囊式蓄能器壳体静力强度可靠性分析
浅谈皮囊式蓄能器
浅谈皮囊式蓄能器论文下载电子技术专业保养计划浅谈皮囊式蓄能器陈勤彰(福建南纸股份有限公司四抄车间)摘要:本文主要介绍了皮囊式蓄能器的工作原理、作用及应用、安装及维护。
关键词:皮囊式蓄能器纸机压榨部振动和噪音充氮及测压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。
在现代液压系统得到了普遍使用，在现代的造纸机液压系统也得到了广泛的应用，对降低纸机压榨部及复卷机等设备的振动和噪音起到了很大的作用。
蓄能器分为很多种类，本文只对在现代液压系统中最常用的皮囊式充气蓄能器作简单的介绍。
1 蓄能器的工作原理图1 皮囊式充气蓄能器原理图液压油是不可压缩液体，因此利用液压油是无法蓄积压力能的，必须依靠其他介质来转换、蓄积压力能。
例如，利用气体(氮气)的可压缩性质研制的皮囊式充气蓄能器就是一种蓄积液压油的装置(见皮囊式充气蓄能器原理图)。
皮囊式蓄能器由油液部分和带有气密封件的气体部分组成，位于皮囊周围的油液与油液回路接通。
当压力升高时油液进入蓄能器，气体被压缩，系统管路压力不再上升;当管路压论文下载电子技术专业保养计划力下降时压缩空气膨胀，将油液压入回路，从而减缓管路压力的下降。
2 蓄能器的作用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。
2.1 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。
2.2 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。
囊式蓄能器结构
囊式蓄能器结构、原理、按装、充气、参数、维护、拆装、储放一、结构型式:囊式蓄能器结构：（见图1）囊式蓄能器壳体系采用无缝钢管其两端经热旋压收口成形近似半球体，而中间段作为圆柱体结构的无缝容器。
蓄能器壳体内装有梨形胶囊，它通过与胶囊连成一体充气阀座用圆螺母在壳体小口端固定，再将标准的QXF-5型充气阀装到阀座上，在壳体另一端大口端装进油阀。
进油阀中装有包括一个弹簧加载的菌形阀，它可避免在胶囊中充气时或蓄能器内液压油（液）全排出时，胶囊被挤出损坏。
工作时，菌形阀在弹簧作用下开启,液压油(液) 可以进出。
二、工作原理：（见图2）蓄能器壳体由胶囊将其分为两个腔室；胶囊内的腔室充氮气，胶囊外腔室充液体，当液体泵将高压的液压油（液）充入时，发生变形，则气体体积随压力增加而减小。
这样液体储存起来。
当液压系统需要压力油（液）补充，而其压力低于蓄能器所储存液压油（液）的压力时，则液压油（液）在气体膨胀压力推动下，经进油阀排到液压系统中；直至压力降到与系统内压力相等为止。
三、按装：1.蓄能器在安装之前必须做如下检查：a. 产品是否符合使用规格；b．气阀处气门帽是否旋紧（出厂前应加预充气压力，以防止蓄能器在运输时损坏）；c. 有无运输中造成的损伤；d.压力油进口是否堵好（蓄能器装于液压系统前不要取下堵盖）；2. 当上述的检查完全符合要求时，则应选择尽量靠近装置的场所安装，以便减少压降。
同时，为了便于检查充气压力，应在气阀处留有直径100～150毫米，高200毫米左右活动空间，安装时应保证气阀朝上。
此外，铭牌应置于醒目地方。
3. 蓄能器原则上应该油口向下垂直安装，倾斜或卧式安装时，皮囊因受浮力与壳体单边接触，有妨碍正常的伸缩动作，加快皮囊的损坏，降低蓄能器性能的危险，一般不采用倾斜或卧式安装方法。
4.蓄能器的固定蓄能器必须牢固地支持在托架或基础上，如图：5. 安装蓄能器应注意下列问题：a. 该产品应安装在便于检查和维护的位置；b.不得在该产品上进行焊接、铆焊和机械加工；c. 用于缓冲和吸收脉动时，应尽可能装在靠近振动源处；d. 该产品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，或者是长时间停机使用。
气囊式蓄能器的应用及其常见故障分析(通用版)
气囊式蓄能器的应用及其常见故障分析(通用版)Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0089气囊式蓄能器的应用及其常见故障分析(通用版)本文主要介绍了气囊式蓄能器的结构及其应用，并结合某实际液压系统中的蓄能器应用实例分析气囊式蓄能器在应用过程中常见的故障及其处理办法。
目前，蓄能器被广泛应用于各种液压系统中，它的主要功能是储存油液的压力能，可在短时间内作为一种辅助动力源提供大量的压力油，也可以在液压泵发生停电或其他故障时作为一种紧急动力源，具有形成恒压油源、保持系统压力和补偿泄露、能量回收节能以及吸收压力脉动、液压冲击等多种功能，在各种液压系统中发挥着重要作用。
