于储油腔压力,增压器(4)的低压腔压力和调压腔压力相同,增压器(4)的高压腔压力高于低压腔压力;

C2、如果油箱本体(1)的储油腔压力值高于所设定的恒压值时,控制器(3)控制第二节流阀(210)的阀口逐渐打开,增压器(4)的高压腔开始放液,压力开始降低,根据活塞受力平衡关系,所述增压器(4)的低压腔压力跟随降低,进而油箱本体(1)的调压腔压力也降低,调压腔压力降低带动储油腔压力开始降低,直至储油腔压力降低到设定的恒压值时,控制器(3)关闭第二节流阀(210)的阀口;

C3、如果所述油箱本体(1)的储油腔压力值低于所设定的恒压值时,控制器(3)控制第一节流阀(209)的阀口逐渐打开,蓄能器(207)开始向增压器(4)的高压腔充液,高压腔压力开始升高,根据活塞受力平衡关系,增压器(4)的低压腔压力跟随升高,进而油箱本体(1)的调压腔压力也升高,调压腔压力升高将带动储油腔压力开始升高,直至储油腔压力升高到设定的恒压值时,控制器(3)关闭第一节流阀(209)的阀口;

其中,蓄能器(207)的放液过程中,如果出现蓄能器(207)的压力低于最低工作压力时,控制器(3)启动电机(201),液压泵(202)开始向蓄能器(207)充液,直至蓄能器(207)压力升高到最高工作压力时,控制器(3)关闭电机(201)。