蓄能器选型计算
蓄能器计算——精选推荐
蓄能器用于储存和释放压力能时(图6-2)，蓄能器的容积V A是由其充气压力pA、工作中要求输出的油液体积VW、系统最高工作压力p1和最低工作压力p2决定的。
由气体定律有
图6-2皮囊式蓄能器储存和释放能量的工作过程
pA VnA=p1Vn1=p2Vn2=const (6-1)
式中:V1和V2分别为气体在最高和最低压力下的体积；n为指数。
n值由气体工作条件决定：当蓄能器用来补偿泄漏、保持压力时，它释放能量的速度是缓慢的，可以认为气体在等温条件下工作，n=1；当蓄能器用来大量提供油液时，它释放能量的速度是很快的，可以认为气体在绝热条件下工作，n=1.4。
由于VW=V1-V2，因此由式(6-1)可得：
(6-2)
pA值理论上可与p2相等，但为了保证系统压力为p2时蓄能器还有能力补偿泄漏，宜使pA ＜p2，一般对折合型皮囊取pA=(0.8～0.85)p2，波纹型皮囊取pA=(0.6～0.65)p2。
此外，如能使皮囊工作时的容腔在其充气容腔1/3至2/3的区段内变化，就可使它更为经久耐用。
蓄能器用于吸收液压冲击时，蓄能器的容积V A可以近似地由其充气压力pA、系统中允许的最高工作压力p1和瞬时吸收的液体动能来确定。
例如，当用蓄能器吸收管道突然关闭时的液体动能为ρAlυ2/2时，由于气体在绝热过程中压缩所吸收的能量为：
故得：
(6-3)
上式未考虑油液压缩性和管道弹性，式中pA的值常取系统工作压力的90%。
蓄能器用于吸收液压泵压力脉动时，它的容积与蓄能器动态性能及相应管路的动态性能有关。
蓄能器的计算
3.蓄能器得计算３、1、状态参数得定义P0=预充压力P１=最低工作压力P2=最高工作压力V０=有效气体容量V１=在P１时得气体容量V2＝在P2时得气体容量ｔ0＝预充气体温度t mｉｎ=最低工作温度tｍax=最高工作温度①皮囊内预先充有氮气,油阀就是关闭得,以防止皮囊脱离。
②达到最低工作压力时皮囊与单向阀之间应保留少量油液（约为蓄能器公称容量得10％)，以便皮囊不在每次膨胀过程中撞击阀，因为这样会引起皮囊损坏。
③蓄能器处于最高工作压力。
最低工作压力与最高工作压力时得容量变化量相当于有效得油液量。
△V＝V1-V23.2.预充压力得选择贺德克公司得皮囊式蓄能器允许容量利用率为实际气体容量得75%。
因此预充氮气压力与最高工作压力间得比例限于１：４,另外预充压力不得超过最低系统压力得９0%.遵照这种规定可保证较长得皮囊使用寿命。
其它压缩比可采用特别得措施达到。
为了充分地利用蓄能器得容量，建议使用下列数值：蓄能：Ｐ0,tmax=0、9×Ｐ1吸收冲击：P0，tｍax=0、６÷0、9×P m（P m=在自由通流时得平均工作压力）吸收脉动：Ｐ0,tmaｘ=0、６×Ｐｍ（P m＝平均工作压力）或P0＝０、8×P1（在多种工作压力时），tmax３.２.1 预充压力得极限值P0≤０、9×P1允许得压缩比为P2:P0≤４：1此外，贺德克公司低压蓄能器还需注意：ＳB35型：P0maｘ=20 baｒSＢ３5Ｈ型:P０ｍaｘ=１0 bar3。
2.2 对温度影响得考虑:为了即使在相当高得工作温度下仍保持所推荐得预充压力，冷态蓄能器得充气与检验Ｐ0须作如下选择：ｃｈａｒgeP0，to= P0,tmaｘ×t0=预充气体温度（℃）t max=最高工作温度（℃)为了在计算蓄能器时考虑温度影响,在ｔmin最低工作温度时得P0须做如下选择：P0，tmｉｎ= P0，tｍａx×3.3蓄能器计算公式一个蓄能器内得压缩与膨胀过程应遵循气体状态多变得规律。
蓄能器选型分析
蓄能器系统选型分析蓄能器系统是2000L/min大流量安全阀试验系统的动力提供源，是影响系统公称流量、冲击压力梯度等重要参数指标的关键系统。
