Замена мембраны в гидроаккумуляторе видео: ЗАМЕНА МЕМБРАНЫ В ГИДРОАККУМУЛЯТОРЕ РАСШИРИТЕЛЬНОМ БАКЕ НА ВОДОПРОВОДЕ ПОКРАСКА В ХРОМ СДЕЛАЙ САМ

Назад к основам: Аккумуляторы | Power & Motion

Гидравлические аккумуляторы хранят гидравлическую жидкость под давлением, чтобы дополнить поток насоса и снизить требования к производительности насоса, поддерживать давление и минимизировать колебания давления в закрытых системах, амортизировать удары и обеспечивать вспомогательную гидравлическую энергию в аварийной ситуации. Вот как.

Основы

Гидравлический аккумулятор представляет собой сосуд высокого давления, содержащий мембрану или поршень, который удерживает и сжимает инертный газ (обычно азот). Гидравлическая жидкость удерживается на другой стороне мембраны. Аккумулятор в гидравлическом устройстве хранит гидравлическую энергию так же, как автомобильный аккумулятор хранит электрическую энергию.

Его начальное давление газа называется «давлением предварительной зарядки». Когда давление в системе превышает давление предварительной зарядки, газообразный азот сжимается, сжимается и уменьшается в объеме, пропуская гидравлическую жидкость в аккумулятор. Объем жидкости в аккумуляторе увеличивается до тех пор, пока система не достигнет максимального давления ( P ₂ ). Когда давление в системе снижается, газообразный азот расширяется и вытесняет жидкость из аккумулятора, обеспечивая питание гидравлической системы до тех пор, пока давление в системе и аккумуляторе не сравняется ( P ₁ ).

Аккумуляторы, используемые надлежащим образом, повышают производительность и эффективность гидравлической системы, снижают затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, обеспечивают безотказную защиту и продлевают срок службы системы за счет сведения к минимуму выхода из строя насосов, трубопроводов и других компонентов.

Что делают аккумуляторы

Вот основные причины использования аккумуляторов:

Для увеличения расхода насоса. Аккумуляторы чаще всего используются для увеличения подачи насоса. Некоторым гидравлическим контурам требуется большой объемный поток, но только в течение коротких периодов времени, а затем в течение длительного периода времени они используют мало жидкости или вообще не используют ее. Когда половина или более машинного цикла не использует подачу насоса, проектировщики обычно устанавливают схему аккумулятора.

Для работы аккумуляторов требуется перепад давления. В некоторых случаях окончательный проект требует более высокого давления, чем планировалось изначально. Например, в схеме, показанной выше, для выполнения работы требуется не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм, но аккумуляторы должны быть заполнены до более высокого давления, чтобы они могли подавать дополнительную жидкость, не падая ниже минимального давления в системе. Таким образом, эта схема использует максимальное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм для хранения достаточного количества жидкости для цикла цилиндра в отведенное время и при этом имеет достаточную силу для выполнения работы.

В контуре используется несколько аккумуляторов для увеличения расхода насоса, поскольку время задержки составляет 45 секунд. из 57,5 ​​сек. цикл. Его насос постоянного объема на 22 галлона в минуту работает под давлением в течение большей части цикла, чтобы заполнить цилиндр и аккумуляторы. Без аккумуляторов для этой схемы потребовался бы насос производительностью 100 галлонов в минуту, приводимый в движение двигателем мощностью 125 л.с. Хотя первоначальная стоимость меньшего насоса и двигателя, а также аккумуляторов может быть близка к стоимости более крупного насоса и двигателя, экономия энергии в течение срока службы машины делает эту схему аккумулятора более экономичной.

Для поддержания давления в системе. Аккумуляторы часто поддерживают давление в гидравлических контурах, когда насос разгружен. Это особенно полезно при использовании насосов с фиксированным объемом в длительных циклах выдержки. Например, добавление аккумулятора, регулятора расхода и реле давления к схеме насоса с фиксированным объемом, показанной выше, позволяет разгрузить насос, когда давление находится на уровне или выше минимальной настройки реле давления. Если утечка в клапане или уплотнении цилиндра приводит к падению давления примерно на 5%, реле давления переключает управление направлением, а аккумулятор создает давление на конце крышки цилиндра и возвращает давление к максимальному значению. Насос загружается только тогда, когда требуется жидкость. Эта схема управляет ламинирующим прессом, который зажимает материал и удерживает его под давлением от одной до пяти минут. Если бы поток через предохранительный клапан все это время находился под высоким давлением, он выделял бы слишком много тепла, что приводило бы к потере энергии.

Для поглощения ударов. Быстроходные гидравлические контуры часто создают скачки давления, вызывающие толчки при резком прекращении потока. Аккумуляторы в этих подверженных ударам контурах снижают эти разрушительные скачки давления и потока до приемлемого уровня или полностью устраняют их. Аккумуляторы также справляются с другими проблемами, связанными с скачками давления в особых случаях с модифицированными клапанами.

