襄陽汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院 胡云林
蓄能器是液壓系統(tǒng)中的一種儲能裝置,它可以將系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s能儲存起來,當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí),又將壓縮能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗芏尫懦鰜恚┙o系統(tǒng)使用。當(dāng)系統(tǒng)瞬間壓力增大時(shí),它可以吸收這部分的能量,以保證整個(gè)系統(tǒng)壓力正常。蓄能器在液壓系統(tǒng)中的作用有:充當(dāng)輔助動力源、系統(tǒng)保壓、緩和液壓沖擊、吸收壓力脈動、回收能量等。
蓄能器的類型主要有重錘式蓄能器、彈簧式蓄能器、充氣式蓄能器等3種,其工作原理分別如下所述。
當(dāng)重錘式蓄能器內(nèi)部重物勢能小于其外部油液壓力時(shí),蓄能器處于儲油狀態(tài);當(dāng)重錘式蓄能器內(nèi)部重物勢能大于其外部油液壓力時(shí),蓄能器向系統(tǒng)釋放能量。
重錘式蓄能器具有結(jié)構(gòu)簡單、容量大、壓力穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但也具有結(jié)構(gòu)尺寸大而笨重、運(yùn)動慣性大、反應(yīng)不靈敏、易漏油、有摩擦損失等缺點(diǎn)。常用于蓄能。
彈簧式蓄能器的結(jié)構(gòu)及職能符號如圖1所示。當(dāng)蓄能器內(nèi)部彈簧彈力小于其外部油液壓力時(shí),蓄能器處于儲油狀態(tài);當(dāng)蓄能器內(nèi)部彈簧彈力大于其外部油液壓力時(shí),蓄能器向系統(tǒng)釋放能量。圖(b)為蓄能器職能符號。
充氣式蓄能器包括氣瓶式蓄能器、氣囊式蓄能器、活塞式蓄能器。
(1)氣瓶式蓄能器(直接接觸式蓄能器)。氣瓶式蓄能器的結(jié)構(gòu)及職能符號如圖2所示。它由一個(gè)封閉的殼體形成容器,在殼體的下部有一個(gè)進(jìn)出液口與液壓系統(tǒng)相連,頂部有一個(gè)進(jìn)氣孔,安裝充氣閥充入壓縮空氣。當(dāng)蓄能器內(nèi)部氣體壓力小于其外部油液壓力時(shí),蓄能器處于儲油狀態(tài);當(dāng)蓄能器內(nèi)部氣體壓力大于其外部油液壓力時(shí),蓄能器向系統(tǒng)釋放能量。
(2)氣囊式蓄能器。氣囊式蓄能器的氣囊用耐油橡膠制成,固定在耐高壓的殼體上部。氣囊內(nèi)充有惰性氣體,利用氣體的壓縮和膨脹來儲存、釋放壓力能。殼體下端的提升閥是用彈簧加載的菌形閥,由此通入液壓油。該結(jié)構(gòu)氣液密封性能十分可靠,氣囊慣性小。
當(dāng)蓄能器內(nèi)部氣體壓力小于其外部油液壓力時(shí),蓄能器處于儲油狀態(tài);當(dāng)蓄能器內(nèi)部氣體壓力大于其外部油液壓力時(shí),蓄能器向系統(tǒng)釋放能量。
(3)活塞式蓄能器?;钊叫钅芷鞯幕钊喜繛閴嚎s空氣,氣體由氣門充入,其下部經(jīng)油孔通入液壓系統(tǒng)中,氣體和油液在蓄能器中由活塞隔開,利用氣體的壓縮和膨脹來儲存、釋放壓力能?;钊S下部液壓油的儲存、釋放而在缸筒內(nèi)滑動。當(dāng)蓄能器內(nèi)部氣體壓力小于其外部油液壓力時(shí),蓄能器處于儲油狀態(tài);當(dāng)蓄能器內(nèi)部氣體壓力大于其外部油液壓力時(shí),蓄能器向系統(tǒng)釋放能量。此蓄能器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、安裝容易、維護(hù)方便、壽命長,但因活塞有一定的慣性及受到摩擦力的作用,反應(yīng)不靈敏,容量較小,一般用于蓄能。
在安裝蓄能器時(shí),應(yīng)注意以下事項(xiàng):
(1)氣囊式蓄能器應(yīng)垂直安裝,油口向下。
(2)用作降低噪聲、吸收脈動和沖擊的蓄能器應(yīng)盡可能靠近振源。
(3)蓄能器與泵之間應(yīng)安裝單向閥,防止油液倒流以保護(hù)泵。
(4)蓄能器與系統(tǒng)之間設(shè)置截止閥,以充氣或檢修時(shí)用。
(5)蓄能器必須安裝于便于檢查、維修的位置,并遠(yuǎn)離熱源。
(6)對用于補(bǔ)油保壓的蓄能器應(yīng)盡可能安裝在執(zhí)行元件附近。
(7)用于緩和液壓沖擊、吸收壓力脈動的蓄能器,應(yīng)安裝于沖擊源或脈動源的近旁。
(8)必須用支架或支板將蓄能器固定。