一、蓄能器概述按结构形式划分液压蓄能器主要有皮囊式、活塞式、隔膜式、重锤式、弹簧式、薄膜式等几种。
根据2000L/min大流量安全阀试验系统的特点及压力、流量需求，仅可选用皮囊式和活塞式蓄能器构建蓄能器系统，作为系统的动力源。
二、皮囊式蓄能器和活塞式蓄能器技术特点分析1.皮囊式蓄能器工作原理：皮囊式蓄能器是通过改变气囊内预充氮气的体积，从而使蓄能器储油腔内的液压油成为具有一定液压能的压力油。
特点：密封性好、效率高、灵敏度高、结构紧凑、重量轻、易维护、动作惯性小等优点。
所以它在液压系统中的应用最为广泛。
2.活塞式蓄能器】工作原理：活塞式蓄能器是通过改变充气腔内预充氮气的体积来使蓄能器的储油腔内的液压油成为具有一定液压能的压力油。
特点：结构简单，强度及可靠性较高，使用寿命长、供油流量大、使用温度范围宽等优点。
适用于大流量蓄能的液压系统。
但是活塞运动的惯性大、灵敏性较差、磨损泄露大、效率低，故它不适合用于工作频率高，压差小及无泄漏的液压系统，也不适合用于吸收液压系统的脉动和液压冲击。
三、试验系统的性能需求2000L/min大流量安全阀试验系统由蓄能器系统和组合功能液压油缸（具有快速开关功能）共同实现高压、大流量的试验介质在规定的时间内达到规定的压力。
系统的动作惯性是影响2000L/min大流量安全阀试验系统中压力梯度的关键技术指标，将直接关系到能否满足标准中规定的“25ms内实现倍的额定压力”的要求。
四、案例分析1.煤科院研制的500L/min、1000L/min系列大流量安全阀试验台蓄能器系统均选用皮囊式蓄能器，使用效果良好，性能指标符合标准中规定的“25ms内实现倍的额定压力”的要求。
最早研制的试验台为2007年，到目前为止，未出现皮囊破裂、密封泄漏等蓄能器失效的案例。
轧机液压压下系统蓄能器的选型计算
10.3969/j.issn.1673-3355.2019.01.011
轧机液压压下系统蓄能器的选型计算
张宇彤 1
摘要： 以 某 1450 mm 热 连轧 机 粗轧液压压 下系统为例，通过对 各位置蓄能器的 选型计算 及仿真， 分析液压压 下系 统中蓄能器的作用，介绍相关参数的选取方法。 关键词： 液压压下 系 统； HGC；蓄 能 器；选 型 计算；仿真 中图分类号： TH137.8 文献标识码：A 文章编号： 1673-3355 （2019） 01-0011-06
Selection Calculation of Accumulators of Hydraulic Screw-Down System of Rolling Mills Zhang Yutong
Abstract: Functions of accumulators in hydraulic screw -down system are analyzed and selection methods of relevant parameters are introduced after selection calculation and simulation of accumulators in each position with the hydraulic screw-down system of certain 1450mm hot strip mill as an example. Key words: Hydraulic screw-down system； HGC；Accumulator；Selection calculation；Simulation
（6） （7）
2 蓄能器在液压压下系统中的应用
蓄能器的选型、使用维修说明
