閉式蓄能器與開(kāi)式蓄能器單位容積能量密度比較表1為四種典型儲(chǔ)能裝置的特征參數(shù)比較。由表1可見(jiàn)，開(kāi)式蓄能器的效率高于鉛酸電池，重量能量密度和容積能量密度已與鉛酸電池相當(dāng)，單位功率裝置成本與超級(jí)電容及高速飛輪相近，但單位能量裝置成本遠(yuǎn)低于其他三種儲(chǔ)能裝置，特別適用于大容量電能的儲(chǔ)能?？梢?jiàn)開(kāi)式蓄能器儲(chǔ)能是一種很有競(jìng)爭(zhēng)力的儲(chǔ)能技術(shù)，這一技術(shù)一旦推廣應(yīng)用，必將為液壓行業(yè)開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新興的龐大市場(chǎng)。

　　表1四種典型儲(chǔ)能裝置的特征參數(shù)比較鉛酸超級(jí)高速開(kāi)式蓄電池電容飛輪能器效率重量能量密容積能量密單位功率裝置成本/kW單位能量裝置成本可高達(dá)175kJ/L、重量能量密度可達(dá)220kJ/kg，幾乎為閉式蓄能器的40倍。同時(shí)由可見(jiàn)，等溫膨脹的開(kāi)式蓄能器能量密度要明顯高于絕熱膨脹的開(kāi)式蓄能器，約為2.53倍。

　　1閉式蓄能器與開(kāi)式蓄能器在液壓系統(tǒng)中常用的蓄能器為閉式蓄能器，其壓縮空氣腔是封閉的，腔室的容積隨氣壓高低而改變。

　　在中，蓄能器內(nèi)空氣由容積壓縮到R，壓力由A（通常為1個(gè)大氣壓）升高到則蓄能器內(nèi)壓縮空氣的壓縮能為AFEBGA面積，在常用閉式蓄能器排油終止時(shí)的壓力即蓄能器內(nèi)壓縮空氣釋放的壓縮能僅為FEBG面積，尚有AFG面積的能量沒(méi)有得到利用。為此閉式蓄能器的實(shí)際容積不僅包括油液的容積（F3-72），還要包括剩余壓縮空氣的容積R.閉式蓄能器與開(kāi)式蓄能器中壓縮空氣能量*近提出的所謂開(kāi)式蓄能器，是指蓄能器排油終止時(shí)的壓力近似為也就是蓄能器內(nèi)壓縮空氣的壓縮能（AFEBGA面積）幾乎全部得到利用，且開(kāi)式蓄能器的容積僅為油液容積（F，-F2），因此開(kāi)式蓄能器單位容積的儲(chǔ)能密度遠(yuǎn)高于閉式蓄能器，開(kāi)式蓄能器單位重量的儲(chǔ)能密度也遠(yuǎn)高于閉式蓄能器。

　　為閉式蓄能器與開(kāi)式蓄能器單位容積能量密度比較，目前常用的閉式蓄能器的容積能量密度僅為4.5kJ/L，重量密度僅為6.5kJ/kg.開(kāi)式蓄能器的容積能量密度遠(yuǎn)大于閉式蓄能器。蓄能器的壓力為35MPa計(jì)算，等溫膨脹的開(kāi)式蓄能器容積能量密度傳動(dòng)與控制方向教學(xué)與科研工作。

　?。?體劫；控刎液壓氣動(dòng)專(zhuān)利講壇（17）基于開(kāi)式蓄能器概念的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)張國(guó)賢（上海大學(xué)上海200444）張國(guó)賢：基于開(kāi)式蓄能器概念的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)第59頁(yè)2一個(gè)基于開(kāi)式蓄能器的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)專(zhuān)利為2011年的一個(gè)基于開(kāi)式蓄能器的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)明專(zhuān)利。

　　該系統(tǒng)有低壓氣-液缸005和三個(gè)高壓氣-液缸902、液壓泵/液壓馬達(dá)908、五個(gè)換向閥以及儲(chǔ)氣罐等構(gòu)成。

　　在儲(chǔ)能過(guò)程時(shí)，液壓泵908驅(qū)動(dòng)低壓氣-液缸005往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)換向閥912的控制，向三個(gè)高壓氣-液缸902輪流充壓，并由三個(gè)高壓氣-液缸902輪流作二次壓縮升壓，達(dá)到額定高壓。

