气囊式蓄能器选型计算

　　1 前言

　　某液压系统需要采用蓄能器,蓄能器的有效排量由以下计算所得。

　　系统采用10条8045的液压缸(缸速0.6m/s)和2条10056的液压缸(缸速0.4 m/s),同时在2s内关闭各自所操作的设备。其需求总流量

　　采用4个蓄能器,则2 s内每个蓄能器的有效排油量

　　充气压力下的蓄能器容积

　　式中p1--充气压力,MPa(此时体积为V1);

　　p2--系统的最低工作压力,MPa(充油时体积为V2,放油时为Vc2);

　　p3--系统的最高工作压力,MPa(此时体积为V3);

　　n--绝热变化时,多变指数n=1.4。

　　代入数据得V1=66.903 L/s。

　　2 应用玻义耳定律推证的气囊式蓄能器的有效排放油液公式

　　用于能量储存时的气囊式蓄能器气体状态变化满足玻义耳定律。

　　式中m--充液时多变指数。

　　放液时的体积

　　计算放液系数F时要用到的m和n值可根据平均工作压力pa和充液放液时间从多变指数表(略)中查出。当查到m>n时,取n=m。

　　3 蓄能器体积

　　文献[1]提供蓄能器体积

　　式中E--用于作为充气压力的函数的蓄能器效率系数,对于气囊式E=1.24。

　　4 计算结果及结论

　　采用4个蓄能器,则2s内每个蓄能器的有效排量

　　(1)应用式(1)计算得

　　(2)应用式(2)计算得

　　(3)应用式(3)计算得

　　a=1.5

　　n=1.71(可查图得到,图略)

　　E=1.24

　　以上计算结果和蓄能器数量为5个或6个时的计算数据如表1。

　　可见采用式(1)计算很可能选得的蓄能器规格大小不能满足大流量放油液的目的。

　　分析上述3个公式看出:式(1)把快速排液的绝热过程简化,多变指数n=1.4与式(2)、式(3)从表中或放液系数n选择图中查得的多变指数m=1.7、n=1.8或n=1.71相差较大,这说明式(2)、式(3)是充分考虑了快速排液的实际过程而给出的有指导作用的公式。故建议液压系统的设计者采用式(2)或式(3)计算选用蓄能器。

　　参考文献:

　　[1]活塞式和囊式液压蓄能器.Parker样本[Z].

　　[2]刘文赡.一种节能的液压系统[J].机床,1984,(1):20-21.

　　作者简介:范贵喜(1965-),山西长治人,工程师,山西潞安矿业集团有限公司屯留矿副总工程师,一直从事技术工作,已发表论文多篇.