Аккумуляторы также устраняют скачки давления, вызванные внезапными блокировками потока. Заряд азота в этом случае обычно поддерживается на 5% ниже рабочего давления, чтобы гарантировать, что аккумулятор находится вне контура, за исключением случаев скачков давления. Аккумуляторы баллонного типа лучше всего подходят для этого из-за их быстрой реакции на изменения давления, если максимальное пиковое давление не превышает четырехкратное давление предварительной зарядки 9.0025 .

Для увлажнения. Пульсации — еще одна форма ударов в гидравлических линиях, которые могут повредить трубопроводы и другие компоненты системы. Поршневые насосы по своей конструкции создают в системе пульсации давления, вибрации и шум. Аккумуляторы и связанные с ними глушители и демпферы могут значительно снизить энергию ударной волны.

Обеспечение аварийного питания. Некоторые машины с гидравлическим приводом необходимо останавливать в открытом положении, чтобы не повредить изделия или оборудование. Когда перебои в подаче электроэнергии отключают гидравлический насос и машина находится в каком-либо положении, должен быть способ перевести ее в открытое положение. Один из вариантов — резервный насос с приводом от двигателя, но другой вариант — использовать аккумуляторы, заряженные перед первым циклом и удерживаемые до тех пор, пока машина не остановится. Их накопленная энергия затем готова перевести машину в открытое положение в случае сбоя питания.

Другие приложения. Аккумуляторы иногда используются в системах, в которых тепловое расширение может вызвать избыточное давление. Заблокированные порты на цилиндрах в местах с высокой температурой окружающей среды создают высокое давление, если расширяющейся жидкости некуда идти. Аккумуляторы также служат барьерами между двумя разными жидкостями, например, в системе, где насос использует гидравлическую жидкость для поддержания давления в контуре, в котором используется вода или другая несовместимая среда. Один поставщик также предлагает аккумуляторы низкого давления в качестве дыхательных устройств для герметичных резервуаров. Это предотвращает попадание переносимых по воздуху загрязняющих веществ в гидравлическое масло при повышении и понижении уровня жидкости.

Типы аккумуляторов

В промышленности обычно используются аккумуляторы трех типов: баллонный, диафрагменный и поршневой. Есть еще несколько вариаций.

Газонаполненная камера. Многие аккумуляторы используют резиновый баллон для разделения газа и жидкости. Тарельчатый клапан в нагнетательном отверстии предотвращает выпадение мочевого пузыря через порт, когда насос выключен. Первоначальный дизайн, до сих пор предлагаемый многими производителями, представляет собой стиль ремонта днища (показан вверху слева). Верхний способ ремонта (справа) в некоторых случаях облегчает замену мочевого пузыря.

Газонаполненный поршень. Газовый поршневой аккумулятор имеет свободно плавающий поршень с уплотнениями, разделяющими жидкость и газ. Он работает и работает аналогично мочевому пузырю. У него есть некоторые преимущества в определенных областях применения, но он может стоить в два раза дороже, чем баллон такого же размера.

Подпружиненный поршень . Подпружиненные поршневые аккумуляторы идентичны газонаполненным, за исключением того, что пружина прижимает поршень к жидкости. Его главное преимущество в том, что нет утечки газа. Основным недостатком является то, что эта конструкция не подходит для высокого давления и большого объема.

Мембранные аккумуляторы. Существуют также мембранные аккумуляторы с упругой или металлической диафрагмой. Они используются в основном там, где хранимый объем невелик, что делает их практичными для многих мобильных приложений, но ограничивает их использование в промышленных приложениях.

Какой тип использовать?

В некоторых приложениях можно использовать аккумулятор практически любого типа с удовлетворительными результатами. Однако бывают случаи, когда один тип более отзывчив или предлагает более длительный срок службы. Например, величина давления предварительной зарядки является фактором, который следует учитывать при выборе баллонных или поршневых аккумуляторов.

Поршневые аккумуляторы медленно реагируют на повышение давления, поэтому они не работают так же хорошо, как амортизаторы. Это означает, что они хотя и снижают скачки давления, но не останавливают их. В таких ситуациях лучшим выбором является баллонный или диафрагменный аккумулятор.

Баллонные или мембранные аккумуляторы лучше всего подходят для демпфирования скачков высокого давления на выходе из поршневого насоса. Поршневой аккумулятор не может реагировать достаточно быстро, а короткий ход поршня и уплотнений может вызвать чрезмерный износ отверстия и уплотнений.

Компания Hydac, крупный производитель аккумуляторов и других гидравлических компонентов, перечисляет следующие факторы в качестве основных факторов при выборе трех основных типов аккумуляторов (баллонных, диафрагменных и поршневых): )

Коэффициент давления (макс. давление/давление предварительной заправки)

Соображения по давлению

Аккумулятор заряжается при повышении давления в системе, в результате чего жидкость поступает в аккумулятор и сжимает газообразный азот. Он разряжается, когда давление в системе падает, позволяя азоту в аккумуляторе расширяться и выталкивать жидкость из аккумулятора.

