CN102414453B - 用于液力恢复的装置 - Google Patents

Abstract

用于液力恢复的装置包括液压气动蓄能器(1)，该液压气动蓄能器经由其气口(7)与气体接收器(8)连通，所述气体接收器被制成为经由集管(10)与所述蓄能器的所述气口连通的隔室(9)的集合的形式，其中，接收器的容积与隔室的内表面的面积的比不超过0.01m。在接收器中气体压缩或膨胀时，气体和隔室壁之间的热交换发生在减小的距离处，具有较小的温差，这增加了热交换过程的可逆性和恢复效率。接收器隔室的集合应优选地实施为蜂窝结构，其中隔室之间的分割件(17)彼此连接并与接收器的外壳(16)连接。

Description

用于液力恢复的装置

技术领域

本发明涉及机械工程并且可用于以增加的效率和安全性进行液力恢复，包括移动应用，例如路面建筑机械、起吊和运输设备以及液压混合动力货车和轻型车辆。

背景技术

已知呈液压气动蓄能器(在下文称为蓄能器)形式的用于液力恢复的装置，其壳体包括经由气口填充有加压气体的容积可变的气体贮存器以及经由液口填充有液体的容积可变的液体贮存器。这些气体贮存器和液体贮存器通过相对于壳体可动的分离器分隔。

对于液力恢复而言，蓄能器既与呈活塞形式的固体分离器一起使用，也与呈弹性聚合物膜或筒体[1]形式以及呈金属波纹管[2]形式的弹性分离器一起使用。

在操作之前，蓄能器的气体贮存器经由气口充有初始压力高达数兆帕到数十兆帕的加压气体(通常是氮气)。

在能量从液力***传送到蓄能器时(例如，在液压混合动力车辆制动期间)，工作液体从液力***被泵送到蓄能器中并且工作气体在蓄能器中被压缩，其中气体的压力和温度增加。从蓄能器返回到液力***的能量(例如，在液压混合动力车辆的加速期间)导致加压工作气体膨胀以及使工作液体排出到液力***中。

作为惯例，蓄能器包含一个气体贮存器和一个液体贮存器，在气体贮存器和液体贮存器中具有等同的气体压力和液体压力。传递到蓄能器中的液力越多，则蓄能器中的气体压缩比越高。为了保持所需的恢复能量，压力增长必须通过与蓄能器液压连接的液压机械(泵或马达)的减少输送来补偿。当输送减少时，液压机械的效率降低；因此，恢复效率整体地降低，这是这种装置的缺陷。

为了降低气体压缩比，蓄能器的增大的容积或蓄能器的增加的数量提高了***的成本，同样使得该***更重，而重量对于移动应用而言是重要的。

已公知的装置[3]被用于减少气体压缩并且同时增加最大可能恢复的能量。该装置包括液压气动蓄能器，其壳体包括与蓄能器的液体贮存器连通的液口。液体贮存器通过可动分离器与蓄能器的气体贮存器分隔，所述气体贮存器经由气口与至少一个气体接收器连通。

当工作液体被强制从液力***进入到蓄能器的液体贮存器中时，分离器移动并且迫使气体流出蓄能器而进入到接收器中，从而压缩在接收器和蓄能器中的气体。将液体泵送到蓄能器的功被转换为加压气体的内部能量，从而气体的压力和温度都上升。当能量从该装置返回至液力***中时，加压工作气体膨胀并且被部分地强制流出接收器而进入蓄能器的气体贮存器中。分离器被移动，蓄能器的液体贮存器的容积减小，并且工作液体经由液口从该液体贮存器移动到液力***中。加压气体的内部能量被转换为液体移动的功，即，该装置将从液力***接收到的液力返回至该***中，其中气体压力和温度降低。

将比蓄能器更轻质且更便宜的接收器添加到***中允许通过更佳地使用蓄能器容积来增大恢复能量的量以及降低气体压缩比，且因此减少构造该***的液压机械的变化输送范围，这提高了恢复效率。

用于液力恢复的这种装置的缺陷在于高水平的热损失，这是由于接收器中的气体在压缩和膨胀时仅与接收器的内壁交换热量，且对于典型接收器容积(数升和数十升)而言它们之间的距离太大(数十和数百毫米)并且气体导热率太小。

