Předpokládaná doba čtení: 21 minuta

Akumulátor je druh zařízení pro uchovávání energie, jeho funkcí je uchovat určitý objem tlakového oleje a uvolnit jej, když jej systém potřebuje pro použití systémem. Vzhledem k tomu, že stlačitelnost samotné kapaliny je velmi malá, je zapotřebí těžké kladivo nebo jiné elastické prvky pro ukládání a uvolňování energie (jako jsou pružiny, stlačitelný plyn atd.). Akumulátor je akumulačním prvkem hydraulického systému. Často se používá pro pomocnou dodávku oleje nebo nouzové energie, udržování tlaku v systému a tlumení nárazů a kolísání tlaku.

Otázka 1: Výpočet efektivního objemu akumulátoru

Funkce akumulátor v systému je jiný a jeho výpočet efektivního objemu je také odlišný.

Při použití jako pomocný zdroj paliva nebo nouzové energie musí být k dispozici dostatečná kapacita, která zajistí, že systém dokáže splnit požadavky na rychlost nebo přesunout akční členy do odpovídající polohy (obecně se vraťte do původní polohy) v případě nouze.

Otázka 2: Návrh polohy akumulátoru

Podle různých rolí akumulátoru v hydraulickém systému umístěte akumulátor do rozumné polohy, jak je znázorněno na obrázku 1-1.

Otázka 3: Problém s kulovým ventilem

1. Mezi akumulátor a systém by měl být instalován uzavírací ventil. Tento ventil se používá pro nabíjení, kontrolu a opravy akumulátoru nebo při jeho dlouhodobém odstavení.

2. Průměr speciálního uzavíracího ventilu pro akumulátor by měl být vhodně zvolen podle použití systému.

3. Při výběru speciálního uzavíracího ventilu pro akumulátory často věnují větší pozornost jmenovitému tlaku a velikosti rozhraní ventilu a věnují malou pozornost jeho průměru. Rozumně volte průměr speciálního uzavíracího ventilu, který by měl vycházet z reálného využití akumulátoru v systému. Rozhodnout. Pokud akumulátor potřebuje dodávat olej do systému okamžitě nebo absorbovat rázy a pulsace, měl by být zvolen velký průměr pro zlepšení doby odezvy a malý průměr by měl být zvolen pro odbočku, aby se zlepšil účinek udržení tlaku.

Otázka 4: Problém kontroly hladiny kapalin

Při použití akumulátoru v hydraulickém systému, aby se zabránilo vniknutí stlačeného plynu v nádrži na kapalinu do hydraulického systému, musí být nainstalován regulátor hladiny kapaliny. Funkce regulátoru hladiny kapaliny je především zobrazovat hladinu kapaliny ve vysokotlaké uzavřené nádobě - nádrži na kapalinu, aby operátor mohl včas ovládat příslušné zařízení, aby byla zajištěna bezpečnost výroby. V současnosti se u plynokapalinových akumulátorů s přímým kontaktem používá pro regulaci hladiny kapaliny většinou elektrické ovládání. Když je kapalina v nádrži na kapalinu v různých polohách, regulátor hladiny kapaliny se používá k ovládání čerpadla a ventilu k zapínání nebo vypínání a vysílá různé světelné signály podle různých situací.

Mezi běžně používané regulátory hladiny kapaliny v mé zemi patří rtuťový typ bóje s kontaktním magnetem a rtuťová nádrž. Fotoelektrická metoda se také používá k měření hladiny kapaliny.

Otázka 5: Problém spojení mezi akumulátorem a hydraulickým čerpadlem

Protože akumulátor během pracovního procesu uchovává určitý tlak oleje, když systém přestane fungovat, tlak oleje v akumulátoru bude přímo působit na výstup z hydraulického čerpadla, což způsobí reverzaci hydraulického čerpadla a ovlivní životnost čerpadla. hydraulická pumpa. Po nastavení jednocestného ventilu mezi akumulátor a hydraulické čerpadlo může účinně zabránit zpětnému toku oleje, jak je znázorněno na obrázku 1-2.