Обычно газонаполненные аккумуляторы предварительно заряжают примерно до 90% минимального рабочего давления системы. Это гарантирует, что камера или поршень не сбрасывают всю жидкость во время каждого цикла. Если быстро удалить всю жидкость, баллоны могут застрять в тарельчатом клапане, а поршни могут деформироваться, когда металл соприкасается с металлом. В некоторых приложениях это 9Значение 0% может быть низким, поскольку минимальное давление в системе низкое.

В таких случаях используйте гидроаккумуляторы поршневого типа, так как поршень может перемещаться по стволу практически на любое расстояние без повреждений. Баллонный аккумулятор не следует использовать, если давление предварительной зарядки ниже 25% от максимального давления. Это позволяет избежать настолько сильного сжатия мочевого пузыря, что он трется о себя, что может привести к образованию в нем отверстий.

Конструкция и физическая конструкция баллонных и мембранных аккумуляторов ограничивают их максимальное отношение рабочего давления. Превышение этих пределов может привести к повреждению мочевого пузыря или диафрагмы. Поршневой аккумулятор выдерживает более высокие отношения давления, потому что он не имеет эластомерной мембраны, подверженной повреждению.

Безопасность аккумулятора

• Всегда принимайте меры для слива аккумулятора при выключении. Никогда не работайте с контуром с аккумулятором, пока не убедитесь, что давление в нем сброшено. Это очень важно, потому что аккумуляторы хранят энергию, которая может представлять угрозу безопасности и повредить машину.
• Убедитесь, что поток аккумулятора во время работы ограничен до разумного уровня, и отключите его, чтобы не повредить машину или трубопровод. Аккумуляторы сбрасывают жидкость с любой скоростью, которую позволяет путь выходного потока. Такие высокие потоки длятся недолго, но ущерб, который они вызывают, может произойти в одно мгновение.
• Всегда изолируйте насос от аккумулятора обратным клапаном, чтобы жидкость не могла попасть обратно в насос. Без обратного клапана обратный поток гидроаккумулятора может отбросить насос назад и даже привести к выходу из строя в некоторых случаях.
• Проверяйте давление предварительной зарядки аккумулятора при его установке и не реже одного раза в день в течение первой недели эксплуатации. Если за это время не наблюдается заметной потери давления, повторите проверку через неделю. Если все в порядке, проводите плановую проверку каждые три-шесть месяцев после этого. Всякий раз, когда предварительная зарядка аккумулятора падает ниже номинального давления, объем доступной жидкости уменьшается, что замедляет цикл.

Размеры аккумуляторов

Объем жидкости, который аккумулятор может доставить в систему, зависит от области применения. Вот минимальные параметры, необходимые для определения объема жидкости и/или размера аккумулятора:

• Предварительное давление ( P ₀ )
• Максимальное рабочее давление в системе ( P ₂ ) Минимальное рабочее давление в системе давление ( P ₁ )
• Эффективный объем газа ( V ₀ ) и полезный объем жидкости ( ΔV )

Размер, указанный для аккумулятора, относится к его общему номинальному объему газа, а не к его емкости по жидкости. Объем жидкости, который аккумулятор обеспечивает для конкретного применения, зависит от перепада давления в системе. Производители предлагают компьютерные программы, которые могут требовать только системных требований для определения правильного размера аккумулятора. Поскольку размер аккумулятора зависит от многих переменных факторов, всегда лучше проконсультироваться с поставщиком для получения конкретной информации о выборе и размерах.

Как использовать гидроаккумуляторы

Все эластомеры слабо проницаемы для газов, поэтому мембраны баллона и диафрагмы со временем теряют некоторое давление газа из азота в гидравлическую жидкость. Эта утечка будет зависеть от применения, температуры и используемой резины, но инженеры по техническому обслуживанию должны регулярно проверять давление газа, и вполне вероятно, что перезарядка потребуется каждые 3-6 месяцев. Обратите внимание, что проницаемость и повреждение мембраны могут значительно увеличиться при температуре выше 60°C. Поршневые аккумуляторы не имеют резиновой камеры, поэтому менее вероятно, что они потребуют регулярной подзарядки, но динамические движения уплотнения и риск загрязнения уплотнения означают, что возможна некоторая потеря давления.

Как перезарядить аккумулятор

Предварительное давление для накопителей энергии может составлять 90% от максимального рабочего давления, но всегда сверяйтесь с соответствующими чертежами и/или инструкциями по техническому обслуживанию.

Фактическое давление газа будет меняться в зависимости от изменения температуры, поэтому, если вы перезаряжаете при особенно высоких или низких температурах окружающей среды или имеете особенно критическое применение, это… Перед началом работы стоит использовать соответствующую диаграмму зависимости давления от температуры. Это преобразование даст вам правильное давление предварительной зарядки для температуры окружающей среды в этот конкретный день.