其中气囊式蓄能器可以将气体（一般为氮气）和油液可以完全隔离，具有质轻、气囊惯性小、反应灵敏、便于维护、安装方便、附属设备少以及便于充气等优点，因此在液压系统中的应用最为广泛，但由于制造皮囊壳体的难度较大，且容量相对较小等，所以会经常出现各种故障。
为了提高整个气囊式蓄能器液压系统的运行状况，下面介绍其在液压系统的应用和对其在应该中常见故障进行分析，为故障预防提供一定的参考。
气囊式蓄能器结构气囊式蓄能器的典型特征是在钢壳内有一个非折叠的、柔性的橡胶皮囊。
皮囊的开口端连接在钢壳充气侧的气阀上。
提升阀在弹簧的作用下保持常开状态，用以调节通过充油口的油液流量。
气囊式蓄能器的顶部或底部组件是可维修的，从而可以提供最佳的灵活性。
皮囊式蓄能器结构原理及维护
衡。接着,再次检查充气压力,进行必
要的调整。
十、囊式蓄能器安装注意事项
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;
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。
四、皮囊式充气蓄能器作用
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。
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。
八、蓄能器的常见故障判断
1、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。
基于力学分析的蓄能器数学模型建立及实验研究_孔祥东
图5 节流槽流动模型4 节流槽流动模型对于V 形槽的流动,利用剪切流及压差流原理建立其流动模型(图5)。
由于流线不能转折,在壁面A 处将会出现流体脱离壁面,出现负压区。
取图5所示的楔形控制体积ABC 。
阀口流速v 相当于楔形体的AC 边运动,由于油液具有较大的黏性,AC 边的流速引起剪切流,引起流出楔形控制体的流量q c ;A 点的压力可以假设是一种极端情况即绝对零压,则在背压p 2的作用下,有压差流动,产生流入楔形控制体的流量q P 。
如果q c >q P ,则控制体中总体压力升高,A 点也升高,可以抑制气穴。
而q c <q P 时,控制体压力降低,A 点区域的气穴程度将加强。
5 结论(1)压力测量及仿真同时表明,高压油流经过节流孔时,由于流束骤缩和流线转折,在节流边后部会产生流体脱离而出现最低压力区,该区与高速观测的气穴初生区重合。
(2)高速观测发现,背压较低时,气泡从整个节流边始发并充满整个阀腔;随着背压升高,气泡流发育区变短,因而粒度减小,大量气泡在阀腔内部溃灭,噪声出现峰值,之后随着背压升高噪声值线性降低;气泡初生区移至两侧边壁与节流边相交的锐缘区附近。
(3)节流槽压力分布及气穴发育与阀口形状关系密切,可以通过优化节流槽结构及多级分压的方法减小入口处的压力梯度,从而得到更好的控制气穴噪声的效果。
参考文献:[1] Fr ank R.,Siegfried H.Basic investig atio n of characterist icsof flow and noise for oi-l hydraulic valves [R ].T ampere,Finland:Proceeding s of the 8t h SICFP 03,2003:565-575.[2] B.U mesh Chandra,S.R.Chakravarthy.Ex perimental in -vestigation of cavity -induced acoust ic oscillations in confined supersonic flow [J].Journal of Fluids Engineer ing ,2005,127:761-769.[3] Hisanor i U EN O.Noise measur ement and numerical simula -tion of oil flow in pressure control v alves[J].JSM E Inter na -tional Jour nal,ser ies b,1994,37(2),336-341.[4] 王国玉,等.高速水流中旋涡空化所引起的空蚀和振动[J].工程热物理学报,2002,23(6):707-710.[5] 冀宏,傅新,杨华勇,等.非全周开口滑阀压力分布测量研究[J].机械工程学报,2004,40(4):99-102.