蓄能器的类型及综合使用论述

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

蓄能器是液压系统中的-种能量储存装置，在液压系统中起着非常关键的作用，蓄能器根据蓄能方式的不同可以分为重力加载式、弹簧加载式和气体加载式三大类。

重力加载式蓄能器是利用重物的垂直位置变化来储存释放液压能，这种蓄能器产生压力的大小撒于重物及柱塞面积的大小，它能提供大容量、压力恒定的液体，缺点是体积庞大，反应不灵敏，这种蓄能器主要使用在有固定的大型重型液压设备，也是最原始的-种蓄能器。

弹簧式蓄能器是是利用安装在蓄能器内部的弹簧储存释放能量，弹簧在压缩中储存能量，在伸长过程把能量逐步释放出来，弹簧式蓄能器的优点是结构简单，体积小，反应很灵敏，缺点是由于弹簧限制，只能用于小型、低压的液压系统中。

气体加载式蓄能器的工作原理建立在波义尔定律基础上。使用时首先向蓄能器充人预定压力的气体或氮气，当系统压力超过蓄能器内部气体压力时，油液压缩气体，这样气体被压缩，把能量储存起来，当系统压力低于蓄能器内部压力时，蓄能器中的介质在高压气体的作用下流向外部系统，释放能量。选择适当的充气压力是这种蓄能器的关键。气体加载式蓄能器按结构又可分为隔膜式、活塞式、气囊式和非隔离式等。

隔膜式蓄能器有两个半球形壳体，两个半球形壳体之间夹着-个橡胶隔膜，橡胶隔膜把蓄能器内部的液体和气体分开，其最大压力位8-10：1，隔膜式蓄能器与活塞式、气囊式蓄能器相比，具有体积孝重量轻、响应快 ，低压消除脉动效果显著等特点，因此被广泛应用，随着工业的发展及工作频率的提高，对隔膜式蓄能器的要求也愈来愈高，因此蓄能器也易因故障而失效。其缺点是压力小 ，-般最大为7Mpa，容积小，-般最大为 11.4升。

活塞式蓄能器是利用的浮动活塞把内部的液体与气体分开，活塞与桶状蓄能器内壁之间有密封，其推荐的压力位 4：1，其结构简单，使用寿命长，但是由于活塞惯性大，活塞与蓄能器内壁之间有摩擦阻力等原因，导致活塞式蓄能器反应灵敏度差，内部的气体与液体存在相互渗透的可能性，活塞式蓄能器最好是垂直安装，也可以水平安装，由于活塞与桶壁之间需要良好的密封，所以活塞式蓄能器对液压介质有特殊要求，要注意保持介质的清洁，因为过脏的介质会使密封过早的损坏，使介质与气体混在-起，导致蓄能器失效。

气囊式蓄能器由耐压壳体、弹性气囊、充气阀 、提升阀、油口等组成，提升阀的作用是防止油液排倔气囊被挤出体外，设计允许的最大压力位 4：1，其优点是其惯性小，反应灵敏，适合用作消除脉动；皮囊将油气隔开，油气不会混合(不破裂的情况下)；维护容易、附属设备少、安装容易、充气方便。但是-定要注意选择适当的充气压力并且要限制最大排液流量，缺点是容积校非隔离式蓄能器是气体与介质直接接触，优点是容量大，反应灵敏，缺点是气体易被介质吸收，气体消耗量大，液压元件易气蚀损坏，该蓄能器现在很少使用。

2蓄能器的用途(1)作辅助动力源，减小装机容量，某些液压元件是间隙工作，其总的工作时间短，在非工作期间，泵向蓄能器供油，工作期间泵和蓄能器-起向液压元件供油，这样就可以采用较小的泵和动力机来完成表 1系统 过滤精度(um) 元律 过滤糟度( m)低压系统 lOO～i50 滑阕 1/3最袖隙7O×lOPa系统 50 节流孔 1/孔径(孔径小于1.8mIn)100x105Pa系统 25 流量控制溺 2.5～3O140×lO Pa系统 lO～15 安全阀溢流阀 l5～25电液伺服系统 0高精度伺服系统 2.5- 1 04- 中国新技术新产品工作 。

(2)补偿泄露、保持恒压。对于需要长时间不动但是又需要保压的液压系统，长时间开动泵实行保压是不经济的，采用蓄能器实行保压，从而使泵泄压 ，在低负荷状态下运转，可以减少能量消耗，延长泵的使用寿命。

(3)作紧急动力源，有些液压系统在泵出现故障突然停止工作时，要求执行元件必须完成某个执行动作或者要求提供压力油时，这时蓄能器内部储存的能量就可以立即释放出来。

(4)吸收液压冲击。换向阀突然换向，液压泵突然停车，执行元件突然停止运动等原因，会使液体流动速度和方向产生变化，在液压系统中产生冲击，压力高达正常值的数倍，这时如果溢流阀来不及动作，就会使系统元件受损，若在靠近冲击源附近安装蓄能器，就可以吸收冲击，保护液压系统 。

(5)补偿热膨胀。在封闭的液压系统，由于温度的升高，液体受热膨胀，压力升高，如果在管路中安装-个蓄能器就可以吸收由于温度的变化造成的压力变化。

(6)用来输送异性液体、有毒液体。利用蓄能器的隔离件将被输送的异性液体隔开，通过隔离件的往复运动将液压油的能量传递给异性液体。

(7)补油。由于液压系统存在泄漏的可能性，可以利用安装在系统中的蓄能器补充由于泄漏、降温等引起的油液损失。

3蓄能器的选择针对不同诚选择不同的蓄能器是非常重要的，有-些常用的规则可以提供- 些参考。

(1)对于吸收冲击和消除脉动，气囊式蓄能器和隔离式蓄能器比较好 ，-般认为活塞式蓄能器反应灵敏度差，不宜用来消除脉动和吸收冲击 ，但是实际上活塞式蓄能器与气囊式蓄能器灵敏度差别不是太大。