在这种距离的情况下，气体与接收器壁的热交换由于气体导热率而微乎其微。因此，气体压缩和膨胀过程基本上是非等温的，且在接收器中出现数十和甚至数百度的可观温度梯度。大接收器容积中的可观温度差产生对流，从而将至其壁的热传递增加数十倍和数百倍。因此，在接收器和部分地在蓄能器中压缩时加热的气体冷却下来，这导致在积蓄能量的存储期间(例如，当液压混合动力车辆停止时)气体压力降低以及积蓄能量损失增加。在高温差的情形中进行非均衡的热传递过程是不可逆的，即，在膨胀期间从加压气体传递到接收器壁的热量的较大部分不能返回到气体。因此，当气体膨胀时，返回到液力***的液力的量比在气体压缩期间所接收的量要少得多。

因此，上述装置由于高的热损失而具有低效率的液力恢复。

该装置的另一缺陷在于，蓄能器和接收器在它们自身的不平壳体中被独立地制造，这增加了该设备的尺寸和质量。

附加缺陷在于，在这种装置中的接收器被制造为具有呈旋转体形式的外壳，这妨碍将其在密集集合体(例如，车辆)中的整体性。

用于车辆和其他移动应用中的所有上述装置的另一主要缺陷在于，当接收器或蓄能器的外壳由于例如交通事故而损坏时，接收器和蓄能器中的全部加压气体可能以高动能被立即排出到裂口(breach)中，这可能导致对于邻近物体和人员的危害。

除此以外，即使在小裂口的情况下，全部加压气体的损失也导致该装置的完全失效，这也是缺陷。

发明内容

本发明的目的在于得到一种用于液力恢复的装置，所述装置具有降低的热损失、增加的液力恢复效率、在装置的外壁被破坏的情况下可被排出的气体减少的动能以及在用于移动应用中时更高的安全性。

本发明的附加目的在于在装置的外壁被局部破坏的情况下确保装置的性能，且因此确保装置的更高可靠性。

另一附加任务在于有利于将该装置整体形成在包括货车和机动车的各种总成中。

为了解决该任务，提出一种用于液力恢复的装置，所述装置包括至少一个液压气动蓄能器，所述液压气动蓄能器在其壳体中包含与蓄能器的液体贮存器连通的液口，所述液体贮存器通过可动的分离器与蓄能器的气体贮存器分隔，所述气体贮存器经由气口与至少一个气体接收器连通，其中，接收器被制成为与所述蓄能器的所述气口连通的隔室的集合的形式。

为了改善热交换，所述隔室优选地被制成为窄长通道的形式，使得从气体中的点到通道的最接近热交换表面的接收器容积平均距离对于被设计用于具有数十秒的压缩/膨胀时间的恢复的实施方式而言不超过5mm，并且对于被设计用于具有数秒的压缩/膨胀时间的恢复的实施方式而言不超过2mm。而且对于通常圆柱或棱柱形状的隔室，接收器的容积与隔室的内表面的面积之间的比相应地不超过10mm或4mm。为了确保更高的安全性，接收器优选地包括至少10个隔室。

因此，在接收器中气体压缩或膨胀的情形中，气体和隔室壁之间的热交换发生在减小的距离处，且因此具有较小的温差，这增加了热交换过程的可逆性以及恢复效率。

当隔室被制造成具有涡旋元件时，实现热损失的附加减少，从而确保隔室中气流的更高紊流的可能性。

在紊流流动中气体与壁的热交换的强度比在层流的情形中要高得多。恢复的能量越高，通过隔室的气体流率越高，且紊流越强劲，且因此热交换强度越大。

通过改善蓄能器中的热交换，也进一步减少热损失：蓄能器包括位于气体贮存器中的可压缩再生器，所述可压缩再生器使得在气体贮存器的容积减小时减小热交换表面之间的距离以及在所述容积增大时增大所述距离。在蓄能器的气体贮存器的最大容积下，再生器的相邻热交换表面之间的平均距离不超过10mm。

因此，当蓄能器中的气体压缩或膨胀时，气体和再生器表面之间的热交换发生在减小的距离处，且因此具有较小的温差，这增加了热交换过程的可逆性和恢复效率。

蓄能器中的可压缩再生器能够由柔性泡沫材料制成，例如由发泡弹性体制成。在该情形中，蓄能器设置有过滤器，所述过滤器使得气体从蓄能器的气体贮存器穿过而进入到接收器中并且捕获泡沫材料，同时该再生器被制造成在蓄能器的气口附近具有增大的气体可渗透性。

