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1、蓄能器的基本功能蓄能器的基本功能 蓄能器的功用主要分为存储能量、吸收液压冲击、消除脉动和回收能量等。2.1存储能量 这一类功用主要应用蓄能器能够较大量存储能量的功能。在实际使用中又可细分为作辅助动力源、减小装机容量、补偿泄漏、作紧急动力源以及构成恒压油源等。2.1.1作辅助动力源 典型液压源回路见图2-1,带蓄能器的液压源回路见图2-2。 图2-1 一般液压源回路 图2-2 带蓄能器的液压源回路 两种回路从表面看仅为是否有蓄能器的差别,两种回路的性能差别却非常大。蓄能器作为能量储存装置在液压源回路中出现,其主要用途是作为辅助油源,该回路
2、经常在间歇性操作工况的液压系统中被采用。液压源回路中安装蓄能装置,在减小液压泵的驱动功率、节约能源、降低噪声、消除肪动、降低设备运行成本等方面效果非常明显；另一方面还可以提高液压系统的安全性和可靠性,一旦发生故障或停电时,还可以作为应急动力源,促使主机恢复到安全状态,避免重大事故的发生。 这类回路在液压系统工作时能补充油量,减少液压油泵供油,降低电机功率,减少液压系统尺寸及重量,节约投资。常用于间歇动作,且工作时间很短；或在一个工作循环中速度差别很大,要求瞬间补充大量液压油的场合。 典型辅助能源回路如图2-3所示。液压机液压系统中当模具接触工作慢进及
3、保压时,部分液压油储入蓄能器；而在冲模快速向工件移动及快速退回时,蓄能器与泵同时供油,使液压缸快速动作。 对于图2-4所示的回路,调节节流阀,可以控制油缸运动速度,低速时系统压力波动很小,油泵保持卸荷状态,由蓄能器提供压力油,蓄能器成为动力源,驱动油缸运动。 图2-4蓄能器为动力源的回路 图2-5所示的回路设置大小两个蓄能器,可以完成高、低压两个泵的功能。快进时,油泵和大蓄能器一起供油。当移动件碰上快速开关A时二位二通阀动作,接通小蓄能器的回路,此时,小蓄能器的压力大于大蓄能器的压力,故单向阀B截止,油泵和大蓄能器的油过不来,由快进转为工作进给,同
4、时,油泵向大蓄能器充油。如果工作进给时间比蓄能器充油时间长,应用卸荷阀使油泵卸荷。 【例2-1】某轧钢厂实际年轧制能力大大超出了当初的年设计能力,年轧制能力的大大提高,导致轧制速度的提高。液压系统如图2-6所示。液压缸是其执行机构,由于轧制速度的提高,液压缸在同一时间内所需的液压油就更多,液压泵长时间处于超负荷状态,导致能耗增加,液压泵发热过高而损坏。同时,液压泵输出的液压油油温上升,密封件老化加快,极易泄漏,从而要求停机处理。当液压泵供油不足时,一组蓄能器就向系统供油,但是还不能满足系统供油需要时,蓄能器皮囊就极易破裂,对管路的冲击就会加大。 如果
5、对恒压变量泵进行改造,加大其流量,那么液压泵的驱动电机也要重新进行匹配,再加上泵站内设备布置、空间布局也要重新考虑。通过对液压系统的分析、比较,提出了一种代价最小,最切实可行的方法,就是加大蓄能器容量,经过比较选用了德国的HYDAC蓄能器。 改造完成后,用于主机生产,无需更换蓄能器皮囊。降低了工人的劳动强度,又降低了成本,提高了生产效益。图2-6液压系统原理图1—液压泵；2—单向阀；3—蓄能器；4—过滤器；5—伺服阀；6—液压缸 2.1.2保持恒压 某些液压执行元件工作中要求在一定的工作压力下长时间保持不动,这时如果启动液压泵来补充泄漏以保持恒压是
6、不经济的,而采用蓄能器则是最经济有效的。液压系统泄漏（内漏）时,蓄能器能向系统中补充供油,使系统压力保持恒定。常用于执行元件长时间不动作,并要求系统压力恒定的场合。 保压回路如图2-7所示,液压夹紧系统中二位四通阀左位接入,工件夹紧,油压升高,通过顺序阀1、二位二通阀2、溢流阀3使油泵卸荷,利用蓄能器供油,保持恒压。图2-7保压回路1—顺序阀；2—二位二通阀；3—溢流阀 【例2-2】在风力发电机液压系统中,蓄能器用于降低液压泵启动频率。由于液压泵采用间歇工作制,当液压泵停止工作,而系统需要保压时,系统会有不同程度的内泄。使用蓄能器后就可通过释放蓄能器
7、中储存的压力油来补偿系统的泄漏,使液压系统的压力基本维持恒定,这样就降低了液压泵的启动频率。在仅有一个失效制动类型执行机构的液压系统中,蓄能器容积往往选得很小。如选用大容量的蓄能器,在制动过程中必须将蓄能器中储存的压力油泄回油箱,这样就降低了执行机构的响应速度。BONUS600kW风力机的高速制动液压系统中使用0.32L的蓄能器；NTK300kW风力机的机械制动液压系统中仅使用0.075L的蓄能器；NTK300kW风力机叶尖液压系统中,在高压油口中省略了蓄能器,靠缸体的变形和油液的微量压缩量来储存压力能。 【例2-3】小浪底水利枢纽是一座以防洪减淤为主
8、,并兼顾供水、灌溉、发电等综合利用的大型工程。枢纽泄水建筑物由3条孔板洞、3条排
