Akumulator hydropneumatyczny to zbiornik stosowany w układach hydraulicznych, który potrafi magazynować dużą ilość energii w niewielkiej objętości. Ze względu na niską ściśliwość cieczy, trudno jest magazynować w niej energię w małej przestrzeni, ale za to świetnie nadaje się do przekazywania dużych sił. Z kolei gaz, dzięki swojej wysokiej ściśliwości, może gromadzić znaczną ilość energii w ograniczonej objętości.
Akumulator hydrauliczny łączy w sobie te dwie właściwości, wykorzystując je do efektywnego przechowywania energii.
Akumulator hydrauliczny łączy w sobie te dwie właściwości, wykorzystując je do efektywnego przechowywania energii.
Jak działa akumulator hydrauliczny?
W akumulatorze jest przegroda, która oddziela gaz od cieczy (1). Tą przegrodą może być: membrana, pęcherz lub tłok. Akumulator hydrauliczny jest napełniony gazem (azotem) do ciśnienia p0 (2). Gdy olej hydrauliczny wpływa do akumulatora pod ciśnieniem p1 > p0, przegroda przesuwa się, ściskając gaz. Gaz działa jak sprężyna, która staje się coraz bardziej napięta, a więc magazynuje energię (3). Gdy w układzie występuje zapotrzebowanie na tę energię, gaz rozpręża się i wypycha ciecz z powrotem do układu, co powoduje, że energia jest uwalniana (4).
W skrócie: akumulator hydrauliczny magazynuje energię, gdy ciśnienie w układzie jest wysokie, i oddaje ją, gdy ciśnienie spada, pomagając utrzymać stabilne działanie układu hydraulicznego.
Zastosowania hydroakumulatorów:
- Ograniczanie uderzeń ciśnienia: Akumulator absorbuje energię kinetyczną przemieszczającej się cieczy, kiedy układ zostaje nagle odcięty (zawór, rozdzielacz itp ) lub ogólnie rzecz biorąc następuje nagła zmiana ciśnienia w układzie
- Kompensacja rozszerzalności cieplnej: Wzrost objętości wskutek wzrostu temperatury zostanie pochłonięty przez akumulator hydrauliczny.
- Amortyzacja wstrząsów – zawieszenie: Akumulatory hydrauliczne funkcjonując jako absorbery wstrząsów redukują obciążenia urządzeń hydraulicznych i mechanicznych. Przykłady: podnośniki, wózki widłowe, maszyny rolnicze i budowlane, itp.
- Odzysk i ponowne wykorzystanie energii: Energia, która jest wytwarzana przy rozładunku może być absorbowana przez akumulator i oddawana do cylindra w celu wzbudzenia ruchu mechanicznego. Przykład: zamykanie luku wagonu samowyładowczego lub dodatkowa energia w maszynie do formowania wtryskowego: Energia hydrauliczna zgromadzona podczas przerwy w cyklu pracy jest wykorzystywana do wspomagania pompy i zwiększania mocy wyjściowej w przypadku szczytowych wymagań. Dzięki temu rozwiązaniu zapotrzebowanie na energię elektryczną jest zmniejszone.
- Kompensacja przecieków: Przecieki w układzie hydraulicznym mogą prowadzić do spadku ciśnienia. Hydroakumulatory uzupełniają ubytki cieczy, dzięki czemu ciśnienie w układzie jest praktycznie stałe. Przykład: Akumulator został naładowany do ustalonego ciśnienia. Pompa jest wyłączona i w tym czasie akumulator uzupełnia nieszczelność układu, aż do osiągnięcia minimalnego ciśnienia pracy układu i ponownego włączenia pompy.
Jak dobrać hydroakumulator i jak napełnić go azotem?
Teoretyczny dobór wielkości akumulatora hydraulicznego i ciśnienia azotu p0 wymaga obliczeń na podstawie takich danych jak:- zastosowanie akumulatora (jako magazyn energii, ograniczanie pików ciśnienia czy tłumienie pulsacji),
- minimalne i maksymalne ciśnienie pracy w układzie hydraulicznym,
- objętość oleju, która ma być zmagazynowana w akumulatorze,
- typ przemiany termodynamicznej (izotermiczna – przy wolnym ładowaniu lub rozładowaniu akumulatora; adiabatyczna – w przypadku szybkiej zmiany objętości lub politropowa).
Aby ułatwić obliczenia i dobór hydroakumulatorów oraz ciśnienia napełnienia azotem udostępniamy program firmy Hydro Leduc do wykonania tych kalkulacji. Program można pobrać za darmo pod tym linkiem: Program do obliczeń hydroakumulatorów
W kwestii napełnienia azotem zachęcamy do kontaktu z nami i wysłanie na serwis akumulatora na adres: Hektos magazyn, ul. Przemysłowa 24, 21-100 Lubartów. Hydroakumulatory to niebezpieczne urządzenia, które mogą być napełnione sprężonym azotem do bardzo wysokiego ciśnienia. Obsługa nierozładowanego akumulatora może doprowadzić do bardzo groźnego wypadku. Dlatego zalecamy, aby czynności związane z serwisem i obsługą układów hydraulicznych, w których zainstalowany jest hydroakumulator wykonywał wykwalifikowany i doświadczony personel.
Poniżej znajduje się film instruktażowy dotyczący tego, jak powinno się napełniać akumulator hydrauliczny w serwisie hydraulicznym za pomocą głowicy Hydro Leduc VGLU:
Objawy uszkodzenia akumulatora hydraulicznego
Najczęstszym objawem uszkodzenia akumulatora hydraulicznego w sprzęcie rolniczym lub budowlanym będzie brak amortyzacji podczas pracy maszyny lub jazdy. Przyczyny takiego stanu to m.in.: pęknięcie membrany lub pęcherza, utknięcie tłoka w akumulatorze tłokowym. Innymi usterkami są także: odkształcenie pęcherza, zużycie uszczelnień (np. przez zbyt wysoką temperaturę pracy) czy nieszczelny zawór gazowy.Uszkodzenia przegrody są z kolei spowodowane:
- najczęściej przekroczeniem współczynnika kompresji (współczynnik wynosi 4 dla akumulatorów membranowych i pęcherzowych Hydro Leduc, akumulatory tłokowe nie mają takiego ograniczenia),
- niewłaściwym ciśnieniem napełnienia azotem p0 – ciśnienie to powinno być niższe niż minimalne ciśnienie występujące w układzie!,
- zbyt szybkie cykle, w których akumulator jest całkowicie rozładowywany, co może powodować utknięcie pęcherza w zaworze grzybkowym.
Jeśli został uszkodzony pęcherz akumulatora ABVE, SB330 lub innego akumulatora pęcherzowego, oferujemy do nich części zamienne dostępne tutaj: Akcesoria do akumulatorów hydraulicznych
Akumulatory membranowe z serii AS również mają wymienne membrany.
Wszystkie akumulatory Hydro Leduc z naszej oferty o pojemności 1 litr lub więcej dostarczamy razem z certyfikatem zgodności z Dyrektywą Ciśnieniową PED 2014/68/UE oraz z instrukcją obsługi, czyli z dokumentacją niezbędną przy rejestracji zbiornika ciśnieniowego w UDT.