温度变化对使用囊式蓄能器的液压系统的影响

顾建

摘 要：本文从理论上详细推导了温度变化对囊式蓄能器内压力影响的计算公式，为稳定囊式蓄能器內的压力，保证系统正常工作，作者提出了在囊式蓄能器回路增加溢流限压结构。

关键词：温度变化；压力变化；溢流限压

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.033

蓄能器是液压站系统中的重要辅件，对保证液压系统正常运行、改善液压系统使用质量、确保系统运行稳定、延长使用周期、降低运行过程中的噪音等等起着非常重要的作用。蓄能器给系统运行所带来的更方面的优势很明显，比如说节约成本、节能减排、安全可靠、环保等方面效果显著。

1 囊式蓄能器概述

囊式蓄能器具有反应灵敏，体积小，重量轻、安装维护方便等诸多优点，被广泛应用于液压系统中，作为吸收系统中的压力脉动、降低噪音、储存能量。在使用过程中，因温度变化会对其内部压力产生较大影响，如果不对其进行有效控制，不仅会严重影响囊式蓄能器的使用寿命，而且还会对整个系统产生很大的影响，甚至导致系统无法正常工作。

2 温度变化对蓄能器内压力变化的影响

处于单向阀24.1和阀24之间的A3位置的蓄能器再蓄能器回路正常工作状态下有压力，阀24处于闭合状态。当蓄能器温度降低时，蓄能器回路压力等于系统压力，随着温度的上升，蓄能器压力也会上升，而单向阀24.1的存在使蓄能器回路中的压力无法进入主系统中，阀24又处于闭合状态，因此蓄能器回路中的上升压力无法卸掉。

假设系统在环境温度为-30°C下启动，此时蓄能器预充气压力为40bar（-30°C时系统测量值），系统建立压力至160bar 后停止运行，并保压，此时蓄能器内油液及气体压力均为160bar。经过短时间（几小时内）后环境温度升至10°C则此时蓄能器内压力为：

实践及试验证明，该计算公式的计算误差在±8%以内。

以上可见，系统的工作压力为160bar，而由于温度上升变化的影响，使得蓄能器回路上的压力达到210bar， 比较设计时有30%的压力增加。蓄能器长期工作在额定工作压力以上会严重影响其使用寿命，并且还会对系统造成诸如压力超限报警、电磁阀的动作等影响，使系统无法正常工作。

为稳定囊式蓄能器中压力，确保整个系统的正常工作，可在囊式蓄能器回路中增加溢流阀来限制其压力随外界环境温度的变化而变化。

考虑溢流阀弹簧动作的滞后性，溢流阀的调定压力应略高于实际要求的工作压力，例如：要求的工作压力为160bar，可以将溢流阀的调定压力整定为170bar左右。此时，当系统压力超过170bar 时溢流阀溢流，由于溢流阀弹簧动作的滞后性，当溢流阀关闭时，系统压力可以稳定在160bar左右。

温度急剧变化会对应用囊式蓄能器的液压系统压力的稳定性造成严重的影响，如果不可避免地在有较大环境温度变化情况下使用囊式蓄能器，那么强烈建议在蓄能器回路使用溢流阀来限制其压力随温度变化而变化，以提高囊式蓄能器的使用寿命和稳定系统压力。

参考文献：

[1]全振兴.囊式蓄能器在液压系统中应用[J].山东煤炭科技，2013，

（01）：61-62.endprint