首頁(yè) > 技術(shù)文章
我司在德國(guó)、美國(guó)都有自己的公司，專業(yè)從事進(jìn)口貿(mào)易行業(yè)，所以我司的技術(shù)人員為都會(huì)輪流到國(guó)外廠家學(xué)習(xí)技術(shù)。
今天我司為大家?guī)?lái)全面關(guān)于德國(guó)HAWE哈威蓄能器的工作原理解析
HAWE蓄能器是液壓氣動(dòng)系統(tǒng)中的一種能量?jī)?chǔ)蓄裝置。它在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)將系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s能或位能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí)，又將壓縮能或位能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤夯驓鈮旱饶芏尫懦鰜?lái)，重新補(bǔ)供給系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)瞬間壓力增大時(shí)，它可以吸收這部分的能量，以保證整個(gè)系統(tǒng)壓力正常。
液壓油是不可壓縮液體，因此利用液壓油是無(wú)法蓄積壓力能的，必須依靠其他介質(zhì)來(lái)轉(zhuǎn)換、蓄積壓力能。例如，利用氣體（氮?dú)猓┑目蓧嚎s性質(zhì)研制的皮囊式充氣HAWE蓄能器就是一種蓄積液壓油的裝置。皮囊式HAWE蓄能器由油液部分和帶有氣密封件的氣體部分組成，位于皮囊周?chē)挠鸵号c油液回路接通。當(dāng)壓力升高時(shí)油液進(jìn)入HAWE蓄能器，氣體被壓縮，直到系統(tǒng)管路壓力不再上升；當(dāng)管路壓力下降時(shí)壓縮空氣膨脹，將油液壓入回路，從而減緩管路壓力的下降。
彈簧式
它依靠壓縮彈簧把液壓系統(tǒng)中的過(guò)剩壓力能轉(zhuǎn)化為彈簧勢(shì)能存儲(chǔ)起來(lái)，需要時(shí)釋放出去。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。但是因?yàn)閺椈缮炜s量有限，而且彈簧的伸縮對(duì)壓力變化不敏感，消振功能差，所以只適合小容量、低壓系統(tǒng)（P≦1.0～1.2MPa），或者用作緩沖裝置。
活塞式
它通過(guò)提升加載在密封活塞上的質(zhì)量塊把液壓系統(tǒng)中的壓力能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能積蓄起來(lái)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力穩(wěn)定。缺點(diǎn)是安裝局限性大，只能垂直安裝；不易密封；質(zhì)量塊慣性大，不靈敏。這類(lèi)HAWE蓄能器僅供暫存能量用。
這兩種HAWE蓄能器因?yàn)槠渚窒扌砸呀?jīng)很少采用。但值得注意的是，有些研究部門(mén)從經(jīng)濟(jì)角度考慮在這兩種HAWE蓄能器的結(jié)構(gòu)上做一些改進(jìn)，在一定程度上克服了其缺點(diǎn)。比如國(guó)內(nèi)某廠采用改進(jìn)彈簧式HAWE蓄能器的結(jié)構(gòu)，加大彈簧外徑（大于液壓腔直徑）、限定彈簧行程（將彈簧最大載荷限定在許用極限載荷以內(nèi)）的方法提高了HAWE蓄能器的工作壓力和容量，降低了成本。
氣體式
它以波義爾定律（PVn=K=常數(shù)）為基礎(chǔ)，通過(guò)壓縮氣體完成能量轉(zhuǎn)化，使用時(shí)首先向HAWE蓄能器充入預(yù)定壓力的氣體。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)HAWE蓄能器內(nèi)部壓力時(shí)，油液壓縮氣體，將油液中的壓力轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于HAWE蓄能器內(nèi)部壓力時(shí)，HAWE蓄能器中的油在高壓氣體的作用下流向外部系統(tǒng)，釋放能量。選擇適當(dāng)?shù)某錃鈮毫κ沁@種HAWE蓄能器的關(guān)鍵。這類(lèi)HAWE蓄能器按結(jié)構(gòu)可分為管路消振器、氣液直接接觸式、活塞式、隔膜式、氣囊式等。