基于力学分析的蓄能器数学模型建立及实验研究孔祥东,权凌霄,姚 静,阚 超,康双琦,宋孝臣Accumulator is modeled on its stressing model and experiments researchKONG Xiang -dong,QUAN Ling -x iao,YAO Jing,KAN Chao,KANG Shuang -qi,SONG Xiao -chen(燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛 066004)摘 要:蓄能器的数学模型是研究蓄能器性能的关键,该文基于皮囊式蓄能器受力模型,分析建立了皮囊式蓄能器的数学模型,结合蓄能器吸收压力冲击的功用对数学模型做了理论分析,然后通过大量的实验对理论结果做了验证。
液压元件故障实例 气囊式蓄能器装配与测试工艺研究
同时 ， 气囊 装 配前 ， 同样 要 在气囊 外 壁涂 抹液 压 油 ， 将气 囊 内气 体排 净 、 叠 。这 时 ， 并 折 可将 辅 助 工 具拉 杆 （ 图 ３ 旋 入 气 囊 的充 气 阀座 ， 一起 经 壳 见 ） 再 体下 端大 开 口装入 壳体 ， 在壳 体 上端 拉 出拉杆 ， 后 然
丁晴 橡 胶 制 成 的 梨 形 气 囊 如
图 ２压 制 在充 气 阀座 上 ， 成 形 密封 空 间 。壳 体 下 端 由 进 油 阀组成 ， 括 一 个 弹 簧加 载 提 包 升和一 个 菌形 阀 ， 使油 液 可 进 入 壳 体 而 防 止 气 囊 经 油 口被
挤出。
具 的 一 端 连 在 蓄 能 器 充
卸下 拉杆 ， 上 圆螺母 ， 装 使气 囊 固定 在壳 体上 。
定， 漏气等 问题 ， 为此 ， 我们进 行 了分 析论述 ， 并提 出
了解 决问题 的工艺 方案 ， 简介 如 下 。
１ 气 囊式 蓄 能 器 的 结构 及 工 作 原理
气 囊式 蓄能 器 的 结 构 如 图 １ 其 金 属 壳 体 为 两 ，
・９ ・ ２ 《 新技 术新 工艺 》・实用 技术 与 工艺 装备 ２０ ０ ６年 第 １期
ＨＲ １ ， 接 装 配 过 程 中 ， 端 盲 孔 再 没 有 出现 铆 Ｃ ７铆 两
借助 辅助 工具拉 杆 可 使 装 配 效 率提 高 ， 配 时 必须 装
注意 气囊 与壳体 间的润 滑 问题 。只要 遵循 上 述方法
装配 、 气 、 充 检测 ， 可避 免 气 囊 式 蓄 能 器 装 配 时 经 就
端 面 １ ｍｍ 范 围内进 行高 频退 火 ， 用铆 接方 法 ０ 再 将 肓孔 直 径 扩 至 西 ６ｍｍ。但 在 铆 接 装 配 过 程 中 ，
活塞式、皮囊式蓄能器的优缺点
活塞式、皮囊式蓄能器的优缺点在工业应用中，广泛使用的三种类型的气-液蓄能器：皮囊式，活塞式，隔膜式蓄能器。
每种类型的蓄能器都有其自身的优缺点，因此，在针对具体应用场合选用蓄能器时，应该加以综合考虑。
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。
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；5.工作压力不能太高，一般为35Mpa，有些皮囊式蓄能器可以达到69Mpa ；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。
活塞式蓄能器优点：1.通常使用寿命比皮囊式蓄能器更长；2.相对于皮囊式的更换皮囊，活塞式更换密封件成本更低，操作更简便；3.安装容易、结构简单、维护方便，充气方便；4.跟皮囊式突然失效（皮囊破裂而泄露）不同，活塞式一般具备多道密封，即使失效也是逐渐、缓慢地失效（泄露），对于某些设备或系统，蓄能器的突然失效可能导致事故或重大损失，此时应选用活塞式蓄能器；5.活塞式蓄能器可以做得很大，大容积的活塞蓄能器比同体积囊式的成本更低。
6.压力可以很高，国内活塞式蓄能器可以做到35Mpa。
蓄能器 胶囊 皮囊 结构图
蓄能器胶囊皮囊结构图
皮囊式蓄能器是用于液压系统的稳定压力、消除脉动、吸收冲击、补偿容量和泄漏。
它利用油液的不可压缩性和气体的可压缩性来实现液压的积蓄。
当液压油进入蓄能器壳体时，皮囊内气体体积随压力增加而减少，从而使液压油储存起来若液压系统需增加液压油，则蓄能器在气体膨胀压力推动下，将液压油排出给予补充，以达到稳压、补漏的作用.与其他型式蓄能器比较，它具有油气隔离，油不易老化，反应敏捷，尺寸小，重量轻等特点。
在液压系统中起储存能量，稳定压力，减少液压泵功率，补偿漏损，吸收冲击压力和脉冲压力等多种作用。
一般分为胶囊式和活塞式。
都是通过氮气压缩储存能量，在系统压力下降时补充压力，在系统压力脉冲时吸收过压脉冲。
