吸收压力脉动的自适应蓄能器回路研究

蓄能器有哪些用途蓄能器是储存和释放压力能的装置，在液压系统中的主要用途如下：（1）储存能量蓄能器可储存一定容积的压力油，在需要时释放出来，供液压系统使用。

1）提高液压缸的运动速度液压缸在慢速运动时，需要的流量较少，可用小液压泵供油，并且把液压泵输出多余的压力油储存在蓄能器里。

当液压缸快速运动时，需要的流量大，这时系统压力较低，于是蓄能器将压力油排出，与液压泵输出的压力油同时供给液压缸，使液压缸实现快速运动。

液压缸快速运动时，由于蓄能器参与供油，因此不必采用较大流量的液压泵，不但可减少电动机功率的消耗，还可降低液压系统的油温。

2）作应急能源液压装置在工作中突然停电、阀或泵发生故障等，这时蓄能器可作为应急能源供给液压系统油液，或保持系统压力，或将某一动作完成，从而避免发生事故。

3）实现停泵保压下图是用于夹紧系统的停泵保压回路。

当液压缸夹紧时，系统压力上升，蓄能器充液；当达到压力继电器开启压力时，发出信号，使液压泵停止转动，此时夹紧液压缸的压力依靠蓄能器的压力油保持，从而减少液压系统的功率消耗。

（2）吸收压力脉动除螺杆泵以外，其它类型液压泵输出的压力油都存在压力脉动，从而影响液压系统的工作性能。

为了减轻或消除压力脉动，一般在液压泵附近设置一个蓄能器，用以吸收压力脉动。

（3）缓和压力冲击执行元件的往复运动或突然停止、控制阀的突然切换或关闭、液压泵的突然启动或停止，往往产生压力冲击。

引起机械振动。

在液压系统中，将蓄能器设置在易产生压力冲击的部位，可缓和压力冲击，从而提高液压系统的工作性能。

蓄能器的类型有哪些？各有何特点？（1）类型充气式蓄能器：气液直接接触式活塞式气囊式隔膜式弹簧式蓄能器重锤式蓄能器（2）特点在蓄能器中，以活塞式蓄能器和气囊式蓄能器应用最为广泛。

1）活塞式蓄能器的特点它是利用气体压力与油液压力相平衡的原理来工作的。

活塞将气体与油液隔离，避免了气体侵入或溶于油液中。

液压油不容易氧化，系统工作较平稳、结构简单、工作可靠、寿命长、安装维护方便。

蓄能器回路在风机液压系统中的应用摘要：本文就蓄能器在液压系统中的应用，以及蓄能器的安装、使用、检查和维护作了简单的介绍。

关键词：气囊式蓄能器液压系统压力脉动液压冲击系统压力蓄能器是储存液体压力能的能量储存装置，这里将带有这种装置的液压回路称为蓄能器回路。

由于风力机中使用的蓄能器一般体积较小，储存的压力能也较少，其损坏后系统工作性能的变化不明显，且由于风力机液压系统均安装在高空，不便于检查和维护，因此蓄能器的损坏不易被发现，其在液压系统中的作用也往往被人们所忽视。

1.风力机中液压系统的主要功能及特点(1)驱动叶尖液压缸将叶尖打开或收回；(2)驱动机械制动器制动或松闸；(3)驱动偏航制动器制动或松闸。

风力机中以上执行机构均为间歇工作，为了延长电机和泵的使用寿命，液压泵也采用间歇工作制。

但系统在整个工作过程中却始终处于保压状态，因此必须使用各种类型的蓄能器。

由于风力机液压系统安装在高空，不利于检查维护，因此常选用容积大、重量轻、响应速度快的气囊式蓄能器。

2.气囊式蓄能器工作原理气囊式蓄能器实质上是一个储存液体压力的腔室，密封壳体中的弹性气囊内预先充好气（如氮气），充气压力由工作压力和负荷的大小来确定。

工作时，液体在液压泵作用下压缩气囊，气囊中的气体被压缩，体积变小，压力变大，直到气体的压力和系统的压力相等，当系统压力小于气囊内部压力时，气囊膨胀释放压力能。

图1所示气囊式蓄能器的三种工作状态：图中a为蓄能器充气状态，此时充气压力为P1气体的容积为V1,并称它为蓄能器的总容积；图中b为蓄能器充液状态，此时气体压力升至最高为P2，气体的容积为V2，图中c为蓄能器供油终了状态，此时气体压力为P3，是系统的最低工作压力，气体的容积为V3。

