液压蓄能器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104595257A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201510003341.9(22)申请日2015.01.06(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人王林翔吴庭陈惟峰(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司33100代理人王佳健(51)Int.Cl.F15B1/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称液压蓄能器(57)摘要本发明公开了一种液压蓄能器。它包括凸轮环、液压柱塞、吸油阀、排油阀和离合器，所述的凸轮环一侧设置有离合器，凸轮环内部有若干液压柱塞，液压柱塞中的柱塞顶部装有滚轮，滚轮设置在凸轮环内部的环形波浪状轨道被，凸轮环的转动形成柱塞的往复运动，在液压柱塞上开有吸油口和排油口；当柱塞向上运动时，液压缸内形成负压，油箱里的液压油通过吸油阀后经吸油口进入柱塞腔内，当柱塞向下运动时，将柱塞腔内液压油经排油口后通过排油阀压入蓄能器中。本发明利用液压形式进行储能，制动能量并没有转换到电能，而只是储存成液压能，效率要比现有的储能方式高。CN104595257ACN104595257A权利要求书1/1页1.液压蓄能器，包含凸轮环、液压柱塞、吸油阀、排油阀和离合器，其特征在于：所述的凸轮环一侧设置有离合器，凸轮环内部有若干液压柱塞，液压柱塞中的柱塞顶部装有滚轮，滚轮设置在凸轮环内部的环形波浪状轨道内，凸轮环的转动形成柱塞的往复运动，在液压柱塞上开有吸油口和排油口；当柱塞向上运动时，液压缸内形成负压，油箱里的液压油通过吸油阀后经吸油口进入柱塞腔内，当柱塞向下运动时，将柱塞腔内液压油经排油口后通过排油阀压入蓄能器中。2CN104595257A说明书1/3页液压蓄能器技术领域[0001]本发明涉及一种用于地铁制动能量回收的液压蓄能系统，更准确的说，涉及一种通过液压蓄能的方法实现地铁制动能量回收与再利用的液压控制系统。背景技术[0002]城市地铁作为一种越来越重要的交通工具，在未来的中国的各个城市都将会成为主流的交通工具。然而地铁不同于高铁动车，由于其站间距较短，列车启动、制动频繁；因而从能量互换的角度看，制动能量相当可观，如不考虑将制动能回收再利用，必将造成能源的巨大浪费。[0003]基于此，越来越多的工程技术人员开始研究如何实现地铁制动能量的回收与再利用。到目前为止，地铁制动能量回收的方案一般有以下几种方式：（1）电阻耗能型，这一方案是将电能转换为热能形式耗散，没有再利用过程，因而造成能源不必要的浪费，而且电阻散热会导致环境温度升高，因此需要增加相应的通风、制冷设备，这又增加了相应的电能消耗。（2）电容储能型，该方法是将制动能转化为电能储存在超级电容中，当列车启动或运行中有需要时，再释放出来。其主要缺点是能量密度低，因此，相同的能量就需要设置体积更加庞大的电容器组，且电容因频繁处于充放电状态而导致使用寿命短；（3）飞轮储能型，其基本原理和电容储能型的原理一样，但由于飞轮长时间处于高速旋转状态且飞轮质量也很大，故摩擦耗能问题严重，飞轮工作寿命短。（4）逆变回馈型，该方法是将制动产生的直流电逆变为工频交流电直接回馈至电网，但该技术复杂，设备投资很大，相关技术正处于研究阶段，并未成熟。[0004]由于上述各种制动能回收方法都需要将制动能转化为电能进行回收，再利用过程中又将电能转化为列车运动的机械能，这些能量转化及传动过程造成了很大的能量损失，因此这些方法的能量回收效率并不高。[0005]除了上述储能方法，另外一种蓄能方法就是将制动能直接转化为可控性较强的液压能，当需要再利用时，直接将液压能转化为机械能驱动列车行驶，如此便简化了能量转化过程，提高了能量利用效率。利用液压蓄能的方式进行制动能量回收在城市公交车上已经有了多的应用，但由于地铁体积重量大，制动能非常大，公交车液压蓄能方案并不适用于地铁这种大能量的回收场合。基于上述背景，本发明提出了一种应用于地铁制动能回收与再利用的液压蓄能系统。发明内容[0006]本发明提出了一种利用凸轮环和多个液压柱塞组合的装置来收集地铁制动能量的方案。[0007]本发明包含凸轮环、液压柱塞、吸油阀、排油阀和离合器，所述的凸轮环一侧设置有离合器，凸轮环内部有若干液压柱塞，液压柱塞中的柱塞顶部装有滚轮，滚轮设置在凸轮环内部的环形波浪状轨道内，凸轮环的转动形成柱塞的往复运动，在液压柱塞上开有吸油3CN104595257A说明书2/3页口和排油口；当柱塞向上运动时，液压缸内形成负压，油箱里的液压油通过吸油阀后经吸油口进入柱塞腔内，当柱塞向下运动时，将柱塞腔内液压油经排油口后通过排油阀压入蓄能器中本发明的基本原理是在制动时通过将凸轮环和车轴同步，将