蓄能器是液压系统中重要的辅助元件,几乎所有的液压系统都需要蓄能器,可能很多人都听说过蓄能器不能水平安装,为什么呢?这需要从蓄能器的工作过程说起
1.蓄能器的工作原理原理和作用?
液体在压力作用下,体积的变化(在温度不变的情况下)非常的微小,所以如果没有动力源(也就是高压液体的补充),液体的压力会迅速降低。而气体的弹性则要大得多,因为气体是可压缩的,在有较大的体积变化情况下,气体仍然有可能保持相对高的压力。因此,蓄能器在进行液压系统的液压油补充时,液体的体积已经变化的情况下,高压的气体可以继续维持液压油的压力,而不至于由于液压油的补充不及时,容器内的液压油体积变小导致液压油的迅速失压,这一特性使蓄能器可以调节系统压力脉动、给系统补油等
2.蓄能器的工作过程
下面以胶囊式蓄能器和活塞式蓄能器为例,分析下蓄能器的工作过程
阶段A,蓄能器是空的,充气腔和充油腔都没有压力
阶段B,蓄能器充气腔预充惰性气体,一般为氮气
阶段C,液压系统压力升高,当系统压力大于蓄能器充气腔的预充压力时,液压油从充液口进入蓄能器的充液腔
阶段D,液压系统压力达到峰值,蓄能器充液腔蓄液量达到设计值,系统压力不再增加
阶段E,液压系统压力降低,蓄能器中充气腔的压缩空气将充液腔内的液压油压出,补充系统所需流量
阶段F,系统压力达到最小工作压力,蓄能器排出的液压油体积达到设计最大值。
至此,蓄能器完成一个工作循环
3.蓄能器水平安装会怎样?
如果活塞式蓄能器水平安装,活塞密封就要一侧承受活塞的重量,造成密封件磨损的不均匀,更重要的是一般油脂中都会有杂质,活塞受力的一侧也是杂质沉积比较多的一侧,杂质又会加剧活塞的密封的磨损,导致过早的泄漏,从而导致蓄能器实际寿命比设计寿命要短。
2)对于胶囊式蓄能器来说,水平安装时,由于气体比液体轻,气囊就会浮在油的上方,当蓄能器工作室,胶囊来回伸缩,胶囊与蓄能器金属壳体内壁反复摩擦,导致胶囊单侧不均匀磨损,可能导致胶囊过早的漏气失效
在极端的情况下,也可能会导致在排液时气囊伸出过快,过早地将启闭阀关闭,液压油被困在气囊下,导致比设计的排油量减少,更有甚者,在大流量的工况下,胶囊可能被启闭阀夹到,导致胶囊直接破损失效。
蓄能器水平安装主要危害是会导致蓄能器内部零件磨损不均匀,导致蓄能器比设计寿命短,如果遇到设计中无法避免水平安装,水平安装也是可以的,但是需要保证液压油的清洁度,首选活塞式蓄能器,因活塞式蓄能器即使水平安装一般也不会发生突然失效的情况。