在其关于使用寿命和可靠性方面的优选实施方式中，蓄能器的可压缩再生器由簧片(优选为金属)元件制成，所述簧片元件横向于所述分离器的运动方向定位并且将所述气体贮存器分成深度可变的互连气体层，而所述再生器的所述簧片元件以运动的方式与所述分离器连接，从而使得在所述气体贮存器的容积增大时增大由所述簧片元件所分隔的气体层的深度以及在所述气体贮存器的容积减小时减小所述深度。

除了由于簧片元件的较好的弹性特征和相对小的应变而增加的使用寿命和可靠性以外，该实施方式显著地降低了对于周围物体和人员造成伤害的危险。例如在交通事故中外壳被局部破坏的情况下，气体被排出到裂口中，从而在簧片元件上产生压降并且将压降夹带向裂口，这导致形成簧片元件的与裂口相反的封装，同时被排出到裂口中的气体的动能显著地降低。

所述接收器能够被制造成与集管连通的分隔隔室的形式，其中每个隔室均具有其自身的壳体，这确保在选择隔室形状和位置方面最大的灵活性。

为了降低重量以及减少与环境的热交换，接收器被制造具有用于相邻隔室的公共壁。这种接收器具有包含一组内分割件的外壳，所述一组内分割件将接收器的内部容积分为薄管形式的隔室的集合，使得分割件的总热容超过在最大压力下的气体热容，优选地超过100kJ/K/m³。

接收器能够被制造成具有常规的厚重坚硬的外壳(例如，呈旋转壳体的形式)，以便在没有分割件的情况下承受接收器中的最大压力。在这种实施方式中，位于外壳内部的该组分割件仅执行热交换器-再生器的功能。在这种实施方式中，技术上优选的是制造呈弹性结构的形式的一组分割件，从而使得被***到例如由弹性金属或聚合物材料制成的接收器的现成外壳中。

优选的是形成呈蜂窝结构的形式的接收器隔室的集合，其中分割件彼此连接并且与接收器的外壳连接，从而使得气体压力由外壳以及连接到所述外壳的分割件的弹性伸展应变力的总和平衡。因此，分割件由于承受一部分负载而为外壳卸载，这使得将外壳制造得不太坚固且更轻质并且扩大了制造各种形状和尺寸比的接收器的可能性，因此有利于将该装置整体形成到包括车辆的现有集合中。

对于与外壳相邻的隔室，优选的是制造它们的回弹分割件，使得所述分割件能够承受在瞬时外壳密封故障的情况下(例如，在交通事故时)出现的压降(在最大压力与大气压力之间)而不被破坏。因此，在外壳局部受损以及一个或数个隔室被穿透的情形中，其余隔室保持不受损坏。来自于未受损坏的隔室的气体被排出到裂口中，从而通过未受损坏的隔室、集管以及与外壳的被损坏部分相邻的隔室，这显著地降低了气体的动能以及破坏势能。

为了进一步减少被排出气体的动能，优选的是在隔室中设置限流元件，所述限流元件限制在高于选定水平的压降下的气流，所述选定水平超过在所述蓄能器和所述接收器之间气体交换的最大工作速率下的压降的至少10倍。限流元件能够被制造成例如呈临界节流口的形式。蓄能器和接收器之间的气体交换的最大工作流率可通过液力***的操作模式确定。

对于常规使用的装置，优选的是选择对应于通过蓄能器的液口的最大液体流率的最大气体交换速率，所述最大液体流率由液口的设计确定。

通过包括至少一个安全阀的所提出的装置的实施方式能够确保在事故的情况下排出气体的能量的进一步减少以及在一部分隔室被损坏的情况下的保持性能，所述至少一个安全阀被安装在蓄能器和接收器的隔室组(或至少一个隔室)之间的气体流动路径上，例如在隔室组的入口处或甚至在每个隔室的入口处，并且在所述安全阀上的压降超过设置水平时所述安全阀使得阻碍气流通过该安全阀，所述设置水平被优选地在装置中的最大气体压力的0.03倍至0.3倍之间的范围内选择。安全阀例如被制造为弹性簧片的形式，如果隔室上的压降超过所述选定水平，那么所述弹性簧片可变形并且阻挡隔室或其一部分与集管的连通。这种简单阀能够被安装在每个隔室中并且由数个独立阀来增补，所述独立阀具有增加的锁止可靠性，被安装成锁止隔室组从而改进可靠性。