当系统的工作压力P2降到P3时，则气体容积的变化量为Vw=V3-V2也是蓄能器向系统供出的油量，该值被称为蓄能器工作容积，以Vw表示。

3 蓄能器在回路中的作用1)作为一个辅助能源，以便选用较小的泵。

电液系统及控制考试题一、简略设计应用电液比例阀控制的速度控制回路。

画出原理图并加以说明。

该液压控制系统由控制计算机、比例放大器、电液比例方向阀、液压泵、液压缸、基座、负载、位移传感器和，数据采集卡组成，如图1所示。

图1电液比例阀控制的速度控制回路液压系统采用定量泵和溢流阀组成的定压供油单元，用电液比例方向阀在液压缸的进油回路上组成进油节流调速回路，控制活赛的运行速度。

位移传感器检测出液压缸活塞杆当前的位移值，经A/D转换器转换为电压信号，将该电压信号与给定的预期位移电压信号比拟得出偏差量，计算机控制系统根据偏差量计算得出控制电压值，再通过比例放大器转换成相应的电流信号，由其控制电液比例方向阀阀芯的运动，调节回路流量，从而通过离散的精确位移实现对负载速度的精确调节。

二、说明使用电液闭环控制系统的主要原因。

液压伺服系统体积小、重量轻，控制精度高、响应速度快，输出功率大，信号灵活处理，易于实现各种参量的反响。

另外，伺服系统液压元件的润滑性好、寿命长；调速范围宽、低速稳定性好。

闭环误差信号控制那么定位更加准确，精度更高。

三、在什么情况下电液伺服阀可以看成震荡环节、惯性环节、比例环节？在大多数的电液私服系统中，伺服阀的动态响应往往高于动力元件的动态响应。

为了简化系统的动态特性分析与设计，伺服阀的传递函数可以进一步简化，一般可以用二阶震荡环节表示。

如果伺服阀二阶震荡环节的固有频率高于动力元件的固有频率，伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表示，当伺服阀的固有频率远远大于动力元件的固有频率，伺服阀可以看成比例环节。

四、在电液私服系统中为什么要增大电气局部的增益，减少液压局部的增益?在电液伺服控制系统中，开环增益选得越大，那么调整误差越小，系统抗干扰能力就越强。

但系统增益超过临街回路增益，系统就会失稳。

在保持系统稳定性的条件下，得到最大增益。

从提高伺服系统位置精度和抗干扰刚度考虑，要求有较高的电气增益K P,因此，液压增益不必太高，只要到达所需要的数值就够了。

第一章1．液压与气压传动定义：液压与气压传动是研究以有压流体（压力油或压缩空气）为能源介质，以实现各种机械的传动和自动控制的科学。

液压与气压传动都是利用各种控制元件组成所需要的各种控制回路，再由若干回路组合成能完成一定控制功能的传动系统来进行能量的传递、转换、与控制。

2. 液压与气压传动系统组成：能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、传动介质3. 液压与气压传动的优缺点：4.液压传动的工作原理和两个重要概念：第二章1.液压油的密度：单位体积液压油的质量。

传动介质：液压油、乳化性传动液、合成型传动液液体粘度：是指它在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦。

它是衡量液体粘性的指标。

（10）压力增大时，粘度增大（范围小可忽略）；温度升高，粘度下降（其变化率直接影响液压传动工作介质的使用，其重要性不亚于粘度本身）。

2.流体静压力基本方程：压力表示方法：绝对压力=相对压力+大气压力真空度=大气压力-绝对压力液体静压力的两个重要特性：1）液体静压力的方向总是作用面的内法线方向；2）静止也体内任意一点的液体静压力在各个方向上都相等。