HAWE蓄能器有兩種用途。①當(dāng)?shù)退龠\(yùn)動(dòng)時(shí)載荷需要的流量小于液壓泵流量，液壓泵多余的流量?jī)?chǔ)入HAWE蓄能器，當(dāng)載荷要求流量大于液壓泵流量時(shí)，液體從HAWE蓄能器放出來(lái)，以補(bǔ)液壓泵流量之不足。②當(dāng)停機(jī)但仍需維持一定壓力時(shí)，可以停止液壓泵而由HAWE蓄能器補(bǔ)償系統(tǒng)的泄漏，以保持系統(tǒng)的壓力。HAWE蓄能器也可用來(lái)吸收液壓泵的壓力脈動(dòng)或吸收系統(tǒng)中產(chǎn)生的液壓沖擊壓力。HAWE蓄能器中的壓力可以用壓縮氣體、重錘或彈簧來(lái)產(chǎn)生，相應(yīng)地HAWE蓄能器分為氣體式、重錘式和彈簧式。氣體式HAWE蓄能器中的氣體與液體直接接觸者，稱為接觸式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容量大，但液體中容易混入氣體，常用于水壓機(jī)上。氣體與液體不接觸的稱為隔離式，常用皮囊和隔膜來(lái)隔離，皮囊體積變化量大，隔膜體積變化量小，常用于吸收壓力脈動(dòng)。重錘式容量較大，常用于軋機(jī)等系統(tǒng)中，供蓄能用。
HAWE蓄能器的種類(lèi)主要分為：彈簧式和充氣式。HAWE蓄能器的功用（1）短期大量供油（2）系統(tǒng)保壓3）應(yīng)急能源（4）緩和沖擊壓力（5）吸收脈動(dòng)壓力HAWE蓄能器的功能主要分為存儲(chǔ)能量、吸收液壓沖擊、消除脈動(dòng)和回收能量四大類(lèi)。
第一類(lèi)：存儲(chǔ)能量。這一類(lèi)功用在實(shí)際使用中又可細(xì)分為：①作輔助動(dòng)力源，減小裝機(jī)容量；②補(bǔ)償泄漏；③作熱膨脹補(bǔ)償；④作緊急動(dòng)力源；⑤構(gòu)成恒壓油源。
第二類(lèi)：吸收液壓沖擊。換向閥突然換向、執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的突然停止都會(huì)在液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生壓力沖擊，使系統(tǒng)壓力在短時(shí)間內(nèi)快速升高，造成儀表、元件和密封裝置的損壞，并產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。為保證吸收效果，HAWE蓄能器應(yīng)設(shè)置在沖擊點(diǎn)附近，所以HAWE蓄能器一般裝設(shè)在控制閥或液壓缸等沖擊源之前，可以很好地吸收和緩沖液壓沖擊。
第三類(lèi)：消除脈動(dòng)、降低噪聲。對(duì)于采用柱塞泵且其柱塞數(shù)較少的液壓系統(tǒng)，泵流量周期變化使系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)。裝設(shè)HAWE蓄能器，可以大量吸收脈動(dòng)壓力和流量中的能量，在流量脈動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi)。瞬時(shí)流量高于平均流量的部分油液被HAWE蓄能器吸收，低于平均流量部分由HAWE蓄能器補(bǔ)充，這就吸收了脈動(dòng)中的能量，降低了脈動(dòng)，減小了對(duì)敏感儀器和設(shè)備的損壞程茺。
第四類(lèi)：回收能量。用HAWE蓄能器回收能量是目研究較多的一個(gè)領(lǐng)域。能量回收可以提高能量利用率，是節(jié)能的一個(gè)重要途徑。HAWE蓄能器因?yàn)榭梢詴捍婺芰?，所以可以用?lái)回收多種功能、位置勢(shì)能。這方面的主要研究有：①回收車(chē)輛制動(dòng)能量；②回收工程機(jī)械動(dòng)臂機(jī)構(gòu)位能；③回收液壓挖掘機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)能量；④回收石油修井機(jī)及鉆機(jī)管下落重力勢(shì)能；⑤回收電梯下行重力勢(shì)能。
HAWE蓄能器的使用維修主要包括HAWE蓄能器的安裝維護(hù)、故障診斷與排除及修理等。HAWE蓄能器的安裝包括安裝前的檢查、安裝、充氮等。正確的安裝固定與充氣，是HAWE蓄能器正常運(yùn)行、發(fā)揮應(yīng)有作用的重要條件。參數(shù)的測(cè)量與各類(lèi)工具儀表的正確使用不可忽略。
HAWE蓄能器在使用過(guò)程中防泄漏，要定期對(duì)氣囊進(jìn)行氣密性檢查及其他方面的檢查。因此，日常檢查與維護(hù)保養(yǎng)不可少。日常檢查即用目視、聽(tīng)覺(jué)和手摸及儀表等簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行外觀及狀態(tài)的檢查，檢查時(shí)既要檢查局部也要注意設(shè)備整體。在檢查中發(fā)現(xiàn)的異常情況，對(duì)妨礙HAWE蓄能器繼續(xù)工作的應(yīng)作應(yīng)急處理；對(duì)其他的則應(yīng)仔細(xì)心觀察并記錄，到定期維護(hù)時(shí)予以解決。一些損壞的零部件也需要及時(shí)更換。主動(dòng)維護(hù)是繼故障維修、預(yù)防維修、狀態(tài)維修后，國(guó)際上來(lái)提出的一種新的設(shè)備管理理論。它的定義是：對(duì)導(dǎo)致設(shè)備損壞的根源性參數(shù)進(jìn)行修復(fù)，從而有效地防止失效的發(fā)生，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。主動(dòng)維護(hù)是在設(shè)備磨損之前針對(duì)其根源問(wèn)題采取的措施，有效地控制磨損及失效的發(fā)生，從而大幅度地延長(zhǎng)修理周期。主動(dòng)維護(hù)不但為液壓設(shè)備與元件可造運(yùn)行提供保障，同時(shí)可大幅度降低維修成本。
