液壓蓄能器的分（fèn）類及作用

　　液壓蓄能器的分類及作用

　　液壓蓄能器是液壓氣動係統中的一種能量儲蓄裝置。它在適當的（de）時機將係統中的能量轉變為壓縮能或位（wèi）能儲存起來，當係統需要時，又將壓（yā）縮能或位能轉變為液壓或氣壓等能而釋放出（chū）來，重（chóng）新補供給係統。當係統瞬間壓力增大時，它可以吸收這部分（fèn）的（de）能量，以保證整個係統壓力正常。

　　原理

　　液壓油是不可壓縮（suō）液體，因此利用液（yè）壓油是無法蓄積壓力（lì）能的，必須依靠其他介質來轉（zhuǎn）換、蓄積壓力能。例如，利用氣體(氮氣（qì）)的可壓縮性質研製的（de）皮囊式充氣蓄能器就是一種蓄積液壓油的裝置（zhì）。皮囊式（shì）蓄能器由油液部分和帶有氣密封件的氣體部分組成，位於皮囊周圍的油液與油液回（huí）路接通。當壓力升（shēng）高時（shí）油液進（jìn）入蓄能器，氣體被壓縮（suō），直到係統管路壓力不再上升;當管路壓力下降時壓（yā）縮空氣膨脹，將油液壓（yā）入回路，從而減緩管路壓力的下降（jiàng）。

　　分（fèn）類

　　蓄能器（qì）按加載方式可分為彈簧式和活塞式兩種。

　　液壓蓄能器（qì）彈簧式（shì）

　　它依靠壓縮彈簧把液壓係統中（zhōng）的過剩壓力（lì）能轉（zhuǎn）化（huà）為彈簧勢能存儲（chǔ）起（qǐ）來，需要時釋放出去。其結構簡（jiǎn）單，成本較低。但是因為彈簧伸縮量有限，而且彈簧的（de）伸縮對壓力（lì）變化不（bú）敏（mǐn）感，消振功能差，所以隻適合小容量、低壓係統(P≦1.0～1.2MPa)，或者用作緩衝（chōng）裝置。

　　液壓蓄能器活（huó）塞式

　　它通過提升加載在密封活塞上的質量塊把液（yè）壓係統（tǒng）中的壓力能轉化為（wéi）重力勢能積蓄起來。其結構簡單、壓力穩定。缺（quē）點（diǎn）是安裝局限性大，隻能垂直安裝;不易密封;質量塊慣性大，不靈敏。這類蓄能器僅供暫存能量用。

　　這兩種（zhǒng）蓄能器因為其局限性已（yǐ）經很少采用。但值得注意的是，有（yǒu）些研究（jiū）部門從經濟角度考慮在這兩種蓄能器（qì）的結構上做一（yī）些（xiē）改進（jìn），在一定程度上克服了其缺（quē）點。比如國內某廠采用改進彈簧式蓄能器的結構。如圖2所示，加大彈簧外徑(大（dà）於液壓腔直徑)、限定彈簧行程(將彈簧最大載荷限定在許用（yòng）極限載荷以內)的方法提高（gāo）了蓄能器的（de）工作壓力和容量，降低了成本。

　　液壓蓄能器氣體式

　　它以波義爾定律(PVn=K=常數)為基礎，通過壓縮氣體完成能量轉化，使用時首先向蓄能器充入預定壓力的氣體。當係統壓力超（chāo）過蓄能器內部壓力時，油液（yè）壓縮氣體，將油液中的壓力轉化為氣體內能;當（dāng）係統壓力低於（yú）蓄能器（qì）內部壓力時，液壓蓄能器中的油在高壓（yā）氣體的作用下流向外部係統，釋放能量。選擇（zé）適當的充氣壓力是這種（zhǒng）蓄能器的關鍵。這類蓄能器（qì）按結構可分為管（guǎn）路消（xiāo）振器（qì）、氣液直接接觸式、活（huó）塞式（shì）、隔膜式、氣囊式等。

