蓄能器的使用说明和安装维护及操作技巧

蓄能器的使用说明和安装维护及操作技巧

一、蓄能器的安装与维护要点

1、蓄能器的安装

（1）蓄能器安装前的检查

安装前的检查不可忽略。安装前应对蓄能器进行如下检查：产品是否与设计规格型号相同、充气阀是否紧固、有无运输过程中造成影响使用的损伤，以及进液阀进液口是否堵口好。（2）蓄能器安装的基本要求

蓄能器安装的基本要求有以下几点：

A. 蓄能器的工作介质的黏度和使用温度均应与液压系统工作介质的要求相同。

B. 蓄能器应安装在检查、维修方便之处。

C. 用于吸收冲击、脉动时，蓄能器要紧靠振源，应装在易发生冲击处。

E. 安装位置应远离热源，以防止因气体受热膨胀造成系统压力升高。

F. 固定要牢固，但不允许焊接在主机上，应牢固地支持在托架上或壁面上。径长比过大时，还应设置抱箍加固。

G. 囊式蓄能器原则上应该油口向下垂直安装，倾斜或卧式安装时，皮囊因受浮力与壳体单边接触，将有妨碍正常伸缩运行、加快皮囊损坏、降低蓄能器机能的危险。因此一般不采用倾斜或卧式安装的方法。活塞式蓄能器，应严格按照油口向下垂直安装；卧式安装时，活塞的重量使密

封件在侧压下加速磨损；卧式安装或者油口向上安装时，流体内的杂质容易沉淀累积，将磨损缸体内壁及密封件，严重影响密封性能。

H. 在泵和蓄能器之间应安装单向阀，以免在泵停止工作时，蓄能器中的油液倒灌入泵内、流回油箱，发生事故。

I. 在蓄能器与系统之间，应装设截止阀，此阀供充气、调整、检查、维修或者长期停机使用。最好使用专用蓄能器安全阀组（又叫蓄能器安全阀块，一般由截止阀、安全阀、卸荷阀等一体集成）。

J. 蓄能器装好后，应充填惰性气体（如氮气N 2），严禁充氧气（O 2）、氢气（H 2）、压缩空气或其他易燃性气体。

K. 蓄能器是压力容器，装拆和搬运时，必须先放出内部气体。

2、蓄能器的维护检查

蓄能器在使用过程中，需定期对气囊、密封件进行气密性检查。对于新使用的蓄能器，第一周检查一次，第一个月内还要检查一次，然后半年检查一次。对于作应急动力源的蓄能器，为了确保安全，更应经常检查与维护。

蓄能器充气后，各部份绝对不充许再拆开，也不能松动，以免发生危险。需要拆开时应先放尽气体，确认无气体后，再拆卸。

在有高温辐射热源环境中使用的蓄能器可在蓄能器的旁边装设两层铁板和一层石棉组成的隔热板，起隔热作用。

安装蓄能器后，系统的刚度降低，因此对系统有刚度要求的装置中，必须充分考虑这一因素的影响程度。

在长期停止使用后，应关闭蓄能器与系统管路间的截止阀，保护蓄能器油压在充气压力以上，囊式蓄能器使气囊不靠底，活塞式蓄能器使活塞不靠底。

蓄能器在液压系统中属于危险部件，所以在操作中要特别注意。当出现故障时，切记一定要先卸掉蓄能器的压力，然后用充气工具排尽胶囊中的气体，使系统处于无压力状态方可进行维修并拆卸蓄能器及各零件，以免发生意外事故。

二、给蓄能器充气

A ．作辅助动力源、应急动力源、流量补充、保压时：

折合型皮囊P 0=(0.80~0.85)PSmin

波纹型皮囊P 0=(0.60~0.65)PSmin

活塞式蓄能器P 0=(0.80~0.90)PSmin

B. 吸收突然的冲击

P 0=0.90Pm

C. 消除脉冲和噪音

P0=0.60Pex

其中：P 0=充气压力，P Smin =系统最低压力，P m =系统管路中平均压力，P ex =泵出口的平均压力。

1、充气方法

（1）常用充气方法

一般可按蓄能器使用说明书以及设备使用说明书上所介绍的方法进行。常使用充气工具向蓄

能器充入氮气。

蓄能器的充气工具

蓄能器充气之前，使蓄能器进油口稍微向上，灌入壳体容积约1/10的液压油，以便润滑，将充气工具的一端连在蓄能器充气阀上，另一端与氮气瓶相接通。

打开氮气瓶上的截止阀，调节其出口压力到0.05~0.1MPa，旋转充气工具上的手柄（拧入阀杆），徐徐打开蓄能器充气阀阀芯，缓慢充入氮气，就会慢慢打开装配时被折叠的气囊，使气囊逐渐胀大，直到菌形阀关闭。此时，充气速度方可加快，并达到所需的充气压力。切勿一下子把气体充入蓄能器，以避免充气过程中因气囊膨胀不均匀而破裂。

