本發(fā)明涉及氣壓增壓裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種蓄能增壓裝置。

背景技術(shù)：

液壓機(jī)械是一種以液體為工作介質(zhì)，用來傳遞能量以實現(xiàn)各種工藝的機(jī)器。其不僅可用于鍛壓成形，也可用于矯正、壓裝、打包、壓塊和壓板等，因此，液壓成形工藝在汽車、航空、航天和管道等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。眾所周知，液壓機(jī)械所用的液壓缸特點是作用力大，但動作速度慢，如果要加快其速度，則必須使用大容量的油泵，或采用多組油泵并聯(lián)的方式以提高對液壓機(jī)械的液壓缸的單位時間供油量，但這樣往往造成成本的大幅提高。因此，增壓器應(yīng)運(yùn)而生，可利用大面積活塞的低氣壓產(chǎn)生小面積活塞的高液壓，僅需要將工作系統(tǒng)內(nèi)壓縮空氣作為氣源即可。目前，傳統(tǒng)的氣壓增壓裝置單一的利用氣壓產(chǎn)生的推力來實現(xiàn)設(shè)備的增壓功能，具體地，首先氣體進(jìn)入第一間室，產(chǎn)生推力使活塞向第二間室移動，同時是固定在活塞上的活塞桿高壓油腔移動，將所述高壓油腔內(nèi)的液壓油推出所述高壓油腔，從而實現(xiàn)氣壓設(shè)備的增壓功能。這種動作方式，其氣體產(chǎn)生的推力與氣體壓強(qiáng)以及受力面積成正比例關(guān)系，傳統(tǒng)的增壓裝置為了保證一定的穩(wěn)定的氣體推力值，采取了增加活塞面積的方法。這種方法的缺點是所述設(shè)備體積大、成本高、能耗大、反應(yīng)速度慢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種蓄能增壓裝置，采用該裝置可以克服述設(shè)備體積大、成本高、能耗大、反應(yīng)速度慢的缺點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案，包括

缸體，缸體限定有蓄能腔，以及設(shè)置于蓄能腔的一端的推桿插孔；

高壓倉體，安裝于推桿插孔，且具有與推桿插孔同軸設(shè)置的高壓油腔；

活塞推桿，活塞推桿具有活塞和推桿；活塞可滑動地設(shè)置于蓄能腔內(nèi)，以將蓄能腔分割成處于活塞兩側(cè)的第一間室和第二間室，第二間室設(shè)置于第一間室與推桿插孔之間；推桿的一端設(shè)置于活塞，另一端插入推桿插孔；和

彈性蓄能裝置，彈性蓄能裝置設(shè)置于第一間室，以在第二間室接收氣體使活塞移動時，被活塞壓縮進(jìn)行蓄能，進(jìn)而在第一間室接收氣體時與進(jìn)入第一間室的氣體共同推動活塞，從而使推桿移動，將高壓油腔內(nèi)的液壓油推出高壓油腔；或彈性蓄能裝置設(shè)置于第二間室，以在第二間室接收氣體使活塞移動時，被活塞拉伸進(jìn)行蓄能。

進(jìn)一步地，缸體還限定有：

補(bǔ)油腔，推桿插孔位于補(bǔ)油腔和蓄能腔之間；和

補(bǔ)油通道，設(shè)置于蓄能腔與補(bǔ)油腔之間，配置成連通補(bǔ)油腔和推桿插孔；且補(bǔ)油通道的一個端口形成于推桿插孔的周壁上，以使推桿在移動的過程中導(dǎo)通或阻斷補(bǔ)油通道。

進(jìn)一步地，補(bǔ)油腔配置成儲存液壓油，以及接收氣體，以在補(bǔ)油通道導(dǎo)通時使補(bǔ)油腔內(nèi)的液壓油進(jìn)入高壓油腔。

進(jìn)一步地，缸體包括第一端蓋、第二端蓋、中間端蓋、第一氣缸套和第二氣缸套；

第一氣缸套設(shè)置于第一端蓋和中間端蓋之間，以限定出蓄能腔；第二氣缸套設(shè)置于第二端蓋和中間端蓋之間，以限定出補(bǔ)油腔；

第一端蓋內(nèi)設(shè)置有第一氣體通道；中間端蓋內(nèi)設(shè)置有第二氣體通道、推桿插孔和補(bǔ)油通道；第二端蓋內(nèi)設(shè)置有第三氣體通道。

