蓄能器在冶金液压设备中的应用

　　1 前言

　　液压油是不可压缩液体,因此利用液压油是无法蓄积压力能的,必须依靠其它介质来转换蓄积压力能。蓄能器是一种能把液压能储存在耐压容器里,待需要时又将其 释放出来的能量储存装置。蓄能器是液压系统中的重要辅件,对保证系统正常运行、改善其动态品质、保持工作稳定性、延长工作寿命、降低振动与噪声、节约能源 等起着重要的作用。

　　利用气体(氮气)的可压缩性质研制的皮囊式充气蓄能器就是一种蓄积液压油的装置。皮囊式蓄能器由油液部分和带有气密封件的气体部分组成,位于皮周围的油液 与油液回路接通。当压力升高时油液进入蓄能器,气体被压缩,系统管路压力不再上升;当管路压力下降时压缩空气膨胀,将油液压入回路,从而减缓管路压力下 降。在现代大型液压系统,特别是具有间歇性工况要求的系统中尤其值得推广使用。

　　2 蓄能器在冶金液压系统中的应用

　　在冶金行业中,液压传动设备的应用越来越广泛,液压传动技术有其不可比拟的优点。蓄能器作为液压系统的辅件,在冶金设备中起重要作用。

　　2. 1 蓄能器在高炉鼓风机液压系统中的应用

　　图1是全静叶可调轴流式电动鼓风机原理图。其静叶角度调整及放风门开启由一套液压系统完成。

　　由于液压系统是用来作静叶角度调整及放风门开启的,也就是说其液压系统的执行元件是间歇动作的,其总的工作时间很短。该系统装设蓄能器后,在非工作期间, 泵向蓄能器充油;在工作期间,泵与蓄能器一起向执行元件供油。这样就可以采用一个较小的泵及动力机来完成工作,降低了动力机的功率。如不装蓄能器,必须按 系统需求的最大流量选择泵,加大动力机的功率。

　　2. 2 蓄能器在炼钢液压系统中的应用

　　冶金设备多数都必须在大功率、高温、高压下工作,要求有高的安全性和可靠性。例如,钢铁公司一般采用电力驱动来控制巨大的炉门。如果突然断电,炉门就会失 去功能而停机,导致发生灾难性的后果,造成的损失是惊人的。如果在液压回路中安装蓄能器作为应急动力源,就能保证以运行中心液压系统来控制炉门的运作,避 免因停电而造成灾难性事故。图2是一种液压泵系统,具有控制九个分离的炼钢炉炉门的能力。每一个炼钢炉门的升降采用了分离电压活塞,所连接的门经过链条和 传动轮系统来完成运作。如果失去中央系统原有动力时,蓄能器可保证提供每个驱动缸内的正常油压,从而避免了灾难性事故的发生。

　　2. 3 蓄能器在轧机液压压下系统中的应用

　　在轧机压下系统的一个工作循环内,系统需要的流量差别很大,空载快速设定辊缝要求的流量大,而带载轧制辊缝调节需要的流量小。因此,采用蓄能器和泵供油,此时不需要按系统最大流量q₂来选择液压泵,而按系统所需要的平均流量q₁来选择液压泵。见图3的运行周期,在时间周期t₂-t₁和t₄-t₃内,系统需要的流量小,蓄能器储蓄油;在t1和t₃-t₂周期内,系统需要的流量大于泵的输出流量q₁,蓄能器与泵同时供油。若泵的流量q1按q1=q₂/2选择,则可降低液压泵和电机功率50%,从而降低了设备使用费用。