同时提供系统需要的流量，以补充由于系统在流量峰值期对主泵的压力和流量冲击。
压机使用的进口品牌主要：OLEAR奥里尔，HYDRIC海德克，博可玛等
蓄能器结构图
蓄能器连接结构简图
蓄能器胶囊接头结构简图
蓄能器法兰连接结构简图
国产蓄能器参数：。
浅谈NXQ型囊式蓄能器
润滑油压正常，而控制油压迅速降低，说明控制油蓄能器总容
量偏小。
2.2 蓄能器容量计算
控制油蓄能器总容量是多少才能补偿主辅泵切换期间的
动力缺失？为了完成蓄能器总容量的计算，我们必须要得到主
辅泵切换期间到底需要多少控制油？
2.2.1 主辅泵切换期间控制油量计算
通过查询汽轮机随机技术文件，控制油量为：80L/min（正
2019 年 03 月
133
设备运维
图 3 大口端结构
2 囊式蓄能器容量的计算
2.1 容量计算的背景
舟山某石化循环氢压缩机组受晃电影响多次发生停机，停
机原因为晃电引起润滑油电泵主辅泵电气互锁自动切换，切换
过程中，主泵停止工作、辅泵启动过程中汽轮机控制油压迅速
降低，导致速关阀关闭。润滑油电泵主辅泵切换期间，润滑油
主辅泵切换期间控制油量：
V
=
QTK 60
（式 1）
（式 1）中：V——主辅泵切换期间控制油需求量，L；
Q——控制油极限最大流量，L/min；
T——主辅泵切换时间，S；
K——系统泄漏系数，一般取 K=1.2。
由（式 1）计算，该机组主辅泵切换期间控制油需求量 V=
5.4L。
2.2.2 控制油蓄能器总容量计算
制造，两端经热旋压收口，蓄能器壳体内部装有皮囊，皮囊通过 充气阀座用圆螺母固定在壳体小口端，壳体的大口端装有进油 阀。进油阀中装有一个弹簧加载的菌形阀，其可避免皮囊充气 或油液全部排出时皮囊被挤出。进油阀的外缘装有橡胶托环， 可避免皮囊与突出的进油阀棱角相碰而损坏。进油阀、充气阀 座通过“O”形密封圈与壳体大口端、小口端实现径向密封。 1.1 充气阀的结构
NXQ 型囊式蓄能器大口端结构如图 3 所示。蓄能器大口 端的密封是通过紧固圆螺母 2 压紧压环 3 使“O”型密封圈 8 产 生变形，达到径向密封的目的。挡环 9 为钢质，用于控制进油阀 座在大口端的中心位置，使“O”型密封圈 8 产生均匀的径向密 封力，为此其与大口端的内孔、进油阀座外圆是有尺寸配合的。 挡环 7 为 PTFE 材质，其作用为保护“O”型密封圈 8 免受紧固圆 螺母 2 时带动压环 3 的直接划伤，有的蓄能器中挡环 7 为两件， 在“O”型密封圈 8 的上下均有设置。支撑环 4 外形尺寸大于大 口端尺寸，为方便进出大口端，其采用两瓣结构并与整体式的 橡胶托环胶接在一起，拆装时将两瓣结构对捏变形后从大口端 进出。
皮囊式蓄能器讲稿
皮囊式蓄能器结构原理及充压维护讲义一、蓄能器工作原理图1 皮囊式蓄能器结构图油液实际是不可压缩的，因此不能蓄积压力能。
橡胶皮囊式蓄能器是利用气体（氮气）的可压缩性来蓄积液体的原理（即采用氮气作为压缩介质来积蓄能量而不是胶囊）而工作的。
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。
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。
二、皮囊和充气工具介绍1、蓄能器型号蓄能器在零件3（止动螺母）下的铁盖子上都刻有型号，如：NXQ*-40/20-*，我们只要记住主要的内容就行。
1） NXQ---表示皮囊式蓄能器（我厂目前使用的基本都是这种类型）其余还有： HXQ---表示活塞式蓄能器（用活塞代替皮囊，以前重油塞阀使用）；GLXQ---管路蓄能器2）40：表示公称容积是40升。
我们常用的一般为8-100升。
更换皮囊时，只要告诉这个数字就行了，我们就知道需要更换多大的皮囊。
3）20：表示蓄能器的公称压力是20MPa。
我们常用的主要是10、20、31.5三个系列。
注意：这是蓄能器壳体的公称压力而不是皮囊的。
容积相同而公称压力不同的皮囊是通用的。
2、皮囊和单向阀皮囊的形状如下图2所示。
最上面的内孔有内螺纹，和充气单向阀2连接。
皮囊和单向阀的接合面用紫铜垫密封。
检查时，要注意此处紫铜垫要平整，不能有变形。
不同容积和压力的皮囊，它的单向阀及各种辅助密封圈都是通用的（同一个厂家的产品）。
3、充气工具介绍充气工具的形状如下图3所示。
囊式蓄能器壳体静力强度可靠性分析
