磚機(jī)設(shè)備的液壓系統(tǒng)由動(dòng)力元件、執(zhí)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(guò)濾器、熱交換器、蓄能器、油箱、壓力表及其開關(guān)、管件與密封裝置等,它們是液壓系統(tǒng)不可缺少的部分,其性能對(duì)系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性、可靠性、壽命等工作性能優(yōu)劣都有直接影響。
蓄能器是一種將液壓系統(tǒng)中的壓力油儲(chǔ)存起來(lái),在需要時(shí)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(dòng)力源。某些液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件是間歇?jiǎng)幼鳎偟墓ぷ鲿r(shí)間很短,有些液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件雖然不是間歇?jiǎng)幼鳎谝粋€(gè)工作循環(huán)內(nèi)(或一次行程內(nèi))速度差別很大。在這種系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器后,即可采用一個(gè)功率較小的泵,以減小主傳動(dòng)的功率、使整個(gè)液壓系統(tǒng)的尺寸小、重量輕、價(jià)格便宜。
(2)作緊急動(dòng)力源。對(duì)某些系統(tǒng)要求當(dāng)泵發(fā)生故障或停電(對(duì)執(zhí)行元件的供油突然中斷)時(shí),執(zhí)行元件應(yīng)繼續(xù)完成必要的動(dòng)作。例如,為了安全起見,液壓缸的活塞桿必須縮到缸內(nèi)。在這種情況下,需要有適當(dāng)容量的蓄能器。
(3)補(bǔ)充泄漏和保持壓力。對(duì)于執(zhí)行元件長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作,而要保持恒定壓力的系統(tǒng)(如機(jī)床的夾緊裝置),可用蓄能器來(lái)補(bǔ)償泄漏,從而使機(jī)構(gòu)保壓。
(4)吸收液壓沖擊。由于換向閥突然換向,執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)突然停止,甚至人為地需要執(zhí)行元件緊急制動(dòng)等原因,都會(huì)使管路內(nèi)的液體流動(dòng)發(fā)生急劇變化,造成沖擊壓力。雖然系統(tǒng)中設(shè)有安全閥,但閥芯總有一個(gè)反應(yīng)的過(guò)程。這種沖擊,往往引起系統(tǒng)中的儀表、元件和密封裝置發(fā)生故障甚至損壞或發(fā)生管道破裂,此外還會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生明顯的振動(dòng)。若在控制閥或液壓缸沖擊源之前裝設(shè)蓄能器,就可用來(lái)吸收和緩和這種液壓沖擊。
(二)分類
蓄能器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)較和特點(diǎn)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(méi)有列出,因其體積龐大、結(jié)構(gòu)笨重、反應(yīng)遲鈍,現(xiàn)在工業(yè)上已很少應(yīng)用。
蓄能器的種類和特點(diǎn)
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名稱 |
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 |
特點(diǎn)和說(shuō)明 |
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活 塞 式 |
固 體 彈 簧 式 |
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(1)利用彈簧的壓縮和伸長(zhǎng)來(lái)儲(chǔ)存、釋放壓力能 (2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chǎng)合 |
氣 體 彈 簧 式 |
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(1)利用氣體的壓縮和膨脹來(lái)儲(chǔ)存壓力能;氣體和油液在蓄能器中由活塞隔開 (2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,安裝容易,維護(hù)方便,但活塞慣性大,活塞和缸璧之間有摩擦,反應(yīng)不夠靈敏,密封要求較高 (3)用來(lái)儲(chǔ)存能量,也可吸收沖擊 |
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氣 瓶 式 |
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(1)利用氣體的壓縮和膨脹來(lái)儲(chǔ)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(yīng)靈敏,輪廓尺寸小,但氣體容易混入油內(nèi),影響系統(tǒng)工作平穩(wěn)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(lái)儲(chǔ)存、釋放壓力能;氣體和油液在蓄能器中由皮囊隔開 (2)帶彈簧的進(jìn)油閥使用油液能進(jìn)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(shí)打開,蓄能器工作時(shí)則關(guān)閉 (3)結(jié)構(gòu)尺寸小,重量輕,安裝方便,維護(hù)容易,皮囊慣性小 (4)折合型皮囊容量較大,可用來(lái)儲(chǔ)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(jīng)有了個(gè)介紹。原則是吸收液壓沖擊或壓力脈動(dòng)時(shí)宜放在沖擊源或脈動(dòng)源附近,補(bǔ)油保壓時(shí)宜盡可能接近有關(guān)的執(zhí)行元件。
使用蓄能器須注意幾點(diǎn):
(1)充氣式蓄能器中應(yīng)使用氮?dú)饣蚨栊詺怏w,允許工作壓力視蓄能器結(jié)構(gòu)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(qiáng)度不高,不能承受很大的壓力波動(dòng),且只能在-20~70℃溫度范圍內(nèi)工作。
(3)皮囊式蓄能器原則上應(yīng)垂直安裝(油口向下),只有在空間位置受限制時(shí)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(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥,供充氣、檢修時(shí)使用。蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥,防止液壓泵停車時(shí)蓄能器內(nèi)儲(chǔ)存的壓力油倒流。