基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液壓能量回收技術(shù)，尤其涉及一種將液壓能轉(zhuǎn)換成電能的集成式能量回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)領(lǐng)域存在較多可供回收再利用的液壓能量，比如海水淡化、合成氨等化工系統(tǒng)排出的廢液通常具有較高的余壓，又如液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中當(dāng)執(zhí)行器處于超越負(fù)載或制動(dòng)工況時(shí)會(huì)在負(fù)載腔產(chǎn)生高壓油液。能量回收是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的有效技術(shù)手段，常見(jiàn)的液壓能量回收方法有兩種，一種利用待回收的壓力能直接為泵輸出的液體增壓，從而減少系統(tǒng)的總能耗；另一種將待回收的壓力能轉(zhuǎn)換為電能后供給電網(wǎng)、電儲(chǔ)能元件或電氣設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)能量的二次利用。
[0003]對(duì)于上述第二種能量回收方法，目前通常采用液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)同軸連接組成能量回收裝置，這種安裝組合方式往往還需要聯(lián)軸器和支架，導(dǎo)致整個(gè)裝置的重量和占用空間均較大；聯(lián)軸器安裝過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)不同心情況，易于帶來(lái)振動(dòng)和噪聲；多對(duì)軸承支撐結(jié)構(gòu)和聯(lián)軸器傳動(dòng)降低了裝置整體的機(jī)械效率；加之伸出軸的存在，增加了外泄漏的可能性。針對(duì)以上問(wèn)題，有學(xué)者對(duì)液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的集成設(shè)計(jì)進(jìn)行了研宄，但現(xiàn)有方案主要是將液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子并排或嵌套安裝，并沒(méi)有在原理上做到液壓能到電能的直接轉(zhuǎn)換，在減小體積方面改進(jìn)有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置，它能直接將液壓能轉(zhuǎn)換為電能，結(jié)構(gòu)緊湊，功率密度高，可替代現(xiàn)有的由液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)組合的液壓能量回收裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置，包括殼體，在殼體的兩側(cè)分別固定設(shè)置左端蓋和右端蓋，貫穿殼體的旋轉(zhuǎn)軸與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)相連；在殼體內(nèi)設(shè)有空心圓柱型的缸體，缸體套裝在旋轉(zhuǎn)軸的外表面，缸體的右側(cè)緊貼配流盤(pán)，在缸體的左側(cè)設(shè)置斜盤(pán)；在缸體的外側(cè)固定設(shè)置由永磁體組成的Halbach陣列；在殼體的內(nèi)表面固定設(shè)置線圈，此線圈包圍在缸體的外部；在缸體內(nèi)設(shè)有N個(gè)貫穿缸體的柱塞孔，N為大于I的奇數(shù)，每個(gè)柱塞孔內(nèi)均設(shè)有與柱塞孔內(nèi)表面滑動(dòng)相連的柱塞；柱塞的頭部與滑靴轉(zhuǎn)動(dòng)相連，滑靴緊貼斜盤(pán)的斜面并沿著斜盤(pán)的斜面滑動(dòng)；通油接頭與右端蓋固定相連，通油接頭上設(shè)有進(jìn)油口和出油口，右端蓋內(nèi)設(shè)有進(jìn)油通道和進(jìn)油通道，配流盤(pán)上設(shè)有進(jìn)油窗口和出油窗口，通油接頭上的進(jìn)油口、右端蓋內(nèi)的進(jìn)油通道和配流盤(pán)上的進(jìn)油窗口依次相連通，通油接頭塊上的出油口、右端蓋內(nèi)的出油通道和配流盤(pán)上的出油窗口依次相連通。
[0006]作為本實(shí)用新型的基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置的進(jìn)一步改進(jìn):在左端蓋內(nèi)設(shè)有左軸承，在右端蓋內(nèi)設(shè)有右軸承，旋轉(zhuǎn)軸的左右兩端分別與左軸承和右軸承相連。
[0007]作為本實(shí)用新型的基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置的進(jìn)一步改進(jìn):柱塞的頭部與滑靴鉸接，滑靴的外表面與回程盤(pán)相連，球鉸與回程盤(pán)球面鉸接；在旋轉(zhuǎn)軸與缸體內(nèi)圈之間的間隙內(nèi)設(shè)置頂桿和回程彈簧，頂桿的兩端分別抵著回程彈簧和球鉸，從而使滑靴緊貼斜盤(pán)的斜面。
