蓄能器的使用

蓄能器是液压系统中储存油液压力能的装置。

1．蓄能器的分类与结构、特点

蓄能器按产生液体压力的方式可分为充气式蓄能器、重力式蓄能器和弹簧式蓄能器。

1）充气式蓄能器

充气式蓄能器最为常用，它是利用气体的压缩和膨胀来储存、释放压力能。充气式蓄能器分为直接接触式和隔离式两种。直接接触式蓄能器，压缩空气直接与液压油接触，气体容易混入油液，影响工作的稳定性，适用于大流量的低压回路中。常用的隔离式蓄能器有活塞式和气囊式两种。

图6－2所示为气囊式蓄能器，气体一般用氮气。气囊3将液体和气体隔开，限位阀4允许液体进、出蓄能器，而防止气囊从油口挤出。充气阀1只在为气囊充气时打开，工作时该阀关闭。

图6－2 气囊式蓄能器

1—充气阀；2—壳体；

3—气囊；4—限位阀

气囊式蓄能器的特点是体积小、质量轻、反应灵敏，可吸收液压冲击和脉动。

气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下，以保证气囊的正常收缩。

2）重力式蓄能器

重力式蓄能器如图6－3所示，它是利用重物的垂直位置变化来储存、释放液压能，产生的压力取决于重物的质量和柱塞面积的大小。

重力式蓄能器的优点是在工作过程中，无论油液进出多少和快慢，均可获得恒定的液体压力，而且结构简单，工作可靠；缺点是体积大、惯性大、反应不灵敏，有摩擦损失。重力式蓄能器常用于固定设备（如轧钢设备）中做蓄能用。

图6－3 重力式蓄能器

图6－4 弹簧式蓄能器

3）弹簧式蓄能器

弹簧式蓄能器如图6－4所示，它由弹簧、活塞和壳体组成，是利用弹簧的压缩来储存能量。这种蓄能器产生的压力取决于弹簧的刚度和压缩量。

弹簧式蓄能器的特点是结构简单、容量小。这种蓄能器一般用于小流量、低压（p≤1．2MPa）、循环频率低的场合。

2．蓄能器的功用

泵的脉动流量会引起压力脉动，会使执行元件的运动速度不均匀，易产生振动、噪声等。在泵的出口处并联一个反应灵敏而惯性小的蓄能器，即可吸收流量和压力脉动，降低噪声。

1）做辅助动力源

某些液压系统的执行元件是间歇动作，总的工作时间很短，有些液压系统的执行元件虽然不是间歇动作，但在一个工作循环内（或一次行程内）的速度差别很大。在这种系统中设置蓄能器后，即可采用一个功率较小的泵，以减小主传动的功率。

2）做紧急动力源

对某些系统要求当泵发生故障或停电（对执行元件的供油突然中断）时，执行元件应继续完成必要的动作。例如，为了安全起见，液压缸的活塞杆必须缩到缸内，在这种场合下，需要有适当容量的蓄能器做紧急动力源。

3）补充泄漏和保持恒压

如遇到执行元件相当长时间不动作，且要保持恒定压力的系统，可用蓄能器1来补偿泄漏，从而使压力恒定；通过卸荷阀2使泵卸荷。蓄能器的应用如图6－5所示。

图6－5 蓄能器的应用

1—蓄能器；2—卸荷阀；3—单向阀

4）吸收液压冲击

由于换向阀突然换向，液压泵突然停车，执行元件的运动突然停止，甚至人为的需要执行元件紧急制动等原因，都会使管路内的液体流动发生急剧变化，而产生冲击压力（油击）。虽然系统中设有安全阀，但仍然难免产生压力的短时剧增和冲击。

这种冲击压力，往往会引起系统中的仪表、元件和密封装置发生故障甚至损坏或管道破裂，此外还会使系统产生明显的振动。若在控制阀或液压缸冲击源之前装设蓄能器，即可吸收和缓和这种冲击。

3．蓄能器的安装

蓄能器与管路之间应安装截止阀，以便充气检修；蓄能器与泵之间应安装单向阀，防止泵停车或卸载时，蓄能器的压力油倒流回泵内。安装在管路上的蓄能器必须用支架固定。

吸收冲击和压力脉动的蓄能器应尽可能安装在振源附近。