蓄能器的分类与结构
蓄能器是一种能够储存油液的压力能并在需要时释放出来供给系统能量的储存装置。
一、蓄能器的分类与结构
蓄能器主要有充气式、重锤式和弹簧式等三种类型。
1.充气式蓄能器
充气式蓄能器利用气体的压缩和膨胀来储存和释放能量。为安全起见,所充气体一般为 惰性气体(氮气)。在充气式蓄能器中,以活塞式蓄能器和气囊式蓄能器应用最为广泛。
(1)活塞式蓄能器 图A所示为活塞式蓄能器结构。活塞的上部为压缩气体,下部为压力油液,压力油从下部进油口a进入,推动活塞,压缩活塞上腔的气体储存能量;当系统 压力低于蓄能器内压力时,气体推动活塞,释放压力油,满足系统需要。
这种蓄能器的优点是结构简单,安装容易,维护方便,使用寿命长。缺点是受活塞运动 时惯性和摩擦力的影响,反应不够灵敏,不适于作吸收脉动及缓和液压冲击用。此外,缸筒 和活塞之间有密封性能要求,且密封件磨损后,会使气液混合,影响系统的工作稳定性。
(2)气囊式蓄能器 图B所示为气囊式蓄能器结构。气囊3安装在壳体2内的上部由充气阀1为气囊充入氮气,蓄能器工作时充气阀1关闭。壳体2下部有一菌形限位阀4它能使油液通过阀门进入蓄能器,又可防止油液全部排出时气囊膨胀出壳体而损坏。工作时,压力油从下入口顶开菌形限位阀4进入蓄能器压缩气囊,气囊内的气体被压缩而储存能量;当系统压力低于蓄能器压力时,气囊膨胀压力油输出,蓄能器释放能量。其特点是气囊惯性小,反应灵敏,可吸收急速的压力冲击和脉动,体积小,质量轻,安装方便,是目前应用最广泛的一种蓄能器,已形成系列化批量生产。
2.重锤式蓄能器
重锤式蓄能器的结构如图C所示。它是利用重物的位置变化来储存和释放能量的。重物 1通过活塞2作用于液压油3上,使之产生压力。当要储存能量时,油液从孔a经单向阀进入蓄能器内,通过柱塞推动重物上升;释放能量时,柱塞同重物一起下降,油液从b孔输出。
这种蓄能器的特点是:结构简单,压力稳定,体积大,笨重,运动惯性大,反应不灵敏,密封处易漏油,有摩擦损失。目前只有少数大型固定设备使用。
3.弹簧式蓄能器
图D所示为弹簧式蓄能器的结构。它是利用弹簧的伸缩来储存和释放能量的。弹簧1的力通过活塞2作用于液压油3上。液压油的压力取决于弹簧的预紧力和活塞的面积。由于弹簧伸缩时弹簧力会发生变化,所形成的油压也会发生变化。为减少这种变化,一般弹簧的刚度不可太大,弹簧的行程也不能过大,从而限制了这种蓄能器的工作压力。这种蓄能器具有结构简单,体积小,反应较灵敏等特点。仅供小容量及低压系统中作蓄能及缓冲用。