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蓄能器在系统中的应用、选型、计算

液压技术 小编 242次浏览 0个评论 扫描二维码

能提供一个辅助能源,既所储存的能源能在高峰时刻应用,以便选用较小的泵。
防止闭式系统中管路及系统组件因热胀冷缩而受到损坏。
可经常保持液压系统中一定的流量和压力。
在管道系统中减少因压力巨变而产生的振动和损失。
补充液体容积以保持一定的压力。
吸收液体流路中的冲击振动,以减少管路,装置和仪表的损坏从而节约费用。
当停泵或停电时,可提供一个应急能量以便安全地做完一个工作循环。
可较长时间地使系统维持一个必须的高压而无需开泵,以防止油料过热减少泵磨损并节约能源。
为设备的严重磨损区提供不问断但流量不入的润滑油。

典型的用途应用:
建设工程、矿山设备中用于紧急情况下的操纵和刹车。
液压传动中用于换向时吸收冲击。
注模铸造设备操作中用于在一个短时间内提供高压。
柱塞式/隔膜式泵等设备减少振动。
叉车及车载升降台等设备用于压力突变时起阻尼作用。
机床上用于保持压力以采用小规模的油泵。
汽轮机上用于提供润滑油。
油井、井口防喷器上用于作关闭闸门的备用动力。



高压蓄能器在高压EH油系统中是如何发挥作用的?什么时候发挥作用?

    高压蓄能器主要是平衡管路油压波动。具体分析一个特殊例子:当系统的多数油动机快速开启时(比如汽轮机开始冲转,2个中压调节门同时开启,或者2900转时的阀切换,6个高调门同时开启),系统油压必然快速下降,此时油泵来不及做出反映,蓄能器在设计上位置不仅靠近油动机并且能比油泵更加迅速的向系统补充油液,避免系统油压下降到9.7MPA时造成保护动作而停机。 蓄能器的重要性在高压EH油系统中举足轻重。

    流体实际上是不可压缩的,不能储存能量,因而液压蓄能器利用气体(氮气)可压缩性来储存流体。蓄能器实质上是一个储存压力流体的腔室,靠气体的可压缩性将不可压缩的流体能量得以储存,以备做有用功。上述的流体与液压回路相联结,当系统压力升高,流体压缩气体而进入蓄能器;当系统压力降低,压缩气体膨胀,并迫使流体流回液压回路。

  蓄能器的典型应用: 流体储存,紧急能源,吸收脉动,涌流控制,噪声衰减,车辆减震,容积补偿,压力补偿,渗漏补偿,热胀吸收,力学平衡,增加流量。

储蓄液压能:

(1)对于间歇负荷,能减少液压泵的传动功率 当液压缸需要较多油量时,蓄能器与液压泵同时供油;当液压缸不工作时,液压泵给蓄能器充油,达到一定压力后液压泵停止运转。

(2)在瞬间提供大量压力油。

(3)紧急操作:在液压装置发生故障和停电时,作为应急的动力源。

(4)保持系统压力:补充液压系统的漏油,或用于液压泵长时期停止运转而要保持恒压的设备上。

(5)驱动二次回路:机械在由于调整检修等原因而使主回路停止时,可以使用蓄能器的液压能来驱动二次回路。

(6)稳定压力:在闭锁回路中,由于油温升高而使液体膨胀,产生高压可使用蓄能器吸收,对容积变化而使油量减少时,也能起补偿作用。

缓和冲击及消除脉动:

(1)吸收液压泵的压力脉动。

(2)缓和冲击:如缓和阀在迅速关闭和变换方向时所引起的水锤现象。

注:

1.缓和冲击的蓄能器,应选用惯性小的蓄能器,如气囊式蓄能器、弹簧式畜能器等。

2.缓和冲击的蓄能器,一般尽可能安装在靠近发生冲击的地方,并垂直安装,油口向下。如实在受位置限制,垂直安装不可能时,再水平安装。

3 .在管路上安装蓄能器,必须用支板或支架将蓄能器固紧,以免发生事故。

4.蓄能器应安装在远离热源地地方。

水泥厂立式辊磨中蓄能器的选择案例

磨辊的油缸压力在运行中的变化曲线。当蓄能器太小,设定正常压力Pn太大时,则液压弹簧系统很硬,这时磨辊随着料层厚度变化使液压系统压力变化幅度很大。为很好地发挥蓄能器缓冲振动作用,蓄能器要选得足够大,与液压油缸相连管道应有足够的断面,而且蓄能器应尽量靠近油缸。蓄能器选得小,产生较大振动。一般认为在磨辊加压的接杆上测得振动速度在1~5mm/s内较为合适,以此为标准来选择蓄能器。还建议蓄能器氮气充气压力:

Po=0.9×pmin

式中:Pmin一液压系统最小压力,MPa; 液压系统压力变化值△P=Pmax—_Pmin=25%Pn ; Pn一正常工作压力,MPa。

蓄能器的容量计算

作辅助动力源

 

V0—所需蓄能器的容积(m3

p0—充气压力Pa,按0.9p1p00.25 p2充气

Vx—蓄能器的工作容积(m3

p1—系统最低压力(Pa)

p2—系统最高压力(Pa)

n—指数;等温时取n=1;绝热时取n=1.4

吸收泵的脉动

 

A—缸的有效面积(m2

L—柱塞行程(m)

k—与泵的类型有关的系数:

   泵的类型  系数k

   单缸单作用 0.60

   单缸双作用 0.25

   双缸单作用 0.25

   双缸双作用 0.15

   三缸单作用 0.13

   三缸双作用 0.06

p0—充气压力,按系统工作压力的60%充气

吸收冲击

 

m—管路中液体的总质量(kg)

υ—管中流速(m/s)

p0—充气压力(Pa),按系统工作压力的90%充气

注:

1.充气压力按应用场合选用。   

2.蓄能器工作循环在3min以上时,按等温条件计算,其余均按绝热条件计算。 


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