　　在儲(chǔ)氣罐高壓空氣釋放能量時(shí)，通過(guò)換向閥的組合控制，先由三個(gè)高壓氣-液缸902輸出高壓油驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)908，當(dāng)儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣壓力下降到中低壓時(shí)，通過(guò)換向閥控制，由低壓氣-液缸005輸出高壓油，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)908繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　該發(fā)明專(zhuān)利的關(guān)鍵構(gòu)思包括開(kāi)式蓄能器的原理，還采用了二級(jí)壓縮/膨脹的方法，以其保證壓縮/膨脹過(guò)程為等溫過(guò)程，提高系統(tǒng)的效率。

　　另一種基于開(kāi)式蓄能器的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)該系統(tǒng)有液壓泵/液壓馬達(dá)2340、儲(chǔ)氣罐2310和2311、二只高壓氣-液缸2301和2302、二只低壓氣-液缸2303和2304、液壓增壓缸2305以及換向閥2341等組成。

　　在儲(chǔ)能過(guò)程時(shí)，液壓泵2340輸出通過(guò)換向閥2341驅(qū)動(dòng)增壓缸2305往復(fù)運(yùn)動(dòng)，輪流驅(qū)動(dòng)低壓氣-液缸2310和2311向高壓氣-液缸2301和2302充壓，增壓缸2305的輸出油液同時(shí)輪流驅(qū)動(dòng)高壓氣-液缸2301和2302，使低壓空氣進(jìn)一步壓縮為高壓氣體，向儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)能。

　　在儲(chǔ)氣罐高壓空氣釋放能量第階段，高壓壓縮空氣輪流驅(qū)動(dòng)高壓氣-液缸2301和2302向增壓缸2305輸出高壓油液，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)增壓缸2305往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其輸出高壓油液通過(guò)換向閥2341驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)。當(dāng)儲(chǔ)氣罐空氣下降為中低壓時(shí)，壓縮空氣輪流驅(qū)動(dòng)低壓氣-液缸2303和2304，由其輸出的中低壓油液進(jìn)入增壓缸2305增壓，其輸出的高壓油液通過(guò)換向閥2341驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)。

　　系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)思依舊包括開(kāi)式蓄能器的原理，還采用了二級(jí)壓縮/膨脹的方法，以其保證壓縮/膨脹過(guò)程為等溫過(guò)程，提高系統(tǒng)的效率。與方案相比，以更為緊湊的增壓缸2305替代了低壓氣-液缸005.另外控制也有所簡(jiǎn)化。

　　為該發(fā)明專(zhuān)利給出的另一種方案。

　?。ㄏ罗D(zhuǎn)第61頁(yè)）連續(xù)自動(dòng)式半自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)（尤其是結(jié)晶振蕩器）、焊機(jī)、證券印刷機(jī)、遠(yuǎn)/近海鉆井平臺(tái)、造船、水利工程建筑和攔河壩、冶金設(shè)備、高級(jí)汽車(chē)和飛機(jī)制造業(yè)的測(cè)試單元、模擬裝置、特殊交通工具、機(jī)器人等領(lǐng)域，另外，在沖壓設(shè)備和高電壓斷路器中可以放心使用漢臣Jlaenchei）放壓缸。特別局精度，超低摩祭，超局頻率（400H3，極低速度的液壓伺服缸是漢臣Jlaenchei）公司*具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。漢臣Jlaenchei）公司的兩款專(zhuān)利密封：servocop和servo-float，滿(mǎn)足了所有介于標(biāo)準(zhǔn)密封和靜態(tài)液壓軸承之間的應(yīng)用的需求。近年來(lái)，中國(guó)國(guó)內(nèi)冶金界引進(jìn)了不少德國(guó)SMSDemag；Waldrich的設(shè)備。在這些設(shè)備上，隨處均可看到漢臣（Haenchen）液壓缸的影子。目前中國(guó)國(guó)內(nèi)的用戶(hù)使用漢臣（Haenche）的servofloat產(chǎn)品，在他們的應(yīng)用中*高振動(dòng)頻率已達(dá)300Hz.漢臣haenche）公司的單出桿對(duì)稱(chēng)缸是目前世界上尚無(wú)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的高端產(chǎn)品。該產(chǎn)品以它杰出的性?xún)r(jià)比贏得了全球客戶(hù)的青睞?？罩锌蛙?chē)（Airbus）A340以及新的A380的地面動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)全部采用漢臣Jlaenchei）公司的單出桿對(duì)稱(chēng)缸及測(cè)試缸，其*大振幅已達(dá)6.5米。此外，漢臣Jlaenche）公司液壓缸還廣泛應(yīng)用于德國(guó)本土奔馳生產(chǎn)線(xiàn)、奧迪的車(chē)門(mén)折彎等領(lǐng)域，卓越的品質(zhì)毋庸置疑。漢臣haenche）檢測(cè)試驗(yàn)液壓缸不僅在航空工業(yè)中，而且在航天領(lǐng)域里都成功地得到應(yīng)用，取得了引人注目的，決定性的地位。

