蓄能器的分類與結(jié)構(gòu)
蓄能器是一種能夠儲存油液的壓力能并在需要時釋放出來供給系統(tǒng)能量的儲存裝置。
一、蓄能器的分類與結(jié)構(gòu)
蓄能器主要有充氣式、重錘式和彈簧式等三種類型。
1.充氣式蓄能器
充氣式蓄能器利用氣體的壓縮和膨脹來儲存和釋放能量。為安全起見,所充氣體一般為 惰性氣體(氮氣)。在充氣式蓄能器中,以活塞式蓄能器和氣囊式蓄能器應用最為廣泛。
(1)活塞式蓄能器 圖A所示為活塞式蓄能器結(jié)構(gòu)?;钊纳喜繛閴嚎s氣體,下部為壓力油液,壓力油從下部進油口a進入,推動活塞,壓縮活塞上腔的氣體儲存能量;當系統(tǒng) 壓力低于蓄能器內(nèi)壓力時,氣體推動活塞,釋放壓力油,滿足系統(tǒng)需要。
這種蓄能器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,安裝容易,維護方便,使用壽命長。缺點是受活塞運動 時慣性和摩擦力的影響,反應不夠靈敏,不適于作吸收脈動及緩和液壓沖擊用。此外,缸筒 和活塞之間有密封性能要求,且密封件磨損后,會使氣液混合,影響系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。
(2)氣囊式蓄能器 圖B所示為氣囊式蓄能器結(jié)構(gòu)。氣囊3安裝在殼體2內(nèi)的上部由充氣閥1為氣囊充入氮氣,蓄能器工作時充氣閥1關閉。殼體2下部有一菌形限位閥4它能使油液通過閥門進入蓄能器,又可防止油液全部排出時氣囊膨脹出殼體而損壞。工作時,壓力油從下入口頂開菌形限位閥4進入蓄能器壓縮氣囊,氣囊內(nèi)的氣體被壓縮而儲存能量;當系統(tǒng)壓力低于蓄能器壓力時,氣囊膨脹壓力油輸出,蓄能器釋放能量。其特點是氣囊慣性小,反應靈敏,可吸收急速的壓力沖擊和脈動,體積小,質(zhì)量輕,安裝方便,是目前應用最廣泛的一種蓄能器,已形成系列化批量生產(chǎn)。
2.重錘式蓄能器
重錘式蓄能器的結(jié)構(gòu)如圖C所示。它是利用重物的位置變化來儲存和釋放能量的。重物 1通過活塞2作用于液壓油3上,使之產(chǎn)生壓力。當要儲存能量時,油液從孔a經(jīng)單向閥進入蓄能器內(nèi),通過柱塞推動重物上升;釋放能量時,柱塞同重物一起下降,油液從b孔輸出。
這種蓄能器的特點是:結(jié)構(gòu)簡單,壓力穩(wěn)定,體積大,笨重,運動慣性大,反應不靈敏,密封處易漏油,有摩擦損失。目前只有少數(shù)大型固定設備使用。
3.彈簧式蓄能器
圖D所示為彈簧式蓄能器的結(jié)構(gòu)。它是利用彈簧的伸縮來儲存和釋放能量的。彈簧1的力通過活塞2作用于液壓油3上。液壓油的壓力取決于彈簧的預緊力和活塞的面積。由于彈簧伸縮時彈簧力會發(fā)生變化,所形成的油壓也會發(fā)生變化。為減少這種變化,一般彈簧的剛度不可太大,彈簧的行程也不能過大,從而限制了這種蓄能器的工作壓力。這種蓄能器具有結(jié)構(gòu)簡單,體積小,反應較靈敏等特點。僅供小容量及低壓系統(tǒng)中作蓄能及緩沖用。