在该情形中，在由例如交通事故引起的外壳的局部损坏的情况下瞬时气体排出受到容纳在与外壳的受损坏部分相邻的一个或多个隔室中的气体的量的限制，而其他隔室中的气体由分割件和锁止安全阀来保持，所述分割件变形但保持其整体性，所述锁止安全阀确保装置的保持性能，因此增加装置的可靠性，并且显著地降低总排出能量，从而进一步降低对于周围物体和人员损伤的风险。

在蓄能器和接收器被分隔地制造且蓄能器的气口经由气体管线、接收器的端口和接收器的集管连接到接收器的隔室的实施方式中，为了更好的安全性，所述安全阀被制造成能够使气体管线与蓄能器的气口以及与接收器集管分隔。因此，在管线受损的情况下排出的气体的量受到限制并且当蓄能器和接收器中的任一个受损时防止在蓄能器和接收器之间的气体交换。

所提出是一种装置的整体实施方式，其中制成为蜂窝结构的形式的所述接收器包括至少一个蓄能器，使得所述接收器是用于所述蓄能器的所述壳体，与分隔的实施方式相比这确保了相当小小的尺寸和重量以及由于排除了接收器和蓄能器的易损坏外部主要连接而导致的更高可靠性和安全性以及保护蓄能器不受外部破坏性影响。

在该装置的整体实施方式中，蓄能器能够被制造成具有例如呈囊形式的弹性分离器。

为了减少通过分离器的气体泄漏，蓄能器应当优选地具有活塞分离器，所述活塞分离器与置于呈蜂窝接收器的形式的所述壳体内部的薄壁金属套管滑动隔离接触，而所述金属套管和所述接收器分割件之间的间隙与所述蓄能器的所述气体贮存器或液体贮存器连通，并且所述金属套管与所述接收器连接，以便优选地通过将金属套管在所述区域之外连接到接收器来防止套管在增加的气体压力下在与活塞的滑动隔离接触的区域中变形。因此，金属套管内部和外部的压力相等，而来自于接收器的分割件的应变在与活塞的滑动隔离接触的区域之外被传递到所述金属套管；因此，当气体压力变化时，套管在该区域中不变形。这使得成倍地减少内置在接收器中的薄壁活塞蓄能器的重量。在用于具有高水平的液体流波动的液力***中时，为了减少活塞密封件的磨损，提出一种实施方式，其中活塞包含具有弹性膜分离器的腔，所述弹性膜分离器将活塞的腔分成与蓄能器的气体贮存器连通的气体部分和与蓄能器的液体贮存器连通的液体部分。在这种实施方式中，当活塞不运动或不均匀地运动时，流量和压力的高频波动导致膜振动。这确保活塞密封件的整体性以及高程度的波动平滑化。

为了最小化泄漏，这种弹性分离器应当优选地制造成金属波纹管的形式，所述金属波纹管由簧片元件制成，所述簧片元件横向于所述活塞的运动方向定位并且将所述活塞的腔的所述气体部分分成深度可变的互连气体层，从而使得在所述腔的所述气体部分的容积增大时增大由所述簧片元件所分隔的气体层的深度以及在所述腔的所述气体部分的容积减小时减小所述气体层的深度。分离器的这种实施方式还确保在腔的气体部分中良好的热交换和热再生，从而提高总恢复效率。

附图说明

在由下文给出并通过附图示出的实施例中将更详细地描述本发明，在附图中：

图1以轴向截面示出用于液力恢复的装置，所述装置具有活塞蓄能器和呈分隔管的形式的接收器隔室。

图2以轴向截面示出呈管的形式的接收器隔室，所述接收器隔室具有涡旋元件。

图3以轴向截面和以在垂直于旋转轴线的平面中的截面图示出用于液力恢复的装置，所述装置具有设置有可压缩再生器的活塞蓄能器以及定位在蓄能器壳体上方的呈管的形式的接收器隔室。

