皮囊式蓄能器结构原理及维护演示教学课件

皮囊式蓄能器结构原理及充压维护制造201812皮囊式蓄能器结构原理及充压维护制造12一、前言二、蓄能器优缺点三、皮囊式充气蓄能器工作原理四、蓄能器的作用五、充气工具介绍六、蓄能器充气步骤与充气压力的确定七、蓄能器的定期检查八、蓄能器的常见故障判断九、蓄能器皮囊的更换十、囊式蓄能器安装注意事项目录22目录22蓄能器是一种能把液压储存在耐压容器里，待需要时又将其释放出来的能量储存装置。蓄能器是液压系统中的重要辅件，对保证系统正常运行、改善其动态品质、保持工作稳定性、延长工作寿命、降低噪声等起着重要的作用。蓄能器给系统带来的经济、节能、安全、可靠、环保等效果非常明显。在现代工业液压系统中得到了普遍使用，蓄能器分为很多种类，在此仅对在我司原料辊压机液压系统中用到的皮囊式充气蓄能器作简单的介绍。一、前言32一、前言32二、皮囊式充气蓄能器优缺点皮囊式蓄能器优点：

1.皮囊(胶囊)惯性小，反应灵敏，适合用作消除脉动;

2.皮囊将油气隔开，油气不会混合(不破裂的情况下);

3.维护容易、附属设备少、安装容易、充气方便。42二、皮囊式充气蓄能器优缺点皮囊式蓄能器优点：42皮囊式蓄能器缺点：

1.皮囊的使用寿命通常比不上(活塞式)密封件的使用寿命，而且各品牌的皮囊质量差异很大;

2.导致皮囊破裂的因素很多，其中包括皮囊本身的质量寿命差异、皮囊装配各步骤操作不当、预充气各步骤操作不当、预充气压力计算误差、温度变化大(包括季节温差大)、长期横向振动摇晃、流体腐蚀、介质内微小固体杂质惯性冲击，等等;

3.皮囊破裂时，可能会导致蓄能器突然失效，油气瞬间或短时间大量混合可能导致系统事故;

4.皮囊不能做得太大，否则影响皮囊寿命，ASME标准一般最大为60升，欧洲大多为50升;

5.工作压力不能太高，国内最高(3倍或更小安全系数)一般为31.5Mpa，拓步皮囊式蓄能器(4倍安全系数)为51.8Mpa;

6.因设计及加工质量等原因，在快速释放油液时，很多品牌的囊式蓄能器的菌型阀会提前关闭，导致蓄能器突然部分失效;

7.因皮囊材质为橡胶，强度不高,不能承受很大的压力波动(注意皮囊压缩比)，波动幅度过大会大大降低皮囊寿命;所以同时，皮囊式蓄能器一般也不适合串联气瓶或气瓶组使用。二、皮囊式充气蓄能器优缺点52皮囊式蓄能器缺点：二、皮囊式充气蓄能器优缺点52三、皮囊式充气蓄能器工作原理62三、皮囊式充气蓄能器工作原理62三、皮囊式充气蓄能器工作原理简单的说，皮囊式充气蓄能器是利用气体的可压缩性来工作的。因为油液实际是不可压缩的，因此不能蓄积压力能。橡胶皮囊式蓄能器就是利用气体的可压缩性来蓄积液体的原理而工作的。（在我司现行的原料磨和水泥磨辊压机，均采用氮气作为压缩介质来积蓄能量，在此主要以原料磨为例）

皮囊式蓄能器由带有气密隔离件的橡胶皮囊5（内装氮气）、油液部分和壳体4（钢瓶）构成。位于胶囊周围的油液与液压回路相通。因此，当油液压力升高到大于胶囊充气压力时，油液进入囊式蓄能器，由此气体被压缩，压缩到皮囊内的气体压力等于油液压力时停止压缩；当压力下降时，压缩气体膨胀，进而将油液压入回路。72三、皮囊式充气蓄能器工作原理简单的说，皮囊式充气蓄能器是利用三、皮囊式充气蓄能器工作原理通俗地说，当油液压力大于皮囊充气压力时，油液压缩气体，对气体做功，相当于油液将能量积蓄在皮囊内气体中：当油液压力出现急剧下降时，被压缩的气体及时膨胀，对油液做功，将积蓄的能量传给油液，提高回路中油液的压力，达到消除油系统压力的波动的目的。82三、皮囊式充气蓄能器工作原理通俗地说，当油液压力蓄能器的作用是：