3.连续性方程：是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。

伯努利方程：是能量守恒定律在流动液体中的一种表达形式。

4. 沿程压力损失：油液沿等直径直管流动时所产生的压力损失（由液体流动时的内、外摩擦力所引起）局部压力损失：油液流经局部障碍（弯管、接头、管道截面突然变化以及阀口等处）时，由于液流方向和速度的突然变化，在局部产生漩涡引起油液质点间，以及质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而造成的压力损失液压冲击：在液压系统中，因某些原因液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。

原因：1）管道中的液体因突然停止运动而导致动能向压力能的瞬间转变2）液压系统中运动着的工作部件突然制动或换向时，由你工作部件的动能将引起液压执行元件的回油腔和管路内的油液产生液压激振，导致液压冲击3）液压系统中某些元件的动作不够灵敏，也会产生液压冲击。

液压气动技术试题库及其答案1.液压传动装置由。

和五部分组成。

2.一般的气源装置主要由空气压缩机、冷却器、储气罐、和等组成。

3.液压控制阀按其用途来分可分为。

4.液压泵按结构分。

三种，它们是利用的变化来进行工作的，所以称为。

5.由于实际的流体具有一定的黏性，所以在管道中会存在压力的损失，这种压力损失有那两种。

6.压力阀的共同特点是利用和相平衡的原理来进行工作的。

7.液体在管中流动时，存在和两种流动状态，液体的流动状态可用来判定。

8．三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的。

9.在液压系统中，由于某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,在一瞬间突然产生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为。

10.液压传动是以为工作介质进行能量传递的一种形式。

1.谜底：动力元件，履行元件，掌握元件，辅助元件，事情介质2.干燥器，空气过滤器3.方向掌握阀，压力掌握阀，流量掌握阀4.齿轮泵，叶片泵，柱塞泵，密封容积，容积式泵5.沿程压力损失，局部压力损失6.液压力，平衡力7.层流，絮流，雷诺数8.中位性能9.压力冲击10.液体1.液压执行元件包括：液压缸和液压马达，它们都是将压力能转化成机械能的能量转换装置。

2.压力控制阀主要有溢流阀，减压阀，顺序阀，压力继电器等。

3.液压传动是以液体作为工作介质来进行能量传递。

4.常用的液体粘度有三种，分别为：运动粘度，相对粘度，动力粘度。

5.液压油的品种很多，主要可分为：矿物油型液压油，难燃型液压液。

6.消弭困油的方法是：在齿轮的两侧开卸荷槽。

7.压力取决于负载，速度取决于流量。

8.高速马达有：齿轮马达，叶片马达，轴向柱塞马达。

9.齿轮泵按结构形式可分为：外啮合，内啮合。

10.液压履行元件包孕：液压缸和液压马达。

11.液压泵是液压系统的动力元件，也是一种能量转换装置。

蓄能器技术概述《液气压世界》2007年第6期阅读次数：1665蓄能器是一种能把液压储存在耐压容器里，待需要时又将其释放出来的能量储存装置。

蓄能器是液压系统中的重要辅件，对保证系统正常运行、改善其动态品质、保持工作稳定性、延长工作寿命、降低噪声等起着重要的作用。

蓄能器给系统带来的经济、节能、安全、可靠、环保等效果非常明显。

在现代大型液压系统，特别是具有间歇性工况要求的系统中尤其值得推广使用。

1.1 蓄能器的工作原理液压油是不可压缩液体，因此利用液压油是无法蓄积压力能的，必须依靠其他介质来转换、蓄积压力能。

例如，利用气体（氮气）的可压缩性质研制的皮囊式充气蓄能器就是一种蓄积液压油的装置。

皮囊式蓄能器由油液部分和带有气密封件的气体部分组成，位于皮囊周围的油液与油液回路接通。

当压力升高时油液进入蓄能器，气体被压缩，系统管路压力不再上升；当管路压力下降时压缩空气膨胀，将油液压入回路，从而减缓管路压力的下降。

蓄能器类型多样、功用复杂，不同的液压系统对蓄能器功用要求不同，只有清楚了解并掌握蓄能器的类型、功用，才能根据不同工况正确选择蓄能器，使其充分发挥作用，达到改善系统性能的目的。