囊式蓄能器壳体静力强度可靠性分析牛亚平;王小华;陈冰冰;郑三龙;竺国荣;孙雷【摘要】文章通过对宁波奉化地区生产的囊式蓄能器的调研,测试了壳体材料35CrMo钢的力学性能、壁厚,对成形壳体进行了爆破压力测试,测试统计结果表明材料的抗拉强度、壁厚负偏差率和爆破压力指标基本符合正态分布规律.按正态分布拟合函数对抗拉强度、壁厚负偏差率和爆破压力进行了可靠性分析.统计分析结果表明抗拉强度的期望值μr为999.9 MPa,标准差σr为33.1 MPa;壁厚负偏差率的期望值μΔt为-0.056,标准差σΔt为0.026;爆破压力的期望值μpb为117.5 MPa,标准差σpb为9.75 MPa.基于上述分布规律及可靠性分析表明,囊式蓄能器壳体静力强度失效概率约在10-10以下.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2013(031)006【总页数】4页(P83-86)【关键词】蓄能器;静力强度;可靠性;正态分布拟合函数;安全系数【作者】牛亚平;王小华;陈冰冰;郑三龙;竺国荣;孙雷【作者单位】宁波特种设备检测研究院,浙江宁波315010;宁波特种设备检测研究院,浙江宁波315010;浙江工业大学化工机械设计研究所,浙江杭州 310014;浙江工业大学化工机械设计研究所,浙江杭州 310014;宁波特种设备检测研究院,浙江宁波315010;宁波特种设备检测研究院,浙江宁波315010【正文语种】中文【中图分类】TH137.81囊式蓄能器是液压系统常用的元件，是一种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，它属于压力容器［1］，内部存在一个带压力的气囊，不当的操作可能造成爆炸［2-5］。
壳体是囊式蓄能器关键零件，其强度的可靠性，直接关系该产品的安全性。
目前，囊式蓄能器壳体是采用钢管两端旋压收口制成的，不存在焊接接头。
收口过程为热成型过程，壳体经收口制成毛坯后，须通过调质热处理来保证材料的力学性能。
皮囊式蓄能器特点及介绍
皮囊式蓄能器与活塞式蓄能器选型比较皮囊式蓄能器优点：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。
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。
活塞式蓄能器优点：1.通常使用寿命比皮囊式蓄能器更长；2.相对于皮囊式的更换皮囊，活塞式更换密封件成本更低，操作更简便；3.安装容易、结构简单、维护方便，充气方便；4.跟皮囊式突然失效（皮囊破裂而泄露）不同，活塞式一般具备多道密封，即使失效也是逐渐、缓慢地失效（泄露），对于某些设备或系统，蓄能器的突然失效可能导致事故或重大损失，此时应选用活塞式蓄能器；5.活塞式蓄能器可以做得很大，拓步活塞式蓄能器的常规型号单件容积可以达到760升，非常规型号可以更大；6.压力可以很高，虽然国内活塞式蓄能器（3倍或更小安全系数）只能做到21Mpa或31.5Mpa，但是拓步蓄能器（4倍安全系数）活塞式常规型号可以做到138Mpa（1380 Bar），非常规型号可以更高；7.耐高温型号性能更稳定，拓步耐高温型号活塞式蓄能器可承受230摄氏度以下高温；8.可以承受很大的压力波动幅度，并适合串联气瓶或气瓶组（大大提高有效容积）。
活塞式皮囊式蓄能器的主要区别2
活塞式皮囊式蓄能器的主要区别皮囊式蓄能器优点：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。
缺点：1.皮囊的使用寿命通常较短（相对活塞式而言），而且各品牌的皮囊质量差异很大；2.导致皮囊寿命缩短而破裂的因素很多，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（如事先未充液润滑）、预充气各步骤操作不当（如未能缓慢充气）、预充气压力计算误差、油口流速接近或超过7m/s、作储能用时单次往复时间接近或少于10秒、皮囊在工作中与菌型阀相碰撞、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，同时油箱喷油、气爆，导致系统事故或维修及停机等损失；4.皮囊不能做得太大，否则影响皮囊寿命，美国ASME标准一般最大为60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.在快速释放油液时，囊式蓄能器的菌型阀可能会提前关闭，导致蓄能器突然暂时失效；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。