将液压系统中的压力油储存起来，在需要时又重新放出。其主要作用表现在以下几个方面。

1、作辅助电源某些液压系统的执行元件是间歇动作，总的工作时间很短，有些液压系统的执行元件虽然不是间歇动作，但在一个工作循环内(或一次行程内)速度差别很大。在这种系统中设置蓄能器后，即可采用一个功率较小的泵，以减小主传动的功率，使整个液压系统的尺寸小、重量轻、价格便宜。

2、作紧急动力源对某些系统要求当泵发生故障或停电(对执行元件的供油突然中断)时，执行元件应继续完成必要的动作。例如为了安全起见，液压缸的活塞杆必须内缩到缸内。在这种场合下，需要有适当容量的蓄能器作紧急动力源。

3、补充泄漏和保持恒压对于执行元件长时间不动作，而要保持恒定压力的系统，可用蓄能器来补偿泄漏，从而使压力恒定。

四、皮囊式充气蓄能器作用92蓄能器的作用是：四、皮囊式充气蓄能器作用924、吸收液压冲击由于换向阀突然换向，液压泵突然停车，执行元件的运动突然停止，甚至人为的需要执行元件紧急制动等原因，都会使管路内的液体流动发生急剧变化，而产生冲击压力(油击)。虽然系统中设有安全阀，但仍然难免产生压力的短时剧增和冲击。这种冲击压力，往往引起系统中的仪表、元件和密封装置发生故障甚至损坏或者管道破裂，此外还会使系统产生明显的振动。若在控制阀或液压缸冲击源之前装设蓄能器，即可吸收和缓和这种冲击。