進(jìn)一步地，彈性蓄能裝置與第一間室的周壁之間設(shè)置有墊套。

進(jìn)一步地，活塞的周壁上安裝有塞環(huán)和兩個導(dǎo)向帶，兩個導(dǎo)向帶設(shè)置于塞環(huán)的兩側(cè)。

進(jìn)一步地，高壓倉體的遠(yuǎn)離活塞推桿的一端設(shè)置有高壓油管接頭。

進(jìn)一步地，還包括電磁換向閥，其兩個閥口分別經(jīng)由管路與第一間室和第二間室連通。

進(jìn)一步地，彈性蓄能裝置為彈性元件。

本發(fā)明提供的蓄能增壓裝置因為具有彈性蓄能裝置，其能夠?qū)⒛芰績Υ嬖趶椈芍校鳛橐簤簷C(jī)械動作時的動力來源之一，使活塞推桿的活塞受到的推力等于彈性蓄能裝置的推力與進(jìn)入第一間室氣體的推力之和，可減小了約1/2的活塞面積及增壓器的體積，實現(xiàn)了體積小、反應(yīng)速度快的優(yōu)點。也就是說，本發(fā)明的蓄能增壓裝置實現(xiàn)了體積減小，對于氣流量的需求也隨之減小，降低了氣體填充時間及能耗，提升了反應(yīng)速度，與此同時，原材料成本投入與加工成本投入也隨蓄能增壓裝置體積減小而降低。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的蓄能增壓裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的蓄能增壓裝置330的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例還提供了一種用于植入物400的植入成型方法的蓄能增壓裝置330。該蓄能增壓裝置330包括缸體20、高壓倉體30和活塞推桿。缸體20限定有蓄能腔，以及設(shè)置于蓄能腔的一端的推桿插孔。高壓倉體30可安裝于推桿插孔，且具有與推桿插孔同軸設(shè)置的高壓油腔。高壓倉體30的遠(yuǎn)離活塞推桿的一端設(shè)置有高壓油管接頭60，以用于輸出液壓油?；钊茥U具有活塞41和推桿42；活塞41可滑動地設(shè)置于蓄能腔內(nèi)，以將蓄能腔分割成處于活塞41兩側(cè)的第一間室21和第二間室22，第二間室22設(shè)置于第一間室21與推桿插孔之間；推桿42的一端設(shè)置于活塞41，另一端插入推桿插孔。

特別地，該蓄能增壓裝置330還包括彈性蓄能裝置50。在一些實施方式中，彈性蓄能裝置50設(shè)置于第一間室21，以在第二間室22接收氣體使活塞41移動時，被活塞41壓縮進(jìn)行蓄能，進(jìn)而在第一間室21接收氣體時與進(jìn)入第一間室21的氣體共同推動活塞41，從而使推桿42移動，將高壓油腔內(nèi)的液壓油推出高壓油腔。在一些替代性實施方式中，彈性蓄能裝置50設(shè)置于第二間室22，以在第二間室22接收氣體使活塞41移動時，被活塞41拉伸進(jìn)行蓄能。

為了使蓄能增壓裝置330的結(jié)構(gòu)更加緊湊以及便于向高壓油腔補(bǔ)充液壓油，缸體20還限定有補(bǔ)油腔23和補(bǔ)油通道。推桿插孔位于補(bǔ)油腔23和蓄能腔之間。補(bǔ)油通道設(shè)置于蓄能腔與補(bǔ)油腔23之間，配置成連通補(bǔ)油腔23和推桿插孔。補(bǔ)油通道的一個端口形成于推桿插孔的周壁上，以使推桿42在移動的過程中導(dǎo)通或阻斷補(bǔ)油通道。也就是說，推桿42此時可相當(dāng)于一閥芯，可露出補(bǔ)油通道的上述一個端口或覆蓋該端口，從而實現(xiàn)導(dǎo)通或阻斷補(bǔ)油通道。

進(jìn)一步地，補(bǔ)油腔23配置成儲存液壓油，以及接收氣體，以在補(bǔ)油通道導(dǎo)通時使補(bǔ)油腔23內(nèi)的液壓油進(jìn)入高壓油腔。

在本發(fā)明的一些實施例中，缸體20包括第一端蓋24、第二端蓋25、中間端蓋26、第一氣缸套27和第二氣缸套28。第一氣缸套27設(shè)置于第一端蓋24和中間端蓋26之間，以限定出蓄能腔。第二氣缸套28設(shè)置于第二端蓋25和中間端蓋26之間，以限定出補(bǔ)油腔23。第一端蓋24內(nèi)設(shè)置有第一氣體通道；中間端蓋26內(nèi)設(shè)置有第二氣體通道、推桿插孔和補(bǔ)油通道；第二端蓋25內(nèi)設(shè)置有第三氣體通道。第一氣體通道、第二氣體通道、第三氣體通道均也可被稱為氣孔。進(jìn)一步地，彈性蓄能裝置50與第一間室21的周壁之間設(shè)置有墊套51。第一端蓋24和第一氣缸套27之間可設(shè)置有密封圈，第一氣缸套27和中間端蓋26之間設(shè)置有密封圈。推桿插孔內(nèi)設(shè)置有兩個環(huán)形凹槽，兩個環(huán)形凹槽處于補(bǔ)油通道的形成于推桿插孔的周壁的端口的兩側(cè)，每個環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)置有密封圈。活塞41的周壁上安裝有塞環(huán)和兩個導(dǎo)向帶，兩個導(dǎo)向帶設(shè)置于塞環(huán)的兩側(cè)。

