液壓蓄能器是儲存能量的一種裝置。在蓄能器中,儲存的能量以壓縮氣體、壓縮彈簧或提升的載荷形式儲存,施力于相對不可壓縮的流體。
蓄能器在流體動(dòng)力系統中非常有用,它用來(lái)儲存能量、消除脈沖。它們可以用在液壓系統中,通過(guò)補充泵的流體,來(lái)減小流體泵的規格。這是通過(guò)在低需求階段,儲存泵里的能量完成的。他們可以作為波動(dòng)和脈沖的減緩和吸收器。他們可以緩沖捶擊, 在液壓回路中減少由于動(dòng)力氣缸的突然啟動(dòng)或停止所引起的振動(dòng)。當液體受溫度升高和下降的影響時(shí),蓄能器可以在液壓系統中用來(lái)穩定壓力變化。
一、蓄能器的工作原理
液體在壓力作用下,體積的變化(在溫度不變的情況下)非常的微小,所以如果沒(méi)有動(dòng)力源(也就是高壓液體的補充),液體的壓力會(huì )迅速降低。
而氣體的彈性則要大得多,因為氣體是可壓縮的,在有較大的體積變化情況下,氣體仍然有可能保持相對高的壓力。因此,蓄能器在進(jìn)行液壓系統的液壓油補充時(shí),液體的體積已經(jīng)變化的情況下,高壓的氣體可以繼續維持液壓油的壓力,而不至于由于液壓油的補充,容器內的液壓油體積變小,導致液壓油的迅速失壓。
至于氮氣,主要的原因是氮氣性質(zhì)穩定,不具有氧化或者還原的性能,這個(gè)對于液壓油性能的保持來(lái)說(shuō)非常有好處,不至于引起液壓油的氧化/還原變性!
氮氣是預充壓力,被裝在蓄能器的氣囊中,與液壓油是隔開(kāi)的!當你往蓄能器中充液壓油時(shí),由于氮氣囊對液壓油的壓力作用,即液壓油的壓力等于氮氣壓力,隨著(zhù)液壓油的沖入,氮氣囊被壓縮,氮氣壓力增大,液壓油的壓力跟隨增大,直到液壓油充到設定的壓力!
蓄能器的作用就是提供一定壓力的液壓油,這個(gè)壓力液壓油就是靠氮氣的作用力產(chǎn)生的!
二、蓄能器的主要作用
1、作輔助電源
某些液壓系統的執行元件是間歇動(dòng)作,總的工作時(shí)間很短,有些液壓系統的執行元件雖然不是間歇動(dòng)作,但在一個(gè)工作循環(huán)內(或一次行程內)速度差別很大。在這種系統中設置蓄能器后,即可采用一個(gè)功率較小的泵,以減小主傳動(dòng)的功率,使整個(gè)液壓系統的尺寸小、重量輕、價(jià)格便宜。
2、作緊急動(dòng)力源
對某些系統要求當泵發(fā)生故障或停電(對執行元件的供油突然中斷)時(shí),執行元件應繼續完成必要的動(dòng)作。例如為了安全起見(jiàn),液壓缸的活塞桿必須內縮到缸內。在這種場(chǎng)合下,需要有適當容量的蓄能器作緊急動(dòng)力源。
3、補充泄漏和保持恒壓
對于執行元件長(cháng)時(shí)間不動(dòng)作,而要保持恒定壓力的系統,可用蓄能器來(lái)補償泄漏,從而使壓力恒定。
4、吸收液壓沖擊
由于換向閥突然換向,液壓泵突然停車(chē),執行元件的運動(dòng)突然停止,甚至人為的需要執行元件緊急制動(dòng)等原因,都會(huì )使管路內的液體流動(dòng)發(fā)生急劇變化,而產(chǎn)生沖擊壓力(油擊)。雖然系統中設有安全閥,但仍然難免產(chǎn)生壓力的短時(shí)劇增和沖擊。這種沖擊壓力,往往引起系統中的儀表、元件和密封裝置發(fā)生故障甚至損壞或者管道破裂,此外還會(huì )使系統產(chǎn)生明顯的振動(dòng)。若在控制閥或液壓缸沖擊源之前裝設蓄能器,即可吸收和緩和這種沖擊。
5、吸收脈動(dòng)、降低噪聲
泵的脈動(dòng)流量會(huì )引起壓力脈動(dòng),使執行元件的運動(dòng)速度不均勻,產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等。在泵的出口處并聯(lián)一個(gè)反應靈敏而慣性小的蓄能器,即可吸收流量和壓力的脈動(dòng),降低噪聲。