　　檢測(cè)與測(cè)試用裝置越來(lái)越多的成為工業(yè)生產(chǎn)的固定第61頁(yè)組合部分。交通工具的行駛安全性與機(jī)器的操作安全性的檢驗(yàn)，各種產(chǎn)品的功能可靠性的檢測(cè)，廢氣設(shè)備的檢測(cè)和氣囊的功能檢測(cè)等，均是漢臣Jlaenclie）檢測(cè)與測(cè)試用液壓缸的典型應(yīng)用領(lǐng)域。漢臣haenchen）檢測(cè)與測(cè)試液壓缸滿(mǎn)足*高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以用其安全可靠地實(shí)現(xiàn)調(diào)控的液壓驅(qū)動(dòng)。漢臣Jlaenche）將這要求視作己任，從而使其產(chǎn)品具有：摩擦力特別低；*佳的密封；優(yōu)異的響應(yīng)特性；極底的磨損；極快的活塞速度；極低的啟動(dòng)力；高疲勞強(qiáng)度；長(zhǎng)久的使用壽命；性?xún)r(jià)比更高。漢臣haenche）檢測(cè)與測(cè)試缸出色表現(xiàn)：力（在32MPa從2.6直到6001；動(dòng)力（高達(dá)4111/8可達(dá)10001的高頻率，高動(dòng)力響應(yīng)）；大小便小的安裝尺寸，面積比合理，行程與活塞直徑任意選擇）；工作無(wú)需漏油補(bǔ)償泵。

　　Haenchen高端密封動(dòng)態(tài)密封原理：環(huán)狀間隙密封是一種無(wú)接觸的密封，由于壓差關(guān)系，使油液通過(guò)較小的節(jié)流孔形成層很薄的油膜，從而替代普通密封件達(dá)到密封的效果，具有比靜壓支撐更高的性?xún)r(jià)比，由于有接觸的密封和防塵圈不承受壓力，活塞桿的導(dǎo)向采用對(duì)摩擦力優(yōu)化的導(dǎo)向元件，因此在整個(gè)壓力范圍內(nèi)的啟動(dòng)摩擦力非常小，由此保證了伺服液壓缸的高動(dòng)態(tài)性和高壽命等特性。

　　應(yīng)用領(lǐng)域：各種拉壓力試驗(yàn)機(jī)、多自由度搖擺臺(tái)、飛機(jī)和汽車(chē)及其零件動(dòng)態(tài)模擬。

　　漢臣（上海）液壓設(shè)備有限公司簡(jiǎn)介（上接第59頁(yè)）3本發(fā)明專(zhuān)利的不足之處本專(zhuān)利的不足之處是對(duì)如何保證空氣壓縮/膨脹的"等溫"條件，盡管提出了一些方案，但沒(méi)有提供更深入的定量分析方法，實(shí)際上當(dāng)壓縮比100以上時(shí)，例如將空氣從0.1MPa壓縮到3 0MPa，即壓縮比達(dá)到300時(shí)，按本專(zhuān)利僅靠氣-液缸外表面與環(huán)境對(duì)流換熱是難以滿(mǎn)足空氣壓縮/膨脹的"等溫"條件的。如何解決這一難題，將在后續(xù)文章中介紹。

　　從可見(jiàn)，即使無(wú)法滿(mǎn)足"等溫"條件，開(kāi)式蓄能器的容積能量密度也不會(huì)低于絕熱過(guò)程，因此依舊能取得比閉式蓄能器的容積能量密度高個(gè)數(shù)量級(jí)的良好效果。

　　注：有志于該類(lèi)產(chǎn)品二次創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的企業(yè)可與本刊編輯部聯(lián)系。