图4以轴向截面和以在垂直于旋转轴线的平面中的截面图示出接收器，该接收器具有呈旋转壳体的形式的外壳和由弹性金属条制成的一组分割件所形成的隔室。

图5以轴向截面和以在垂直于旋转轴线的平面中的截面图示出用于液力恢复的装置，所述装置具有蓄能器、外部管线以及接收器，所述接收器具有外壳和呈蜂窝结构的形式的隔室。

图6以在垂直于接收器的旋转轴线的平面中的截面图示出接收器的蜂窝结构的一部分，其中分割件处于未应变状态。

图7以在垂直于接收器的旋转轴线的平面中的截面图示出在外壳被损坏的情况下接收器的蜂窝结构的一部分，其中分割件处于应变状态。

图8以截面图示出安全阀的实施方式。

图9以轴向截面和在垂直于蓄能器的旋转轴线的平面中的截面图示出用于液力恢复的装置，所述装置具有活塞蓄能器，活塞放置在呈蜂窝结构接收器的形式的壳体内的金属套管中。

图10以轴向截面和在垂直于蓄能器的旋转轴线的平面中的截面图示出用于液力恢复的装置，所述装置具有由形成蓄能器的壳体的接收器隔室围绕的三个蓄能器。

图11以在垂直于蓄能器的旋转轴线的平面中的截面图示出用于液力恢复的装置，所述装置具有由形成蓄能器的壳体的接收器隔室围绕的两个高压蓄能器和五个低压蓄能器。

具体实施方式

在图1中，用于液力恢复的装置包括液压气动蓄能器1，该液压气动蓄能器的壳体2具有与蓄能器的液体贮存器4连通的液口3。液体贮存器4由呈活塞5的形式的可动分离器(以下称为活塞)与蓄能器的气体贮存器6分隔，所述气体贮存器6经由气口7与被制成为呈分隔管的形式的一组隔室9的接收器8连通。隔室9彼此连通并且经由集管10与蓄能器1的气口7连通。为了确保在气体与隔室9的壁之间的良好热交换，接收器容积与隔室的内表面的面积之间的比对于被设计用于具有数十秒的压缩/膨胀时间的恢复的实施方式而言不应当超过10mm，对于被设计用于具有数秒的压缩/膨胀时间的恢复的实施方式而言不应当超过2mm。对于长的筒形管而言，这相应地对应于不超过20mm和8mm的管半径。

为了改善气体与接收器的隔室壁之间的热交换，隔室可制造有涡旋元件。图2示出了呈管的形式的隔室9，该隔室9具有呈节流口11的形式的涡旋元件，从而增加了隔室中的气流紊流。被恢复的能量越高，通过隔室9和节流口11的气流的流率越大，并且因此隔室中的气流紊流越高。因此，气体与隔室9的壁12的热交换的强度也更高。基于接收器中的最大气压以及在接收器与蓄能器之间的气流的流率工作范围来选择节流口11中的孔13的直径以及节流口的数量。

还通过改善蓄能器中的热交换来进一步减少恢复中的热损失。图3中的装置包括具有可压缩再生器14的液压气动蓄能器1，所述可压缩再生器14以由横向于分离器的运动放置的金属簧片元件15制成的多层弹簧的形式被安装到其气体贮存器6中，使得簧片元件15的热交换器表面之间的距离在气体贮存器6的容积减小时减小以及在所述容积增大时增大。簧片元件15的数量被选择使得在气体贮存器6的最大容积的情形中，可压缩再生器14的相邻热交换表面之间的平均距离对于具有数十秒的压缩/膨胀时间的恢复的实施方式而言不应当超过10mm，对于被设计用于具有数秒的压缩/膨胀时间的恢复的实施方式而言不应当超过3mm。在优选地考虑成本的实施方式中，蓄能器的可压缩再生器可由柔性泡沫材料(例如，泡沫弹性体)制成。其中在可压缩再生器的金属簧片元件之间放置由柔性泡沫材料制成的间隔件的组合实施方式也是可行的。这种实施方式具有蓄能器的最少热损失。

图4、5以及图9至图11中的接收器被制造成具有用于相邻隔室的公共壁。图5中的接收器8具有外壳16，所述外壳16具有被制造在其内部的一组分割件17，从而将接收器的内部容积分为呈薄管的形式的隔室9的集合。分割件17的厚度和数量被选择成使得其总热容超过在最大压力下接收器中气体的热容。

在优选地针对制造性方面的实施方式中，图4中的接收器具有呈旋转体的形式的外壳16，在外壳16内放置一组分割件17。外壳16被设计用于在没有分割件时接收器中的最大压力并且在这种接收器中仅执行热交换再生器的功能。分割件17由盘绕成多层螺旋弹簧的弹性金属或聚合物条制成，以经由接收器的端口18方便***到接收器的外壳16内。

