蓄能器

弹簧式蓄能器是利用弹簧的弹性变形而产生的弹性势能来使密闭容器中的 液压油成为具有一定液压能的压力油。这种蓄能器具有结构简单、反应灵敏、容 量小、成本低、使用温度范围宽等优点，适用于蓄能和缓冲。但是由于它存在着 供油量小、输出压力小、循环频率低、弹簧的压缩量难以调定等缺点，而且因为 弹簧伸缩量有限，其伸缩对压力变化不敏感，消震能力差等，所以只适合用小容 量、低压系统（p≤ 1.0~1.2MPa）作缓冲装置，因而应用不普遍。 6、 薄膜式蓄能器 薄膜式蓄能器包括耐压钢制容器（1） ，在大多数情况下，该钢制容器的轮廓 为球形和圆柱形。 蓄能器内部由可变形柔性材料制成的薄膜 （2） 作为分隔元件， 带有闭合座（3）及塞螺丝（4） ，流体接头（5） 。如下图：
工作原理：薄膜式蓄能器主要由液压部件；和带气密分隔元件的气体部件组 成。 流体部分与液压流路相连。 压力增加时， 气体被压缩， 流体进入液压蓄能器。 压力下降时，压缩的气体膨胀，将储蓄的流体排入管路。 应用：储蓄能量，用于节省间歇性工作场合的泵驱动功率。用作紧急情况能 源储备。 补偿泄露损失。 发生周期振动时可减小冲击和振动。 压力和温度变动时， 补偿体积。用作车辆中的悬吊元件。发生机械碰撞时吸收冲击。 7、 气囊式蓄能器（如下图） 工作原理与皮囊式的蓄能器一样。
B、管路消震器是一种直接安装在高压系统管路上的短管状蓄能器，属于气 夜隔离式蓄能器，结构如下。这种蓄能器响应性能良好，能很好的消除高压高频 系统中的高频震荡，多应用于高压消震系统中。
C、活塞式蓄能器的结构和气液直接接触式蓄能器的总体结构基本相同，只 是利用了一个活塞将气体和液体隔开，活塞和筒状蓄能器内壁之间有密封，所以 油不易氧化。这种蓄能器寿命长、重量轻、安装容易、结构简单、维护方便。但 是反应灵敏性差，不适于低压吸收脉动：尺寸小，充气压力有限；密封困难，气 液相混的可能性大。目前这种蓄能器已经逐步被皮囊式蓄能器所替代。 D、隔膜式蓄能器前面已讲，不再介绍。 E、差动活塞式蓄能器的结构如下。它是由一个直径较大的气缸在一个直径 较小的液压缸之上组成。 活塞下端的液压力总是大于上端的空气压力，能有效地 防止空气渗入油中，可用于压力很高的液压系统。
F、皮囊式蓄能器不再重复 （3） 蓄能器按其储存的方式不同分为重力加载式 （重锤式） 、 弹簧加载式(弹 簧式）和气体加载式。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、气囊式及隔膜式等，非隔离式是气瓶式，这里主要介绍气瓶式蓄能器 工作原理：当气压<油压，蓄能器储油：当气压>油压，蓄能器释放能量。 性能特点：容量大，体积小，惯性小，反应灵敏，但由于气体容易混入油液中， 使有业的可压缩性增加，影响系统工作的平稳性，而且耗气量大，需经常补气， 仅适用于中，低压大流量系统。 二、 蓄能器的应用 流体实际上是不可压缩的， 不能储存能量，因而液压蓄能器利用气体可压缩 性来储存流体。 蓄能器实质上是一个储存压力流体的腔室，靠气体的可压缩性将 不可压缩的流体能量得以储存，以备做有用功。上述的流体与液压回路相连结， 当系统压力升高流体压缩气体而进入蓄能器；当系统压力降低，压缩气体膨胀， 并迫使流体流回液液压回路。 蓄能器的典型应用： 流体储存， 紧急能源， 吸收脉动， 涌流控制， 噪声衰减， 车辆减震，容积补偿，压力补偿，渗漏补偿，热胀吸收，力学平衡，增加流量。 储蓄液压能： （1） 对于间歇负荷，能减少液压泵的传动功率，当液压缸需要较多油 量时，蓄能器与液压泵同时供油；当液压缸不工作时，液压泵给 蓄能器充油，达到一定压力后液压泵停止运转。 （2） 在瞬间提供大量压力油。 （3） 紧急操作：在液压装置发生故障和停电时，作为应急的动力源。 （4） 保持系统压力：补充液压系统的漏油，或用于液压泵长时期停止 运转而要保持恒压的设备上。 （5） 驱动二次回路：机械在由于调整检修等原因而使主回路停止时， 可以使用蓄能器的液压能来驱动二次回路。 （6） 稳定压力：在闭锁回路中，由于油温升高而使液体膨胀，产生高 压可是蓄能器吸收，对容积变化而使油量减少时，也能起到补偿 作用。 缓和冲击及消除脉动： （1） 吸收液压泵的压力脉动。 （2） 缓和冲击：如缓和阀在迅速关闭和变换方向时所引起的水锤现象。 安装蓄能器还可以提高液压系统的安全性和可靠性。特别是对于间歇操作、
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一、 蓄能器种类
（1） 、 按结构形式划分液压蓄能器主要有皮囊式、 活塞式、 隔膜式、 重锤式、 弹簧式、薄膜式等几种 1、 皮囊式蓄能器（如图 1） 皮囊式蓄能器是通过改变气囊内预充氮气的体积，从而使蓄能器储油腔内的 液压油成为具有一定液压能的压力油。这种蓄能器具有密封性好、效率高、灵敏 度高、结构紧凑、重量轻、易维护、动作惯性小等优点。所以它在液压系统中的 应用最为广泛。