Otázka 6: Problémy, které se snadno vyskytnou při instalaci akumulátorů

1. Zpracování a svařování na akumulátoru není povoleno. Akumulátor je vysokotlaká nádoba a národní norma na něj klade přísné požadavky.

Opracováním povrchu a svařováním dojde k jeho poškození a velmi nebezpečné je oslabení povrchového napětí a pevnosti

Podle příslušných norem

Hledání pravdy je absolutně zakázáno.

2. Při instalaci akumulátoru se stlačeným plynem věnujte pozornost následujícím bodům.

• Akumulátor používaný k tlumení nárazu je obecně co nejblíže místu, kde k nárazu dochází, a je instalován svisle s olejovým portem dolů a plynovou částí nahoru. Pokud je pravda, že kvůli jeho stavu není možné jej instalovat vertikálně, měl by být instalován vodorovně.

• Při instalaci akumulátoru na potrubí je nutné akumulátor upevnit pomocí podpěry nebo podpěrného rámu, aby se zabránilo leteckým nehodám.

• Měl by být uchováván mimo zdroje tepla.

3. Směr instalace akumulátoru by měl být rozumný. U neizolovaných akumulátorů a plynových akumulátorů musí být umístěny svisle a olej by měl být ve spodní části akumulátoru, jak je znázorněno na obrázku 1-3.

4. Při instalaci akumulátoru je použití potrubí jako podpěry tabu. Jako akumulátor vysokotlaké nádoby je její vlastní hmotnost a objem velmi velký. Pokud je přímo podepřen potrubím, je jeho stabilita špatná, což způsobí namáhání a deformaci místních potrubí. Pokud dojde k hydraulickému rázu, zvětší se velikost potrubí. Amplituda obvodu způsobuje uvolnění spoje a únik oleje. Proto je v normě všeobecných technických podmínek pro hydraulické systémy stanoveno: potrubí se nesmí používat k podepření zařízení nebo bloků olejových okruhů. Proto akumulátor jako vysokotlakou nádobu nesmí být podepřen potrubím, jak je znázorněno na obrázku 1-4.

• Místo instalace akumulátoru by mělo být vhodné pro údržbu a daleko od zdrojů tepla. Pokud je montážní poloha palivové nádrže značně omezena okolním prostředím, měla by být poloha akumulátoru zvolena pokud možno tak, aby nedocházelo ke slepým úhlům, a umístit jej do polohy, která je pro personál údržby snadná. V případě potřeby lze zřídit samostatný montážní rám akumulátoru.
• Akumulátor musí být pevně uchycen na držáku nebo základu, aby se předešlo nehodě ulétnutí a zranění osob při odpojení akumulátoru od pevné části.
• Typový štítek akumulátoru by měl být umístěn na dobře viditelném místě.
• Akumulátor používaný ke snížení hluku, pohlcování pulsací a hydraulických rázů by měl být co nejblíže ke zdroji vibrací.
• Akumulátor ve stavu naplněném olejem nelze rozebrat.
• Neizolované akumulátory a vakové akumulátory by měly být instalovány v zásadě svisle s olejovým portem směrem dolů a nafukovacím ventilem směrem nahoru.

Vzhledem ke zjednodušenému zapojení napájecího zdroje na obrázku 1-5 je za předpokladu vhodného nastavení ke studiu nelineárního problému použita metoda linearizace s malými přírůstky v blízkosti daného rovnovážného bodu.

Z výpočtu a analýzy je vidět, že čím menší je hydraulický odpor potrubí před akumulátorem, tím menší je amplituda tlakové pulsace a tím lepší je účinek okruhu akumulátoru na pohlcování pulsací. Proto, když je známa frekvence pulsací čerpadla, měl by být rozumně zvolen efektivní objem akumulátoru, ekvivalentní hmotnost oleje v potrubí akumulátoru a oleje v akumulátoru a plocha průřezu akumulátorového oleje. , Hydraulický odpor potrubí před akumulátorem co možná nejmenší, aby smyčka co nejlépe absorbovala pulsace.

