【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计一种低噪音气体-弹簧复合自增压油箱，主要用于低噪声电静压和液压系统的低压油液储存和增压，属于舰船设备领域。
技术介绍
1、目前增压油箱分为活塞式和波纹式，按增压方式可分为气体、弹簧或高压液体增压三类。针对活塞式油箱，仅采用气体增压的油箱，运行噪音低，但长时间储存或工作时，气体泄漏难以避免，气体外泄会导致增压压力降低，影响任务可靠性，气体内泄会导致油气混合，影响液压系统工作性能甚至引发故障。采用弹簧增压虽然可靠性较高，但增压压力较低；弹簧压缩和伸长动作过程中，伴随扭转运动，导致弹簧端面与支撑面之间剧烈摩擦产生明显的振动噪声，影响在低噪声场景的应用，且摩擦产生多余物，易划伤油箱密封面，降低油箱工作可靠性。高压液体增压需要额外的高压油液，限制了其应用范围。
2、中国专利cn 106640782b公开了一种自增压油箱装置，采用波纹管结构，依靠高压油液和波纹管自身弹力增压，需要依赖外部液压油液的供应。
3、中国专利cn103821779b公开了一种自增压油箱，通过弹簧增压，依靠机械结构调节初始增压压力以适应不同工况，但增压压力较低。
4、中国专利cn207935184u公布了一种气液复合自增压油箱，采用高压气体和高压油液复合增压，需要依赖外部高压油液供应。
技术实现思路
1、本申请解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种低噪声气簧复合活塞增压油箱结构，解决现有低噪声电静压伺服系统低压增压油箱长时漏气，可靠性差和弹簧扭转摩擦振动噪声大的
2、本专利技术所涉及的低噪声气簧复合活塞自增压油箱，布局在电静压伺服系统或闭式液压系统低压管路上。为液压系统低压压力提供远高于大气压的增压压力，储存闭式系统油液，补偿系统温度变化或液压作动器容积变化引起的油液体积变化，防止液压泵吸空。
3、本申请提供的技术方案如下：
4、一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，包括油箱壳体、油箱端盖、油箱活塞和活塞挡环，油箱端盖连接于油箱壳体的一端，活塞挡环安装于油箱壳体的另一端，油箱活塞设置于油箱端盖内，且油箱活塞与油箱端盖的内壁之间密封，以在油箱活塞到油箱端盖之间形成气腔，在油箱活塞到活塞挡环之间形成油腔，油箱端盖上开设有进气孔，油箱端盖的进气孔位置安装有充气嘴，以通过充气嘴向气腔内充入气体或放气；活塞挡环的中部开设有出油口，油箱壳体安装活塞挡环的端部外壁还安装有液压阀块，液压阀块内有油液，油腔的油液通过出油口进入液压阀块；通过充气嘴向气腔内充入高压气体，以使油箱活塞对油液产生压力；油箱活塞与油箱端盖之间还设有支撑弹簧。
5、所述油箱活塞的外壁面设置有气液隔离腔，油箱活塞的外壁面还设置有气腔密封件和油腔密封件，气腔密封件位于气液隔离腔朝向油箱端盖的一侧，油腔密封件位于气液隔离腔朝向活塞挡环的一侧。
6、所述油箱壳体上开设有通气孔，通气孔位于气腔密封件朝向活塞挡环的一侧，长时工作时气腔内通过气腔密封件泄漏出的气体会进入气液隔离腔，并通过通气孔泄漏至大气。
7、所述支撑弹簧与油箱端盖之间通过滚动轴承转动连接，滚动轴承的内圈与油箱端盖固定，滚动轴承的外圈与支撑弹簧固定。
8、所述支撑弹簧包括大弹簧和小弹簧，大弹簧的内径大于小弹簧的外径，滚动轴承包括大轴承和小轴承，油箱端盖的内壁设置有凸起部，进气孔贯穿凸起部，沿着进气孔轴线且指向油箱壳体内部的方向，凸起部具有外径逐渐减小且同轴的第一圆柱安装面和第二圆柱安装面，大轴承的内圈与第一圆柱安装面配合安装，小轴承的内圈与第二圆柱安装面配合安装；大轴承的外圈固定连接有大弹簧支撑环，小轴承的外圈固定连接有小弹簧支撑环，大弹簧的一端与大弹簧支撑环接触、另一端与油箱活塞接触，小弹簧的一端与小弹簧支撑环接触、另一端与油箱活塞接触。
9、所述油箱活塞朝向油箱端盖的一端开设有环形槽，大弹簧支撑环和小弹簧支撑环远离弹簧支撑环71的端部均卡设于环形槽内。
10、所述油箱端盖背离活塞挡环的一侧安装有充气嘴护盖，充气嘴护盖盖设于充气嘴外部，充气嘴护盖用于保护充气嘴，并对充气嘴微泄漏的气体进行二次密封。
11、所述油箱端盖的外周向面安装有端盖o型圈，油箱端盖插入油箱壳体内，端盖o型圈与油箱壳体内壁接触，端盖o型圈用于油箱端盖和油箱壳体之间的密封。
