蓄能器的类型和结构简介

蓄能器按结构形式的差异，主要有充气式蓄能器、重锤式蓄能器和弹簧式蓄能器3种类型。其中，充气式蓄能器最为常见。它利用密封气体的膨胀和压缩实现能量的释放和存储。蓄能器所充气体一般为惰性气体或氮气。充气式蓄能器分为活塞式、气囊式和隔膜式3种。下面介绍活塞式蓄能器、气囊式蓄能器、隔膜式蓄能器、重力式蓄能器及弹簧式蓄能器。

1）活塞式蓄能器

活塞式蓄能器的结构如图6.1所示。它利用活塞分隔油和气体，压力油从a口进入，推动活塞向上移，压缩活塞上腔的气体而储存能量。当系统压力需要蓄能器提供压力油时，气体推动活塞向下移动，排出压力油，满足系统需要。这种蓄能器具有结构简单、寿命长、维修方便等特点。但是，由于活塞与缸体之间存在滑动摩擦，并且活塞具有一定的惯性，因此，活塞式蓄能器适合于低于20 MPa的系统。

2）气囊式蓄能器

气囊式蓄能器的结构如图6.2所示。气囊式蓄能器的壳体内安装一个用耐油橡胶制成的气囊，气囊充入预定压力的氮气或惰性气体，利用液压泵向蓄能器内充入压力油，装有气体的皮囊被压缩，储存能量。在释放能量阶段，气囊膨胀，输出压力油，蓄能器释放能量。气囊式蓄能器利用皮囊将油、气完全隔开，具有气囊惯性小、反应灵敏、安装维修方便等特点，适用于压力低于32 MPa的系统中。目前，应用非常广泛。

图6.1　活塞式蓄能器

1—气体；2—活塞；3—油液；4—缸筒；a—进油口

图6.2　气囊式蓄能器

1—充气阀；2—壳体；3—气囊；4—限位阀

3）隔膜式蓄能器

隔膜式蓄能器采用耐油橡胶将油和气隔离，如图6.3所示。其壳体通常为球形，容量较小，一般在0.95~11.4 L使用。(www.xing528.com)

4）重力式蓄能器

重力式蓄能器是利用重锤的自重，通过柱塞作用在液压油面上产生压力，如图6.4所示。存储能量时，压力油进入蓄能器，提升重物，压力能转变为重力势能并存储；释放能量时，重物下降，重力势能转变为压力能，油液被挤出来。重力式蓄能器结构简单，压力稳定，但易产生泄漏，反应迟钝，体积大。目前通常用于储能。

5）弹簧式蓄能器

弹簧式蓄能器利用弹簧的伸缩来储存油液和释放油液，如图6.5所示。其工作压力取决于弹簧的刚度、预压缩量和活塞的有效面积。由于活塞运动时其压力是变化的。因此，这种蓄能器结构简单，但承压较低，容量较小，多用于低压、小容量的系统。

图6.3　隔膜式蓄能器

图6.4　重锤式蓄能器

1—重锤；2—活塞；3—缸体

图6.5　弹簧式蓄能器

1—活塞；2—缸体