5、吸收脉动、降低噪声泵的脉动流量会引起压力脉动，使执行元件的运动速度不均匀，产生振动、噪声等。在泵的出口处并联一个反应灵敏而惯性小的蓄能器，即可吸收流量和压力的脉动，降低噪声。四、皮囊式充气蓄能器作用1024、吸收液压冲击四、皮囊式充气蓄能器作用102充气工具介绍充气工具的形状如下图所示。它主要起充气、排气，以及测定和修正充气压力的作用。主要部件包括顶阀头、进气总阀、泄压阀、压力表，高压橡胶软管等。五、充气工具介绍112充气工具介绍五、充气工具介绍112六、蓄能器充气步骤与压力的确定122六、蓄能器充气步骤与压力的确定122六、蓄能器充气步骤与压力的确定一般可按蓄能器使用说明书以及设备使用说明书上所介绍的方法进行。常使用充气工具向蓄能器充入氮气。蓄能器充气之前，使蓄能器进油口稍微向上，灌入壳体容积约1/10的液压油，以便润滑，将充气工具的一端连在蓄能器充气阀上，另一端与氮气瓶相接通。打开氮气瓶上的截止阀，调节其出口压力到0.05~0.1Mpa，旋转充气工具上的手柄(拧入阀杆)，徐徐打开蓄能器充气阀阀芯，缓慢充入氮气，就会慢慢打开装配时被折叠的气囊，使气囊逐渐胀大，直到菌形阀关闭。此时，充气速度方可加快，并达到所需的充气压力。切勿一下子把气体充入蓄能器，以避免充气过程中因气囊膨胀不均匀而破裂。活塞式蓄能器同样也应该缓慢地逐步充入氮气。充氮完毕要先拧出充气工具阀杆(关闭蓄能器单向充气阀)，再关闭氮气瓶。若蓄能器充气压力高时，充气系统应装有增压器(比如带有增压器的充氮小车)，此时，将充气工具的另一端与增压器相连。充气过程中温度会下降，充气完成并达到所需压力后，应停20分钟左右，等温度稳定后，再次测量充气压力，进行必要的修正，然后关闭气阀，卸下充气工具。如果充气时的温度T1和使用时的温度T2差异较大，请一定要考虑不同温度下的压力的变化(理论上的充气压力是指使用条件温度下流体端口未加压时的蓄能器内部气体压力)，应按照公式P01×T2=P02×T1计算;如，使用时温度高于充气时温度的，预充气压力应相应降低一些;否则可能引起蓄能器失效或者减短使用寿命。蓄能器充气24小时后需检测，在以后的使用中也需定期检测，查看蓄能器是否漏气132六、蓄能器充气步骤与压力的确定一般可按蓄能三、充气压力的确定蓄能器主要作用有：冲击缓冲用、脉动阻尼、能量储存，不同作用的充气压力也不一样。1、冲击缓冲：充气压力取常用工作压力或稍高一点的压力。2、脉动阻尼：充气压力取正常工作压力的60%左右。（如我们原料磨的液压系统中的蓄能器属于此类。它的充气压力在4～5MPa左右为宜）3、能量储存：低于系统最低工作压力90%（一般控制为60%-80%）。高温热油泵和润滑油系统中的蓄能器都属于此种类型。.充气压力的确定142三、充气压力的确定充气压力的确定142七、蓄能器的定期检查蓄能器的定期检查规定每三个月定期对蓄能器进行检查检查一次，如发现压力低于4MPa的就得加充氮气，使之压力保持在4～5MPa之间。152七、蓄能器的定期检查蓄能器的定期检查1521、皮囊经常掉压主要原因有：1）、单向阀漏气；2、单向阀与皮囊接合面间的紫铜垫处泄漏。装配好后，可用肥皂水进行试漏检查。2、皮囊完全不起作用主要原因是：1）、单向阀长期泄漏；2）、紫铜垫长期泄漏；3）、皮囊已破损。八、蓄能器的常见故障判断162八、蓄能器的常见故障判断162九、蓄能器皮囊的更换：蓄能器的拆解1）、排空气囊中的氮气（注意通风，避免中毒）和壳体内的油液；2）、用扳手松开蓄能器充气嘴背紧螺母，拆除充气阀并将连接皮囊的阀座推入壳体。172九、蓄能器皮囊的更换：蓄能器的拆解172蓄能器的拆解3）、用扳手松开蓄能器油侧背紧螺母。4）、取出背紧背母和压紧螺母182蓄能器的拆解182蓄能器的拆解5）、将油阀推进壳体，将橡胶环（胶托又称皮碗）捏变形后可取出6）、取下O形橡胶圈、挡圈和支撑环，取出胶托和菌形阀，仔细检查油阀组件及密封，更换磨损、变形的密封件。更换无磨损、变形、起包、老化，的橡胶环（胶托又称皮碗）。192蓄能器的拆解6）、取下O形橡胶圈、挡圈和支撑环，取出胶托和菌蓄能器的拆解7）、取出皮囊202蓄能器的拆解202蓄能器组装步骤（1）将皮囊按轴线折叠至可塞进油口的形状，用专用拉杆（一侧与皮馕气嘴连接，长度大于蓄能器壳体）从气口探入从油口伸出并连接气嘴，双手呵护折叠后的皮囊送入壳体并使皮囊在壳体内完全摊开不得有褶皱现象。从气口拉出气嘴并上好背母。（2）将油阀放入壳内，轻轻折叠抗挤橡胶环，裝入內部，推下并安裝到油阀上。212蓄能器组装步骤212蓄能器组装步骤（3）安裝并拉出油阀，皮囊內预充5bar的氮气，以确保油阀到位。（4）安装挡圈和锁紧螺母，拧紧背母，安好排气螺塞。222蓄能器组装步骤（4）安装挡圈和锁紧螺母，拧紧背母，安好排气螺蓄能器组装步骤（5）安裝并拉出油阀，皮囊內预充5bar的氮气，以确保油阀到位。安裝顺序：支撑环→O形圈→衬套环（挡环）→压环→锁紧背母→排气螺塞；为防止油阀螺纹剐蹭O圈可用胶布把螺纹站住并在O全上涂抹干油。6）拆除气嘴背紧锁母，安装蓄能器铭牌后在安装拧紧气嘴背母和充气阀。没有铭牌的蓄能器应进行压容安检，确认无误后方可投入使用。蓄能器充氮气，充卸必须把速度放慢。由于充气压力与气体温度会相对改变,充气进入皮囊蓄压器后,必须等候约5分钟,若是灌入的氮气量大,压力大,约要1小时的等候时间,让温度达到均衡。接着,再次检查充气压力,进行必要的调整。232蓄能器组装步骤6）拆除气嘴背紧锁母，安装蓄能器铭牌后在安装拧囊式蓄能器安装需要注意哪些事项?!