活塞式蓄能器同样也应该缓慢地逐步充入氮气。

若蓄能器充气压力高时，充气系统应装有增压器，此时，将充气工具的另一端与增压器相连。充气过程中温度会下降，充气完成并达到所需压力后，应停20分钟左右，等温度稳定后，再次测量充气压力，进行必要的修正，然后关闭气阀，卸下充气工具。

如果充气时的温度T1和使用时的温度T2差异较大，请一定要考虑不同温度下的压力的变化（理论上的充气压力是指使用条件温度下流体端口未加压时的蓄能器内部气体压力），应按照公式P 01×T2=P02×T1计算；如，使用时温度高于充气时温度的，预充气压力应相应降低一些；否则可能引起蓄能器失效或者减短使用寿命。

蓄能器在充气24h 后需检测，在以后的正常中也需定期检测，查看蓄能器是否漏气。2、蓄能器充气压力的检查

检查蓄能器充气压力的办法有以下几种。

1）检测时，按图所示的蓄能器压力检测回路，连接在蓄能器进油口和油箱间设置液压球阀A （截止阀），并在液压球阀A （截止阀）前装上压力表，慢慢打开液压球阀A （截止阀），使压力油流回油箱，观察压力表，压力表指针先慢慢下降，达到某一压力值后速降到0，指针移动速度发生变化时的读数（即压力表值速降到0时的某一压力值）

，就是充气压力。

2）利用充气工具直接检查充气压力，但每检查一次都要放掉一些气体，对于容量较小的蓄能器将会造成较大影响。有人将压力表接在蓄能器的充气口来检查充气压力，系统工作时频繁的剧烈压力上升下降和压力波动会使压力表指针剧烈摆动，这是不恰当的。

3）借助放油检查充气压力：利用蓄能器的进油口和油箱间油路上的液压球阀A （截止阀），以及液压球阀A （截止阀）前的压力表，或在油路中利用各测试嘴外接截止阀和压力表。检测时，

慢慢打开液压球阀（截止阀），使压力油流回到油箱，压力表指针是慢慢地下降，达到某压力值后急速降到零，这个位置压力表的读数就是蓄能器的充气压力。

4）同样利用方法3）中的液压球阀A （截止阀）和压力表。先打开液压球阀A （截止阀），让系统压力先降到低到零。关闭液压球阀A （截止阀），启动泵，系统压力会突然上升到某一值后缓慢上升，这个位置压力表的读数就是蓄能器的充气压力。

5）在有些机组上，在较重要蓄能器的充气阀上装有压力传感器，以对蓄能器的充气压力进行实时监测。

除定期检查蓄能器充气压力外，在运行维护过程中，如发现下列现象应检查蓄能器的充气压力。

1）在执行机构没有动作的情况下，液压泵动作频繁。

2）小行程执行机构每动作一次，液压泵均启动一次，且每次启动时间均很短。

3）测试泵的启停压力时，泵的启动压力和停止压力差值很大，远超过规定值，并且泵在工作过程中，压力上升很快。

4）执行机构响应速度变慢。

对于压力不足或为零的蓄能器应补充充气至规定的压力，对充不进气或充气时气体从液压系统油箱溢出的蓄能器，其皮囊、密封件或隔膜已经损坏。囊式蓄能器可更换皮囊后继续使用，活塞式蓄能器可更换密封件继续使用，隔膜式蓄能器只能更换新的蓄能器，且隔膜式蓄能器寿命较短。

充氮操作时须注意的事项：

A. 系统在检测、充氮前要将充氮装置用酒精洗干净，检查各阀口是否有碰伤、划痕，各密封装置是否有损坏，一旦发现及时更换和修复；

B. 充氮时先打开氮气瓶阀门，后慢慢拧入阀杆，从而打开蓄能器的单向阀，但不要用力过猛；

C. 充氮完毕要先拧出充气工具阀杆，关闭蓄能器单向阀，再关闭氮气瓶。

注：当系统最低压力小于最高压力的2/3时，不管蓄能器容积大小，均不宜采用皮囊式蓄能器，因为压力波动幅度大，会使皮囊超过公认的压缩比，皮囊会提前破裂，大大降低皮囊使用寿命。