Výsledek analýzy: V okruhu tohoto příkladu bylo inspekcí a analýzou zjištěno, že kromě nepřiměřené volby konstrukčních parametrů akumulátoru je potrubí před akumulátorem dlouhé 4 m a daleko od čerpadla, takže akumulátor nemá žádné zjevné účinek absorbování kolísání tlaku.

Otázka 7: Inflace akumulátoru

• Zkontrolujte plnicí tlak akumulátoru: manometr nainstalujte poblíž olejového otvoru akumulátoru, naplňte akumulátor olejem pomocí čerpadla, poté čerpadlo zastavte a nechte tlakový olej procházet ventilem připojeným k akumulátoru Pomalu vytékat z akumulátor. Během procesu vypouštění oleje sledujte tlakoměr. Ručička manometru pomalu klesá. Při dosažení hodnoty nabíjecího tlaku akumulátoru se talířový ventil v akumulátoru uzavře, takže ručička tlakoměru rychle klesne na nulu. Údaj na tlakoměru před rychlým poklesem tlaku je plnicí tlak akumulátoru. Kromě toho můžete použít nafukovací nástroj k přímé kontrole tlaku nahuštění. Protože se při každé kontrole uvolňuje trochu plynu, není tento způsob vhodný pro malokapacitní akumulátory.
• Je zakázáno plnit akumulátor kyslíkem, aby nedošlo k výbuchu.
• Problémy, kterým je třeba věnovat pozornost při nabíjení akumulátoru. Jako vysokotlaká nádoba musí být akumulátor naplněn inertním plynem s dobrou stabilitou, např. dusíkem. Hodnota nabití musí být nižší než jmenovitý tlak akumulátoru a hodnota nabití by neměla být určována svévolně. Mělo by být stanoveno po výpočtu s odpovídajícím vzorcem podle použití systému. Požaduje se, aby tlakoměr na nafukovacím nástroji byl citlivý, obtížně určitelný a rozsah odpovídal požadavkům použití, a nafukovací ventil musí být pružný a vzduchotěsný.
• Problémy, kterým je třeba věnovat pozornost při výběru nástrojů pro plnění dusíkem. Nezbytným příslušenstvím akumulátoru je nástroj na nabíjení dusíkem. Při výběru dbejte na to, aby jmenovitý tlak odpovídal tlaku akumulátoru. Tlakoměr by měl být citlivý, rozsah a přesnost by měly odpovídat požadavkům použití a délka atmosférické hadice by měla odpovídat. , Je pohodlné používat.

Otázka 8: Výběr kapacity obvodu akumulátoru pro speciální obráběcí stroje

Obrázek 1-9 ukazuje hydraulický okruh speciálního obráběcího stroje. Aby se eliminoval dopad zpětného dopadu elektromagnetického zpětného ventilu na kvalitu zpracování obrobku, obvod využívá vakový akumulátor 3 pro absorbování hydraulického nárazu. Hydraulické čerpadlo 1 je kvantitativní, pracovní tlak okruhu je řízen přepouštěcím ventilem? Sada, celkový objem akumulátoru 3 je 0,25L, vnitřní průměr trubky 10mm a délka trubky před elektromagnetickým přepínacím ventilem 20m.

Stávající problém: Bylo zjištěno, že účinek akumulátoru na eliminaci hydraulických rázů nebyl při ladění systému dobrý.

Když kapalina proudí v potrubí, protože je náhle uzavřen regulační ventil, proud kapaliny náhle přestane proudit, kinetická energie kapaliny se stane tlakovou energií a před ventilem se vytvoří vysoký tlak. Oblast vysokého tlaku se v potrubí šíří ve formě tlakových vln, které tvoří hydraulický ráz. Nárůst tlaku může být několikanásobně vyšší než normální tlak a může ohrozit nástroje, součásti a těsnicí zařízení v hydraulickém systému, a tím ovlivnit normální fungování systému. Kromě toho může také způsobit, že systém bude produkovat hluk a vibrace. Jedním z účinných opatření ke snížení hydraulického rázu je instalace akumulátoru v části, kde v systému vzniká hydraulický ráz. Vzhledem k tomu, že velikost hydraulického rázového tlaku je dána rychlostí změny hybnosti kapaliny v potrubí v čase, při zvýšení tlaku může akumulátor absorbovat kapalinu, což zpomaluje rychlost změny hybnosti kapaliny v potrubí. potrubí, čímž se sníží rázový tlak.

