由高速液壓馬達和飛輪組成的深海液壓系統不間斷液壓源的製作方法
2023-07-10 15:19:11 1
專利名稱：由高速液壓馬達和飛輪組成的深海液壓系統不間斷液壓源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及增壓器或液體壓力轉換器。
背景技術：
深海水下液壓系統一般採用回油壓力與外界水壓自動平衡的自適應油箱，其輸出壓力的絕對值等於液壓源的輸出壓差加上外界水壓的和。因此，傳統液壓系統通過單個蓄能器儲存能量，提供應急狀態下使用的方法受液壓源所處水深不確定性的影響嚴重，幾乎無法正常工作。
例如對於一個輸出壓差為10MPa的液壓系統，選用了一個容積為10升的蓄能器。如果在地面上，可預充5Mpa的壓力，當液壓系統突然失壓時，最多可以釋放3.9升的液壓油。而將該蓄能器用於深海水下液壓系統，至少需要預充20Mpa的壓力，它不僅在水下1000米以內無法工作，在1000米以上時可釋放的流量也變得非常小，如下表所示(水深單位為米、流量單位為升)
因此，目前深海水下液壓系統都急需一種儲能效率較高的不間斷液壓能供給裝置，以便在其失去動力源、甚至於失去全部供電的情況下仍然可以完成所有必需的液壓應急動作。
發明內容
本實用新型的目的是設計一種由高速液壓馬達和飛輪組成的深海液壓系統不間斷液壓源，在深海水下失去力源、甚至於失去全部供電的情況下仍然可以完成所有必需的液壓應急動作。
本實用新型採用的技術方案是它包括電磁換向閥、帶飛輪的高速液壓馬達、單向閥；將電磁換向閥和帶飛輪的高速液壓馬達串接在液壓總線供油路上，單向閥跨接在液壓總線供油路和液壓總線回油路間，單向閥的輸出端和電磁換向閥的輸出端、帶飛輪的高速液壓馬達的輸入端連接。
本實用新型具有的有益效果是液壓源起動時，首先為高速液壓馬達和飛輪，儲存應急情況下所需要的能量。液壓系統正常工作時，高速液壓馬達和飛輪可確保供油流量的連續性和平穩性。液壓源突然失壓時，電磁換向閥切斷，將液壓源與高速液壓馬達上遊隔離；與此同時，由於飛輪的大慣性，通過高速液壓馬達的流量不能突變，因而仍有相當的流量通過液壓馬達流向負載，釋放出所儲存的能量，供液壓系統完成所有必需的液壓應急動作；該流量與液壓系統所處的水深無關。
附圖是本實用新型的結構原理示意圖。
具體實施方式
如附圖所示，它包括電磁換向閥1、帶飛輪的高速液壓馬達2、單向閥3；將電磁換向閥1和帶飛輪的高速液壓馬達2串接在液壓總線供油路A上，單向閥3跨接在液壓總線供油路A和液壓總線回油路B間，單向閥3的輸出端和電磁換向閥1的輸出端、帶飛輪的高速液壓馬達2的輸入端連接。
圖中T表示自適應油箱的回油壓力，該壓力與外界海水的壓力相等；p表示該液壓源的輸出壓力，其絕對值等於液壓源的輸出壓差加上外界水壓的和；p1表示高速液壓馬達輸入端的壓力，該壓力在電磁換向閥通電時等於液壓源的輸出壓力p，當電磁換向閥斷電時則等於自適應油箱的回油壓力T；為確保飛輪儲存的能量足夠，要求液壓源的輸出流量基本恆定，或要求負載流量大於飛輪的最低儲能限。
工作過程液壓源起動時，首先為高速液壓馬達和飛輪2，儲存應急情況下所需要的能量。液壓系統正常工作時，高速液壓馬達和飛輪2可確保供油流量的連續性和平穩性。液壓源突然失壓時，電磁換向閥1切斷，將液壓源與高速液壓馬達2上遊隔離；與此同時，由於飛輪的大慣性，通過高速液壓馬達的流量不能突變，因而仍有相當的流量通過液壓馬達流向負載，釋放出所儲存的能量，供液壓系統完成所有必需的液壓應急動作；另外，由於流入p1容腔的流量小於流出的流量，p1壓力下降直到單向閥3在自適應油箱回油壓力的作用下打開，補充流到高速馬達的流量。高速液壓馬達在負載的作用下漸減速，直到釋放完所有儲存的能量。
具體實施例子對於如圖1所示的不間斷液壓源，可採用上海液壓泵廠生產的A2F12R6.1斜軸式柱塞液壓馬達，在深海水下液壓系統這類回油背壓足夠的工況下，其最高轉速可達6000rpm，如果選用排量為12ml/r的馬達，飛輪的外形尺寸取φ240×100，其轉動慣量為0.25kgm2，在10MPa的負載壓力下，最多可釋放4.9升的液壓油。且該流量與液壓系統所處的水深無關。
權利要求1.由高速液壓馬達和飛輪組成的深海液壓系統不間斷液壓源，其特徵在於它包括電磁換向閥[1]、帶飛輪的高速液壓馬達[2]、單向閥[3]；將電磁換向閥[1]和帶飛輪的高速液壓馬達[2]串接在液壓總線供油路[A]上，單向閥[3]跨接在液壓總線供油路[A]和液壓總線回油路[B]間，單向閥[3]的輸出端和電磁換向閥[1]的輸出端、帶飛輪的高速液壓馬達[2]的輸入端連接。
專利摘要一種由高速液壓馬達和飛輪組成的深海液壓系統不間斷液壓源。它將電磁換向閥和帶飛輪的高速液壓馬達串接在液壓總線供油路上，單向閥跨接在液壓總線供油路和液壓總線回油路間，單向閥的輸出端和電磁換向閥的輸出端、帶飛輪的高速液壓馬達的輸入端連接。液壓源起動時，首先為高速液壓馬達和飛輪，儲存應急情況下所需要的能量。液壓系統正常工作時，高速液壓馬達和飛輪可確保供油流量的連續性和平穩性。液壓源突然失壓時，電磁換向閥切斷，將液壓源與高速液壓馬達上遊隔離；與此同時，由於飛輪的大慣性，通過高速液壓馬達的流量不能突變，因而仍有相當的流量通過液壓馬達流向負載，釋放出所儲存的能量，供液壓系統完成所有必需的液壓應急動作；該流量與液壓系統所處的水深無關。
文檔編號F15B1/02GK2549243SQ02216928
公開日2003年5月7日 申請日期2002年4月17日 優先權日2002年4月17日
發明者顧臨怡, 曹建偉 申請人:浙江大學