1.不得在蓄能器上进行焊接，铆接或机械加工;

2.蓄能器与管路系统之间应设置操作简便的截止阀，此阀供充气、检查蓄能器、调节放油速度或长时间停机时使用;

3.蓄能器与液压泵之间应装设单向阀，当泵电机停止运转时，防止蓄能器中所储存的压力油倒流;

4.为防止蓄能器对管路系统的危害，对大于等于10L的蓄能器，在进入蓄能器的位置应设置安全阀或溢流阀;

5.蓄能器的胶囊内只允许充装氮气，严禁充装空气或者氧气，胶囊外的介质为石油基液压液。十、囊式蓄能器安装注意事项242囊式蓄能器安装需要注意哪些事项?!十、囊式蓄能器安装注意事项谢谢！请批评指正！252谢谢！请批评指正！252皮囊式蓄能器结构原理及充压维护制造2018262皮囊式蓄能器结构原理及充压维护制造12一、前言二、蓄能器优缺点三、皮囊式充气蓄能器工作原理四、蓄能器的作用五、充气工具介绍六、蓄能器充气步骤与充气压力的确定七、蓄能器的定期检查八、蓄能器的常见故障判断九、蓄能器皮囊的更换十、囊式蓄能器安装注意事项目录272目录22蓄能器是一种能把液压储存在耐压容器里，待需要时又将其释放出来的能量储存装置。蓄能器是液压系统中的重要辅件，对保证系统正常运行、改善其动态品质、保持工作稳定性、延长工作寿命、降低噪声等起着重要的作用。蓄能器给系统带来的经济、节能、安全、可靠、环保等效果非常明显。在现代工业液压系统中得到了普遍使用，蓄能器分为很多种类，在此仅对在我司原料辊压机液压系统中用到的皮囊式充气蓄能器作简单的介绍。一、前言282一、前言32二、皮囊式充气蓄能器优缺点皮囊式蓄能器优点：

1.皮囊(胶囊)惯性小，反应灵敏，适合用作消除脉动;

2.皮囊将油气隔开，油气不会混合(不破裂的情况下);

3.维护容易、附属设备少、安装容易、充气方便。292二、皮囊式充气蓄能器优缺点皮囊式蓄能器优点：42皮囊式蓄能器缺点：

1.皮囊的使用寿命通常比不上(活塞式)密封件的使用寿命，而且各品牌的皮囊质量差异很大;

2.导致皮囊破裂的因素很多，其中包括皮囊本身的质量寿命差异、皮囊装配各步骤操作不当、预充气各步骤操作不当、预充气压力计算误差、温度变化大(包括季节温差大)、长期横向振动摇晃、流体腐蚀、介质内微小固体杂质惯性冲击，等等;

3.皮囊破裂时，可能会导致蓄能器突然失效，油气瞬间或短时间大量混合可能导致系统事故;

4.皮囊不能做得太大，否则影响皮囊寿命，ASME标准一般最大为60升，欧洲大多为50升;

5.工作压力不能太高，国内最高(3倍或更小安全系数)一般为31.5Mpa，拓步皮囊式蓄能器(4倍安全系数)为51.8Mpa;

6.因设计及加工质量等原因，在快速释放油液时，很多品牌的囊式蓄能器的菌型阀会提前关闭，导致蓄能器突然部分失效;