　　用途

　　液壓蓄能器有兩種用途。①當低速運動時載荷需要的流量小於液壓泵流（liú）量，液壓泵多餘的流量儲入（rù）蓄（xù）能器，當載荷要求流量大於液壓泵流量時，液體從（cóng）蓄能器放出來，以補液壓泵流量之不足。②當停機但仍需維持一定壓（yā）力時，可以（yǐ）停止（zhǐ）液壓泵而（ér）由蓄能器補償（cháng）係統的泄漏，以保持係統的壓力。

　　液壓蓄能器也可用來吸收（shōu）液壓泵的壓力脈動或吸收（shōu）係統中產生（shēng）的液壓衝擊壓力。蓄能器中的壓力可以用（yòng）壓縮（suō）氣（qì）體、重（chóng）錘或彈簧來（lái）產生，相應地蓄能器分為氣體式、重錘式和彈簧式。氣體式蓄能器中的氣體與液體（tǐ）直接接觸者，稱為接（jiē）觸式，其結構簡單，容量大（dà），但液體中容易混入氣體，常用於水壓機上。氣體與液體不接觸的稱為隔離式，常用皮囊和隔（gé）膜來隔離，皮囊體積變化（huà）量大，隔膜體積變化量小，常用於吸收壓力脈動。重錘式容量較大，常用（yòng）於軋機等係統中，供蓄能用。

　　分類功（gōng）用

　　液壓蓄（xù）能器的種類主要分為：彈簧式和充氣式（shì）。蓄能器的功用(1)短期大量供油(2)係統保壓3)應急能源(4)緩和衝擊（jī）壓（yā）力(5)吸收脈動（dòng）壓力蓄能器的功能主要分為存儲能量、吸收液壓衝擊、消除脈動和回收能（néng）量四大類。

　　第一類：存儲能量。這一類功用在實際（jì）使（shǐ）用中又（yòu）可細分為：①作輔（fǔ）助動力源，減小裝機容量;②補償（cháng）泄漏;③作熱膨脹補償;④作緊急動力源;⑤構成（chéng）恒壓油源。

　　第二（èr）類：吸（xī）收液壓（yā）衝擊。換向閥突然換（huàn）向（xiàng）、執行元件運動的突然停止都會在液壓係統中產生壓力衝擊，使係統壓力在短時間內快速升高，造成儀表、元件和（hé）密封裝置的損壞，並產生振動和噪聲。為保（bǎo）證吸收（shōu）效果，蓄能（néng）器應設置在衝擊點附近，所以蓄能器一般（bān）裝設在控製閥或液壓缸等衝擊源之（zhī）前，可以很好地吸（xī）收和緩衝（chōng）液壓衝擊。

　　第三類（lèi）：消除脈動、降低噪聲。對於采用柱塞泵且（qiě）其柱塞數（shù）較少的液壓（yā）係統（tǒng），泵流量（liàng）周期變化使係統產生振動。裝設蓄能器，可以大量吸收脈動壓力和流量中（zhōng）的能量，在流量（liàng）脈動的一個周期內。瞬時流量高於（yú）平均（jun1）流量的部分油液（yè）被蓄能器吸收，低於平均流量部分由蓄能器補充（chōng），這（zhè）就吸收了脈動中的（de）能量，降低（dī）了脈動，減小了對敏感儀器和設備的損壞程茺。

　　第四類：回收能量。用蓄（xù）能（néng）器回收能量是目（mù）研究較多的（de）一個領域。能量回收可以（yǐ）提高能量利（lì）用率，是節能的一個（gè）重要途徑。蓄能器因為可以暫存能量，所以（yǐ）可以用來回收多種（zhǒng）功能、位置勢能。這方麵的主要研究有：①回（huí）收車輛製動（dòng）能量;②回收工程機械動臂機構位能;③回收（shōu）液壓挖掘機轉台製動能（néng）量;④回收石油修井機及鑽機管（guǎn）下落重力勢能;⑤回收電（diàn）梯（tī）下行重力勢能。

　　使用維修

　　液壓蓄能器的（de）使用維修主要包括蓄能器（qì）的安裝維護、故障診斷與排除及修理等。蓄能器的安裝包括安裝前的檢查、安裝、充氮等。正確的安裝固定與充氣，是蓄能器正常運行、發揮應有作用的重要條件（jiàn）。參數的測量與各類工具儀表的正確使用不可忽略。