Celková kapacita akumulátoru použitého k tlumení hydraulického rázu je vypočítána v části 6.1. Z výpočtu by měla být celková kapacita akumulátoru pro systém pro dosažení nejlepšího účinku tlumení hydraulického rázu 0,63 l, přičemž skutečný akumulátor použitý v systému je pouze Je vidět, že hlavní je nevhodný výběr specifikací akumulátoru důvod problémů v systému.

Vyberte vhodný akumulátor podle výše uvedených výsledků výpočtu a při instalaci věnujte pozornost následujícím problémům.

1. Instalujte co nejblíže ke zdroji otřesů, to znamená v blízkosti elektromagnetického reverzního ventilu, abyste dosáhli co nejlepšího účinku tlumení hydraulického rázu.
2. Mezi akumulátor a potrubní systém by měl být instalován uzavírací ventil pro nafukování a údržbu.
3. Mezi akumulátor a hydraulické čerpadlo by měl být instalován zpětný ventil, aby se zabránilo zpětnému toku tlakového oleje uloženého v akumulátoru při zastavení hydraulického čerpadla.

Vylepšený obvod je znázorněn na obrázku 1-9. Po vylepšení se výrazně zlepší účinek vylepšeného akumulátoru při tlumení hydraulických rázů a je zaručena kvalita zpracování obrobku.

Některé pomocné díly v hydraulickém systému mohou dosáhnout nejlepšího efektu použití pouze tehdy, pokud jsou rozumně sladěny se strukturou systému.

Při výběru těchto pomocných dílů je nejlepší vypočítat a určit skutečnou velikost konstrukce podle požadavků systému. Je těžké být přesný na základě zkušeností a odhadů, takže není snadné dosáhnout očekávaného efektu.

Otázka 9: Úloha a výkon olejového filtru

Role olejového filtru

V hydraulickém systému, aby bylo zajištěno, že je olej čistý a čistý, musí být nainstalován olejový filtr, který odfiltruje nečistoty v oleji. Nečistoty v oleji jsou způsobeny vnějším prachem, nečistotami, zbytky (zoxidované okuje, odřezky atd.) v součástech a potrubí zařízení a olejem smíchaným s olejem v důsledku oxidativního znehodnocení. Tyto nečistoty mohou způsobit poškrábání, otěr a dokonce zadření na povrchu relativně pohyblivých částí, zablokovat malé otvory potrubí a portu škrtící klapky a ovlivnit pracovní výkon obráběcího stroje, což má za následek, že systém nefunguje správně. . Zároveň s neustálým zlepšováním přesnosti hydraulických komponent jsou požadavky na čistotu oleje stále vyšší a vyšší. Nečistoty a částice škodlivin v hydraulickém oleji je proto nutné vyčistit. V současnosti je nejúčinnějším způsobem kontroly čistoty hydraulického oleje použití olejového filtru. Hlavní funkcí olejového filtru je filtrace hydraulického oleje a kontrola čistoty oleje.

Výkonnostní index olejového filtru

Mezi hlavní výkonnostní ukazatele olejového filtru patří přesnost filtrace, průtoková kapacita, tlaková ztráta atd., z nichž je hlavním ukazatelem přesnost filtrace.

• Přesnost filtru. Principem činnosti olejového filtru je filtrovat nečistoty filtrační vložkou s určitou velikostí otvoru filtru. Přesnost filtrace se vztahuje k maximální velikosti částic nečistot (vyjádřených středním průměrem částic nečistot d), které dokáže olejový filtr odfiltrovat z hydraulického oleje.

V současnosti používané olejové filtry lze rozdělit do čtyř úrovní podle přesnosti filtrování: hrubé olejové filtry (d≥0,1 mm), běžné olejové filtry (d≥0,01 mm), rafinované olejové filtry (d≥0,001 mm) a speciální olej filtry (d≥0,0001 mm).