在本發(fā)明的一些實施例中，蓄能增壓裝置330還包括電磁換向閥70，其兩個閥口分別經(jīng)由管路與第一間室21和第二間室22連通。電磁換向閥70可為控制氣源進(jìn)出第一間室21和/或第二間室22的時機(jī)。進(jìn)一步地，彈性蓄能裝置50為彈性元件，如彈簧，設(shè)置于第一間室21。

第一間室21也可被稱為a腔，第二間室22也可被稱為b腔，以便于描述。本發(fā)明實施例的蓄能增壓裝置330的工作原理可為：彈簧首先被預(yù)壓在蓄能腔內(nèi)，此時，彈簧存在一個彈力：fn1＝k*n1，k為彈性系數(shù)，n1為彈簧形變量。進(jìn)入蓄壓補(bǔ)油狀態(tài)，可通過進(jìn)入第二間室22的氣體產(chǎn)生的推力，繼續(xù)預(yù)壓彈簧，使能量儲存的第一間室21的彈簧之中，此時，彈簧存在彈力：fn2＝k*n2，n2為彈簧形變量。由于彈簧繼續(xù)被預(yù)壓的推力來自于第二間室22氣體產(chǎn)生的推力，而氣體的推力是一定的(活塞41面積與輸入氣壓壓力的大小決定氣體產(chǎn)生的推力的大小)，所以，彈簧在被預(yù)壓的過程中存在一個最大彈力，我們假定彈簧產(chǎn)生的最大彈力等于第二間室22氣體產(chǎn)生的推力：fn2max＝fb推，fn2max＝k*n2max，n2max為彈簧最大形變量，fb推為第二間室22氣體產(chǎn)生的推力。

考慮到其它因素：如摩擦力的存在等，經(jīng)過試驗，為了確保彈簧能夠被預(yù)壓到所需要的距離，實現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定性，在確定彈簧規(guī)格時，我們確定了一個力的安全值f安，確保彈簧被預(yù)壓能夠達(dá)到我們的要求：fb推＝fn2max+f安。進(jìn)入增壓狀態(tài)，第二間室22泄壓的同時，彈簧瞬間釋放推力，推動活塞41向前，與此同時，進(jìn)氣填充第一間室21推動活塞41，此時，活塞41的推力等于彈簧推力與第一間室21氣體推力的總和：f活塞41推＝f彈簧推+fa推。

也就是說，在蓄能增壓裝置330增壓過程中，彈性蓄能裝置50釋放蓄壓的能量，承擔(dān)一部分原本屬于氣壓填充第一間室21產(chǎn)生的推力；更進(jìn)一步地說，通過第二間室22氣體產(chǎn)生的推力預(yù)壓彈性蓄能裝置50，使力先儲存到第一間室21作為第一間室21作動時的推力來源之一，從而使第一間室21動作時的總推力為：第二間室22預(yù)壓彈性蓄能裝置50的推力加上第一間室21氣壓推動活塞41的推力兩力之和。

第二間室22可通過電磁換向閥70控制氣源進(jìn)出時機(jī)，控制第二間室22氣體填充時機(jī)，氣體填充第二間室22，可供應(yīng)4.5kg/cm²至6kg/cm²的壓力，推動活塞41預(yù)壓彈性蓄能裝置50向第一間室21滑動，完成彈性蓄能裝置50蓄壓動作。第一間室21可通過電磁換向閥70控制氣源進(jìn)出時機(jī)，控制第一間室21氣體填充時機(jī)，可供應(yīng)4.5kg/cm²至6kg/cm²的壓力，同時彈性蓄能裝置50釋放，產(chǎn)生推力，共同推動活塞41向第二間室22滑動。

補(bǔ)油腔23直接連接氣源，可在活塞推桿運(yùn)行過程中，一直保持與輸出氣壓相等的壓力，確保補(bǔ)油腔23容載的液壓油可以在補(bǔ)油腔23中氣壓壓力的擠壓下，根據(jù)需要隨時通過補(bǔ)油通道進(jìn)入高壓油腔。

當(dāng)電磁換向閥70控制氣源進(jìn)入第二間室22，供應(yīng)第二間室224.5kg/cm²至6kg/cm²的壓力，推動活塞41向第一間室21滑動，利用活塞41預(yù)壓彈簧，實現(xiàn)彈簧預(yù)壓動作；與此同時，直接進(jìn)入補(bǔ)油腔23的氣源在推桿42滑動離開高壓油腔后，擠壓補(bǔ)油腔23中的液壓油通過補(bǔ)油通道進(jìn)入高壓油腔，以完成補(bǔ)油動作。上述彈簧預(yù)壓動作與補(bǔ)油動作完成時，電磁換向閥70氣源轉(zhuǎn)向，通過氣管進(jìn)入第一間室21，供應(yīng)4.5kg/cm²至6kg/cm²的壓力，與此同時，第二間室22內(nèi)氣體通過其進(jìn)氣管路泄壓排氣，同時，彈性蓄能裝置50瞬間釋放預(yù)壓的能量，與第一間室21填充的氣體產(chǎn)生的壓力一起推動活塞41向第二間室22滑動，同時，推桿42進(jìn)入高壓油腔，實現(xiàn)增壓動作。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。