一种可显示容积的两级波纹管式压力容器

技术领域

本发明属于液压领域，涉及一种可显示容积的两级波纹管式压力容器。

背景技术

常见的压力容器采用金属活塞分隔液体腔和气体腔，活塞必须设计足够厚度用于设置多组密封结构来隔离气体和液体，活塞运动过程中存在较大摩擦力，充放油液响应慢，产品重量增加，容积利用率低。此外，常用压力容器不带有指示结构，不能直观显示压力容器中油液的体积，也无法把油液体积信号进行实时监控和控制。

发明内容

本发明的目的是：设计一种可显示容积的两级波纹管式压力容器，适用于蓄压器、增压油箱等需要进行体积补偿和稳压的领域，具有体积小、容积利用率高、伸缩量大、运动摩擦力小、充放油液响应快、体积补偿能力强、供油特性好的特点，且制造成本低，材料利用率高，焊缝量少，可靠性好，方便实时监控和控制。

本发明的技术解决方案是：一种可显示容积的两级波纹管式压力容器，包括外筒1、凸形封头2、凹形端盖3、初级波纹管4、次级波纹管5、初级凸盖6、次级凸盖7、连接座8、连接法兰9、指示装置10、进出油口11、充气活门12；外筒1是一个圆柱形金属薄壁筒；凸形封头2是一个半球形金属薄壁件，采用焊接形式与外筒1连接，在凸形封头2中心轴线处开孔，安装充气活门12；充气活门12用于充气和放气；凹形端盖3是一个盆状结构,采用焊接形式与外筒1连接，连同凸形封头2共同形成一个封闭的近似圆柱形容腔，在凹形端盖3中心轴线位置安装指示装置10的指示壳体101，在靠近中轴线位置开孔，安装进出油口11；进出油口11用于实现油液进出；初级波纹管4一端与初级凸盖6连接，另一端与连接座8连接；次级波纹管5一端与连接法兰9连接，另一端与连接座8连接；次级凸盖7与连接座8连接，次级凸盖7将液体腔分成初级液体腔和次级液体腔，次级凸盖7上开有通油孔，方便两个腔通油，次级凸盖7中心轴线位置安装指示装置10的测量杆102，利用波纹管弹性元件特性，通过测量次级凸盖行程推导出初级凸盖行程，有效缩短指示装置10的长度，进而缩短整个装置的体积；初级波纹管4、次级波纹管5、初级凸盖6、次级凸盖7、连接座8、连接法兰9共同组成隔离组件，隔离组件是一个封闭的金属波纹管容腔，一端通过连接法兰9与凹形端盖3焊接在一起，另一端通过初级凸盖6将压力容器分割成气体腔、液体腔两个封闭腔体。通过综合设计初级凸盖6和次级凸盖7以及凹形端盖3的形状，保证产品在把油液排出时，可以尽可能排尽油液，减小剩余油液体积，进而提高产品的容积利用率。工作过程中，在气体腔充一定压力的气体，利用波纹管弹性元件伸缩时产生的体积变化来实现液体压力与气体压力平衡，进而实现储存液体功能，由于隔离组件弹性元件在伸缩过程中，与外筒1之间不需要接触。相反，传统活塞式压力容器需要通过活塞与外筒接触来实现密封。所以，本发明压力容器相较于传统压力容器而言，摩擦力更小，可以较好地响应油液压力变化，体积补偿能力强、供油特性好。

上述外筒1外部设置环状加强筋，提高压力容器承压能力。

上述充气活门12在充气完成后用一个帽盖将充气活门焊死，确保充气活门永久密封。

上述凸形封头2形状可为锥形、椭圆形、蝶形、球冠形。

上述指示装置10为机械指示和或电气指示。

上述气体腔一侧充入一定压力的气体，来实现液体压力与气体压力平衡，也可在气体腔一侧放置弹簧，来实现液体压力与弹簧力平衡。

有益效果：一种可显示容积的两级波纹管式压力容器，适用于蓄压器、增压油箱等需要进行体积补偿和稳压的领域。

该压力容器利用波纹管将压力容器分割成气体腔、液体腔两个腔体，初始时，在气体腔充一定压力的气体，利用弹性元件伸缩时产生的体积变化来实现液体压力与气体压力平衡，进而实现储存液体功能。