12、所述油箱活塞的外壁面安装有支承环，支承环为非金属材料，支承环与油箱壳体的内壁直接接触，支承环用于防止油箱活塞与油箱壳体直接接触。
13、所述油箱壳体的外壁面安装有油箱o型圈，油箱o型圈用于油箱壳体与液压阀块之间的密封。
14、综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
15、（1）采用高压气体和强力弹簧联合增压，增压压力高。
16、（2）长时工作时即时气体泄漏，仅依靠弹簧仍能提供最低的增压压力，可靠性高。
17、（3）气液隔离腔可以防止高压气体泄漏至油液，解决了长时工作时的油气混合易引发液压系统故障的问题。
18、(4) 滚动轴承支撑弹簧的方式，消除因端面与油箱端盖固定面直接接触时，弹簧扭转摩擦运动产生剧烈振动噪声问题，具有极好的振动噪声效果。
19、（5）油箱活塞中空设计，弹簧嵌入内部，缩短轴向长度，结构紧凑。
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1.一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：包括油箱壳体(1)、油箱端盖(2)、油箱活塞(12)和活塞挡环(17)，油箱端盖(2)连接于油箱壳体(1)的一端，活塞挡环(17)安装于油箱壳体(1)的另一端，油箱活塞(12)设置于油箱端盖(2)内，且油箱活塞(12)与油箱端盖(2)的内壁之间密封，以在油箱活塞(12)到油箱端盖(2)之间形成气腔(1-2)，在油箱活塞(12)到活塞挡环(17)之间形成油腔(1-3)，油箱端盖(2)上开设有进气孔，油箱端盖(2)的进气孔位置安装有充气嘴(4)，以通过充气嘴(4)向气腔(1-2)内充入气体或放气；活塞挡环(17)的中部开设有出油口(171)，油箱壳体(1)安装活塞挡环(17)的端部外壁还安装有液压阀块，液压阀块内有油液，油腔(1-3)的油液通过出油口(171)进入液压阀块；通过充气嘴(4)向气腔(1-2)内充入高压气体，以使油箱活塞(12)对油液产生压力；油箱活塞(12)与油箱端盖(2)之间还设有支撑弹簧(91)。
2.根据权利要求1所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱活塞(12)的外壁面设置有气液
3.根据权利要求2所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱壳体(1)上开设有通气孔(1-1)，通气孔(1-1)位于气腔密封件(14)朝向活塞挡环(17)的一侧，长时工作时气腔(1-2)内通过气腔密封件(14)泄漏出的气体会进入气液隔离腔(121)，并通过通气孔(1-1)泄漏至大气。
4.根据权利要求1所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述支撑弹簧(91)与油箱端盖(2)之间通过滚动轴承(51)转动连接，滚动轴承(51)的内圈与油箱端盖(2)固定，滚动轴承(51)的外圈与支撑弹簧(91)固定。
5.根据权利要求1或4所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述支撑弹簧(91)包括大弹簧(9)和小弹簧(10)，大弹簧(9)的内径大于小弹簧(10)的外径，滚动轴承(51)包括大轴承(5)和小轴承(6)，油箱端盖(2)的内壁设置有凸起部，进气孔贯穿凸起部，沿着进气孔轴线且指向油箱壳体(1)内部的方向，凸起部具有外径逐渐减小且同轴的第一圆柱安装面和第二圆柱安装面，大轴承(5)的内圈与第一圆柱安装面配合安装，小轴承(6)的内圈与第二圆柱安装面配合安装；大轴承(5)的外圈固定连接有大弹簧支撑环(7)，小轴承(6)的外圈固定连接有小弹簧支撑环(8)，大弹簧(9)的一端与大弹簧支撑环(7)接触、另一端与油箱活塞(12)接触，小弹簧(10)的一端与小弹簧支撑环(8)接触、另一端与油箱活塞(12)接触。
6.根据权利要求5所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱活塞(12)朝向油箱端盖(2)的一端开设有环形槽，大弹簧支撑环(7)和小弹簧支撑环(8)远离弹簧支撑环71的端部均卡设于环形槽内。
