搜索

愛液壓論壇

查看: 185|回復: 0
打印 上一主題 下一主題

Amesim之蓄能器

  [復制鏈接]

該用戶從未簽到

跳轉到指定樓層
1#
發表于 2019-4-12 12:54:16 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

AMESim之蓄能器


蓄能器

蓄能器的工作原理

液壓油是不可壓縮液體,因此利用液壓油是無法蓄積壓力能的,必須依靠其他介質來轉換、蓄積壓力能。例如,利用氣體(氮氣)的可壓縮性質研制的皮囊式充氣蓄能器就是一種蓄積液壓油的裝置。皮囊式蓄能器由油液部分和帶有氣密封件的氣體部分組成,位于皮囊周圍的油液與油液回路接通。當壓力升高時油液進入蓄能器,氣體被壓縮,系統管路壓力不再上升;當管路壓力下降時壓縮空氣膨脹,將油液壓入回路,從而減緩管路壓力的下降。

蓄能器的類型

蓄能器按加載方式可分為彈簧式、重錘式和氣體式。
彈簧式蓄能器如圖1(a)所示,它依靠壓縮彈簧把液壓系統中的過剩壓力能轉化為彈簧勢能存儲起來,需要時釋放出去。其結構簡單,成本較低。但是因為彈簧伸縮量有限,而縣彈簧的伸縮對壓力變化不敏感,消振功能差,所以只適合小容量、低壓系統(P≦1.0~1.2MPa),或者用作緩沖裝置。

重錘式蓄能器如圖(右)所示,它通過提升加載在密封活塞上的質量塊把液壓系統中的壓力能轉化為重力勢能積蓄起來。其結構簡單、壓力穩定。缺點是安裝局限性大,只能垂直安裝;不易密封;質量塊慣性大,不靈敏。這類蓄能器僅供暫存能量用。這兩種蓄能器因為其局限性已經很少采用。但值得注意的是,有些研究部門從經濟角度考慮在這兩種蓄能器的結構上做一些改進,在一定程度上克服了其缺點。比如國內某廠采用改進彈簧式蓄能器的結構。如下圖所示,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)的方法提高了蓄能器的工作壓力和容量,降低了成本。



氣體蓄能器的工作原理以波義爾波義爾定律(PVn=K=常數)為基礎,通過壓縮氣體完成能量轉化,使用時首先向蓄能器充入預定壓力的氣體。當系統壓力超過蓄能器內部壓力時,油液壓縮氣體,將油液中的壓力轉化為氣體內能;當系統壓力低于蓄能器內部壓力時,蓄能器中的油在高壓氣體的作用下流向外部系統,釋放能量。選擇適當的充氣壓力是這種蓄能器的關鍵。這類蓄能器按結構可分為管路消振器、氣液直接接觸式、活塞式、隔膜式、氣囊式等。
如下圖所示,皮囊式蓄能器由鑄造或鍛造而成的壓力罐、皮囊、氣體入口閥和油入口閥組成。皮囊材質按標準,通常采用丁腈橡膠(R)、丁基橡膠(IR)、氟化橡膠(FKM)、環氧乙烷-環氧化氯丙烷橡膠(CO)等材料。


囊式蓄能器由耐壓殼體、彈性氣囊、充氣閥、提升閥、油口等組成。這種蓄能器可做成各種規格,適用于各種大小型液壓系統;膠囊慣性小,反應靈敏,適合用作消除脈動;不易漏氣,沒有油氣混雜的可能;維護容易、附屬設備少、安裝容易、充氣方便,是目前使用最多的。管路消振器是直接安裝在高壓系統管路上的短管狀蓄能器,結構如圖4所示。這種蓄能器響應性能良好,能很好地消除高壓高頻系統中的高頻振蕩,多應用在高壓消振系統中。



氣液直接接觸式蓄能器充入惰性氣體。優點是容量大、反應靈敏,運動部分慣性小,沒有機械磨損。但是因為氣液直接接觸,尺寸小,充氣壓力有限;密封困難,氣液相混的可能性大。所以這種蓄能器氣體消耗量較大,元件易汽蝕,容積利用率低。附屬設備多,投資大。
活塞式蓄能器利用活塞將氣體和液體隔開,活塞和筒狀蓄能器內壁之間有密封,所以油不易氧化。這種蓄能器壽命長、重量輕、安裝容易、結構簡單、維護方便,但是反應靈敏性差,不適于低壓吸收脈動。隔膜式蓄能器是兩個半球形殼體扣在一起,兩個半球之間夾著一張橡膠薄膜,將油和氣分開。其重量和容積比最小,反應靈敏,低壓消除脈動效果顯著。隔膜式蓄能器橡膠薄膜面積較小,氣體膨脹受到限制,所以充氣壓力有限,容量小。