• Kapacita průtoku. Průtočná kapacita olejového filtru je obecně vyjádřena jmenovitým průtokem, který je úměrný ploše filtru vložky olejového filtru.
• Tlaková ztráta se vztahuje k tlakovému rozdílu mezi vstupními a výstupními porty olejového filtru pod jmenovitým průtokem. Obecně platí, že čím lepší je průtoková kapacita olejového filtru, tím menší je tlaková ztráta.
• Další výkon Další výkon olejového filtru se týká především kvalitativních ukazatelů, jako je síla filtrační vložky, životnost filtrační vložky a odolnost filtrační vložky proti korozi. Tyto výkony různých olejových filtrů se budou značně lišit, jejich klady a zápory můžete určit srovnáním.

Pracovní kapacita olejového filtru závisí na obsahu pevných částic v oleji, tlakovém rozdílu oleje před a po filtraci, viskozitě a teplotě oleje a výkonu samotného filtračního média. Čím větší tlak působí na povrch olejového filtru a čím nižší je odpor, tím větší je výstupní kapacita oleje olejového filtru. Čím nižší je rychlost průtoku oleje filtrační vložkou a čím nižší je povrchový tlak, tím vyšší je přesnost filtrace. Filtrační prvek s nízkým hydraulickým odporem by měl být zvolen co možná nejvíce, protože v pracovním procesu se tlaková ztráta zvyšuje a průtok klesá v důsledku neustálého zanášení. Když tlaková ztráta dosáhne určité povolené hodnoty, olejový filtr musí přestat fungovat kvůli čištění. Životnost olejového filtru (tj. filtrační cyklus filtrační vložky) je určena tlakovou ztrátou olejového filtru. Konstrukce olejového filtru spočívá především ve výběru materiálu filtračního prvku podle požadavků na pracovní tlak a přesnost filtrace a výpočtu plochy filtru podle zvoleného materiálu filtračního prvku a požadavků na průtok.

Otázka 10: Určete kapacitu průtoku olejového filtru

• Průtočná kapacita olejového filtru by neměla být příliš nízká. Olejový filtr v hydraulickém systému je obecně umístěn na vstupu čerpadla, zpětném potrubí systémového oleje, vstupu klíčového prvku a samostatného průchodu filtru. Když je průtoková kapacita nízká, je snadné vytvořit velký pokles tlaku na filtru. Na vstupu čerpadla je vstupní tlak čerpadla příliš nízký, což může snadno způsobit poškození čerpadla. V tlakovém nebo vratném potrubí je účinnost systému snížena. Kromě toho, když je tlakový rozdíl, který nese olejový filtr, příliš velký, dojde k poškození filtračního prvku. Obecně by kapacita olejového filtru měla být více než dvojnásobkem průtoku během normálního provozu.
• Přesnost sacího olejového filtru by neměla být příliš vysoká. Sací olejový filtr je umístěn ve vstupním potrubí hydraulického čerpadla. Jeho funkcí je zabránit vniknutí větších nečistot do hydraulického čerpadla. Jeho průtoková kapacita je velmi důležitá pro normální provoz hydraulického čerpadla.

• Přesnost olejového filtru je příliš vysoká a jeho průtoková kapacita je oslabena. Zároveň se na filtru snadno hromadí škodliviny, a tím se dále snižuje průtoková kapacita. Obecně používejte hrubý olejový filtr nebo běžný přesný olejový filtr na olejové sací trubce.

• Průtok zpětného olejového filtru nelze jednoduše zvolit podle průtoku hydraulického čerpadla. Obecně by měla být průtoková kapacita filtru v hydraulickém systému určena podle průtoku hydraulického média, které jím protéká. Pokud jde o kapacitu průchodu oleje zpětného olejového filtru, je třeba při výběru vzít v úvahu maximální rychlost zpětného průtoku oleje během pracovního procesu systému. Obecně platí, že hydraulické válce v hydraulických systémech často používají válce s jednou tyčí. V této době je třeba věnovat zvláštní pozornost rozdílu průtoku způsobeného efektivní plochou na obou stranách pístu, který nelze jednoduše zvolit podle průtoku čerpadla.

