[发明专利]一种用于液压驱动复原的装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程技术，可以用于更有效并且更安全的液压驱动复原，包括移动应用，诸如公路建造机器，运载和升降设备。

背景技术

现在有很多装置以液压气动蓄能器（以下称为蓄能器）的形式用于液压驱动复原，它们的外壳具有容积可变的气体存储器以及容积可变的液体存储器，其中加压气体通过气体端口而填充到气体存储器中，液体通过液体端口而填充到液体存储器中，然而这些气体存储器和液体存储器通过相对外壳可移动的分离器而分离开来。

通过使用液压气动蓄能器以及实体分离器（其为活塞形式）和弹性分离器（其为弹性聚合物隔膜或气泡形式，以及金属风箱形式）来进行液压驱动复原。

在操作之前，先通过气体端口将加压气体填充到蓄能器的气体存储器中，通常所填充的气体为氮气，直到初始气压从几个兆帕升高到几十个兆帕。

在能量从液压驱动系统转移到蓄能器的过程中，工作液体从液压驱动系统泵入到蓄能器中，并且工作气体压缩在其中，由此导致气压和温度进一步升高。在能量从蓄能器中回到液压驱动系统的过程中，加压的工作气压膨胀并且将工作液体转移到液压驱动系统中。

通常，蓄能器具有一个气体存储器和一个液体存储器，并且气体存储器中的气压和液体存储器中的液压大小相同。转移到蓄能器的液体能量越高，则其中的气体压缩比更高。为了维持所需的复原能量，压力增加必须要通过水压机器（泵或马达）的输送减少来补偿，该水压机器与蓄能器是水连通的。当输送减少时，水压机器的效率下降，因此整个复原效率下降，这是这类装置的缺陷。

蓄能器的容积增加或蓄能器的数量增加将提高系统的成本，并且重量也增加，这对移动应用来说是至关重要的。

一种现有的装置可以用于减小气体压缩比，并且同时可以增加最大可能的复原能量。该装置包括液压气动蓄能器，其外壳具有与蓄能器的液体存储器连通的液体端口，该液体存储器通过可移动的分离器与蓄能器的气体存储器分离开来，其中该气体存储器与至少一个气体接收器经由气体端口连通。

当工作液体从液压驱动系统泵入到蓄能器的液体存储器中时，分离器被移置并且促使气体离开蓄能器而进入接收器。将液体泵入到蓄能器的工作被转换成加压气体的内部能量，其压力和温度随之增加。当能量从装置回到液压驱动系统中时，加压的工作气体膨胀并且部分被促使离开接收器而进入到蓄能器的气体存储器中。随着蓄能器的液体存储器的容积降低，分离器被移置，并且工作液体也被促使离开存储器而经由液体端口进入液压驱动系统。加压气体的内部能量被转换成液体转移的工作，也就是装置将液压驱动系统所接收的液压驱动能量返回到系统中，气压和温度也随之降低。

相比蓄能器来说更轻并且更便宜的接收器加上系统可以增加复原能量的数量（以不能更好使用蓄能器容积为代价）以及减小气体压缩比。

用于液压驱动复原的这些装置的缺陷在于热量损失严重，这取决于如下事实，即当压缩和膨胀时，接收器中的气体仅仅与接收器的内壁进行热量交换，气体热量传导率太小。

因此上述装置由于较高的热量损失，而具有低效率的液压驱动复原。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于液压驱动复原的装置，该装置的热量损失减少，液压驱动复原效率提高，并且可以在装置中使用各种类型的现有气体接收器（气体瓶）。

该装置包括至少一个液压气动蓄能器，该蓄能器具有与蓄能器的液体存储器连通的液体端口，液体存储器和气体存储器通过可移动的分离器而分离开来。蓄能器的气体存储器通过气体端口与至少一个气体接收器连通，该接收器具有以金属多孔结构形式制成的再生热量交换器，而再生热量交换器的热量交换表面所减小总面积与总的内部接收器容积的比值超过2000cm²/L，优选超过10000cm²/L。