溫度變化對使用囊式蓄能器的液壓系統的影響

顧建

摘 要：本文從理論上詳細推導了溫度變化對囊式蓄能器內壓力影響的計算公式，為穩定囊式蓄能器內的壓力，保證系統正常工作，作者提出了在囊式蓄能器回路增加溢流限壓結構。

關鍵詞：溫度變化；壓力變化；溢流限壓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.033

蓄能器是液壓站系統中的重要輔件，對保證液壓系統正常運行、改善液壓系統使用質量、確保系統運行穩定、延長使用周期、降低運行過程中的噪音等等起著非常重要的作用。蓄能器給系統運行所帶來的更方面的優勢很明顯，比如說節約成本、節能減排、安全可靠、環保等方面效果顯著。

1 囊式蓄能器概述

囊式蓄能器具有反應靈敏，體積小，重量輕、安裝維護方便等諸多優點，被廣泛應用于液壓系統中，作為吸收系統中的壓力脈動、降低噪音、儲存能量。在使用過程中，因溫度變化會對其內部壓力產生較大影響，如果不對其進行有效控制，不僅會嚴重影響囊式蓄能器的使用壽命，而且還會對整個系統產生很大的影響，甚至導致系統無法正常工作。

2 溫度變化對蓄能器內壓力變化的影響

處于單向閥24.1和閥24之間的A3位置的蓄能器再蓄能器回路正常工作狀態下有壓力，閥24處于閉合狀態。當蓄能器溫度降低時，蓄能器回路壓力等于系統壓力，隨著溫度的上升，蓄能器壓力也會上升，而單向閥24.1的存在使蓄能器回路中的壓力無法進入主系統中，閥24又處于閉合狀態，因此蓄能器回路中的上升壓力無法卸掉。

假設系統在環境溫度為-30°C下啟動，此時蓄能器預充氣壓力為40bar（-30°C時系統測量值），系統建立壓力至160bar 后停止運行，并保壓，此時蓄能器內油液及氣體壓力均為160bar。經過短時間（幾小時內）后環境溫度升至10°C則此時蓄能器內壓力為：

實踐及試驗證明，該計算公式的計算誤差在±8%以內。

以上可見，系統的工作壓力為160bar，而由于溫度上升變化的影響，使得蓄能器回路上的壓力達到210bar， 比較設計時有30%的壓力增加。蓄能器長期工作在額定工作壓力以上會嚴重影響其使用壽命，并且還會對系統造成諸如壓力超限報警、電磁閥的動作等影響，使系統無法正常工作。

為穩定囊式蓄能器中壓力，確保整個系統的正常工作，可在囊式蓄能器回路中增加溢流閥來限制其壓力隨外界環境溫度的變化而變化。

考慮溢流閥彈簧動作的滯后性，溢流閥的調定壓力應略高于實際要求的工作壓力，例如：要求的工作壓力為160bar，可以將溢流閥的調定壓力整定為170bar左右。此時，當系統壓力超過170bar 時溢流閥溢流，由于溢流閥彈簧動作的滯后性，當溢流閥關閉時，系統壓力可以穩定在160bar左右。

溫度急劇變化會對應用囊式蓄能器的液壓系統壓力的穩定性造成嚴重的影響，如果不可避免地在有較大環境溫度變化情況下使用囊式蓄能器，那么強烈建議在蓄能器回路使用溢流閥來限制其壓力隨溫度變化而變化，以提高囊式蓄能器的使用壽命和穩定系統壓力。

參考文獻：

[1]全振興.囊式蓄能器在液壓系統中應用[J].山東煤炭科技，2013，

（01）：61-62.endprint