【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于蓄压器，具体涉及一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器及其加工成型方法。
技术介绍
1、随着我国工业技术的不断发展，大量的蓄压器在石油化工、航空等行业作为系统的应急辅助油源从而得到广泛使用。蓄压器在使用过程中常存在着易变形、低温泄露等问题，导致蓄压器功能特性降低甚至系统运行失效的现象。因此，蓄压器的承压性能、低温密封性能在研制过程中备受关注。
2、传统钢制金属蓄压器由于强度有限，在设计中常常通过增加厚度来降低蓄压器的径向变形间隙从而提高其密封能力，但是这样设计出的蓄压器重量超高。而碳纤维复材蓄压器相比于传统钢制蓄压器具有质量轻、强度高、抗爆性好等显著优势，具有很大的市场。目前，碳纤维复材蓄压器的相关研究在国内刚刚起步，与之相关的产品较少，需从国外购置，但购置设备费用过于高昂，同时，长期依赖国外技术产品将阻碍我国的工业发展。因此，急需开展适用于低温高压密封的轻量化复材蓄压器研究，以实现蓄压器在结构重量、密封性能、承压性能以及抗爆性等方面上的技术突破。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器及其加工成型方法，以解决传统钢制金属蓄压器的重量高以及抗爆性能差的问题。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，包括封闭的缸筒和设置在缸筒内的活塞，缸筒的筒身上设置有碳纤维缠绕层，缸筒两端分别设置有与缸筒内部连通的液腔管嘴和气腔管嘴；
4、活塞将缸筒分隔为液腔
5、缸筒包括筒体，筒体为一端开口的腔体结构，筒体的开口端螺纹连接有液腔端盖，液腔端盖上设置有与筒体内部连通的液腔接头，筒体的底端设置有与筒体内部连通的气腔接头；
6、筒体的筒身外壁上设置有环形凹槽，碳纤维缠绕层设置在环形凹槽内，缸筒的筒身外壁上位于环形凹槽的两侧设置有环状凸块，环状凸块的外径大于筒身的外径。
7、在一些实施例中，活塞的材料与缸筒的材料的热膨胀系数相同。
8、在一些实施例中，筒体的筒身在设置碳纤维缠绕层后的总厚度大于筒体的筒身其它位置的厚度。
9、在一些实施例中，液腔端盖的外径大于筒体的筒身的外径，使液腔端盖与缸筒连接一端的端面在筒身上形成呈环形的限位端面；碳纤维缠绕层一端缠绕延伸至限位端面所在位置，的碳纤维缠绕层在缠绕时，能够通过碳纤维缠绕入口处的小孔压入液腔端盖与筒体接触面。
10、在一些实施例中，碳纤维缠绕层缠绕延伸至限位端面的一端并包覆在限位端面上，的碳纤维缠绕层采用正交90°缠绕在筒体上，碳纤维缠绕层承受径向应力，筒体承受轴向应力。
11、在一些实施例中，缸筒的开口端沿靠近开口端的方向上依次设置有第一连接部和第一接触部，第一连接部的外径大于第一接触部的外径，液腔端盖一端沿靠近端盖的方向上依次设置有分别与第一连接部和第一接触部配合的第二连接部和第二接触部，第一连接部和第二连接部之间螺纹连接，第一接触部的外壁与第二接触部的内壁贴合。
12、在一些实施例中，液腔管嘴沿其径向方向上开设有第一安装孔，第一安装孔上螺纹连接有液腔压力传感器，气腔管嘴沿其径向方向上开设有第二安装孔，第二安装孔上螺纹连接有气腔压力传感器。
13、蓄压器的加工成型方法，用于对上述蓄压器的加工成型，包括以下步骤：
14、加工筒体，并在筒体的筒身外壁上加工环形凹槽；
15、在筒体内安装活塞；
16、在筒体的开口端安装液腔端盖；
17、在环形凹槽内缠绕碳纤维，使其形成碳纤维缠绕层，并将碳纤维缠绕至液腔端盖的端面位置且包覆在液腔端盖的端面上。
18、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
19、1、本专利技术的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，设置有环形凹槽，环形凹槽内设置有碳纤维缠绕层，环形凹槽的设置方便碳纤维缠绕层在筒体上的缠绕设置以及碳纤维缠绕层在筒体上连接的稳定性和可靠性，环状凸块的设置在不增加筒体厚度的情况下，为环形凹槽提供足够的缠绕空间，碳纤维缠绕层能够减少蓄压器径向方向上的变形，提高缸筒的抗爆性能，且碳纤维缠绕层具有质量轻的优点，能够有效减轻了缸筒的重量。
20、2、活塞与缸筒采用的材料的热膨胀系数相同，能够有效降低低温工作时活塞与筒身收缩产生的间隙，进一步提高蓄压器的密封性能。
21、3、该缸筒采用一端开口的腔体结构，缸筒的开口端螺纹连接有液腔端盖，缸筒的底端与缸筒一体成型，有效降低应力集中，减少密封面，提高了缸筒的密封性能。
