蓄能器应用举例

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某液压系统执行机构参数如表28．2－1所示。各执行机构流量－时间循环如图28．2－2所示，试计算该系统储能用的蓄能器，并进行验算。

表28．2－1 执行机构参数

(1)蓄能器压力确定

A．蓄能器的最低工作压力p₁确定

p₁应能满足执行机构最大负载工作所需压力。根据本系统执行机构的工作压力状况，供油压力宜分为两级。

(A)低压系统(服务于移动缸)

中高压系统耗油量ΣV′，从流量－时间循环图及计算表知，尖峰流量与平均流量之差小于脱膜缸流量，由于工况希望脱膜缸单独由蓄能器供油，故中高压系统耗油量计算应为脱膜缸耗油量。

依上法，有效排量：

△V′=4．56L

B．总容积V₀计算

本系统蓄能器用于大量供油，可按式(28．2－3)计算：

低压系统：

选标准气囊蓄能器40L三个(考虑备用量)。

中高压系统：

选择标准气囊蓄能器40L三个。

(3)蓄能器有效工作容积验算

A．泵-蓄能器工作制度

由压力继电器控制。即当蓄能器工作油液减少到一定量时，其压力降到最低工作压力，泵应启动，给蓄能器补液，直至压力达到最高压力，关闭泵或卸荷，并允许系统工作。

B．蓄能器有效工作容积

低压系统：

△V=V₀p₀〔(1／p₁)^1／k－(1／p₂)^1／k〕

取k≈1．4有：

△V=120×0．1294=15．528

中高压系统：

C．蓄能器容积验算

蓄能器容积选择是否合适是指泵与蓄能器联合工作能否满足设备工况要求即❶ 在设备一个工作周期内，能满足尖峰耗油量要求。
❷ 在此工作周期内，在非尖峰耗油量时能满足执行机构耗油量要求外，还能满足蓄能器补液要求。如果设备允许在两个工作周期之间有停机补液的时间，则也可在停机时向蓄能器补液。

本例的设备原则上不允许停顿，因而必须验算在一个工作周期内是否除满足执行机构耗油量要求外，还可给蓄能器补液。此外本例液压系统有两种压力等级的蓄能器，其泵-蓄能器工作情况较复杂，具体说明如下：

·低压回路(移动缸)工作时，蓄能器与高、低压泵同时供油，高压泵不能给高压蓄能器补液。

·中高压回路工作时，高压泵和高压蓄能器共同供油，低压泵可根据需要(由压力继电器控制)，向低压蓄能器补液。

·高压泵负责高压蓄能器补液工作。

·低压泵负责低压蓄能器补液工作。

根据公式(28．2－19)进行验算。

式中 Σnq——每个工序(如脱膜工序、升降平衡工序)执行机构耗油量；

Σq_n——每个工序工作时间内泵供油量。例如脱膜复位工作2(s)，高压泵工作，Σq，，=100／60×2．4=4(L／min)；

t——各工序工作时间，脱膜复位工作时间t=2(s)。

根据计算△V_n结果判定蓄能器选择合适与否。具体计算结果见表28．2－2。

表28．2－2 蓄能器验算计算结果

表中△V_n和△V′_n，“+”表示蓄能器充液，“－”表示蓄能器排液。从表中可看到，在一个工作循环周期中，高压、低压泵与其相对应的高压、低压蓄能器相互配合，既满足执行机构的耗油量要求，又在工作周期内完成蓄能器补液工作(这可从表中蓄能器累计油量始终为正值来判断)；在工作周期终了时，高、低压蓄能器均充满所需有效容积的油液，无需单独留出时间进行充液，因而满足设备的工艺要求。从而确认蓄能器的选择是合适的。