磚機設備的液壓系統由動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件和液壓油等組成。而液壓輔助元件包括過濾器、熱交換器、蓄能器、油箱、壓力表及其開關、管件與密封裝置等,它們是液壓系統不可缺少的部分,其性能對系統的工作穩定性、可靠性、壽命等工作性能優劣都有直接影響。
蓄能器是一種將液壓系統中的壓力油儲存起來,在需要時又重新放出的輔助元件。
蓄能器的作用和分類:
(一)作用
(1)作輔助動力源。某些液壓系統的執行元件是間歇動作,總的工作時間很短,有些液壓系統的執行元件雖然不是間歇動作,但在一個工作循環內(或一次行程內)速度差別很大。在這種系統中設置蓄能器后,即可采用一個功率較小的泵,以減小主傳動的功率、使整個液壓系統的尺寸小、重量輕、價格便宜。
(2)作緊急動力源。對某些系統要求當泵發生故障或停電(對執行元件的供油突然中斷)時,執行元件應繼續完成必要的動作。例如,為了安全起見,液壓缸的活塞桿必須縮到缸內。在這種情況下,需要有適當容量的蓄能器。
(3)補充泄漏和保持壓力。對于執行元件長時間不動作,而要保持恒定壓力的系統(如機床的夾緊裝置),可用蓄能器來補償泄漏,從而使機構保壓。
(4)吸收液壓沖擊。由于換向閥突然換向,執行元件的運動突然停止,甚至人為地需要執行元件緊急制動等原因,都會使管路內的液體流動發生急劇變化,造成沖擊壓力。雖然系統中設有安全閥,但閥芯總有一個反應的過程。這種沖擊,往往引起系統中的儀表、元件和密封裝置發生故障甚至損壞或發生管道破裂,此外還會使系統產生明顯的振動。若在控制閥或液壓缸沖擊源之前裝設蓄能器,就可用來吸收和緩和這種液壓沖擊。
(二)分類
蓄能器的結構簡較和特點見表6-4所示,彈簧式和充氣式較常用。另外,重力式蓄能器在表中沒有列出,因其體積龐大、結構笨重、反應遲鈍,現在工業上已很少應用。
蓄能器的種類和特點
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名稱 |
結構簡圖 |
特點和說明 |
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活 塞 式 |
固 體 彈 簧 式 |
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?。?span>1)利用彈簧的壓縮和伸長來儲存、釋放壓力能 (2)結構簡單,但容量小 (3)供小容量、低壓(p≤1~1.2MPa)回路用,不適用于高壓或高頻的工作場合 |
氣 體 彈 簧 式 |
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(1)利用氣體的壓縮和膨脹來儲存壓力能;氣體和油液在蓄能器中由活塞隔開 ?。?span>2)結構簡單,工作可靠,安裝容易,維護方便,但活塞慣性大,活塞和缸璧之間有摩擦,反應不夠靈敏,密封要求較高 (3)用來儲存能量,也可吸收沖擊 |
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氣 瓶 式 |
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?。?span>1)利用氣體的壓縮和膨脹來儲存、釋放壓力能;氣體和油液在蓄能器中直接接觸 (2)容量大,慣性小,反應靈敏,輪廓尺寸小,但氣體容易混入油內,影響系統工作平穩性 (3)只適用于大流量的中、低壓回路 |
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皮 囊 式 |
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(1)利用氣體的壓縮和膨脹來儲存、釋放壓力能;氣體和油液在蓄能器中由皮囊隔開 ?。?span>2)帶彈簧的進油閥使用油液能進入蓄能器,但為防止皮囊自油口被擠出,充氣閥只在蓄能器工作前皮囊充氣時打開,蓄能器工作時則關閉 ?。?span>3)結構尺寸小,重量輕,安裝方便,維護容易,皮囊慣性小 ?。?span>4)折合型皮囊容量較大,可用來儲存能量,波紋型皮囊適用于吸收沖擊 |
蓄能器使用和安裝:
蓄能器在液壓回路中的安放位置隨其功用而不同,在前面已經有了個介紹。原則是吸收液壓沖擊或壓力脈動時宜放在沖擊源或脈動源附近,補油保壓時宜盡可能接近有關的執行元件。
使用蓄能器須注意幾點:
(1)充氣式蓄能器中應使用氮氣或惰性氣體,允許工作壓力視蓄能器結構而定,皮囊式為3.5~32MPa。
(2)不同的蓄能器各有其適用的工作范圍。例如,皮囊式蓄能器的皮囊強度不高,不能承受很大的壓力波動,且只能在-20~70℃溫度范圍內工作。
(3)皮囊式蓄能器原則上應垂直安裝(油口向下),只有在空間位置受限制時才允許傾斜或水平安裝。
(4)裝在管路上的蓄能器須用支板或支架固定。
(5)蓄能器與管路系統之間應安裝截止閥,供充氣、檢修時使用。蓄能器與液壓泵之間應安裝單向閥,防止液壓泵停車時蓄能器內儲存的壓力油倒流。