1.2 蓄能器的类型蓄能器按加载方式可分为弹簧式、重锤式和气体式。

弹簧式蓄能器如图1（a）所示，它依靠压缩弹簧把液压系统中的过剩压力能转化为弹簧势能存储起来，需要时释放出去。

其结构简单，成本较低。

但是因为弹簧伸缩量有限，而县弹簧的伸缩对压力变化不敏感，消振功能差，所以只适合小容量、低压系统（P≦1.0～1.2MPa），或者用作缓冲装置。

（a）弹簧式（b）重锤式图1-1 弹簧式和重锤式蓄能器重锤式蓄能器如图1（b）所示，它通过提升加载在密封活塞上的质量块把液压系统中的压力能转化为重力势能积蓄起来。

其结构简单、压力稳定。

缺点是安装局限性大，只能垂直安装；不易密封；质量块惯性大，不灵敏。

这类蓄能器仅供暂存能量用。

这两种蓄能器因为其局限性已经很少采用。

1.蓄能器的作‎用北京汉德上‎提供的锐蓄‎能器的作用‎1.辅助动力源‎☆提供一个辅‎助能源，即所储存的‎能源能在高‎峰时刻应用‎，以便选用较‎小的泵。

用较小的泵‎，也可以实现‎在瞬间提供‎大量压力油‎。

☆平稳保持液‎压系统中一‎定的流量和‎压力。

☆补充液体容‎积以保持一‎定的压力。

☆当液压装置‎发生故障、停泵或停电‎时，作为应急的‎动力源，以便安全地‎做完一个工‎作循环，如用于船舶‎液压方向舵‎。

☆较长时间地‎使系统维持‎一个必须的‎高压而无需‎开泵，以防止油料‎过热减少泵‎磨损并节约‎能源。

☆保持系统压‎力：补充液压系‎统的漏油，或用于液压‎泵长时期停‎止运转而要‎保持恒压的‎设备上。

☆驱动二次回‎路：机械在由于‎调整检修等‎原因而使主‎回路停止时‎，可以使用蓄‎能器的液压‎能来驱动二‎次回路。

☆稳定压力：在闭锁回路‎中，由于油温升‎高而使液体‎膨胀，产生高压可‎使用蓄能器‎吸收，对容积变化‎而使油量减‎少时，也能起补偿‎作用。

☆为设备的严‎重磨损区提‎供不间断但‎流量不大的‎润滑油。

建设工程、矿山设备中‎用于紧急情‎况下的操纵‎和刹车。

☆注模铸造设‎备操作中用‎于在一个短‎时间内提供‎高压。

☆机床上用于‎保持压力以‎便采用小规‎模的油泵。

☆汽轮机上用‎于提供润滑‎油。

☆油井、井口防喷器‎上用于作关‎闭闸门的备‎用动力。

☆流体储存，紧急能源，压力补偿，渗漏补偿，热胀吸收，增加流量。

☆对于间歇负‎荷，能减少液压‎泵的传动功‎率。

当液压缸需‎要较多油量‎时，蓄能器与液‎压泵同时供‎油；当液压缸不‎工作时，液压泵给蓄‎能器充油，达到一定压‎力后液压泵‎停止运转。

☆具体分析一‎个例子：蓄能器的重‎要性在高压‎E H油系统‎中，当系统的多‎数油动机快‎速开启时（比如汽轮机‎开始冲转，2个中压调‎节门同时开‎启，或者290‎0转时的阀‎切换，6个高调门‎同时开启），系统油压必‎然快速下降‎，此时油泵来‎不及做出反‎映，蓄能器在设‎计上位置不‎仅靠近油动‎机并且能比‎油泵更加迅‎速的向系统‎补充油液，避免系统油‎压下降到9‎.7MPA时‎造成保护动‎作而停机。

练习思考题：一、填空题1、液压系统中的压力取决于（负载），执行元件的运动速度取决于（流量）。

2、液压传动装置由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）和（辅助元件）四部分组成，其中（动力元件）和（执行元件）为能量转换装置。

3、液体在管道中存在两种流动状态，（层流）时粘性力起主导作用，（紊流）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（雷诺数）来判断。

