蓄能器的作用及工作原理

蓄能器，顾名思义，是可以储存能量的装置。蓄能器在液压技术中有下列用途：1）减振，吸收冲击。2）补充泄漏以保持压力等。下面带来液压机蓄能器的作用及工作原理。

一、蓄能器的作用：

蓄能器在液压技术中有下列用途：

　　1）减振，吸收冲击。

　　2）补充泄漏以保持压力。

　　3）用在液压缸只需要间歇动作，或短时间快速运动的系统中，作为辅助动力源，在液压缸不动作时储存泵排出的压力油供运动时用，从而采用较小的泵。

　　4）作为应急动力源。例如，西气东输工程中，大的天然气阀门随着输气管孤零零地呆在沙漠荒原里，也许几年不需要动，但一旦有需要，要保证能立刻动作，关闭管道。特地铺输电线代价太高，就使用液压蓄能器储能，需要时释放，推动阀门。

　　5）回收能量以使再利用，这点在当前关注节能时特别被青睐。

　　理论上，弹簧的弹力、重物的势能或动能也可被用来储能。但由于现代的工作压力甚高，功率相对较大，需要蓄能器在短时间内完成很大能量的储存释放。所以，现在基本上都只用高压气体来储能。本书中，蓄能器皆特指气体蓄能器。

二、蓄能器的工作原理：

　　1）工作过程

　　气体被压缩，压力会增加。一定量气体的体积与其压力大致成反比。蓄能器就是利用了气体的这一特性。

　　蓄能器内的气体一般都是使用前预先充入的，达到一个预充气压力P0,这时气体的体积V0就是蓄能器的容积(见图1a)。

　　液压油在压力低于P0时，根本进不了蓄能器，蓄能器不起作用。液压油只有在压力高于气体压力时，才能进入蓄能器。随着压力油进入蓄能器，气体被压缩，压力也不断上升。

　　如果气体积被压缩到一半（见图1b），即V1=V0/2，压力就增加一倍；P1=2P0。

　　如果气体体积被压缩到1/4(见图1c），即V2=V0/4，压力就增加三倍：P2=4P0。

图1蓄能器工作原理 a)初始状态 b)气体被压缩 c)气体被进一步压缩

　　所以，液压油的压力也需要相应上升，才能不断进入。液压油的压力停止上升,也就不再能进入蓄能器。进入蓄能器的液压油的体积永远不可能达到蓄能器的容积V0,因为这意味着气体体积必须为零,则气体的压力会无穷大 。

　　气体和液压油的压力,就是储存的能量。一旦油口的压力下降,气体就会把液压油挤出蓄能器 。液压油被全部挤出蓄能器后,气体的压力也就降到P0。

　　2）安全标准

　　由于外壳耐压强度与安全性的考虑,任何蓄能器都有一个许用压力P4的限制。

　　蓄能器一旦外壳破裂会发生爆炸,所以,属于要谨慎使用的产品,制造和使用都必须严格遵循相应的国标与国际标准。为了避免燃烧,通常蓄能器中使用的气体都是氮气。