蓄能器的功能蓄能器的功能主要分為存儲能量、吸收液壓沖擊、消除脈動和回收能量四大類。
一、存儲能量。這一類功用在實際使用中又可細分為:①作輔助動力源,減小裝機容量;②補償泄漏;③作熱膨脹補償;④作緊急動力源;⑤構成恒壓油源。
以上五種功能原理基本相同,都主要應用蓄能器能夠較大量存儲能量的功能。其主要區別是參數選擇不同,采用不同的參數選擇公式就可以實現所需功能,滿足所需要求。
二、吸收液壓沖擊。換向閥突然換向、執行元件運動的突然停止都會在液壓系統中產生壓力沖擊,使系統壓力在短時間內快速升高,造成儀表、元件和密封裝置的損壞,并產生振動和噪聲。為保證吸收效果,蓄能器應設置在沖擊點附近,所以蓄能器一般裝設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。
三、消除脈動、降低噪聲。對于采用柱塞且其柱塞數較少的液壓系統,泵流量周期變化使系統產生振動。裝設蓄能器,可以大量吸收脈動壓力和流量中的能量,在流量脈動的一個周期內。瞬時流量高于平均流量的部分油液被蓄能器吸收,低于平均流量部分由蓄能器補充,這就吸收了脈動中的能量,降低了脈動,減小了對敏感儀器和設備的損壞程茺。
四、回收能量。用蓄能器回收能量是目前研究較多的一個領域。能量回收可以提高能量利用率,是節能的一個重要途徑。蓄能器因為可以暫存能量,所以可以用來回收多種功能、位置勢能。這方面的主要研究有:①回收車輛制動能量;②回收工程機械動臂機構位能;③回收液壓挖掘機轉臺制動能量;④回收石油修井機及鉆機管下落重力勢能;⑤回收電梯下行重力勢能。

蓄能器的仿真




本文將對氣囊式的蓄能器建模仿真,其元件包括蓄能器、恒流元件、變向閥門、泄流閥門、壓力控制等元件建立一個完整的、簡單的蓄能器工作原理模型。


Amesim建模



元件參數設置

1.蓄能器參數設置


2.變向閥門參數設置


3.溢流閥參數設置


仿真結果
1、蓄能器內壓力變化

2、泄流閥過流變化

歡迎關注微信公眾號:Amesim學習與應用

微信號:Simcenter_Amesim

帖子永久地址: 
amesim教程
回復 論壇版權

使用道具 舉報

您需要登錄后才可以回帖 登錄 | 立即注冊

本版積分規則

  • 液壓系統密封及管接頭油口選擇的設計研究
  • 液壓行業工業4.0的樣板工廠—來自哈威工廠
  • 吸油管設計經驗總結
  • 液壓行業中常用的壓力單位介紹
  • 國外大型礦用挖掘機綜述
国民彩票app平台 国民彩票平台登录 国民彩票app 国民彩票官网 国民彩票官网 国民彩票官网 国民彩票平台登录 国民彩票官网 国民彩票官网 国民彩票官网 国民彩票app 国民彩票平台登录 国民彩票官网 国民彩票官网 国民彩票app 国民彩票官网 国民彩票官网 国民彩票官网 国民彩票app 国民彩票官网 国民彩票app 国民彩票官网 国民彩票官网 国民彩票app下载 国民彩票官网
    1. <code id="u3owy"><nobr id="u3owy"><sub id="u3owy"></sub></nobr></code>
    2. <center id="u3owy"></center>
    3. <center id="u3owy"></center>

    4. <tr id="u3owy"></tr>
    5. <th id="u3owy"><option id="u3owy"></option></th>
      <tr id="u3owy"></tr>
      <label id="u3owy"><video id="u3owy"><strong id="u3owy"></strong></video></label>
        <big id="u3owy"></big><th id="u3owy"><video id="u3owy"></video></th><th id="u3owy"><video id="u3owy"></video></th>