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德国力士乐REXROTH
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德国Rexroth力士乐中国蓄能器皮囊式
在间歇操作的系统中储存能量
▪
能量储备以供应急使用
补偿泄漏损失
衰减冲击和振动
在压力和温度变化时补偿充液流量
有关整体结构 HAB-6X 和具有 CE 证书的应用的详细信息,请参阅样本 RE 50171。
液压蓄能器是流体静力设备,可以存储一定的能量,以便在需要时释放给液压系统。
液压油只具有低压缩性;但是,气体是高度可压缩的。所有充气液压蓄能器的工作原理均基于此差异。
皮囊式蓄能器和隔膜式蓄能器之间的区别在于分隔元件的类型。液压蓄能器基本上由液压油部分、气体部分以及一个气密分隔元件构成。
液压油部分与液压油路相连。
如果将较高的液体压力施加到一定量的加压气体,则气体体积会随液体压力增大而减小,而气体压力则随液体压力增大而增大。
如果液压油压力减小,则液压油会被膨胀的气体推回到液压系统中,直到压力再次达到平衡。
皮囊式蓄能器包括一个高强度钢制无缝圆柱形压力容器 (1)。安装在容器内的弹性气囊 (2) 将蓄能器分隔为气体端和液压油侧。
气囊通过气阀 (4) 充入氮气,直至达到预期的充气压力 p0。
油阀 (3) 位于皮囊式蓄能器的油口中,当气体端的压力高于液压油侧时,该油阀会闭合。这将防止气囊进入油槽而导致损坏。
当达到小工作压力时,气囊与油阀之间应保留少量的液压油(约为液压蓄能器公称体积的 10%),以免在每一个膨胀过程中气囊触及油阀。
气阀 (4) 包含密封帽 (4.1)、气阀阀芯 (4.2)、充气阀体 (4.3) 和 O 形环 (4.4)。这些部件可以单独更换。
类型帽 (7) 上有液压蓄能器的技术数据和特性。
1
容器
2
气囊
3
油阀
4
气阀
5
气阀阀座
6
螺母
7
技术指示套
8
盖帽
9
油阀保护帽
公称容量
l
尺寸
kg
整体结构
安装位置
安装类型
管路连接
VNenn
有效气体容量
Veff
大流量
qmax
l/min
大工作压力
pmax
bar
大允许压力波动范围
Δpdyn
液压油 1)
液压油温度范围
NBR
°C
ECO
FKM
HNBR
充气
充气压力
p0
液压油
材料
矿物油
HFC
HFD
有关这些参数之外的应用,请务必向我们咨询!
压力
下列压力数据对于蓄能器的计算至关重要:
p0 室温且液压油腔排干时的充气压力
p0 (t) 工作温度时的充气压力
p0 (t大) 高工作温度时的充气压力
p1 小工作压力
p2 大工作压力
为了尽可能实现蓄能器容量的*利用和较长的使用寿命,建议遵守以下值:
p0 (t大) ~ 0.9 × p1 (1)
高液压压力不应超过填注压力的四倍,否则太多的应力将影响气囊的弹性,从而产生过大的压缩变化和强烈的气体加热:
p2 ≦ 4 × p0 (2)
蓄能器气囊的使用寿命越长, p1 与 p2 之间的差别越小。但是,大蓄能器容量的运行比也将相应地减小。
油量
根据压力 p0 … p2,产生气体体积 V0 … V2 。
在此过程中, V0 同时是蓄能器的公称体积。
可用油量 ΔV 是气体体积 V1 与 V2 之差:
ΔV ≦ V1 – V2 (3)
已知压差的可变气体体积根据以下方程进行计算:
对于气体的等温状态变化,即如果气体缓冲器变化很缓慢,使得有充足的时间在氮气与周围环境之间进行*热交换,因此温度保持不变,则以下方程适用:
p0 × V0 = p1 × V1 = p2 × V2 (4.1)
对于绝热状态变化,即气体缓冲器快速变化伴随着氮气的温度变化,则以下方程适用:
p0 × Vχ0 = p1 × Vχ1 = p2 × Vχ2 (4.2)
χ = 气体的比热(绝热指数),对于氮气 = 1.4
在实际情况下,状态变化遵循绝热定律。通常充气是气体等温变化而排放是绝热。
照方程 (1) 和 (2) 来看, ΔV 介于公称蓄能器体积的 50% 到 70% 之间。下列内容适合作为指导原则:
V0 = 1.5 … 3 × ΔV (5)
计算简图
出于图形计算目的,可将公式 (4.1) 和 (4.2) 转换成图表。可以根据任务确定可用油量、蓄能器大小或压力。
修正系数 Ki 和 Ka
公式 (4.1) 和 (4.2) 仅适用于理想气体。
但是,实际气体的行为在工作压力超过 200 bar 时会出现相当大的变化,这必须考虑使用修正系数。可以从下面的图表中得到这些内容。
要与理想采样体积 ΔV 相乘的修正系数处于 0.6 … 1 这一范围内。
液压/气动蓄能器存在多种应用:
▶ 为了节省间歇操作系统中的泵驱动功率而进行的能量存储。
▶ 用于紧急情况的能量储备,例如液压泵发生故障时。
▶ 补偿泄漏损失。
▶ 周期振动时吸收冲击和振动。
▶ 在压力和温度变化时补偿体积。
液压油几乎都是不能压缩的,因此不能存储压力能。力士乐液压/气动蓄能器使用了气体的可压缩性存储液压油。仅可使用清洁度等级为 4.0 的氮气!
N2 = 99.99 vol. %
如有需求,请见:德国Rexroth力士乐中国蓄能器
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