　　液壓蓄能器在使（shǐ）用過程中防泄漏，要定期對氣囊（náng）進行氣密性（xìng）檢（jiǎn）查及其他方麵的檢查。因此，日常檢查與維護保養不可少。日常檢查即（jí）用目視、聽覺和（hé）手摸及儀表等簡（jiǎn）單的方（fāng）法進行外觀及狀態的檢查，檢查時既要檢查局部也要注意設備整體。在檢查中發（fā）現的異常情況，對妨礙蓄能器繼續工作的應作應急處理;對其他的則（zé）應仔（zǎi）細雨（yǔ）觀察並（bìng）記錄，到定期維護時予以解決。一些（xiē）損壞（huài）的零部件也需要及時（shí）更換。主動（dòng）維護（hù）是（shì）繼故障維修、預防維修（xiū）、狀態維修後，國際上來提出的一（yī）種新的設備管理理論（lùn）。它的定義是（shì）：對導致設備損壞的根源性參數（shù）進行修複，從而有效地防止失效的發生（shēng），延長設備的使用壽（shòu）命。主動維護是在設備磨損之前針對其根源問題采取的措施，有（yǒu）效地控製磨損及失效的發生，從而大幅度地延長修理周期。主動維（wéi）護不（bú）但為液壓設備（bèi）與元（yuán）件可造（zào）運行提（tí）供保障，同時可大幅度降低維修成本。

　　液壓蓄能器在液（yè）壓係統中（zhōng）屬於危險部件，所以在操作過程中要特別注意（yì）安全。蓄能器（qì）故障診斷與排除，既包括蓄能器本身故障的診斷與排（pái）除（chú），又涉（shè）及蓄（xù）能器所在液壓（yā）係統的故障診（zhěn）斷與排除，兩者之間相（xiàng）互交織。故障診斷的主要工（gōng）作內容有：①判定故（gù）障（zhàng）的性質與嚴重程度。根據現場狀況，判斷是否存在故障，是什麽性質的問題(壓力、速（sù）度、動作還是（shì）其他（tā）)，問（wèn）題的嚴重程度(正常、輕（qīng）微故障、一般故障、還是嚴重（chóng）故障)。②查找（zhǎo）失效元件及（jí）失（shī）效位置。根據症狀及相關信息，找出故障點，以便（biàn）進（jìn）一步排除故障，這裏主要弄清“問題出在何處”。③進一步查找引起故障的初始原因。如液壓油汙染，元件可靠性低，環境（jìng）因（yīn）素（sù）不合（hé）要求等。這裏主（zhǔ）要弄清故障的外部原因。④機理分析（xī）。對故障的因果關係（xì）鏈進行深入地分（fèn）析與（yǔ）探討，弄清問題產（chǎn）生的來龍去（qù）脈。⑤預測故障（zhàng）發（fā）展趨向。根據係統磨損劣化的現狀及（jí）速度、元件使用壽命的理論與經驗數據，預測蓄能器或液壓係統將來的（de）狀況。分析、對（duì）比、統計、歸納與綜合，找出規律。

　　液壓蓄能（néng）器充氣：蓄能器補充氮氣通常有兩種方（fāng）式：1，當蓄能器使用壓力低於8MPa時可通過氮氣瓶和充氮工具來（lái）補充氮氣，將充氮工具一端（duān）與氮氣瓶相連，另一端與蓄能器相（xiàng）連，打開氮氣瓶閥門即可完成充氣。2，當蓄能器使（shǐ）用壓力（lì）高於8MPa時，通過氮氣瓶和充氮工具已無法完成充氣，在這種情（qíng）況下可用充氮車，充工具，氮氣瓶三者配合使用來給蓄能器補充氮氣。首先用高壓軟（ruǎn）管（guǎn）將氮氣（qì）瓶和充氮車進氣口（kǒu）連接（jiē）起來，充氮（dàn）車（chē）出氣口通過（guò）充氮工具與蓄能器進氣口（kǒu）連接起來，在（zài）充氮車上設定好輸出壓力，然後打開氮氣瓶閥門，充氮車接上（shàng）電源，打開充氮車開機旋鈕即（jí）可完成充氣。