瞬时提供较大流量的液压系统来说，会到达一定的节能效果。 可以为液压系统液压油泄露损失的补偿装置，从而较好的保证了系统工 作的稳定。 消除液压系统因油流速度或油流方向急剧变化而产生的液压冲击。 吸收液压系统的压力和流量脉动。
2、 活塞式蓄能器（如图 2） 活塞式蓄能器是通过改变充气腔内预充氮气的体积来使蓄能器的储油腔内 的液压油成为具有一定液压能的压力油。这种蓄能器具有结构简单，强度及可靠 性较高，使用寿命长、供油流量大、使用温度范围宽等优点。适用于大流量蓄能 的液压系统。 但是由于这种蓄能器活塞运动的惯性大、 灵敏性较差、 磨损泄露大、 效率低，故它不适合用于工作频率高，压差小及无泄漏的液压系统，也不适合用 于吸收液压系统的脉动和液压冲击。
4、 重锤式蓄能器 重锤式蓄能器是通过重力加载的方式(把重物块的重力通过柱塞作用在油液 上，使之与压力油的压力相平衡)，使密闭容器中的液压油成为具有一定液压能 的压力油。 产生压力的大小和存储能量取决于重物块的重量，将液压系统中的压 力能转化为重力势能积蓄起来。
这种蓄能器具有机构简单、供油量大、压力恒定等优点。因而适用于大流量 蓄能的液压系统。 但是由于它们的体积大而笨重只能垂直安装， 不适于行走机械、 工作惯性大、输出压力小、反应又不够灵敏不宜于消除脉功和吸收液压冲击、密 封处易泄露、摩擦损失较大。这类蓄能器仅供暂存能量用，多用在执行机构缓慢 运动的大型固定设备上。重锤式蓄能器主要用冶金等大型液压系统的恒压供油， 现在已很少使用。 5、 弹簧式蓄能器 弹簧式蓄能器结构如下：其中活塞的作用一方面隔离油腔和弹簧设备腔，另 一方面提供将压力转换为压强的作用面。 这种蓄能器利用大系数弹簧将弹簧力作 用于活塞上，使之与压力油的压力相平衡，产生压力，产生压力的大小和存储能 量的多少取决于弹簧的刚度和压缩量。
3、 隔膜式蓄能器（如图 3） 隔膜使蓄能器是通过储起腔内预充氮气的体积发生变化而使储油腔内的液 压油成为具有一定液压能的压力油。这种蓄能器具有质量轻、薄膜变形阻力小、 无惯性、吸收压力脉动性能好等优点。可用于动作频率高，吸收压力脉动性能好 等优点。可用于动作频率高、容积小的液压装置中吸收液压脉动。但是，由于这 种蓄能器存在着容积小、输出流量小、维修有极不方便等缺点，因而，它的使用 受到了很大的限制。
（2）蓄能器按加载方式可分为弹簧式、重力式和气体式 弹簧式蓄能器和重力式蓄能器前面已经介绍，下面不再赘述。 气体蓄能器的工作原理以气体波义耳定律（pV n = k = 常数）为基础，通过 压缩气体完成能量转化， 使用时首先要向蓄能器充入预定压力的气体。当系统压 力大于蓄能器内部压力时，油液压缩气体，将油液中的压力能转化为气体内能； 反之，蓄能器中的油在高压气体的作用下释放到工作回路中，工作过程中，气腔 和油腔的压力始终相等。 这类蓄能器按结构可分为气液直接接触式、 管路消震器、 活塞式、隔膜式、差动活塞式和皮囊式等。 气体式蓄能器的几种主要功能： 1、 辅助动力源功能 采用一个功率较小的系统，满足一个工作循环周期内执行元件的不同工艺要 求，降低系统功率，实现节能目的。 2、 作紧急动力源 当出现停电或系统出现严重的故障时，执行元件仍需按照工艺要求继续完成 必要的动作。在这种场合下，需要设置适当容量的蓄能器。 3、 保持系统压力 对于执行元件长时间不动，而要保持恒定压力的系统，可用蓄能器来补偿泄 露，从而使压力恒定。这样液压泵可以间歇工作，从而减少了功率的消耗。 4、 吸收脉动冲击、减低噪声
由于流量脉动、执行元件运动方向改变以及执行元件积极制动，而造成的液 流突然变向，使管路内的液体流动发生急剧变化，而产生短时压力剧增。这种冲 击力使执行元件的运动速度不均匀，产生振动、噪声、管道破裂等现象，需要消 除或降低，安装蓄能器便是有效方法之一。 A、气液直接接触式蓄能器必须充入惰性气体，其结构如下。它的优点是容 量大，反应灵敏，运动部分惯性小，没有机械磨损；但是其缺点也很明显，首先 在这种蓄能器中气体和液体是直接接触的，所以气体消耗量大；气体混入油液中 后，也容易引起元件气蚀；为防止大量气体进入系统这种蓄能器严格禁止倒置； 而且容积利用率低，附属设备多，投资大。
蓄能器
蓄能器是一种压力容器。在液压系统中可作为蓄能、紧急操纵、泄漏补偿、 吸收冲击、避震和吸收脉动等使用。液压蓄能器，液压气动系统中的一种能量储 蓄装置。 液压蓄能器在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来， 当系统需要的时， 又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补 供给系统。当系统瞬间压力增大时，液压蓄能器可以吸收这部分的能量。保证整 个系统压力正常。