Неотъемлемой частью гидравлических систем, функционирование которых носит периодический характер, является гидроаккумулятор. Данное устройство предназначается для создания запаса энергии и отдачи её в нужный момент времени исполнительным механизмам. Конечно, аккумулятор несколько усложняет гидравлику, но даёт существенный выигрыш в КПД. Ведь при наличии аккумулирующего оборудования отпадает необходимость в постоянной работе гидромоторов, в результате чего увеличивается общая эффективность техники.
Кроме создания запаса гидравлической энергии, в перечень основных задач, решаемых с помощью гидроаккумулятора, входят следующие:
- компенсация утечек рабочей жидкости;
- демпфирование гидроударов;
- гашение вибраций;
- обеспечение стабильности давления рабочей жидкости.
Очень часто гидроаккумулятор используется в качестве аварийного источника гидравлической энергии на объектах с жёсткими требованиями по непрерывности технологических процессов.
Общий принцип использования гидроаккумулятора
Функционирование любой гидравлической системы предполагает подачу масла к исполнительным механизмам с помощью специального нагнетательного устройства – гидромотора. При этом часть жидкости направляется в аккумулятор и находится в нём под давлением, равным рабочему давлению в системе.
После совершения полезной работы исполнительный механизм останавливается, и гидравлический мотор отключается. Для повторения рабочего цикла его необходимо снова включить. Попеременное включение и отключение оборудования изнашивает его, и для предупреждения износа используется гидроаккумулятор, который отдаёт масло в магистраль, тем самым повышая давление в системе до рабочих значений. Как только запас масла в аккумуляторе закончится, нужно включить гидромотор, который станет питать исполнительные механизмы, попутно заполняя аккумулятор.
Подобным образом аккумулирующее оборудование функционирует и в аварийных режимах – при утечках рабочей жидкости. В этом случае гидроаккумулятор выбрасывает запасённое масло в магистраль, компенсируя его потери и восстанавливая функциональность гидравлики.
Типы гидроаккумуляторов
В настоящее время в промышленности используются различные по конструкции гидроаккумуляторы. Основная классификация определяется принципом формирования запаса энергии и управления отдачей его в систему. В зависимости от этого критерия всё гидроаккумулирующее оборудование разделяется на три типа.
- Баллонные.
- Поршневые.
- Мембранные.
В прежние годы часто применялись пружинные и грузовые гидроаккумуляторы, но из-за сложности эксплуатации и недостаточной эффективности от использования этих устройств постепенно отказались, и на сегодняшний день они встречаются крайне редко.
Баллонные гидроаккумуляторы являются самыми компактными и благодаря этому находят применение в условиях ограниченного пространства. Недостаток – сравнительно небольшой объём запасаемой жидкости. Это не позволяет использовать баллонные аккумуляторы в крупнообъёмных гидравлических системах, либо вынуждает увеличивать число аккумуляторов, что усложняет оборудование в целом.
Поршневые устройства в противоположность баллонным рассчитаны на создание запаса значительных объёмов масла – до 1000 литров на один гидроаккумулятор. Другое достоинство заключается в возможности контроля положения поршня, по которому контролируют запасённое количество жидкости. В качестве недостатка можно указать инерционность, которая выражается в медленной отдаче масла.
Мембранные гидроаккумуляторы применяются как раз там, где из-за инерционности не могут использоваться поршневые. В этих устройствах данный недостаток отсутствует – они высвобождают масло практически мгновенно. Это делает их предпочтительными для применения в быстродействующей гидравлике.