活塞式蓄能器优点：1.通常使用寿命比皮囊式蓄能器更长；2.相对于皮囊式的更换皮囊，活塞式更换密封件成本更低，操作更简便；3.安装容易、结构简单、维护方便，充气方便；4.跟皮囊式突然失效（皮囊破裂而泄露）不同，活塞式一般具备多道密封，即使失效也是逐渐、缓慢地失效（泄露），对于某些设备或系统，蓄能器的突然失效可能导致事故或重大损失，此时应选用活塞式蓄能器；5.活塞式蓄能器可以做得很大，拓步活塞式蓄能器的常规型号单件容积可以达到760升，非常规型号可以更大；6.压力可以很高，虽然国内活塞式蓄能器（3倍或更小安全系数）只能做到21Mpa或31.5Mpa，但是拓步蓄能器（4倍安全系数）活塞式常规型号可以做到138Mpa（1380 Bar），非常规型号可以更高；7.耐高温型号性能更稳定，拓步耐高温型号活塞式蓄能器可承受230摄氏度以下高温；8.可以承受很大的压力波动幅度，并适合串联气瓶或气瓶组（大大提高容积利用率）。
皮囊式蓄能器的介绍与应用
皮囊式蓄能器的介绍与应用
占仲恒
【期刊名称】《涟钢科技与管理》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】本文主要介绍了常用蓄能器的分类，着重讲述了皮囊式蓄能器的结构、工作原理及充气压力的计算方法，最后通过不同实例介绍了皮囊式蓄能器在液压系统中的主要功能及作用，以此说明蓄能器的重要性。
【总页数】4页(P21-24)
【作者】占仲恒
【作者单位】电工钢项目部
【正文语种】中文
【中图分类】TM925.5
【相关文献】
1.皮囊式蓄能器在管路系统中的应用 [J], 柴业森;张中发
2.皮囊式蓄能器工作参数在多变指数和温度变化时的选择与计算 [J], 裴然;沈敏俭;吴晓明
3.皮囊式蓄能器在管道加油系统水击控制中的应用研究 [J], 宋生奎;朱焕勤;石永春;杨晓军
4.皮囊式蓄能器在液压系统中的应用 [J], 王磊
5.井口控制盘皮囊式蓄能器放热研究 [J], 杨建义
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远程控制台用囊式蓄能器安全评定
收稿日期:2008203203作者简介:李亚军(19722),男,新疆伊犁人,工程师,从事设备管理工作;侍吉清(19812),男,甘肃民勤人,助理工程师,学士,从事金属材料性能试验、压力容器检验等工作。
文章编号:100027466(2008)增刊20015202远程控制台用囊式蓄能器安全评定李亚军1,侍吉清2,仝 钢1,钱金强1,张 军1,武志远1(1.中石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒 841000;2.机械工业兰州石油钻采炼油化工设备质量检测所,甘肃兰州 730050)摘要:阐述了远程控制台用囊式蓄能器的安全评定,对蓄能器壳体的硬度要求与材料强度之间的关系进行了说明。
根据检验结果,确定了远程控制台用囊式蓄能器安全状态的等级,据此可找出管理工作的重点。
关键词:囊式蓄能器;远程控制台;安全评定;检验中图分类号:T H 49 文献标志码:BSafety Assessment of B ladder Type Accumulator Used in R emote H andling DeskL I Ya 2jun 1,SHI Ji 2qing 2,T ONG G ang 1,QIAN Jin 2qiang 1,ZHANG Jun 1,WU Zhi 2yu an 1(1.Tarim Oilfield Company ,Kuerle 841000,China ;2.Machine Indust ry Lanzhou Drilling &Production and Refinery &ChemicalEquip ment Quality Inspection Instit ute ,Lanzhou 730050,China )Abstract :A safety assessment of a bladder type accumulator used in a remote handling desk wasset fort h ,and t he relation between t he required hardness in an accumulator shell and t he st rengt h of it s material were described.According to it s tested result a degree of safety was determined to t he accumulator.After statistics and analysis of many result s ,t he emp hasis in t he management work has been found out.K ey w ords :bladder type accumulator ;remote handling desk ;safety assessment ;inspection 远程控制台是地面防喷器的控制装置,是控制液压防喷器、液动压井阀开、关动作的专用设备,是石油、天然气钻井(或修井)过程中防止井喷失控必不可少的装备。