22、4、液腔管嘴、气腔管嘴上分别安装有液腔压力传感器、气腔压力传感器，液腔压力传感器和气腔压力传感器能够实时监测蓄压器内部两端的压力数据，保障蓄压器运行安全性。
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1.一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，包括封闭的缸筒(6)和设置在缸筒(6)内的活塞(9)，所述缸筒(6)的筒身上设置有碳纤维缠绕层(7)，所述缸筒(6)两端分别设置有与缸筒(6)内部连通的液腔管嘴(2)和气腔管嘴(14)；
2.根据权利要求1所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述活塞(9)的材料与缸筒(6)的材料的热膨胀系数相同。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述筒体的筒身在设置碳纤维缠绕层(7)后的总厚度大于筒体的筒身其它位置的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述液腔端盖(3)的外径大于筒体的筒身的外径，使液腔端盖(3)与缸筒(6)连接一端的端面在筒身上形成呈环形的限位端面；
5.根据权利要求4所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述碳纤维缠绕层(7)缠绕延伸至限位端面的一端并包覆在限位端面上，所述的碳纤维缠绕层(7)采用正交90°缠绕在筒体(6)上，碳纤维缠绕层(7)承受径向
6.根据权利要求4所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述缸筒(6)的开口端沿靠近开口端的方向上依次设置有第一连接部(17)和第一接触部(18)，所述第一连接部(17)的外径大于第一接触部(18)的外径，所述液腔端盖(3)一端沿靠近端盖的方向上依次设置有分别与第一连接部(17)和第一接触部(18)配合的第二连接部(19)和第二接触部(20)，所述第一连接部(17)和第二连接部(19)之间螺纹连接，第一接触部(18)的外壁与第二接触部(20)的内壁贴合。
7.根据权利要求1所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述液腔管嘴(2)沿其径向方向上开设有第一安装孔(22)，所述第一安装孔(22)上螺纹连接有液腔压力传感器(1)，所述气腔管嘴(14)沿其径向方向上开设有第二安装孔，所述第二安装孔上螺纹连接有气腔压力传感器(15)。
8.蓄压器的加工成型方法，其特征在于，用于对权利要求1-7中任一项所述的蓄压器的加工成型，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，包括封闭的缸筒(6)和设置在缸筒(6)内的活塞(9)，所述缸筒(6)的筒身上设置有碳纤维缠绕层(7)，所述缸筒(6)两端分别设置有与缸筒(6)内部连通的液腔管嘴(2)和气腔管嘴(14)；
2.根据权利要求1所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述活塞(9)的材料与缸筒(6)的材料的热膨胀系数相同。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述筒体的筒身在设置碳纤维缠绕层(7)后的总厚度大于筒体的筒身其它位置的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述液腔端盖(3)的外径大于筒体的筒身的外径，使液腔端盖(3)与缸筒(6)连接一端的端面在筒身上形成呈环形的限位端面；
5.根据权利要求4所述的一种适用于低温高压工况的轻量化蓄压器，其特征在于，所述碳纤维缠绕层(7)缠绕延伸至限位端面的一端并包覆在限位端面上，所述的碳纤维缠绕层(7)采用正交90°缠绕在筒体(6)上，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王远，匡克焕，侯中志，
申请(专利权)人：四川凌峰航空液压机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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