蓄能器类型公用选用.ppt

5 52 2蓄能器蓄能器 一、蓄能器的类型 二、蓄能器的功用 三、充气式蓄能器的选用 一、蓄能器的类型 重锤式蓄能器原理见右图。它利用重锤的 位置变化来储存和释 放能量。重锤1作用于 油液，油液压力决定 于弹簧的预紧力和活 塞面积。这种蓄能器 目前已很少采用，只 有在个别的低压系统 中还能见到。 1. 重锤式蓄能器 2. 弹簧式蓄能器 弹簧式蓄能器的原理和结构如图所示： 3.充气式蓄能器 这是一种直接式接触式 蓄能器。其结构如图。它是 一个下半部盛油液，上半部 充压缩气体的气瓶。这种蓄 能器容量大，体积小，惯性 小，反应灵敏。但是气体容 易混入油液中，使油液的可 压缩性增加，并且耗气量大 ，必须经常补气。 充气式蓄能器利用压缩气体储存能量。 （1）气瓶式蓄能器 （2）活塞式蓄能器 这是一种隔离式蓄能器。其机构如图。它 利用活塞使气油液隔 离，以减少气体渗入 油液的可能性。其容 量大，常用于中、 高 压系统，但正逐渐被 性能更完善的气囊式 蓄能器所代替。 （3）气囊式蓄能器 气囊式蓄能器也是一种隔离式蓄能器。其 结构如图。外壳2为两端成球形 的圆柱体，壳体内有一个用耐 油橡胶制成的气囊3。气囊出口 上设充气阀1，充气阀只在为气 囊充气时才打开，平时关闭。这 种蓄能器中气体和液体完全隔离 开，而且蓄能器的重量轻，惯性 小，反应灵敏，是当前最广泛应 用的一种蓄能器。 二、蓄能器的功用 蓄能器在液压系统中的功用主要有以下几个方 面： 1.短期大量供油 2.系统保压 3.应急能源 4.缓和冲击压力 5.吸收脉动压力 上诉五项中，前三项属辅助能源，后二项属 减少压力冲击，改善性能的辅助装置。 使用蓄能器时应注意一下几点： 1. 气瓶式蓄能器需要垂直安装，气体在上部 ，油液处于下部，以避免气体随液体一起 排出。 2. 装在管路上的蓄能器必须用支承架固定。 3. 蓄能器与管路系统之间应安装截至阀，以 便在系统长期停止工作以及充气和检修时 ，将蓄能器与主油路切断。蓄能器与液压 泵之间还应安装单向阀，以防止液压泵停 转时蓄能器内的压力油倒流。 三、充气式蓄能器的选用 1. 液压泵流量的计算 在一个工作循环内各阶段所需流量如图，液 压泵的流量qp为： qp=qiti/t qi第i 阶段所需流量； ti第i 阶段持续的时 间； t一个循环的总时间； n一个循环的总阶段 数。 i=1 n 2. 蓄能器工作容积vw的计算 这里vw指的是蓄能器所能储存油液的最 大容积。在工作循环中，当所需流量大于泵流 量时，蓄能器释放能量；而当所需流量小于泵 的流量时，蓄能器储存能量。在各个工作阶段 ，蓄能器释放的油量为： vi=(qp-qi) ti ti为负值时，表示释放压力油； ti为正值时 表示储存压力油。显然， vw至少应等于vi中 的最大值。极限情况下：vw =(1/2) | vi | n i=1 3. 蓄能器总容积v0的计算 气囊式蓄能器在使用前先充气，压缩气体 使气囊占有了蓄能器的全部容积，此时气囊中 气体的体积为v0，绝对压力为p0；在工作状态 下，压力油进入蓄能器，使气囊受压缩，此时 压力为p2，体积为v2；压力油释放后，气体压 力降为p1，体积膨胀为v1。一般，p1p0 。 由气体定律: p0v0n=p1v1n=p2v2n 从而有： vw =v0p01/n(1/p1)1/n 式中 n指数。 结束 53油箱及热交换器 一、油箱 二、热交换器 一、油箱 油箱用以储存油液，以保证供给液压液压 系统充分的工作油液，同时还具有散热，使渗 入油液中的污物沉淀等作用。油箱可分为开式 油箱和闭式油箱两种。开式油箱中的油液的液 面与大气相通，而闭式油箱中油液的液面与大 气隔绝。开式油箱又分为整体式和分离式。所 谓整体式是指利用主机的底座等作为油箱。而 分离式油箱则与三机分离并与泵组成一个独立 的供油单元（泵站）。 进行油箱设计时，应注意以下几点： 1. 应考虑清洗，换油方便。 2. 油箱应有足够的容量。 3. 吸油管及回油管应隔开，最好用一个或几个 隔板隔开，以增加油液循环距离，使油液有 充分时间沉淀污物，排出气泡和冷却。 4. 吸油管距离箱底距离h 2d，距离壁大于 3d（d为吸油管外径）。 5. 油箱一般用2.54mm的钢板焊成，尺寸高大 的油箱要加焊角铁和筋板，以增加刚性。 6. 要防止油液渗漏和污染。 7. 油箱应便于安装、吊装和维修。 二、热交换器 液压系统中的功率损失几乎全部变成能量 ，使油液温度升高。 要是散热面积不够，则需 要采用冷却器，使油液的平衡温度降低到合适 的范围内。按冷却介质分，冷却器可分为风冷 、水冷、和氨冷等多种形式。一般液压系统中 主要采用前两种。 水冷却器有蛇形管式、多管式和翅片式等 。风冷式冷却器由风扇和许多带散热片的管子 组成。冷却器安装在回油管，避免受高压。 1、冷却器 图为冷却器外形 及安装位置 2. 加热器 液压系统中油液的加热一般用电加热器， 加热方式见下图。由于直接和加热器接触的油 液温度可能很高，会加速油液老化，所以这种 电加热器应慎用。 结束 5 54 4 其它辅件其它辅件 一、管道 二、管接头 三、压力表 四、压力表开关 一、管道 液压系统中使用的管道分为硬管和软管两 类。硬管有无缝钢管、有缝钢管和铜管等；软 管则有橡胶管和尼龙管等。油管的内径d按下 式计算： d=2.(q/2)1/2 式中 q通过油管的流量； v管道中允许的流速。 压油管壁厚计算式如下： pd/2() p油管工作压力；（）油管材料许用压力 。 在配置液压系统管道时还应注意以下几点： 1. 尽管缩短管路，避免过多的交叉迂回； 2. 弯硬管时在使用弯管器，弯曲部分保持圆滑 ，防止皱折。 3. 金属管随意接时要留有胀缩余地。 4. 随意接软管时要防止软管受拉或受扭。 根据计算所得油管的直径和壁厚，对照标准， 选用相近的规格。 二、管接头 管接头是油管与油管、油管与液压元件的 可拆装的连接件。它应该满足拆装方便，连接 牢固，密封可靠，外尺寸小，通油能大，压力 损失小以及工艺性好等要求。管接头的种类很 多，按接管接头的通路数量和流向可分为直通 、弯管、三通、和四通等；而按管接头和油管 的连接方式不同又可分为扩口式焊接式、卡套 式等。 三、压力表 液压系统各工作点的压力可通过压力表观 测，以便调整和控制。最常用的压力表是弹簧 弯管式压力表。压力表的精度等级以其误差占 量程的百分数来表示。选用压力表时系统最高 压力约为量