7.根据权利要求1所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱端盖(2)背离活塞挡环(17)的一侧安装有充气嘴护盖(3)，充气嘴护盖(3)盖设于充气嘴(4)外部，充气嘴护盖(3)用于保护充气嘴(4)，并对充气嘴(4)微泄漏的气体进行二次密封。
8.根据权利要求1所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱端盖(2)的外周向面安装有端盖O型圈(11)，油箱端盖(2)插入油箱壳体(1)内，端盖O型圈(11)与油箱壳体(1)内壁接触，端盖O型圈(11)用于油箱端盖(2)和油箱壳体(1)之间的密封。
9.根据权利要求1所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱活塞(12)的外壁面安装有支承环(13)，支承环(13)为非金属材料，支承环(13)与油箱壳体(1)的内壁直接接触，支承环(13)用于防止油箱活塞(12)与油箱壳体(1)直接接触。
10.根据权利要求1所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱壳体(1)的外壁面安装有油箱O型圈(16)，油箱O型圈(16)用于油箱壳体(1)与液压阀块之间的密封。
...【技术特征摘要】
1.一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：包括油箱壳体(1)、油箱端盖(2)、油箱活塞(12)和活塞挡环(17)，油箱端盖(2)连接于油箱壳体(1)的一端，活塞挡环(17)安装于油箱壳体(1)的另一端，油箱活塞(12)设置于油箱端盖(2)内，且油箱活塞(12)与油箱端盖(2)的内壁之间密封，以在油箱活塞(12)到油箱端盖(2)之间形成气腔(1-2)，在油箱活塞(12)到活塞挡环(17)之间形成油腔(1-3)，油箱端盖(2)上开设有进气孔，油箱端盖(2)的进气孔位置安装有充气嘴(4)，以通过充气嘴(4)向气腔(1-2)内充入气体或放气；活塞挡环(17)的中部开设有出油口(171)，油箱壳体(1)安装活塞挡环(17)的端部外壁还安装有液压阀块，液压阀块内有油液，油腔(1-3)的油液通过出油口(171)进入液压阀块；通过充气嘴(4)向气腔(1-2)内充入高压气体，以使油箱活塞(12)对油液产生压力；油箱活塞(12)与油箱端盖(2)之间还设有支撑弹簧(91)。
2.根据权利要求1所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱活塞(12)的外壁面设置有气液隔离腔(121)，油箱活塞(12)的外壁面还设置有气腔密封件(14)和油腔密封件(15)，气腔密封件(14)位于气液隔离腔(121)朝向油箱端盖(2)的一侧，油腔密封件(15)位于气液隔离腔(121)朝向活塞挡环(17)的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述油箱壳体(1)上开设有通气孔(1-1)，通气孔(1-1)位于气腔密封件(14)朝向活塞挡环(17)的一侧，长时工作时气腔(1-2)内通过气腔密封件(14)泄漏出的气体会进入气液隔离腔(121)，并通过通气孔(1-1)泄漏至大气。
4.根据权利要求1所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述支撑弹簧(91)与油箱端盖(2)之间通过滚动轴承(51)转动连接，滚动轴承(51)的内圈与油箱端盖(2)固定，滚动轴承(51)的外圈与支撑弹簧(91)固定。
5.根据权利要求1或4所述的一种低噪声气簧复合活塞自增压油箱，其特征在于：所述支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉强，张朋，田艳全，姜国泰，马德森，何俊，杨华，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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