(2)活塞式蓄能器由于其特殊的结构，决定了其对油液的清洁度要求较高，如果液压系统不能保证所需要的清洁度，或者清洁度达不到要求，就不能采用活塞式蓄能器，在这种情况下只能采用隔膜式蓄能器和气囊式蓄能器，这两种蓄能器对油液清洁度要求没有那么高，对于以水位介质的系统，也应该采用隔膜式蓄能器和气囊式蓄能器，因为水中容易携带杂质且工 业 技 术Q Q：Q (工China New Technologies and Products关于 l O00kV特高压交流输电线路耐张串均压环设计探讨万 敏(西南电力设计院，四川 成都 610000)摘 要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的电力建设取得了较大程度上的进步，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。而在电力网络建设当中，特高压交流输电线路是-个十分重要的部分，而绝缘子又是架空输电线路的关键部件，因此在目前状况下已经得到了较为广泛的应用，其性能、质量的优劣将会对整条线路的运行状况产生决定性的影响。但是在现实状况中，仍然会经常出现-系列的问题，其中较为突出的-项便是绝缘子串电压分布不均匀，这主要是由分布电容而引起的。如何对绝缘子串的电压分布进行合理而有效的改善成为人们 日益关注的问题，本文主要针对 lO00kV特高压交流输电线路耐张串均压环设计进行研究与分析，通过这-课题研究，希望能为绝缘子串电压分布的改善提供帮助。

关键词：耐张串；均环压；神经网络；优化设计中图分类号：TM72 文献标识码：A1概述在电力网络建设当中，特高压交流输电线路是-个十分重要的部分.而绝缘子又是架空输电线路的关键部件，因此在目前状况下已经得到了较为广泛的应用，其性能、质量的优劣将会对整条线路的运行状况产生决定性的影响。但是在现实状况中，仍然会经常出现-系列的问题，其中较为突出的-项便是绝缘子串电压分布不均匀，这主要是由分布电容而引起的。

图 1：均环压神经网络优化模型目前状况下，针对这- 问题业内普遍认为如下方法最为有效：在高压侧绝缘子串上进行均压环的设置，这样-来，绝缘子与导线之间的分布电容就得到了-定程度的增加，能够对绝缘字串的电压分布起到较为有效的改善作用。

然而，现在国际上并不存在均环压布置的统-标准，而对于电力部门来说，他们往往在结合 自身实际情况的基础之上，并参考相关的经验来进行均环压设置。本文就对 10ookV特高压交流输电线路耐张串均压环进行-定程度的设计。

2计算模型分析- 般情况下，在特高压工程初步设计之中主要存在着两种绝缘子串的布置方式，分别是-字形布置以及正方形布置，通过对这两种绝缘子串的布置方式进行对比来看，两者之间存在着-定程度上的差距。我们选取5O片绝缘子，所选取的绝缘子型号为盘形悬式玻璃绝缘子 FC300/195，其公称直径为 320mm，公称结构高度达到 了 195mm，而其 泄 漏距 离 则 为485mm。

为了对计算的可靠性进行有效的提高，我们对相关的模型进行了-定程度的简化处理，具体处理方法如下 ：①首先，为润滑性差，也不宜采用活塞式蓄能器。

(3)活塞式蓄能器的失效是-个缓慢的过程，而气囊式蓄能器的失效是在-瞬间就可以完成，所以在选用蓄能器时要特别注意到这-点，如果在液压系统中蓄能器的失效不能对执行元件造成严重影响，就可以选用气囊式蓄能器，相反的，如果由于蓄能器的失效会产生严重后果 ，甚至产生重大安全事故，就必须选用活塞式蓄能器 ，例如汽车的液压转向用蓄能器，就必须采用活塞式蓄能器。

(4)在蓄能器的选择上要考虑蓄能器的容积，不同蓄能器的最大是不同的，例如隔膜式蓄能器的最大容积才 5L，活塞式蓄能器的最大容积可以达到 420L，气囊式蓄能器容积-般在 5-60L。最大可以达到450L。

(5)不同蓄能器的响应时间不同，也就是灵敏度不同，活塞式蓄能器的反应较迟钝，气囊式蓄能器和隔膜式蓄能器响应时间很短，较灵敏，-般可以在25ms以内。

4蓄能器的维护适当的充气压力对于蓄能器的使用寿命非常重要，每种蓄能器都有额定的工作压力，蓄能器在出厂时，说明书中都对充气压力做了明确说明，充气时要别注意查看，不宜充入过高的充气压力。压力过高，将导致密封、气囊等元件的损坏。对于活塞式蓄能器来说，过高的充气压力，会使在最低压力排液时，活塞太靠近端盖，活塞容易撞击端盖，降低蓄能的使用寿命。对于气囊式蓄能器来说，压力过高，在排液时，气囊易被推人提升阀，造成提升阀和气囊的损坏。

保持油液清洁，油液中混入杂质，杂质随着液体在系统中流动，会使蓄能的密封件磨损加快，蓄能器容易泄漏。所以在系统中安装-定精度的过滤器显得非常重要，滤油器的选择要根据承载能力，过滤精度、通油能力、阻力压降等因素综合考虑。具体选择见表 1。

不能再蓄能器上进行焊接、铆焊及机械加工。蓄能器绝对禁止充氧气，以免引起爆炸，不能在充油状态下拆卸蓄能器，非隔离式蓄能器不能放空油液，以免气体进入管路中，使用压力不宜过高，防止过多气体融入油中。