具有用于图5、9至图11中的接收器中的相邻隔室的公共壁的一组隔室被制造为呈蜂窝结构的形式，其中分割件17彼此连接并且连接到外壳16，使得当接收器中的气压增大时所述分割件17能够延伸。

由于蜂窝结构中的分割件17承受一部分负载因而为接收器的外壳16卸载，因此外壳16能够更薄且更轻质，这扩大了制造各种形状和尺寸比的接收器的可能性。

图5示出了具有呈旋转体的形式的外壳16的接收器，所述外壳16被填充有呈蜂窝结构的形式的分割件17。与接收器外壳16的隔室相邻的分割件优选地被制造成在外壳16或任何相邻隔室9的瞬时密封故障的情况下能承受压降(在最大操作压力与大气压力之间)而不受破坏。

图6和7示出了蜂窝结构的局部图，具有与外壳16相邻的未受损坏分割件17(图6)及其在受损坏外壳16的情况下图7中的应变状态。蜂窝结构的分割件17的配置、材料和厚度被选择成使得在外壳16被局部破坏的情况下，分割件17变形但保持其整体性。选择用于有限元建模的图7中的损坏类型对应于一个隔室9中的外壳16的裂口。为了更好地观测，图6和7中的所有应变被成倍地放大。因此，来自于蓄能器和未损坏隔室的气体被排出到裂口35中，从而克服蜂窝结构和集管的阻力，这显著地减少气体的动能和破坏势能。

为了进一步减少在外壳16被损坏的情形中被排出的气体的动能，优选的是在隔室9中形成限流元件。图2示出了呈具有节流口11的管形式的隔室9。节流口11被实施为临界节流口并且用作在蓄能器和接收器之间气体交换的工作流率下的涡旋元件。在节流口11上上压降超过选定水平的情况下，节流口11执行限流元件的功能，所述选定水平超过在装置中气体压缩和膨胀的最大工作速率下的压降的至少10倍。

在外壳部分受损的情况下为了保持装置的性能，优选的是为接收器集管或其隔室配置安全阀，在压力相对于阀另一侧的压力急剧下降的情况下所述安全阀锁止该隔室或其一部分。图8示出了双向安全阀的实施方式，该双向安全阀呈节流口11和弹性簧片19的形式节流口11还执行涡流元件的功能。弹性簧片19能够变形并封闭节流口11的孔13，因而在节流口11上的增大的压降达至选定水平的情况下阻塞该隔室或其一部分与集管之间的连通，所述选定水平超过在装置中气体压缩和膨胀的最大工作速率下节流口11上的压降的至少10倍。液力***的操作模式能够确定蓄能器和接收器之间的气体交换的最大工作速率。对于常规使用的装置而言，优选的是提供安全阀，所述安全阀在其上的压降超过设置水平时锁止，所述设置水平被优选地在装置中的最大气体压力的0.03倍至0.3倍之间的范围内选择。

为了更好的安全性，在图5中，蓄能器1的气口7和接收器8的端口18包括安全阀20，当在连接蓄能器1与接收器8的气体管线21中存在急剧的压降时，所述安全阀20锁止。这限制了在受损管线21的情况下被排出的气体的量并且在蓄能器1和接收器8中任一个被损坏时防止蓄能器1和接收器8之间的气体交换。

图9示出了在气体损失最小化方面优选的蓄能器，所述蓄能器的活塞5与置于呈蜂窝结构的形式的接收器8内部的薄壁金属套管22滑动隔离接触。金属套管22和接收器8的分割件17之间的间隙23与蓄能器的气体贮存器6连通。蓄能器中的压力、与蓄能器连接的接收器8的隔室9中的压力以及所述间隙中的压力相等，这确保套管22保持形状以及套管与活塞5之间的密封质量。因此，在气体压力增大时会延伸的接收器8的隔室9的壁的变形影响被施加到密封区域之外，而防止套管22在与活塞5滑动隔离接触的区域中的变形。在用于具有高水平的液体流波动的液力***时，为了减少活塞5的密封件24的磨损，活塞5包含腔25，所述腔25具有呈轻质波纹管26形式的弹性膜分离器，所述弹性膜分离器将活塞5中的腔25分成气体部分27和液体部分29，所述气体部分27通过窗口28与蓄能器的气体贮存器6连通，所述液体部分29通过窗口30与蓄能器的液体贮存器4连通。当较大质量的活塞5均匀地运动或不运动时，轻质波纹管26吸收流动和压力中的高频波动。这确保活塞5的密封件24的整体性以及高程度的波动平滑化。