同时，该发明采用初、次级波纹管来缩短指示装置的测量范围，缩短整体尺寸。

适用于蓄压器、增压油箱等需要进行体积补偿和稳压的领域，具有体积小、容积利用率高、伸缩量大、运动摩擦力小、充放油液响应慢、体积补偿能力强、供油特性好的特点，且制造成本低，材料利用率高，焊缝量少，可靠性好，方便实时监控和控制。

附图说明

图1为本发明一种可显示容积的两级波纹管式压力容器的剖视图，1是外筒、2是凸形封头、3是凹形端盖、4是初级波纹管、5是次级波纹管、6是初级凸盖、7是次级凸盖、8是连接座、9是连接法兰、10是指示装置、11是进出油口、12是充气活门、101是指示装置10的指示壳体、102是指示装置10的测量杆；

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明。

一种可显示容积的两级波纹管式压力容器，如图1所示，包括外筒1、凸形封头2、凹形端盖3、初级波纹管4、次级波纹管5、初级凸盖6、次级凸盖7、连接座8、连接法兰9、指示装置10、进出油口11、充气活门12；

外筒1是一个圆柱形金属薄壁筒；凸形封头2是一个半球形金属薄壁件，采用焊接形式与外筒1连接，在凸形封头2中心轴线处开孔，安装充气活门7；

充气活门7用于充气和放气；

凹形端盖3是一个盆状结构,采用焊接形式与外筒1连接，连同凸形封头2共同形成一个封闭的近似圆柱形容腔，在凹形端盖3中心轴线位置安装指示装置10的指示壳体101，在靠近中轴线位置开孔，安装进出油口11；

进出油口11用于实现油液进出；初级波纹管4一端与初级凸盖6连接，另一端与连接座8连接；

次级波纹管5一端与连接法兰9连接，另一端与连接座8连接；次级凸盖7与连接座8连接，次级凸盖7将液体腔分成初级液体腔体和次级液体腔体，次级凸盖7上开有通油孔，方便初级液体腔体和次级液体腔体通油，次级凸盖7中心轴线位置安装指示装置10的测量杆102，利用波纹管弹性元件特性，通过测量次级凸盖行程推导出初级凸盖行程，有效缩短指示装置10的长度，进而缩短整个装置的体积；

初级波纹管4、次级波纹管5、初级凸盖6、次级凸盖7、连接座8、连接法兰9共同组成隔离组件，隔离组件是一个封闭的金属波纹管容腔，一端通过连接法兰9与凹形端盖3焊接在一起，另一端通过初级凸盖6将压力容器分割成气体腔、液体腔两个封闭腔体；

具体地说是该压力容器利用波纹管将压力容器分割成气体腔、液体腔两个腔体，初始时，在气体腔充一定压力的气体，利用弹性元件伸缩时产生的体积变化来实现液体压力与气体压力平衡，进而实现储存液体功能；

同时，该发明采用初、次级波纹管来缩短指示装置的测量范围，缩短整体尺寸；

工作过程中，在气体腔充一定压力的气体，利用波纹管弹性元件伸缩时产生的体积变化来实现液体压力与气体压力平衡，进而实现储存液体功能；

由于隔离组件弹性元件在伸缩过程中，与外筒1之间留有一定间隙，所以摩擦力很小，可以较好地响应油液压力变化，体积补偿能力强、供油特性好；

本发明适用于蓄压器、增压油箱等需要进行体积补偿和稳压的领域，具有体积小、容积利用率高、伸缩量大、体积补偿能力强、供油特性好的特点，且制造成本低，材料利用率高，焊缝量少，可靠性好。

上述外筒1外部设置有环状加强筋，提高压力容器承压能力。

上述充气活门12在调试完成后用一个帽盖将充气活门焊死，确保充气活门永久密封。

上述凸形封头2形状也可为锥形、椭圆形、蝶形、球冠形。

上述指示装置10可以是机械指示，也可以是电气指示，也可以是机械和电气双指示。

上述气体腔一侧可以充入一定压力的气体，来实现液体压力与气体压力平衡，也可以在气体腔一侧放置弹簧，来实现液体压力与弹簧力平衡。