蓄能器的选型、使⽤维修说明⼀、液压蓄能器选型步骤1 明确蓄能器的主要功能以上3个主要功能的选择，⽆论选择的是哪⼀项，蓄能器在实现该项功能的同时，也可能对另2项功能有⼀定程度的作⽤。
2 依据主要功能对⼝计算蓄能器的容积和⼯作压⼒2．1 作辅助动⼒源V—所需蓄能器的容积（m3）p 0—充⽓压⼒Pa，按0.9p1＞p＞0.25 p2充⽓Vx—蓄能器的⼯作容积（m3）p1—系统最低压⼒（Pa）p2—系统最⾼压⼒（Pa）n—指数；等温时取n=1；绝热时取n=1.4 2．2吸收泵的脉动A—缸的有效⾯积（m2）L—柱塞⾏程（m）k—与泵的类型有关的系数：泵的类型系数k单缸单作⽤ 0.60单缸双作⽤ 0.25双缸单作⽤ 0.25双缸双作⽤ 0.15三缸单作⽤ 0.13三缸双作⽤ 0.06p—充⽓压⼒，按系统⼯作压⼒的60%充⽓2．3吸收冲击m—管路中液体的总质量（kg）υ—管中流速（m/s）—充⽓压⼒（Pa），按系统⼯作压⼒的90%充⽓p注：1.充⽓压⼒按应⽤场合选⽤。
2.蓄能器⼯作循环在3min以上时，按等温条件计算，其余均按绝热条件计算。
⼆、蓄能器故障的分析与排除1 蓄能器常见故障的排除以NXQ型⽪囊式蓄能器为例说明蓄能器的故障现象及排除⽅法，其他类型的蓄能器可参考进⾏。
1．1 ⽪囊式蓄能器压⼒下降严重，经常需要补⽓⽪囊式蓄能器，⽪囊的充⽓阀为单向阀的形式，靠密封锥⾯密封（见图1-8）。
当蓄能器在⼯作过程中受到振动时，有可能使阀芯松动，使密封锥⾯1不密合，导致漏⽓。
阀芯锥⾯上拉有沟糟，或者锥⾯上粘有污物，均可能导致漏⽓。
此时可在充⽓阀的密封盖4内垫⼊厚3mm左右的硬橡胶垫圈5，以及采取修磨密封锥⾯使之密合等措施，另外，如果出现阀芯上端螺母3松脱，或者弹簧2折断或漏装的情况，有可能使⽪囊内氮⽓顷刻泄完。
1.2 ⽪囊使⽤寿命短其影响因素有⽪囊质量，使⽤的⼯作介质与⽪囊材质的相容性；或者有污物混⼊；选⽤的蓄能器公称容量不合适（油⼝流速不能超过7m/s）；油温太⾼或过低；作储能⽤时，往复频率是否超过1次/10s，超过则寿命开始下降，若超过1次/3s，则寿命急剧下降；安装是否良好，配管设计是否合理等。
蓄能器的选型和计算
3) 方法和用途 重要的是确定运行中的气体是等温状态还是绝热状态。 例如压缩（或膨胀）进行得慢（大约 3 分钟），从而气 体大约保持恒定的温度，该状态为等温。（例如：压力 稳定、容积补偿、配重、润滑线路）。其它情况（蓄能、 脉动缓冲、冲击缓冲等）由于传送速度高，热交换忽略 不计，因此该状态为绝热当压缩或膨胀时间小于 3 分钟 时，该绝热条件将作为先导而存在。
The limit values of P0 are ：0.25×P2≤ Po ≤0.9P1 Special values are used for Piston accumulator：
Po=0.95-0.97 P1 or Po=P1-(2～5 ) Pulsation damper and shock absorber
Poc=Po Tc 273 T 2 273
若 Tc=20℃，则：Po（20℃）=Po 293 T 2 273
注：蓄能器的预充压力直接由工厂在 20℃的温度下完 成。充注的气体是氮气。
The accurate choice of pre-charge pressure is fundamental in obtaining the optimum efficiency and maximum life from the accumulator and its components. The maximum storage (or release) of liquid is obtained theoretically when the gas pre-charge pressure P0 is as close possible to the minimum working pressure. For practical purposes to give a safety margin, and to avoid valve shut-off during operation, the value (Unless otherwise stated) is：Po=0.9P1