在图10的接收器中，由分割件17的集合形成的呈蜂窝结构的形式的隔室9围绕三个蓄能器1的轻化壳体2，并且与外壳一起用作这些蓄能器的公共壳体。在这种实施方式中，呈金属套管22的形式的附加轻质绝缘壳体足以用于具有如图9的实施方式中的活塞分离器5的蓄能器1，同时具有膜或筒形分离器的蓄能器能够被直接置于蜂窝结构内部的腔中。所提出的配置使得将任何需要数量的蓄能器设置在隔室的蜂窝结构内。

在低压侧同样包括蓄能器的液力***中(例如，在液压混合动力车辆中)，优选的是采用如图11所示的整体式配置。图11中的装置包括两个高压蓄能器1和五个低压蓄能器31。高压蓄能器1由两层较小尺寸的隔室9围绕，这确保蓄能器1的壳体的强度增加。较小尺寸的隔室9形成与高压蓄能器1连接的高压接收器32，而较大的隔室33形成与低压蓄能器31连接的低压接收器34(为了简明起见，在图11中未示出这些连接)。低压蓄能器31位于装置上最可能受破坏性影响的那一侧，例如在液压混合动力车辆的底盘的外侧；而高压蓄能器1和高压接收器32位于装置最受保护的那一侧，例如在液压混合动力车辆的底盘的那一侧。所提出的配置确保甚至更大的安全性，以保护高压接收器和蓄能器不受破坏并且在受损外壳的情形中显著地降低气体射流的能量。这还使得得到联合形成为所需几何形状的一个单元的具有任何所需数量的高压蓄能器和低压蓄能器的装置以及任何所需容积的接收器，这有利于将装置整体形成到不同的总成中，包括货车和机动车。

上述实施方式是本发明的主要构思的实施方式的实施例，本发明还预想到：在本文中未被给出的许多其他实施方式，所述其他实施方式包括例如由一组气体管线连接并且配置有一组安全阀的数个蓄能器和接收器，所述安全阀可以断开被损坏的蓄能器和接收器隔室组；以及在接收器或蓄能器中安全阀的各种实施方式。

因此，所提出的方案使得得到具有下述特征的用于液力恢复的装置：

-减少的热损失以及增加的液力恢复效率；

-在装置的外壁被破坏时可被排出的气体的减少的动能；

-在装置的外壁被局部破坏时装置的保持性能；

-在选择接收器外形中的灵活性。

参考文献：

1–L.S.Stolbov,AD.Petrova,OV.Lozhkin.Fundamentals of hydraulics andhydraulic drive of machines(机器的水力学和液压驱动基础),Moscow,“Mashinostroenie”,1988,p.172。

2–美国专利US6405760

3–H.Exner,R.Freitag,Dr.H.Gais,R.Lang,Y.Oppoltser,P.Shwab,E.Zumpf,U.Ostendorff,M.Ryke.Hydraulic drive.Fundamentals and components(液压驱动。基础和组件).2nd Russian edition(俄文第二版).Bosch Rexport AG Service AutomationDidactics Erbach Germany,2003,p.156

Claims (17)