附：活塞式、皮囊式、隔膜式蓄能器的优缺点及最大区别

一、皮囊式蓄能器

优点：

1. 皮囊（胶囊）惯性小，反应灵敏，适合用作消除脉动；

2. 皮囊将油气隔开，油气不会混合（不破裂的情况下）；

3. 维护容易、附属设备少、安装容易、充气方便。

缺点：

1. 皮囊的使用寿命通常较短（相对活塞式而言），而且各品牌的皮囊质量差异很大；2. 导致皮囊寿命缩短而破裂的因素很多，其中包括皮囊本身的质量寿命差异、皮囊装配各步骤操作不当（如事先未充液润滑）、预充气各步骤操作不当（如未能缓慢充气）、预充气压力计算误差、油口流速接近或超过7m/s、作储能用时单次往复时间接近或少于10秒、皮囊在工作中与菌型阀相碰撞、温度变化大（包括季节温差大）、长期横向振动摇晃、流体腐蚀、介质内微小固体杂质惯性冲击，等等；

3. 皮囊破裂时，可能会导致蓄能器突然失效，同时油箱喷油、气爆，导致系统事故或维修及停机等损失；

4. 皮囊不能做得太大，否则影响皮囊寿命，美国ASME 标准一般最大为60升；

5. 工作压力不能太高，国内最高（3倍或更小安全系数）一般为31.5MPa ，国外某些品牌皮囊式蓄能器（4倍安全系数）为51.8MPa ；

6. 在快速释放油液时，囊式蓄能器的菌型阀可能会提前关闭，导致蓄能器突然暂时失效；7. 因皮囊材质为橡胶，强度不高, 不能承受很大的压力波动（注意皮囊压缩比），波动幅度过大会大大降低皮囊寿命；所以同时，皮囊式蓄能器一般也不适合串联气瓶或气瓶组使用。

二、活塞式蓄能器

优点：

1. 通常使用寿命比皮囊式蓄能器更长；

2. 相对于皮囊式的更换皮囊，活塞式更换密封件成本更低，操作更简便；

3. 安装容易、结构简单、维护方便，充气方便；

4. 跟皮囊式突然失效（皮囊破裂而泄露）不同，活塞式一般具备多道密封，即使失效也是逐渐、缓慢地失效（泄露），对于某些设备或系统，蓄能器的突然失效可能导致事故或重大损失，此时应选用活塞式蓄能器；

5. 活塞式蓄能器可以做得很大，拓步活塞式蓄能器的常规型号单件容积可以达到760升，非常规型号可以更大；

6. 压力可以很高，虽然国内活塞式蓄能器（3倍或更小安全系数）只能做到21MPa 或31.5MPa ，但是国外某些品牌蓄能器（4倍安全系数）活塞式常规型号可以做到138MPa （1380Bar ），非常规型号可以更高；

7. 耐高温型号性能更稳定，拓步耐高温型号活塞式蓄能器可承受230摄氏度以下高温；8. 可以承受很大的压力波动幅度，并适合串联气瓶或气瓶组（大大提高容积利用率）。缺点：

1. 低压情况下活塞因惯性影响大而不适于作高频往复运动，故活塞式蓄能器不适于在低压情形下用于吸收脉动、高频振动；（但其它如作辅助动力源、蓄能保压、吸收液压冲击、回收能量等功能上，活塞式和皮囊式的性能是相同的；另外，在高压情况下，如13MPa 以上，压力越高，活塞的惯性影响就越来越小，经验证明，此时采用活塞式蓄能器尤其是小容积型号的，同样可以很好地实现消减脉冲、吸收振动、消除噪音的效果）；

2. 对壳体内壁加工精度及密封件等要求很高，否则容易渗漏，各品牌的质量差异较大；

3. 壳体内壁精度、密封材质、润滑设计等，都会影响到活塞运动的摩擦力大小，各品牌的质量差异较大；

4. 活塞式蓄能器一般比皮囊式要重一些；

5. 活塞式蓄能器一般比皮囊式要贵。

三、隔膜式蓄能器

优点：

其重量和容积比最小，反应灵敏，低压消除脉动效果显著。

缺点：

1. 压力小，一般最大为7MPa ；

2. 容积小，一般最大为11.4升。