Что такое гидравлический аккумулятор? Как он работает? Попробуем разобраться.
Гидравлические аккумуляторы — это устройства хранения энергии. Аналогично перезаряжаемым батареям в электрических системах они хранят и разряжают энергию в виде жидкости под давлением и часто используются для повышения эффективности гидравлической системы.
Сам аккумулятор представляет собой сосуд высокого давления, который содержит гидравлическую жидкость и сжимаемый газом, как правило, азотом. Корпус изготовлен из таких материалов, как сталь, нержавеющая сталь, алюминий, титан и армированные волокном композиты. Внутри, подвижный или гибкий барьер — обычно поршневая или резиновая камера — отделяет масло от газа.
Как работает гидравлический аккумулятор?
Оглавление:
В этих гидропневматических устройствах гидравлические жидкости слегка сжимаются под давлением. Напротив, газы могут быть сжаты в меньшем объеме при высоких давлениях, и инженеры используют это свойство в конструкции аккумулятора для разного применения. По существу, потенциальная энергия хранится в сжатом газе и выпускается по требованию для принудительной подачи масла из аккумулятора и в цепь.
Чтобы использовать устройство, сначала загружается объем газа — обычно от 80 до 90% минимального рабочего давления системы. Это расширяет объем газа, чтобы заполнить большую часть аккумулятора только небольшим количеством масла, оставшегося внутри. При работе гидравлический насос поднимает давление в системе и заставляет жидкость поступать в аккумулятор. (Клапаны управляют потоком масла) Поршень или пузырь перемещается и сжимает объем газа, потому что давление жидкости превышает давление предварительной загрузки. Это источник накопленной энергии.
Движение останавливается, когда давление в системе и газе сбалансировано. Когда нижестоящее действие, такое как движение привода, создает системный спрос, давление гидравлической системы падает, и аккумулятор отпускает накопленную жидкость под давлением в контур. Когда движение останавливается, цикл зарядки начинается снова.
Три распространенных типа: гидравлические аккумуляторы с пузырем, поршнем и диафрагмой. Аккумуляторы мочевого пузыря обычно имеют большие порты, которые позволяют быстро разряжать жидкость и помогают гарантировать, что устройство относительно нечувствительно к загрязнению и загрязнению.
Общее правило состоит в том, чтобы монтировать аккумуляторы пузырьков вертикально, хотя они также могут монтироваться по бокам в приложениях с низким циклом. Аккумуляторы типа мочевого пузыря обычно рассчитаны на соотношение давлений 4: 1 (максимальное давление до давления газа) для защиты мочевого пузыря от чрезмерного искажения и деформации материала.
Эксперты склонны рассматривать аккумуляторы мочевого пузыря как лучшие единицы общего назначения. Они выпускаются в широком диапазоне стандартных размеров, а хорошие характеристики реагирования делают их хорошо подходящими для ударных применений. В зависимости от конструкции, мочевой пузырь можно легко заменить в случае отказа или повреждения.
Поршневые гидравлические аккумуляторы Kocsis
Поршневые аккумуляторы от Kocsis Technologies
Поршневой аккумулятор очень похож на гидравлический цилиндр без стержня. Как и другие аккумуляторы, типичный поршневой аккумулятор состоит из секции текучей среды и газовой секции, причем подвижный поршень разделяет их. Менее распространены поршневые аккумуляторы, которые заменяют газ высокого давления пружиной или тяжелым весом для прикладывания усилия к поршню.
Погружные аккумуляторы обычно рекомендуются для больших объемов хранения — до 100 галлонов или более — и могут иметь высокие скорости потока. Соотношение давлений ограничивается только конструкцией, но обычно они не рекомендуются для ударных применений. Они часто создаются для надежных и тяжелых приложений. Однако они более чувствительны к загрязнению, которое может повредить уплотнения, хотя большинство поршневых аккумуляторов легко ремонтируются путем замены поршневых уплотнений.
Аккумуляторы мембран работают так же, как аккумуляторы мочевого пузыря. Разница заключается в том, что вместо резинового пузыря в этой версии используется эластичная диафрагма для разделения объемов нефти и газа. Накопители диафрагмы — это экономичные, компактные и легкие устройства, которые обеспечивают относительно небольшой расход и объем — обычно около одного галлона.
Аккумулятор диафрагмы может обрабатывать более высокие коэффициенты сжатия до 8-10: 1, потому что резиновый барьер не искажается в той же степени, что и мочевой пузырь. Они также обладают большей гибкостью при монтаже, нечувствительны к загрязнению и быстро реагируют на изменения давления, что делает их пригодными для применения в условиях шока.
Аккумуляторы сохраняют энергию, которая может использоваться для дополнения потока насоса, улучшения реакции системы или использования в качестве резерва при сбое питания. Они также могут компенсировать утечку или тепловое расширение, а также уменьшать вибрацию, пульсации и шок.
