[发明专利]一种气动应变能蓄能器及其控制方法

说明书

本发明公开一种气动应变能蓄能器及其控制方法，包括刚性圆管、固定安装在所述刚性圆管内壁上的固定环以及设置在所述刚性圆管内部的弹性气囊管；所述弹性气囊管包括开口端和封闭端，所述开口端连接有快换接头，所述快换接头与所述固定环滑动连接；所述刚性圆管的内径小于所述弹性气囊管变形的极限直径；本发明利用刚性圆管限定弹性气囊管的径向膨胀，刚性圆管能够限定弹性气囊管的径向变形，从而能够防止其过度变形较早的发生疲劳而缩短寿命，而且，限制弹性气囊管的径向应变能够使其较早的发生轴向应变，从而增大储能密度，另外，快换接头与固定环的滑动连接方式可以保证弹性气囊管开口端的轴线与刚性圆管的轴线重合，进而保证进气/放气通畅。

技术领域

本发明涉及蓄能器技术领域，特别是涉及一种气动应变能蓄能器及其控制方法。

背景技术

蓄能器是气动/液压系统中的一种能量储蓄装置，它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要时，又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补供给系统，同时蓄能器还具有缓冲吸震的作用。

现有气动领域中的蓄能器主要是一种刚性结构的气罐，通过低温高压使气体体积减小，而达到储气的目的，其缺点是气罐结构强度及密封性要求高，能量密度低，且不能以一个稳定的压力输出能量。在液压领域，按照加载方法的不同，蓄能器可以分为弹簧式、重锤式、活塞式和气体式，同气罐结构类似，液压蓄能器的结构也较为复杂，能量密度低。液压蓄能器的一个重要应用是用在再生制动系统中回收车辆的制动能量，同时形成制动力矩，使车辆制动。重新车辆时，再生制动系统又将储存在蓄能器的能量转化为车辆行驶时需要的动能(驱动力)。但是，由于蓄能器的结构原因，将其应用在再生制动系统时，由于能量密度低，会大大增加汽车的重量，这又会导致汽车燃油消耗增加。

蓄能器在液压或气动节能回路中是储能的重要元件，逐渐向着小型化、轻量化、便携化发展。现有蓄能器由于其结构和工作原理的缺点，并不能满足这些要求。所以设计一款应变能蓄能器，对于改善蓄能器的恒压储能及放能，增大能量密度、提高便携性都具有重大意义和实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动应变能蓄能器及其控制方法，以解决上述现有技术存在的问题，利用刚性圆管限定弹性气囊管的径向膨胀，使弹性气囊管较早的发生轴向应变从而增大储能密度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种气动应变能蓄能器，包括刚性圆管、固定安装在所述刚性圆管内壁上的固定环以及设置在所述刚性圆管内部的弹性气囊管；所述弹性气囊管包括开口端和封闭端，所述开口端连接有快换接头，所述快换接头与所述固定环滑动连接；所述刚性圆管的内径小于所述弹性气囊管变形的极限直径。

优选地，所述刚性圆管的一端设置有第一端盖，所述第一端盖上设置有用于穿过气管的通孔；所述快换接头面向所述第一端盖的一端设置有凸缘，所述凸缘的外径大于所述通孔的内径，所述凸缘抵接到所述第一端盖时，所述快换接头仍保持与所述固定环滑动连接；所述凸缘的外径大于所述固定环的内径，所述凸缘抵接到所述固定环时，所述快换接头仍保持与所述固定环滑动连接。

优选地，所述刚性圆管另一端设置有第二端盖，所述第二端盖设置有多个排气孔。

优选地，所述封闭端与所述第二端盖之间设置有间隙。

优选地，所述弹性气囊管与所述快换接头之间通过倒钩接头连接，所述开口端与所述倒钩接头通过绑定连接，所述倒钩接头与所述快换接头通过螺纹连接。

优选地，所述弹性气囊管为橡胶材质。

优选地，所述封闭端通过密封塞进行封闭，所述密封塞与所述弹性气囊管绑定连接。

优选地，所述固定环面向所述第二端盖的一端设置有倒角。

本发明还提供一种气动应变能蓄能器的控制方法，包括如下步骤：