皮囊式蓄能器的壳体强度计算及开孔补强计算
摘要 ： 囊 式蓄 能 器作 为一种 新 型节 能产 品 ， 有 积蓄 能量 、 收脉 动 、 和 冲击 、 皮 具 吸 缓 保持 压 力 等特 点 ， 在 泵站 系统 中 ， 对改 善 泵站 的性 能 、 节约 能 源、 少投 资等 均收 到相 ＂ 著 的效果 。 文对 皮 囊式蓄 减 ３显 － 该
图 １ 。
５ ． 料 ： 壳 体 和 封 头 ：Ａ一 ７ Ｇ ．．Ｌ ０ ）材 Ｓ ３ ２ ｒ Ｃ ７ Ｅ ｆ０ ｒ 调质 ） ３ ＣＭｏ 。 ６． 料 的最 大 许 用 应 力 ： 拉 强 度 Ｒ ）材 抗 ｍ＝ ８５ ａ 取 安 全 系数 ｎ ＝ ．， 材 料 的最 大 许 用 应 ２ ＭＰ ， ｂ ３５则 力 为 ｓ ：
蓄能器是一种能量储存和释放装置。在液压系 统 中， 阀门的状态 、 泵组 的运行情况 以及管路 的充 液、 排气等 ， 都会 导致管路中流体的不稳定流动 ， 造 成压力波动过大 ， 由此 可 能会 造 成 管 路 破 裂 、 备 设 损 坏 等事 故 ；压 力 波 动还 会 造成 管 路 设备 的振 动 ， 从 而 引 发共 振 ， 成 控 制 系统 破 坏 ， 至 整 个 系统 造 直 瘫痪 。皮囊 式 蓄能器 可有 效 的减 小管 路 中 的压 力波 动 ， 且对 由于 温度 变 化 而 引起 的管路 液 体 体 积 的 而 变化 也 可起 到一定 的补 偿 作用 。 蓄 能器 按 储存 方 式 不 同分 为 重力 加 载 式 （ 锤 重 式 ）弹簧 加 载式 （ 、 弹簧 式 ） 气 体加 载 式 （ 瓶式 ） 和 气 ， 而气体加载式又可分为非隔离式和隔离式两种 ， 隔 离式包括活塞式 、 气囊式和隔膜式等 。 目前使用最 为广 泛 的是 隔离式 气体 加 载式 蓄能 器 。以下 对 隔离 式 中 的 皮 囊 式 蓄 能 器 的 壳 体 强 度 及 开 孔 补 强 进 行 校 核 计算 。 以某 项 目中一 台皮囊 式 蓄 能器 的计 算 为例 ， 见
气囊式蓄能器装配与测试工艺研究
实用技术与工艺装备气囊式蓄能器装配与测试工艺研究苏州大学(215021) 盛小明 胡学武气囊式蓄能器是液压系统中的重要辅件,其结构紧凑,重量轻,无油气混杂;又因用丁晴橡胶制作的气囊,其柔性,适应性好,对压力变化敏感,吸收液压冲击和脉动,减震性和稳定性均好,可对提高系统的动态性能可起到重要作用,所以被广泛用于各类液压系统中。
但气囊式蓄能器在生产过程中的装配与测试阶段,经常会发生气囊破裂,充气压力不稳定,漏气等问题,为此,我们进行了分析论述,并提出了解决问题的工艺方案,简介如下。
1 气囊式蓄能器的结构及工作原理气囊式蓄能器的结构如图1,其金属壳体为两图1 气囊式蓄能端成球形的圆柱体,壳体上端有容纳充气阀座的开口。
由丁晴橡胶制成的梨形气囊如图2压制在充气阀座上,形成密封空间。
壳体下端由进油阀组成,包括一个弹簧加载提升和一个菌形阀,使油液可进入壳体而防止气囊经油口被挤出。
蓄能器由气囊分为两个腔室,气囊内充氮气,气囊外充液压油。
当系统压力将液压油压入蓄能器时,气囊受压变形,其体积随压力增加而减小,液压油被逐渐储存;若系统压力减小,气囊增大,则蓄能器将液压油排出,使系统压力得到补偿。
2 气囊的装配根据Bar low 公式可知,当气囊充气时,气囊首先在其直径最大、壁厚最薄的上部膨胀,然后下部逐渐膨胀,把气囊向外推到壳体侧壁,同时气囊充满整个容器。
气囊外壁与干燥的壳体内壁之间摩擦力很大,充气时会使气囊变形不均匀,局部拉伸过大而破裂。
因此在装配前应往壳体内倒入少量液压油,并将油液在壳体内壁涂抹均匀,使壳体内壁与气囊外壁之间形成一层油垫,在气囊变形时,在气囊与壳体间起到润滑作用。
同时,气囊装配前,同样要在气囊外壁涂抹液压油,并将气囊内气体排净、折叠。
这时,可将辅助工具拉杆(见图3)旋入气囊的充气阀座,再一起经壳体下端大开口装入壳体,在壳体上端拉出拉杆,然后卸下拉杆,装上圆螺母,使气囊固定在壳体上。
3 蓄能器的充气及检测蓄能器充气之前,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,蓄能器充气系统如图4。
活塞式与皮囊式蓄能器的主要区别
活塞式皮囊式蓄能器的主要区别皮囊式蓄能器优点：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。