Otázka 11: Přesný výběr filtrování

1. Principem volby přesnosti filtrace je, aby velikost filtrovaných částic nečistot byla menší než polovina velikosti těsnicí mezery hydraulických komponent. Čím vyšší je tlak v systému, tím menší je montážní vůle příslušných pohyblivých částí v hydraulických částech, a proto je vyžadována vyšší přesnost filtrace olejového filtru. Přesnost filtrace hydraulického systému závisí především na tlaku systému.
2. Přesnost filtrace olejového filtru by měla splňovat požadavky vložky na přesnost média. Vzhledem k tomu, že přesnost koordinace různých hydraulických komponent a důležitost aplikace systému jsou různé, indikátory čistoty potřebné k zajištění spolehlivého provozu systému se také liší, takže k dosažení požadovaného indexu čistoty je vyžadována přesnost filtru olejového filtru. systémem a komponentami po cirkulační filtraci.

• Obecný hydraulický ventilový systém

• Doporučuje se použít 10~20um; u systému proporcionálního ventilu se doporučuje použít 1~10um; u servosystému se doporučuje používat olejový filtr s přesností filtrace 1~3um.

• Podle aktuálního průzkumu a výzkumu, různých systémů a různých pracovních podmínek lze vybrat olejové filtry s různou přesností filtrace podle tabulky 6-1. Obecně lze říci, že výběr vysoce přesných olejových filtrů může výrazně zlepšit provozní spolehlivost hydraulického systému a životnost součástí. Čím je však filtrační přesnost olejového filtru vyšší, tím rychleji je filtrační vložka olejového filtru často zablokována, tím kratší je doba čištění nebo výměny filtrační vložky olejového filtru a tím vyšší jsou náklady. Proto by při výběru olejového filtru měla být přesnost filtru olejového filtru volena rozumně podle konkrétní situace, aby bylo dosaženo požadované čistoty oleje.

Otázka 12: Problém s výběrem prvku filtru

Při výběru olejového filtru pro konkrétní účel jsou hlavními faktory, které je třeba vzít v úvahu, povaha filtrátu a kompatibilita s materiálem filtru; průtok přes olejový filtr a stupeň změny a kolísání průtoku; pracovní tlak systému a zda je tlak ustálený nebo časově proměnný; provozní teplota systému a přesnost filtrování požadovaná systémem atd.

Faktory ovlivňující výběr filtračních prvků

1. Vlastnosti kapalin. Materiály filtračního prvku, příslušenství a pouzdra, které tvoří olejový filtr, musí být kompatibilní s filtrovanou kapalinou. Některé kapaliny mohou například korodovat filtrační prvek nebo pouzdro a tato koroze zase kontaminuje filtrát. Proto je první věcí, kterou je třeba určit, zda je kapalina kyselá, zásaditá nebo neutrální.
2. Průtok. Po určení průtoku filtrem (objem kapaliny protékající za jednotku času) by měly být specifikace olejového filtru vybrány podle předpisů pro vzorky. Pokud to podmínky dovolí, můžete zvolit olejový filtr s větším průtokem, ale není dovoleno zvolit příliš malý olejový filtr.
3. Teplota. Teplota filtrátu ovlivňuje viskozitu tekutiny, rychlost koroze pláště a kompatibilitu filtrátu s materiálem filtru. S rostoucí teplotou viskozita kapaliny obecně klesá. Pokud je kapalina příliš hustá, lze ji vhodně předehřát nebo je možné do olejového filtru nainstalovat pásový předehřívač. Pro rozumný výběr filtračního prvku je důležité určit viskozitu kapaliny podle pracovní teploty.
4. Vysoké teploty mají také tendenci urychlovat korozi a oslabovat těsnění tělesa olejového filtru. Z tohoto důvodu lidé často volí porézní kovové materiály jako filtrační materiály a těsnicí materiály odolné vysokým teplotám.
5. Přesnost filtru. Olejový filtr pro konkrétní účel musí být schopen účinně odfiltrovat znečišťující částice v kapalině, aby bylo dosaženo požadované úrovně čistoty. Podle velikosti filtrovaných částic škodlivin lze zvolit olejový filtr s určitou absolutní přesností filtrace (nebo požadovaným filtračním poměrem).