蓄能器在液压源回路中的应用与研究

　　一、概述

　　液压源回路在液压系统设计中是最基础、最常用的回路。要使回路做到既实用又简单,既合理又经济就需对液压系统所控制的主机有较详细的了解,根据工况的实际要求来选择合适的液压源回路。在此基础上分析系统的特征参数,再考虑液压源回路中主要参数的控制形式。在满足工况的前提下,经过认真修改设计出具有安全可靠、高效节能、价格低廉的液压系统。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。它的用途主要是:蓄存能量、系统保压、缓和液压冲击与吸收压力脉动。目前其型式主要有:重锤式、弹簧式和气液式三种。

　　二、典型液压源回路及带蓄能器的液压源回路的性能比较

　　典型液压源回路见图1,带蓄能器的液压源回路见图2。两种回路从表面看只是是否有蓄能器的差别,经过认真研究,两种回路的性能差别却非常大。

　　蓄能器作为能量储存装置,在液压源回路中出现,其主要用途是作为辅助油源,该回路经常在间歇性操作工况的液压系统中被采用。液压源回路中安装蓄能装置,在减小液压泵的驱动功率,节约能源,降低噪声,消除脉动,降低设备运行成本等方面效果非常明显。另一方面还可以提高液压系统的安全性和可靠性,一旦发生故障或停电时,还可以作为应急动力源,促使主机恢复到安全状态,避免重大事故的发生。

　　三、两种液压源回路的流量计算方法及节能分析

　　带蓄能器的液压源回路所具备的突出优势是一般典型液压回路所无法比拟的。对间歇操作、瞬时提供较大流量的液压系统来说,在同一项目中液压泵流量的选取和计算不尽相同。下面以某煤气公司煤气发生炉液压系统为例进行分析计算:已知系统最低工作压力P1=6.5Mpa,最高工作压力P2=8Mpa,一个工作循环所需时间T=3min,系统共有8个支路,分别控制21个液压缸工作。系统中有2个支路同时动作的情况,此时为系统最大流量Qmax=264L/min,此刻液压缸动作所需的最大油液体积为16.4L,一个工作循环液压缸动作所需油液体积为86L。

　　1.典型液压源回路液压泵流量的计算可根据已知条件用下式计算:

　　式中Qp--液压泵流量,l/min

　　K--漏损系数,一般取1.1~1.2,此取1.1

Qmax--在工作循环中某一时刻所需的最大流量之和,L/min

　　根据计算结果,液压泵的流量规格应规整为Qp^/=300L/min。将已知系统最高压力P2=8MPa,泵的总效率=85%代入液压泵的输入功率计算公式:

　　液压泵的驱动功率根据电机标准上靠55kw。