蓄能器类型公用选用
Vi=(Qp-Qi) ti
ti为负值时，表示释放压力油； ti为正值时
表示储存压力油。显然， Vw至少应等n于Vi
中的最大值。极限情况下：Vw
=(1/2) |
i=1
V’i
|
3. 蓄能器总容积V0的计算
气囊式蓄能器在使用前先充气，压缩气体 使气囊占有了蓄能器的全部容积，此时气囊中 气体的体积为V0，绝对压力为P0；在工作状态 下，压力油进入蓄能器，使气囊受压缩，此时 压力为P2，体积为V2；压力油释放后，气体压 力降为P1，体积膨胀为V1。一般，P1>P0 。 由气体定律: P0V0n=P1V1n=P2V2n
从而有： Vw =V0P01/n[(1/P1)1/n]
式中 n－指数。
结束
§ 5－3油箱及热交换器
一、油箱 二、热交换器
一、油箱
油箱用以储存油液，以保证供给液压液压 系统充分的工作油液，同时还具有散热，使渗 入油液中的污物沉淀等作用。油箱可分为开式 油箱和闭式油箱两种。开式油箱中的油液的液 面与大气相通，而闭式油箱中油液的液面与大 气隔绝。开式油箱又分为整体式和分离式。所 谓整体式是指利用主机的底座等作为油箱。而 分离式油箱则与三机分离并与泵组成一个独立 的供油单元（泵站）。
进行油箱设计时，应注意以下几点：
1. 应考虑清洗，换油方便。
2. 油箱应有足够的容量。
3. 吸油管及回油管应隔开，最好用一个或几个 隔板隔开，以增加油液循环距离，使油液 有充分时间沉淀污物，排出气泡和冷却。
4. 吸油管距离箱底距离H 2D，距离壁大于 3D（D为吸油管外径）。
5. 油箱一般用2.5~4mm的钢板焊成，尺寸高大 的油箱要加焊角铁和筋板，以增加刚性。
弹簧式蓄能器 －弹簧 －活塞 －液压油
液压蓄能器选型步骤
液压蓄能器选型步骤第一步：明确蓄能器的主要功能
以上3个主要功能的选择，无论选择的是哪一项，蓄能器在实现该项功能的同时，也可能对另2项功能有一定程度的作用。
第二步：依据主要功能对口计算蓄能器的容积和工作压力
1 作辅助动力源
V0—所需蓄能器的容积（m3）
p0—充气压力Pa，按0.9p1＞p0＞0.25 p2充气V x—蓄能器的工作容积（m3）
p1—系统最低压力（Pa）
p2—系统最高压力（Pa）
n—指数；等温时取n=1；绝热时取n=1.4
2 吸收泵的脉动
A—缸的有效面积（m2）
L—柱塞行程（m）
k—与泵的类型有关的系数：
泵的类型系数k
单缸单作用 0.60
单缸双作用 0.25
双缸单作用 0.25
双缸双作用 0.15
三缸单作用 0.13
三缸双作用 0.06
p0—充气压力，按系统工作压力的60%充气
3 吸收冲击
m—管路中液体的总质量（kg）
υ—管中流速（m/s）
p0—充气压力（Pa），按系统工作压力的90%充气
注：
1.充气压力按应用场合选用。
2.蓄能器工作循环在3min以上时，按等温条件计算，其余均按绝热条件计算。
第三步：依据计算得出工作压力查阅Tobul蓄能器相应的压力系列
蓄能器应安装在远离热源地地方。
高温环境请选用Tobul耐高温型活塞式蓄能器，或者耐高温型囊式蓄能器。
需要耐燃油耐腐蚀的，请选用Tobul耐燃油耐腐蚀型蓄能器。
流体介质为水时，请选用Tobul不锈钢壳体或有防锈镀层的蓄能器。
第四步：在相应的压力系列中寻找与计算得出容积最接近的型号。