HAWE蓄能器在液壓系統(tǒng)中屬于危險(xiǎn)部件，所以在操作過(guò)程中要特別注意安全。HAWE蓄能器故障診斷與排除，既包括HAWE蓄能器本身故障的診斷與排除，又涉及HAWE蓄能器所在液壓系統(tǒng)的故障診斷與排除，兩者之間相互交織。故障診斷的主要工作內(nèi)容有：①判定故障的性質(zhì)與嚴(yán)重程度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況，判斷是否存在故障，是什么性質(zhì)的問(wèn)題（壓力、速度、動(dòng)作還是其他），問(wèn)題的嚴(yán)重程度（正常、輕微故障、一般故障、還是嚴(yán)重故障）。②查找失效元件及失效位置。根據(jù)癥狀及相關(guān)信息，找出故障點(diǎn)，以便進(jìn)一步排除故障，這里主要弄清“問(wèn)題出在何處"。③進(jìn)一步查找引起故障的初始原因。如液壓油污染，元件可靠性低，環(huán)境因素不合要求等。這里主要弄清故障的外部原因。④機(jī)理分析。對(duì)故障的因果關(guān)系鏈進(jìn)行深入地分析與探討，弄清問(wèn)題產(chǎn)生的來(lái)龍去脈。⑤預(yù)測(cè)故障發(fā)展趨向。根據(jù)系統(tǒng)磨損劣化的現(xiàn)狀及速度、元件使用壽命的理論與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)HAWE蓄能器或液壓系統(tǒng)將來(lái)的狀況。分析、對(duì)比、統(tǒng)計(jì)、歸納與綜合，找出規(guī)律。
HAWE蓄能器充氣：HAWE蓄能器補(bǔ)充氮?dú)馔ǔＳ袃煞N方式：1，當(dāng)HAWE蓄能器使用壓力低于8MPa時(shí)可通過(guò)氮?dú)馄亢统涞ぞ邅?lái)補(bǔ)充氮?dú)?，將充氮工具一端與氮?dú)馄肯噙B，另一端與HAWE蓄能器相連，打開(kāi)氮?dú)馄块y門(mén)即可完成充氣。2，當(dāng)HAWE蓄能器使用壓力高于8MPa時(shí)，通過(guò)氮?dú)馄亢统涞ぞ咭褵o(wú)法完成充氣，在這種情況下可用充氮車(chē)，充工具，氮?dú)馄咳吲浜鲜褂脕?lái)給HAWE蓄能器補(bǔ)充氮?dú)?。首先用高壓軟管將氮?dú)馄亢统涞?chē)進(jìn)氣口連接起來(lái)，充氮車(chē)出氣口通過(guò)充氮工具與HAWE蓄能器進(jìn)氣口連接起來(lái)，在充氮車(chē)上設(shè)定好輸出壓力，然后打開(kāi)氮?dú)馄块y門(mén)，充氮車(chē)接上電源，打開(kāi)充氮車(chē)開(kāi)機(jī)旋鈕即可完成充氣。
AC型微型液壓HAWE蓄能器
用于旋入螺紋孔
工作壓力pmax=500bar
額定容積v=13及40cm
充氣壓力pomax=250bar
1,概述
小于0,1升額定容積和壓力與容積升的乘積小于200的小型HAWE蓄能器,用于除了儲(chǔ)壓罐之外的其它場(chǎng)合,對(duì)于液壓裝備的壓力保護(hù),一般用溢流閥就足夠了,不必采用構(gòu)件經(jīng)過(guò)檢測(cè),專用于HAWE蓄能器的安全保護(hù)閥.如果在液壓裝備的某個(gè)部分安裝了小型HAWE蓄能器,在運(yùn)行過(guò)程中,有可能發(fā)生壓力突變的危險(xiǎn),其值可能超過(guò)最高標(biāo)示壓力P4,一般應(yīng)在此區(qū)域裝設(shè)一個(gè)常規(guī)溢流閥,其調(diào)定壓力小于或等于P4.
對(duì)于使用小型HAWE蓄能器,這里有一注意事項(xiàng);在拆卸液壓設(shè)備,如檢修,更換閥件等等工作開(kāi)始之前,必須釋放流體壓務(wù)
應(yīng)用
. 作為補(bǔ)償液流容積的壓力源,在斷開(kāi)油源運(yùn)作的小型設(shè)備上補(bǔ)償可能發(fā)生的泄漏損耗,例如用于夾緊回路(延遲由壓力切換裝置控制的切換時(shí)間);或者在泵供壓力油失效,中斷時(shí),作為應(yīng)急驅(qū)動(dòng)的壓力源.應(yīng)用于這些情況時(shí),HAWE蓄能器規(guī)格最好是AC40
.用于補(bǔ)償由于環(huán)境溫度的變化引起的封閉容腔體積變化,例如長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)的小型的,靜態(tài)的壓力試驗(yàn)機(jī).
.影響和提高壓力補(bǔ)償器,或者由壓差驅(qū)動(dòng)的功能件的固有慣性.借此能避免或者迅速減弱,由于機(jī)械液壓系統(tǒng)構(gòu)件相同級(jí)別的低頻震蕩,或者爬所引起的巨大的調(diào)節(jié)偏差.