1.一种用于液力恢复的装置，所述装置包括至少一个液压气动蓄能器，所述液压气动蓄能器在其壳体中包含与所述蓄能器的液体贮存器连通的液口，所述液体贮存器通过可动的分离器与所述蓄能器的气体贮存器分隔，所述气体贮存器经由气口与至少一个气体接收器连通，其中，所述接收器被制成为与所述蓄能器的所述气口连通的隔室的集合，所述接收器的容积与所述隔室的内表面的面积之间的比不超过10毫米。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述隔室具有涡旋元件，所述涡旋元件使得所述隔室中的气流紊流增加。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述液压气动蓄能器包括位于所述气体贮存器中的可压缩再生器，所述可压缩再生器使得在所述气体贮存器的容积减小时减小热交换表面之间的距离以及在所述容积增大时增大所述距离，而在所述气体贮存器处于最大容积时所述再生器的相邻的热交换表面之间的平均距离不超过10毫米。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述蓄能器中的所述可压缩再生器由柔性多孔材料制成并且包括过滤器，所述过滤器允许气体从所述蓄能器的所述气体贮存器穿过而进入到所述接收器中并且捕获所述多孔材料，所述再生器被制造成在所述蓄能器的所述气口附近具有增大的气体可渗透性。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述蓄能器的所述可压缩再生器由金属簧片元件制成，所述簧片元件横向于所述分离器的运动方向定位并且将所述气体贮存器分成深度可变的互连气体层，而所述再生器的所述簧片元件以可运动的方式与所述分离器连接，从而使得在所述气体贮存器的容积增大时增大由所述簧片元件所分隔的气体层的深度以及在所述气体贮存器的容积减小时减小所述气体层的所述深度。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气体接收器被制造成具有用于相邻隔室的公共壁，并且所述气体接收器具有包含分割件的集合的外壳，所述分割件将所述接收器的内部容积分为呈薄管的形式的所述隔室的所述集合，使得所述分割件的总热容超过在最大工作压力下的气体热容。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述气体接收器的所述外壳被制造成以便承受所述接收器中的最大压力，而所述分割件的所述集合由弹性的金属元件或聚合物元件制成，从而使得所述分割件被***到所述接收器的所述外壳内。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述气体接收器的所述隔室的所述集合被制成为蜂窝结构的形式，其中所述分割件彼此连接并且与所述接收器的所述外壳连接，从而使得所述气体压力由所述外壳和连接到该外壳的所述分割件的弹性拉伸应变力的总和来平衡。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，与所述气体接收器的所述外壳相邻的所述隔室的所述分割件被制造成使其能够承受在所述接收器外壳或相邻隔室的瞬时密封失效的情况下出现的压降而不损坏。

10.根据权利要求2或9所述的装置，其中，所述气体接收器的所述隔室具有限流元件，在所述限流元件上的压降高于选定水平时，所述限流元件限制气流，所述选定水平超过在所述蓄能器和所述接收器之间的气体交换的最大工作速率下的压降的至少10倍。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，该装置包括至少一个安全阀，在所述安全阀上的压降超过设置水平时，所述安全阀使得将至少一个隔室与其余部分分隔开，所述设置水平在所述装置中的最大气体压力的0.03倍至0.3倍之间的范围内选择。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述蓄能器的所述气口经由气体管线、所述接收器的端口和所述接收器的集管而与所述接收器的所述隔室连接，而在所述安全阀上的压降超过所述设置水平时，所述安全阀使得将所述气体管线与所述蓄能器的所述气口以及与所述接收器的所述集管分隔开，所述设置水平在所述装置中的最大气体压力的0.03倍至0.3倍之间的范围内选择。

13.根据权利要求8所述的装置，其中，被制成为蜂窝结构的形式的所述气体接收器在其内部包含至少一个液压气动蓄能器，使得所述接收器是用于所述蓄能器的所述壳体。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述液压气动蓄能器具有活塞分离器，所述活塞分离器与置于制成为所述蜂窝结构接收器的形式的所述壳体内部的薄壁金属套管滑动隔离接触，而所述金属套管和所述接收器的所述分割件之间的间隙与所述蓄能器的所述气体贮存器连通，并且所述金属套管在所述滑动隔离接触的区域之外与所述接收器连接。

15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述液压气动蓄能器具有活塞分离器，所述活塞分离器包含具有弹性分离器的腔，所述弹性分离器将所述活塞内的所述腔分为气体部分和液体部分，所述气体部分与所述蓄能器的所述气体贮存器连通，所述液体部分与所述蓄能器的所述液体贮存器连通。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述弹性分离器被制成为金属波纹管的形式，所述金属波纹管由簧片元件制成，所述簧片元件横向于所述活塞的运动方向定位并且将所述活塞中的所述腔的所述气体部分分成深度可变的互连气体层，从而使得在所述腔的所述气体部分的容积增大时增大由所述簧片元件所分隔的气体层的深度并且在所述腔的所述气体部分的容积减小时减小所述气体层的所述深度。

17.根据权利要求13所述的装置，其中，该装置包括至少一个高压液压气动蓄能器和至少一个低压蓄能器，所述至少一个高压液压气动蓄能器与高压接收器的隔室连接，所述至少一个低压蓄能器与低压接收器的隔室连接，所述高压蓄能器被定位在所述高压接收器内，所述高压接收器继而被定位在所述低压接收器内。