本发明属于液压蓄能装置技术领域,特别涉及一种智能的隔膜式蓄能器。
背景技术:
蓄能器广泛应用于各类液压系统中,是一种在液压系统内部起蓄能、降噪和调整压力波动的辅助装置,它能将液压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能量而释放出来,重新补供给系统:当系统瞬间压力增大时,它可以吸收或释放部分的能量;从而保证整个系统压力在正常的压力范围和正常时间区间内实现调整。
隔膜式蓄能器基于利用气体的可压缩性储存压力变化值这一原理,其一般包括液压传动部份、气压传动部分,以及作为气压、油压介质的密封分隔元件同时又作为界面压强的传递部件的隔膜。液体部分与液压回路相通,压力升高时气体被压缩,油液被吸入隔膜式蓄能器;压力下降时,气体膨胀,从而把油液压回输系统回路中。
现有技术中至少存在以下技术问题:隔膜在高频挠曲变化下容易发生疲劳、老化、损坏,最终导致蓄能器失效。
技术实现要素:
本发明提供了一种智能的隔膜蓄能器,目的是提高隔膜的使用寿命,其能够根据实际使用情况或预判的未来使用情况,自动调节隔膜的使能状态。
其包括:
蓄能器壳体;
具有挠性的隔膜,其设于蓄能器壳体内,将蓄能器壳体的内部分隔开成气体封入室和流体室;
所述隔膜一体地具有安装段,挠曲段,以及位于所述安装段和挠曲段之间的弯折段,挠曲段根据蓄能器壳体内部的压力变动而发生变形,并且在发生变形时,所述弯折段与挠曲段一同变形;
还包括:
隔膜致变机构,其包括贴设地固定在所述弯折段的致变片,和一个以非接触的方式作用于所述致变片的发生器,所述发生器安装在所述气体封入室的内壁上;当所述发生器作用于所述致变片时,致变片的挠性被改变;
所述发生器与一个设于蓄能器壳体外的控制部信号连接,所述控制部包括一个信号接收单元和一个处理单元,所述信号接收单元用于接收所述隔膜蓄能器的工作环境数据,所述处理单元用于根据所述工作环境数据判断是否使所述发生器作用于致变片。
进一步地,所述致变片具有相对平坦的第一表面,以及间隔地设有多个凸条的第二表面,所述第二表面贴合在所述弯折段上,所述弯折段设有与所述凸条相适配的凹条。
进一步地,所述致变片是由柔性材料包裹磁流变液制成的磁流变软质薄片,所述发生器是可控电磁铁。
本发明的有益效果是:可以根据蓄能器的即时使用环境或未来使用环境调整蓄能器的隔膜的使能状态,使得即使蓄能器的工作压缩比变高,也能够缓和隔膜中产生的内部应力,因此能够抑制隔膜的破损,提高隔膜的耐久性。
附图说明
图1示出了隔膜蓄能器的简图;
图2示出了隔膜挠曲变化的示意图;
图3示出了隔膜致变机构的示意图;
图4示出了应用在车辆上的隔膜蓄能器的原理控制组成框图;
图5示出了一个实施例中致变片的结构简图。
具体实施方式
下面参照附图,详细描述本系统的结构以及所实现的功能。
实施例一
在本实施例中,所述隔膜蓄能器应用在某些类型的混合动力车辆中,该类型车辆包括能够给蓄能器充装油以便以压强储备的形式来存储该能量的液压泵/发动机系统。连接到车辆驱动轮的液压机器能够作为发动机运行,以通过提取在液压蓄能器中存储的能量为这些轮子提供机械功率。
如图1所示,本发明所述的隔膜蓄能器包括:
蓄能器壳体1;
具有挠性的隔膜2,其设于蓄能器壳体1内,将蓄能器壳体的内部分隔开成气体封入室和流体室;
所述隔膜2一体地具有安装段21,挠曲段22,以及位于所述安装段21和挠曲段22之间的弯折段23,如图2所示,挠曲段22根据蓄能器壳体内部的压力变动而发生变形,并且在发生变形时,所述弯折段23与挠曲段22一同变形。图2(a)和(b)分别代表不同压力或压缩比下隔膜的形变程度。
还包括:
隔膜致变机构3,其包括贴设地固定在所述弯折段23的致变片31,和一个以非接触的方式作用于所述致变片31的发生器32,所述发生器32安装在所述气体封入室的内壁上;当所述发生器32作用于所述致变片31时,致变片31的挠性被改变;
所述发生器32与一个设于蓄能器壳体1外的控制部4信号连接,所述控制部4包括一个信号接收单元41和一个处理单元42,所述信号接收单元41用于接收所述隔膜蓄能器的工作环境数据,所述处理单元42用于根据所述工作环境数据判断是否使所述发生器32作用于致变片31。
所述致变片31是由柔性材料包裹磁流变液制成的磁流变软质薄片,所述发生器32是可控电磁铁。
所述控制部4与车载gps相连,所述工作环境数据在本实施例中即为通过车载gps获取到的车辆行驶数据,例如特别的,是车辆前方所要行驶的路段是否为上坡路段,如果是,则控制部4预判蓄能器可能需要为轮子提供额外的机械功率而即将进入能量存储/释放动作的频发期,此时控制可控电磁铁32通电使其产生作用于致变片31的磁场,致变片31内含的磁流变液在磁场的作用下粘性发生变化,进而影响了隔膜的弯折段的挠性,也即弯折段变硬,从而限制了上述隔膜的变形姿势。