7.因皮囊材质为橡胶，强度不高,不能承受很大的压力波动(注意皮囊压缩比)，波动幅度过大会大大降低皮囊寿命;所以同时，皮囊式蓄能器一般也不适合串联气瓶或气瓶组使用。二、皮囊式充气蓄能器优缺点302皮囊式蓄能器缺点：二、皮囊式充气蓄能器优缺点52三、皮囊式充气蓄能器工作原理312三、皮囊式充气蓄能器工作原理62三、皮囊式充气蓄能器工作原理简单的说，皮囊式充气蓄能器是利用气体的可压缩性来工作的。因为油液实际是不可压缩的，因此不能蓄积压力能。橡胶皮囊式蓄能器就是利用气体的可压缩性来蓄积液体的原理而工作的。（在我司现行的原料磨和水泥磨辊压机，均采用氮气作为压缩介质来积蓄能量，在此主要以原料磨为例）

皮囊式蓄能器由带有气密隔离件的橡胶皮囊5（内装氮气）、油液部分和壳体4（钢瓶）构成。位于胶囊周围的油液与液压回路相通。因此，当油液压力升高到大于胶囊充气压力时，油液进入囊式蓄能器，由此气体被压缩，压缩到皮囊内的气体压力等于油液压力时停止压缩；当压力下降时，压缩气体膨胀，进而将油液压入回路。322三、皮囊式充气蓄能器工作原理简单的说，皮囊式充气蓄能器是利用三、皮囊式充气蓄能器工作原理通俗地说，当油液压力大于皮囊充气压力时，油液压缩气体，对气体做功，相当于油液将能量积蓄在皮囊内气体中：当油液压力出现急剧下降时，被压缩的气体及时膨胀，对油液做功，将积蓄的能量传给油液，提高回路中油液的压力，达到消除油系统压力的波动的目的。332三、皮囊式充气蓄能器工作原理通俗地说，当油液压力蓄能器的作用是：

将液压系统中的压力油储存起来，在需要时又重新放出。其主要作用表现在以下几个方面。

1、作辅助电源某些液压系统的执行元件是间歇动作，总的工作时间很短，有些液压系统的执行元件虽然不是间歇动作，但在一个工作循环内(或一次行程内)速度差别很大。在这种系统中设置蓄能器后，即可采用一个功率较小的泵，以减小主传动的功率，使整个液压系统的尺寸小、重量轻、价格便宜。

2、作紧急动力源对某些系统要求当泵发生故障或停电(对执行元件的供油突然中断)时，执行元件应继续完成必要的动作。例如为了安全起见，液压缸的活塞杆必须内缩到缸内。在这种场合下，需要有适当容量的蓄能器作紧急动力源。

3、补充泄漏和保持恒压对于执行元件长时间不动作，而要保持恒定压力的系统，可用蓄能器来补偿泄漏，从而使压力恒定。

四、皮囊式充气蓄能器作用342蓄能器的作用是：四、皮囊式充气蓄能器作用924、吸收液压冲击由于换向阀突然换向，液压泵突然停车，执行元件的运动突然停止，甚至人为的需要执行元件紧急制动等原因，都会使管路内的液体流动发生急剧变化，而产生冲击压力(油击)。虽然系统中设有安全阀，但仍然难免产生压力的短时剧增和冲击。这种冲击压力，往往引起系统中的仪表、元件和密封装置发生故障甚至损坏或者管道破裂，此外还会使系统产生明显的振动。若在控制阀或液压缸冲击源之前装设蓄能器，即可吸收和缓和这种冲击。