4、在研究流动液体时，把假设既（无粘性）又（不可压缩）的液体称为理想流体。

5、由于流体具有（粘性），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（沿程压力）损失和（局部压力）损失两部分组成。

6、液流流经薄壁小孔的流量与（小孔通流面积）的一次方成正比，与（压力差）的1/2次方成正比。

通过小孔的流量对（温度）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。

7、通过固定平行平板缝隙的流量与（压力差）一次方成正比，与（缝隙值）的三次方成正比，这说明液压元件内的（间隙）的大小对其泄漏量的影响非常大。

8、变量泵是指（排量）可以改变的液压泵，常见的变量泵有(单作用叶片泵)、(径向柱塞泵)、(轴向柱塞泵)其中（单作用叶片泵）和（径向柱塞泵）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（轴向柱塞泵）是通过改变斜盘倾角来实现变量。

9．液压泵的实际流量比理论流量（大）；而液压马达实际流量比理论流量（小）。

10．斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（柱塞与缸体）、（缸体与配油盘）、（滑履与斜盘）。

11．外啮合齿轮泵的排量与（模数）的平方成正比，与的（齿数）一次方成正比。

因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（模数），减少（齿数）可以增大泵的排量。

12．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（吸油）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（压油）腔。

13．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（卸荷槽），使闭死容积由大变少时与（压油）腔相通，闭死容积由小变大时与（吸油）腔相通。

14．齿轮泵产生泄漏的间隙为（端面）间隙和（径向）间隙，此外还存在（啮合）间隙，其中（端面）泄漏占总泄漏量的80%～85%。

汽轮机油系统蓄能器的研究与应用摘要：汽轮机油系统担负着向调节保安系统供油的任务，而蓄能器作为油系统上的重要设备，其运行状态的好坏，直接影响到机组的安全与稳定。

为了避免调节油路中出现较大油压波动，导致油压迅速下降迫使汽轮机进汽门关闭，造成机组停机的发生。

可采用在油系统上安装蓄能器(分高低压蓄能器)，其将保持调节油压稳定直至全负荷辅助油泵投入运行。

只要坚持日常维护校压及充氮，杜绝隐患的发生，做好防范措施，汽轮机油系统上的蓄能器设备是能够体现简单实用作用的。

关键词：汽轮机；油系统蓄能器；研究；应用一、汽轮机组油系统蓄能署的工作原理、功能及作用1．蓄能器的工作原理油是不可压缩液体，因此利用液压油是无法蓄积压力能的，必须依靠其他介质来转换、蓄积压力能。

例如，利用气体(氮气)的可压缩性质研制的皮囊式充气蓄能器就是一种蓄积液压油的装置。

皮囊式蓄能器由油液部分和带有气密封件的气体部分组成(皮囊内侧是气，外侧是油液)，位于皮囊外侧的油液与系统油路接通。

当压力升高时油液进入蓄能器，气体被压缩，之后系统管路压力不再上升；当管路压力下降时压缩气体膨胀，将油液压入回路系统，从而减缓管路压力的下降。

2．蓄能器的功能蓄能器是一种能把液压储存在耐压容器里，待需要时又将其释放出来的能量储存装置。

蓄能器是液压系统中的重要辅件，对保证系统正常运行、改善其动态品质、保持工作稳定性、延长工作寿命、降低噪声等起着重要的作用。

蓄能器给系统带来的经济、节能、安全、可靠、环保等效果非常明显。

2．1液压系统利用蓄能器在某段时间将油泵输出的液压能储存起来，短期地或周期性地给执行机构输送压力油液，或用作应急的动源。

这样可以提高液压系统液压能利用率。

2．2补偿压力和流量损失，以及补充系统内的漏油消耗。

2．3减少因液压突然关闭和或换向等产生的系统冲击力。

2．4吸收系统压力的脉动。

3．蓄能器的作用汽轮机油系统上的蓄能器设备，是安装单位根据厂家要求安装在油系统指定的位置上，其中高压蓄能器安装在油泵出13母管及压力油管上，低压蓄能器安装在有压回油管上。