实施例二
在本实施例中,所述隔膜蓄能器应用在某些类型的混动车辆中,在车辆制动时重新充装这些蓄能器,以便至少部分地回收车辆的动能。
隔膜蓄能器包括:
蓄能器壳体1;
具有挠性的隔膜2,其设于蓄能器壳体1内,将蓄能器壳体的内部分隔开成气体封入室和流体室;
所述隔膜2一体地具有安装段21,挠曲段22,以及位于所述安装段21和挠曲段22之间的弯折段23,挠曲段22根据蓄能器壳体内部的压力变动而发生变形,并且在发生变形时,所述弯折段23与挠曲段22一同变形;
隔膜致变机构3,其包括贴设地固定在所述弯折段23的致变片31,和一个以非接触的方式作用于所述致变片31的发生器32,所述发生器32安装在所述气体封入室的内壁上;当所述发生器32作用于所述致变片31时,致变片31的挠性被改变;
所述发生器32与一个设于蓄能器壳体1外的控制部4信号连接,所述控制部4包括一个信号接收单元41和一个处理单元42,所述信号接收单元41用于接收所述隔膜蓄能器的工作环境数据,所述处理单元42用于根据所述工作环境数据判断是否使所述发生器32作用于致变片31。
在本实施例中,所述致变片31具有相对平坦的第一表面311,以及间隔地设有多个凸条312的第二表面313,所述第二表面313贴合在所述弯折段23上,所述弯折段23设有与所述凸条312相适配的凹条。凸条和凹条的结构可以让致变片与隔膜贴合得更牢固,并且让致变片对隔膜弯折段在变形时的挠性影响更明显。
所述致变片31是由柔性材料包裹磁流变液制成的磁流变软质薄片,所述发生器32是可控电磁铁。
在本实施例中,所述控制部4与车载gps相连,所述工作环境数据在本实施例中即为通过车载gps获取到的车辆行驶数据,例如特别的,是车辆前方所要行驶的路段是否拥堵(拥堵可以用通过前方道路所需时间等指标进行量化,例如现有技术中常见的电子地图上对于拥堵路段的红色/黄色标识依据),则控制部4预判蓄能器可能需要为频繁地回收制动能量而即将进入能量存储/释放动作的频发期,此时控制可控电磁铁32通电使其产生作用于致变片31的磁场,致变片31内含的磁流变液在磁场的作用下粘性发生变化,进而影响了隔膜的弯折段的挠性,也即弯折段变硬,从而限制了上述隔膜的变形姿势。
本领域技术人员应该认识到,不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围,可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此,从所有方面来讲,这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样,本发明包括任何特征的组合,尤其是专利权利要求中的任何特征的组合,即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。
1.一种智能的隔膜蓄能器,包括蓄能器壳体和具有挠性的隔膜,所述隔膜将蓄能器壳体的内部分隔开成气体封入室和流体室,其特征在于,所述隔膜的使能状态根据蓄能器的工作环境数据进行自动调节。
2.一种智能的隔膜蓄能器,其包括:
蓄能器壳体;
具有挠性的隔膜,其设于蓄能器壳体内,将蓄能器壳体的内部分隔开成气体封入室和流体室;
其特征在于,
所述隔膜一体地具有安装段,挠曲段,以及位于所述安装段和挠曲段之间的弯折段,挠曲段根据蓄能器壳体内部的压力变动而发生变形,并且在发生变形时,所述弯折段与挠曲段一同变形;
还包括:
隔膜致变机构,其包括贴设地固定在所述弯折段的致变片,和一个以非接触的方式作用于所述致变片的发生器,所述发生器安装在所述气体封入室的内壁上;当所述发生器作用于所述致变片时,致变片的挠性被改变。
3.如权利要求1或2所述的隔膜蓄能器,其特征在于,所述发生器与一个设于蓄能器壳体外的控制部信号连接,所述控制部包括一个信号接收单元和一个处理单元,所述信号接收单元用于接收所述隔膜蓄能器的工作环境数据,所述处理单元用于根据所述工作环境数据判断是否使所述发生器作用于致变片。
4.如权利要求1或2所述的隔膜蓄能器,其特征在于,所述致变片具有相对平坦的第一表面,以及间隔地设有多个凸条的第二表面,所述第二表面贴合在所述弯折段上,所述弯折段设有与所述凸条相适配的凹条。
5.如权利要求1或2所述的隔膜蓄能器,其特征在于,所述致变片是由柔性材料包裹磁流变液制成的磁流变软质薄片,所述发生器是可控电磁铁。
6.如权利要求1或2所述的隔膜蓄能器,其特征在于,所述隔膜蓄能器应用在车辆上,所述工作环境数据是通过车载gps获取到的车辆行驶数据。
7.如权利要求6所述的隔膜蓄能器,其特征在于,所述车辆行驶数据是车辆前方所要行驶的路段的信息。
技术总结