缺点：1.皮囊的使用寿命通常较短（相对活塞式而言），而且各品牌的皮囊质量差异很大；2.导致皮囊寿命缩短而破裂的因素很多，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（如事先未充液润滑）、预充气各步骤操作不当（如未能缓慢充气）、预充气压力计算误差、油口流速接近或超过7m/s、作储能用时单次往复时间接近或少于10秒、皮囊在工作中与菌型阀相碰撞、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，同时油箱喷油、气爆，导致系统事故或维修及停机等损失；4.皮囊不能做得太大，否则影响皮囊寿命，美国ASME标准一般最大为60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.在快速释放油液时，囊式蓄能器的菌型阀可能会提前关闭，导致蓄能器突然暂时失效；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。
活塞式蓄能器优点：1.通常使用寿命比皮囊式蓄能器更长；2.相对于皮囊式的更换皮囊，活塞式更换密封件成本更低，操作更简便；3.安装容易、结构简单、维护方便，充气方便；4.跟皮囊式突然失效（皮囊破裂而泄露）不同，活塞式一般具备多道密封，即使失效也是逐渐、缓慢地失效（泄露），对于某些设备或系统，蓄能器的突然失效可能导致事故或重大损失，此时应选用活塞式蓄能器；5.活塞式蓄能器可以做得很大，拓步活塞式蓄能器的常规型号单件容积可以达到760升，非常规型号可以更大；6.压力可以很高，虽然国内活塞式蓄能器（3倍或更小安全系数）只能做到21Mpa或31.5Mpa，但是拓步蓄能器（4倍安全系数）活塞式常规型号可以做到138Mpa（1380 Bar），非常规型号可以更高；7.耐高温型号性能更稳定，拓步耐高温型号活塞式蓄能器可承受230摄氏度以下高温；8.可以承受很大的压力波动幅度，并适合串联气瓶或气瓶组（大大提高容积利用率）。
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摘 要： 文章通过对 宁波奉化地 区生产 的囊式 蓄能器的调研 ， 测试 了壳体材 料 ３ ５ Ｃ ｒ Ｍｏ钢的力 学性 能、 壁厚 ， 对成 形壳体
进行 了爆破压 力测试 ， 测试统计结果表 明材料 的抗拉 强度 、 壁厚 负偏差率和爆破压 力指标基本符合正 态分布规律 。按正
态分布拟舍 函数 对抗拉 强度 、 壁厚 负偏差率和爆破压 力进行 了可靠性 分析 。统计分析结果表 明抗拉 强度 的期 望值 为
关 键 词： 蓄能 器； 静 力强度 ； 可靠性 ； 正 态分布拟合 函数 ； 安全 系数 文献标志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ５ — ２ ８ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ － ０ ： Ｔ Ｈ １ ３ ７ ． ８ １
Ｒｅ ｌ ｉ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｉ ｎｔ ｅ ｎｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｂｌ ａ ｄｄ ｅ ｒ Ｔｙ ｐｅ Ａｃ ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ
９ ９ ９ ． ９ ＭＰ ａ ， 标 准 差 ， 为３ ３ ． １ Ｍ Ｐ ａ ； 壁 厚 负偏 差 率 的期 望值 为 一 ０ ． ０ ５ ６ ， 标 准 差
１ ０一 。 以下。
为０ ． ０ ２ ６ ； 爆 破 压 力 的 期 望值 Ｄ ｂ 为
１ １ ７ ． ５ ＭＰ ａ ， 标准差 ｏ ｒ 为 ９ ． ７ ５ ＭＰ ａ 。基 于上述 分布 规律 及 可靠性 分析 表 明 ， 囊式 蓄能 器 壳体静 力强度 失 效概 率约在
囊 式 蓄 能 器 壳体 静 力 强 度 可 靠 性 分 析
牛 亚 平 ，王 小 华 ，陈冰 冰 。 ，郑 三 龙 。 ，竺 国 荣 ， 孙 雷
（ １ ． 宁波特 种设备 检 测研 究 院 ，浙江 宁波 ３ １ ５ ０ １ ０ ； ２ ． 浙 江工 业 大学 ４ ｋ Ｓ － Ｙ － 机 械设 计研 究 所 ，浙 江 杭 州 Ｉ ３ １ ０ ０ １ ４ ）
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