[0008]作為本實(shí)用新型的基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置的進(jìn)一步改進(jìn):在殼體上設(shè)有接線盒，線圈的導(dǎo)線引入至接線盒內(nèi)。
[0009]作為本實(shí)用新型的基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置的進(jìn)一步改進(jìn):斜盤(pán)和配流盤(pán)分別通過(guò)銷固定在左端蓋和右端蓋內(nèi)側(cè)。
[0010]作為本實(shí)用新型的基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置的進(jìn)一步改進(jìn):在殼體上設(shè)有泄油口。
[0011]本實(shí)用新型與【背景技術(shù)】相比，具有有益的效果是:
[0012]本實(shí)用新型將液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的功能高度融合為一體，可實(shí)現(xiàn)液壓能到電能的直接轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，而且可節(jié)約原材料，降低制造成本。本實(shí)用新型利用Halbach陣列的單側(cè)磁屏蔽性增大了氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度和裝置功率密度。本實(shí)用新型去掉了中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)和一對(duì)軸承，可提高機(jī)械效率；沒(méi)有伸出軸，密封可靠，減少了外泄漏途徑；安裝使用方便，振動(dòng)和噪聲小。本實(shí)用新型可用于替代現(xiàn)有的由液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)組合的液壓能量回收裝置，特別是應(yīng)用于安裝空間有限的移動(dòng)設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型的基于Halbach陣列的集成式液壓能量回收裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1中A-A的剖面圖；
[0016]圖3是一種Halbach陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、左端蓋，2、左軸承，3、螺釘，4、銷，5、接線盒，6、滑靴，7、回程盤(pán)，8、柱塞，9、Halbach陣列，10、彈簧座，11、墊圈，12、泄油口，13、銷，14、密封圈，15、右軸承，16、通油接頭，17、右端蓋，18、殼體，19、配流盤(pán)，20、擋圈，21、回程彈簧，22、頂桿，23、線圈，24、旋轉(zhuǎn)軸，25、缸體，26、球鉸，27、回程盤(pán)，28斜盤(pán)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1?圖2結(jié)合給出了一種柱塞式液壓能量回收裝置，包括殼體18，在殼體18的兩側(cè)分別固定設(shè)置左端蓋I和右端蓋17 ;在殼體18內(nèi)分別設(shè)有缸體25、旋轉(zhuǎn)軸24、斜盤(pán)28、配流盤(pán)19等。殼體18上設(shè)有接線盒5和泄油口 12。
[0019]左端蓋1、右端蓋17通過(guò)螺釘3與殼體18固定相連，在左端蓋1、右端蓋17與殼體18之間設(shè)置密封圈14。右端蓋17內(nèi)分別設(shè)有進(jìn)油通道和出油通道。在左端蓋I內(nèi)設(shè)有左軸承2，在右端蓋17內(nèi)設(shè)有右軸承15，貫穿殼體18的旋轉(zhuǎn)軸24的左端與左軸承2相連、右端與右軸承15相連；旋轉(zhuǎn)軸24的軸心線與殼體18的軸心線相重疊。
[0020]在殼體18內(nèi)設(shè)有呈空心圓柱型的缸體25，此缸體25套裝在旋轉(zhuǎn)軸24的外表面，缸體25與旋轉(zhuǎn)軸24通過(guò)花鍵固定相連；缸體25的內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)軸24的外表面保持一定的間隙。在缸體25的左側(cè)設(shè)置斜盤(pán)28，此斜盤(pán)28通過(guò)銷4與左端蓋I固定相連；在缸體25的右側(cè)設(shè)置配流盤(pán)19，此配流盤(pán)19通過(guò)銷13與右端蓋17固定相連，且配流盤(pán)19緊貼缸體25的右端面。配流盤(pán)19上分別設(shè)有進(jìn)油窗口和回油窗口。缸體的外側(cè)固定設(shè)置由永磁體組成的Halbach陣列9。
[0021]在缸體25內(nèi)均勻設(shè)置7個(gè)軸向貫穿缸體25的柱塞孔，在每個(gè)柱塞孔內(nèi)均設(shè)有一個(gè)可沿著柱塞孔內(nèi)表面左右滑動(dòng)的柱塞8。在每個(gè)柱塞8的球形的頭部與對(duì)應(yīng)的滑靴6上的球形凹部鉸接，回程盤(pán)27上均布7個(gè)圓孔，因此每個(gè)滑靴6的上端均套裝在回程盤(pán)27的圓孔內(nèi)，從而使滑靴6與回程盤(pán)27固定