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產(chǎn)品分類 HYDAC蓄能器動態(tài)分析資料有著什么不一樣
隨著HYDAC蓄能器中氣體的膨脹,對系統(tǒng)的供油壓力將不斷變化。若油缸驅(qū)動的荷載F恒定,則其運動速度將不斷地改變。由于蓄能器內(nèi)氣體的膨脹與蓄能器的排油量有關,而蓄能器的排油量又與活塞的位移有關,活塞位移則隨時間而變。所以蓄能器供油系統(tǒng)的工作是一個動態(tài)過程。假定蓄能器在開始向系統(tǒng)供油時的壓力為P2,氣體的容積為V。工作過程中的瞬時壓力為P,氣體容積為V,則壓缸的運動方程為
式中,ΔP表示換向閥及管道的壓力損失;A表示活塞斷面積;m表示活塞(包括活塞桿)及荷載;x表示活塞位移;f表示系統(tǒng)的粘阻系數(shù);k表荷載彈簧剛度。
1.作輔助動力源,減小裝機容量。某些液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件是間歇動作,其總的工作時間很短,該系統(tǒng)裝設蓄能器后,在非工作期間,泵向蓄能器充油,在工作期間,泵與蓄能器一起向執(zhí)行元件供油,這樣就可以采用一個較小的泵及動力機來完成工作,減小了動力機的功率。有些液壓系統(tǒng)雖不是間歇動作,但在一個工作循環(huán)內(nèi)速度差別很大,如不裝蓄能器,必須按系統(tǒng)需求的zui大流量選擇泵,裝蓄能器后,就可按系統(tǒng)所需的平均流量來選擇泵,這樣也可以減小動力機的功率。
2.消除脈動降低噪聲。如果液壓系統(tǒng)中采用柱塞泵且其柱塞數(shù)較少時,系統(tǒng)的壓力、流量等參數(shù)脈動很大,這將在液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生振動和噪聲。在系統(tǒng)中裝設蓄能器,可顯著地降低脈動,從而使對振動敏感的儀表及閥的損壞事故大為減少,同時可以顯著地降低噪聲。
3.吸收液壓沖擊。換向閥突然換向,執(zhí)行元件運動的突然停止,都會在液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生壓力沖擊波。這種壓力沖擊波會引起系統(tǒng)壓力的顯著升高,造成系統(tǒng)中儀表、元件和密封裝置的損壞,并產(chǎn)生振動和噪聲。在控制閥或液壓缸等沖擊源之前裝設蓄能器,就可以吸收和緩沖這種液壓沖擊。
4.補償泄漏。對于需長時間保壓的液壓系統(tǒng),持續(xù)地開動泵來補償內(nèi)部泄漏是很不經(jīng)濟的??梢杂眯钅芷餮a償內(nèi)部泄漏來保持所需的壓力,而使泵卸荷,這樣可以延長泵的使用壽命并減少能耗。
5.作熱膨脹補償用。某些封閉式液壓系統(tǒng),當系統(tǒng)受熱時,液壓油會發(fā)生體積膨脹,從而導致整個系統(tǒng)壓力升高。在系統(tǒng)中安裝一個蓄能器,就會吸收油液體積的增加,將系統(tǒng)壓力限制在安全范圍內(nèi)。
6.作緊急動力源。某些系統(tǒng)要求當液壓泵發(fā)生故障或停電時,執(zhí)行元件能繼續(xù)完成必要的工作。安裝的蓄能器就可作這種緊急動力源,儲存的能量在需要時可立即釋放出來,應用場合包括在冶煉廠或電站關閉閘閥等。
7.構成恒壓油源。工程上大多數(shù)液壓控制系統(tǒng)的油源為恒壓油源,蓄能器可與定量泵構成這類系統(tǒng)的恒壓油源。蓄能器還可以與恒壓泵構成二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的恒壓網(wǎng)絡,這類系統(tǒng)的調(diào)速是通過改變變量馬達的排量來實現(xiàn)的。
8.蓄能器在能量回收方面的應用。能量回收是節(jié)能的一個重要途徑,很多場合下的動能、位置勢能都可以回收利用,從而提高能量的有效利用率。
①回收車輛的制動能量。在車輛制動過程中,車輛的慣性帶動泵向蓄能器充油,回收車輛的制動能量,同時形成制動力矩,使車輛制動。重新啟動車輛時,蓄能器放出其儲存的能量驅(qū)動泵呈馬達工況帶動車輪運轉(zhuǎn)。實驗表明,對于需要頻繁制動的城市公共汽車,制動能量的回收利用使得節(jié)油率可達30%。
②回收工程機械動臂機構的位能。許多工程機械如液壓挖掘機、裝載機、汽車起重機施工作業(yè)時,數(shù)萬牛噸重的動臂需要頻繁地升降,每次提臂過程中,動臂都要獲得位能,常規(guī)系統(tǒng)中,動臂的位能在降臂過程中通過節(jié)流限速閥大部分轉(zhuǎn)變成了熱能,造成能量損失、油溫升高。在系統(tǒng)中加裝蓄能器,使降臂過程中動臂的大部分位能轉(zhuǎn)化為壓力能儲存在蓄能器中。在再次升臂時,蓄能器中的油與油泵來油一起升臂,實現(xiàn)了能量回收利用,減少了發(fā)熱。
③回收液壓挖掘機轉(zhuǎn)臺的制動能量。液壓挖掘機的轉(zhuǎn)臺在工作中需頻繁啟制動,常規(guī)系統(tǒng)在制動過程中轉(zhuǎn)臺的動能需經(jīng)緩沖閥轉(zhuǎn)化為熱能浪費掉,能量損失很大。在液壓系統(tǒng)中加裝蓄能器,制動過程中驅(qū)動轉(zhuǎn)臺的液壓馬達在慣性作用下呈泵工況向蓄能器充油,將轉(zhuǎn)臺的動能轉(zhuǎn)化為液壓能儲存起來,同時形成制動力矩對轉(zhuǎn)臺制動。在轉(zhuǎn)臺再次啟動時,蓄能器中的油釋放出來帶動馬達驅(qū)動轉(zhuǎn)盤。實驗表明,與常規(guī)系統(tǒng)相比加裝蓄能器的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)可節(jié)能約30%。
④回收石油修井機及鉆機管柱下落的重力勢能。常規(guī)石油修井機及鉆機管柱下落的重力勢能需要靠剎車消耗掉,能量損失很大。HYDAC蓄能器回收管柱下落的重力勢能,加以重新利用。