5、吸收脉动、降低噪声泵的脉动流量会引起压力脉动，使执行元件的运动速度不均匀，产生振动、噪声等。在泵的出口处并联一个反应灵敏而惯性小的蓄能器，即可吸收流量和压力的脉动，降低噪声。四、皮囊式充气蓄能器作用3524、吸收液压冲击四、皮囊式充气蓄能器作用102充气工具介绍充气工具的形状如下图所示。它主要起充气、排气，以及测定和修正充气压力的作用。主要部件包括顶阀头、进气总阀、泄压阀、压力表，高压橡胶软管等。五、充气工具介绍362充气工具介绍五、充气工具介绍112六、蓄能器充气步骤与压力的确定372六、蓄能器充气步骤与压力的确定122六、蓄能器充气步骤与压力的确定一般可按蓄能器使用说明书以及设备使用说明书上所介绍的方法进行。常使用充气工具向蓄能器充入氮气。蓄能器充气之前，使蓄能器进油口稍微向上，灌入壳体容积约1/10的液压油，以便润滑，将充气工具的一端连在蓄能器充气阀上，另一端与氮气瓶相接通。打开氮气瓶上的截止阀，调节其出口压力到0.05~0.1Mpa，旋转充气工具上的手柄(拧入阀杆)，徐徐打开蓄能器充气阀阀芯，缓慢充入氮气，就会慢慢打开装配时被折叠的气囊，使气囊逐渐胀大，直到菌形阀关闭。此时，充气速度方可加快，并达到所需的充气压力。切勿一下子把气体充入蓄能器，以避免充气过程中因气囊膨胀不均匀而破裂。活塞式蓄能器同样也应该缓慢地逐步充入氮气。充氮完毕要先拧出充气工具阀杆(关闭蓄能器单向充气阀)，再关闭氮气瓶。若蓄能器充气压力高时，充气系统应装有增压器(比如带有增压器的充氮小车)，此时，将充气工具的另一端与增压器相连。充气过程中温度会下降，充气完成并达到所需压力后，应停20分钟左右，等温度稳定后，再次测量充气压力，进行必要的修正，然后关闭气阀，卸下充气工具。如果充气时的温度T1和使用时的温度T2差异较大，请一定要考虑不同温度下的压力的变化(理论上的充气压力是指使用条件温度下流体端口未加压时的蓄能器内部气体压力)，应按照公式P01×T2=P02×T1计算;如，使用时温度高于充气时温度的，预充气压力应相应降低一些;否则可能引起蓄能器失效或者减短使用寿命。蓄能器充气24小时后需检测，在以后的使用中也需定期检测，查看蓄能器是否漏气382六、蓄能器充气步骤与压力的确定一般可按蓄能三、充气压力的确定蓄能器主要作用有：冲击缓冲用、脉动阻尼、能量储存，不同作用的充气压力也不一样。1、冲击缓冲：充气压力取常用工作压力或稍高一点的压力。2、脉动阻尼：充气压力取正常工作压力的60%左右。（如我们原料磨的液压系统中的蓄能器属于此类。它的充气压力在4～5MPa左右为宜）3、能量储存：低于系统最低工作压力90%（一般控制为60%-80%）。高温热油泵和润滑油系统中的蓄能器都属于此种类型。.充气压力的确定392三、充气压力的确定充气压力的确定142七、蓄能器的定期检查蓄能器的定期检查规定每三个月定期对蓄能器进行检查检查一次，如发现压力低于4MPa的就得加充氮气，使之压力保持在4～5MPa之间。402七、蓄能器的定期检查蓄能器的定期检查1521、皮囊经常掉压主要原因有：1）、单向阀漏气；2、单向阀与皮囊接合面间的紫铜垫处泄漏。装配好后，可用肥皂水进行试漏检查。2、皮囊完全不起作用主要原因是：1）、单向阀长期泄漏；2）、紫铜垫长期泄漏；3）、皮囊已破损。八、蓄能器的常见故障判断412八、蓄能器的常见故障判断162九、蓄能器皮囊的更换：蓄能器的拆解1）、排空气囊中的氮气（注意通风，避免中毒）和壳体内的油液；2）、用扳手松开蓄能器充气嘴背紧螺母，拆除充气阀并将连接皮囊的阀座推入壳体。422九、蓄能器皮囊的更换：蓄能器的拆解172蓄能器的拆解3）、用扳手松开蓄能器油侧背紧螺母。4）、取出背紧背母和压紧螺母432蓄能器的拆解182蓄能器的拆解5）、将油阀推进壳体，将橡胶环（胶托又称皮碗）捏变形后可取出6）、取下O形橡胶圈、挡圈和支撑环，取出胶托和菌形阀，仔细检查油阀组件及密封，更换磨损、变形的