【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种液压蓄能器，具体是一种具有高能量密度的液压蓄能器，属于液压蓄能器。
技术介绍
1、液压蓄能器是液压系统中的一种能量储蓄装置，它在适当的时机将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等能而释放出来，重新补供给系统。因此液压蓄能器是液压系统实现能量储存、压力脉动吸收和辅助动力源等功能的重要装置。
2、液压油是不可压缩液体，因此利用液压油无法蓄积压力能，必须依靠其他介质来转换蓄积压力能，利用具有可压缩性质的气体介质进行转换蓄能的方式是目前液压蓄能器常用的方式，然而传统的利用气体介质进行转换蓄能的液压蓄能器一直存在能量密度低的问题。以常见的活塞式液压蓄能器为例，其依靠活塞隔离油液和气体，通过气体压缩储能，但在一定压力变化范围内，气体压缩体积有限，致使有效充液体积小，在诸如工程机械、移动液压设备等对储能容量有要求的应用场景中，这一问题尤为突出，通常只能采取增大液压蓄能器体积的方式以解决有效充液体积小的问题，如，若要求储能油液体积30l、压力变化范围15～20mpa，则经计算可知，需要的液压蓄能器体积为190l、外形体积为250l，较大体积的液压蓄能器不仅会占据大量宝贵空间、增加设备重量和成本，而且还会限制设备的灵活性与性能提升，此外，传统液压蓄能器储能时气体压力波动较大，不利于系统稳定运行。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，能够相较于传统的利用
2、为实现上述目的，本基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器是活塞式结构，包括缸体以及滑动配合安装在缸体内部的活塞，活塞将缸体的内腔分隔为上下隔离的气腔和油腔，气腔的顶端设有充气口，气腔通过充气口充入并容纳气体介质，油腔的底端设有液压油口，油腔通过液压油口与外部液压系统回路连通；
3、气腔内设有吸附材料组件，吸附材料组件包括具有大比表面积的吸附材料以及封装于吸附材料外部的微孔薄膜，微孔薄膜允许气体自由流通。
4、作为本专利技术的进一步改进方案，缸体的外部还设有温控装置。
5、作为本专利技术的进一步改进方案，活塞的顶面上设有沉孔结构，吸附材料通过微孔薄膜封装设置在活塞的沉孔结构内。
6、作为本专利技术的进一步改进方案，充气口通过管路及控制阀组与气体介质压力气瓶连接。
7、作为本专利技术的一种实施方式，气体介质是氮气、或二氧化碳、或惰性气体。
8、作为本专利技术的一种实施方式，吸附材料是竹制活性炭、或沸石分子筛、或金属有机骨架材料。
9、作为本专利技术的一种实施方式，微孔薄膜是聚四氟乙烯材质、或聚乙烯材质、或聚氨酯材质。
10、与现有技术相比，将本基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器安装在外部液压系统回路上使用时，通过充气口向气腔内充入气体介质至初始压力，当外部液压系统回路的压力升高时(液压蓄能器储能状态)，外部液压油通过液压油口进入油腔、并推动活塞压缩气腔内的气体介质，气体介质的压力升高而蓄积压力能，部分气体介质透过微孔薄膜被吸附材料吸附而使气体摩尔数减少，因此气体介质的内能增幅和压力上升幅度均发生降低，进而实现在相同压力变化下储存更多的液压油；当外部液压系统回路的压力降低时(液压蓄能器释能状态)，气腔内的气体介质释放压力能而推动活塞挤压油腔内的液压油、并经液压油口排出，气体介质释放压力能的过程中压力下降，而被吸附材料吸附的气体介质发生解吸并释放、以维持气腔内的气体压力，进而实现保证油腔内的液压油稳定输出、提高转换蓄积稳定性。
11、本基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器借助气体吸附与解吸机制，可大幅提高能量密度、减小蓄能器体积、节省空间并降低成本，同时稳定的吸附与解吸过程可提升液压系统运行稳定性、优化液压系统整体性能，特别适用于对储能容量有要求、且安装空间有限的移动液压设备应用场景。
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1.一种基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，是活塞式结构，包括缸体(2)以及滑动配合安装在缸体(2)内部的活塞(5)，活塞(5)将缸体(2)的内腔分隔为上下隔离的气腔(3)和油腔(6)，气腔(3)的顶端设有充气口(1)，气腔(3)通过充气口(1)充入并容纳气体介质，油腔(6)的底端设有液压油口(7)，油腔(6)通过液压油口(7)与外部液压系统回路连通；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，其特征在于，缸体(2)的外部还设有温控装置(9)。
3.根据权利要求1所述的基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，其特征在于，活塞(5)的顶面上设有沉孔结构，吸附材料(8)通过微孔薄膜(4)封装设置在活塞(5)的沉孔结构内。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，其特征在于，充气口(1)通过管路及控制阀组与气体介质压力气瓶连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，其特征在于，气体介质是氮气、或二氧化碳、或惰性气体。
...【技术特征摘要】
1.一种基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，是活塞式结构，包括缸体(2)以及滑动配合安装在缸体(2)内部的活塞(5)，活塞(5)将缸体(2)的内腔分隔为上下隔离的气腔(3)和油腔(6)，气腔(3)的顶端设有充气口(1)，气腔(3)通过充气口(1)充入并容纳气体介质，油腔(6)的底端设有液压油口(7)，油腔(6)通过液压油口(7)与外部液压系统回路连通；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，其特征在于，缸体(2)的外部还设有温控装置(9)。
3.根据权利要求1所述的基于吸附与解吸原理的高能量密度液压蓄能器，其特征在于，活塞(5)的顶面上设有沉孔结构，吸附材料(8)通过微孔薄膜(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟平，高仕恒，周心怡，陆顺，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：
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