蓄能器的选择

蓄能器作为能量储存设备在液压系统中被广泛应用，其作用包括如下几方面：

    ①作辅助油源，补充液压泵输出流量的不足，以满足瞬时大流量的需要；

    ②作应急油源；

    ②补偿泄漏；

    ④减小冲击；    

    ⑤补偿由于温度或压力引起的容积变化；

    ⑥吸收压力脉动。

    选择蓄能器类型时，虽然有些应用场合也会使用重力式和弹簧式的蓄能器，到结构的紧凑性和良好的工作性能，大多数应用场合主要采用充气式蓄能器。但是考虑蓄能器的规格型号通过计算由蓄能器的容积V₀进行选取。例如，某充气式蓄能器工作循环图如图35所示。初始状态下，蓄能器内部腔体内全部是压力气体而没有油液，此时设其体积为V₀，压力为p₀(预先充气时压力)，压力气体温度即环境温度为T₀。当油液进入蓄能器时，气体体积随着气体压力的增加开始被压缩，此时油液压力和气体压力是相同的。当系统压力为更大值p₂时，气体体积被压缩至V₂。

当液压系统需要流量补充时，蓄能器开始释放能量，蓄能器内气体的体积增至V_l，压力会随着油液的释放下降至p₁(最小系统压力)。从蓄能器中释放出的油腑体积可以表示为

                     ΔV=V_2-V₂                  （18）

    对于理想气体，根据蓄能器内气体压缩和膨胀两个过程的理想气体状态方程，经推蓄能器内气体体积的变化可表示为

                                    （19）

式中n_2-—压缩多变指数；

    n₂—膨胀多变指数。

    由于n_l和n₂的数值难以确定，通常近似为n_l＝l、n₂＝γ，因此，蓄能器内气体的初始体积可计算为

      （20）

式中γ—绝热指数。

    已知ΔV、p_l、p₂、p₀和γ，利用式(20)能够计算得到蓄能器容积V₀，利用这一参数来选择蓄能器的规格型号，能够很好地满足绝大多数液压系统的工业应用要求，但在计算过程中还应注意：

    ①由于实际气体的绝热指数是气体温度和压力的函数，所以，在确定蓄能器尺寸时，应该利用实际气体的绝热指数进行计算。

    ②由于蓄能器的工作循环决定了蓄能器的油液容积ΔV，因此在计算之前，根据液压系统的设计需要正确建立所需的工作循环是保证计算准确性的关键。

    ③根据系统的更大工作压力(例如溢流阀调定压力)来确定压力p₂的值，其值必须比保证系统工作性能的压力值要大。

    ④压力p₁的确定只要保证系统能够提供足够的压力来克服摩擦、密封等阻力即可。

    ⑤选择预先充气压力久时应注意防止蓄能器的能量被完全释放。一般情况下，p₀应大约为系统最小工作压力的90％。

    ⑧若选用充气式蓄能器，应注意蓄能器中进油阀可能会出现为防止蓄能器的能量被完全释放而过早关闭的现象。这种情况有可能会在蓄能器快速释放能量时出现，主要是由进油阀的异常变形或在阀芯上存在反向速度梯度而引起的。

    ⑦一般在厂家提供的蓄能器样本上也会给出更大释放流速这一参数，应验算所需的释放流速以防止超过允许值。