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有关蓄能器的含义、原理、分类和用途

发布人:圣帝斯

发布时间:2015/12/30

1.蓄能器的含义

蓄能器是液压气动系统中的一种能量储蓄装置。它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来,当系统需要的时,又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来,重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时,它可以吸收这部分的能量。保证整个系统压力正常。

2.蓄能器的原理

>蓄能器由油液部分和带有气密封件的气体部分组成,位于皮囊周围的油液与油液回路接通。当压力升高时油液进入蓄能器,气体被压缩,系统管路压力不再上升;当管路压力下降时压缩空气膨胀,将油液压入回路,从而减缓管路压力的下降。

3.蓄能器的分类

>蓄能器按加载方式可分为弹簧式、重锤式和气体式。

弹簧式

它依靠压缩弹簧把液压系统中的过剩压力能转化为弹簧势能存储起来,需要时释放出去。其结构简单,成本较低。但是因为弹簧伸缩量有限,而且弹簧的伸缩对压力变化不敏感,消振功能差,所以只适合小容量、低压系统(P≦1.0~1.2MPa),或者用作缓冲装置。

重锤式

它通过提升加载在密封活塞上的质量块把液压系统中的压力能转化为重力势能积蓄起来。其结构简单、压力稳定。缺点是安装局限性大,只能垂直安装;不易密封;质量块惯性大,不灵敏。这类蓄能器仅供暂存能量用。

这两种蓄能器因为其局限性已经很少采用。但值得注意的是,有些研究部门从经济角度考虑在这两种蓄能器的结构上做一些改进,在一定程度上克服了其缺点。比如国内某厂采用改进弹簧式蓄能器的结构。如图2所示,加大弹簧外径(大于液压腔直径)、限定弹簧行程(将弹簧最大载荷限定在许用极限载荷以内)的方法提高了蓄能器的工作压力和容量,降低了成本。

气体式

它以波义尔定律(PVn=K=常数)为基础,通过压缩气体完成能量转化,使用时首先向蓄能器充入预定压力的气体。当系统压力超过蓄能器内部压力时,油液压缩气体,将油液中的压力转化为气体内能;当系统压力低于蓄能器内部压力时,蓄能器中的油在高压气体的作用下流向外部系统,释放能量。选择适当的充气压力是这种蓄能器的关键。这类蓄能器按结构可分为管路消振器、气液直接接触式、活塞式、隔膜式、气囊式等。

4.蓄能器的用途

①当低速运动时载荷需要的流量小于液压泵流量,液压泵多余的流量储入蓄能器,当载荷要求流量大于液压泵流量时,液体从蓄能器放出来,以补液压泵流量之不足。

②当停机但仍需维持一定压力时,可以停止液压泵而由蓄能器补偿系统的泄漏,以保持系统的压力。蓄能器蓄能器也可用来吸收液压泵的压力脉动或吸收系统中产生的液压冲击压力。蓄能器中的压力可以用压缩气体、重锤或弹簧来产生,相应地蓄能器分为气体式、重锤式和弹簧式。气体式蓄能器中的气体与液体直接接触者,称为接触式,其结构简单,容量大,但液体中容易混入气体,常用于水压机上。气体与液体不接触的称为隔离式,常用皮囊和隔膜来隔离,皮囊体积变化量大,隔膜体积变化量小,常用于吸收压力脉动。重锤式容量较大,常用于轧机等系统中,供蓄能用。

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