Bình tích áp

Bình tích áp là gì?

Bình tích áp thủy lực là một bình tích áp thực hiện nhiều nhiệm vụ trong hệ thống thủy lực. Chúng được sử dụng để duy trì áp suất, lưu trữ và thu hồi năng lượng, giảm đỉnh áp suất, hệ thống treo khung công suất và giảm chấn động, rung lắc và xung động.

Dưới áp suất khí, bộ tích trữ một thể tích chất lỏng có thể được cấp lại vào hệ thống thủy lực khi cần thiết. Với sự gia tăng áp suất trong hệ thống thủy lực, bộ tích lũy thủy lực sẽ thu thập chất lỏng áp suất. Kết quả: Chất khí bị nén lại. Nếu áp suất giảm, khí nén lại nở ra và ép chất lỏng được lưu trữ vào mạch thủy lực.

Xem thêm Van điều chỉnh áp thuỷ lực Yuken

Chức năng của bình tích áp thuỷ lực

Bình tích áp là một thiết bị lưu trữ trong mạch thủy lực. Nó là tương đương thủy lực của một tụ điện trong một mạch điện. Hai loại bình tích áp phổ biến nhất là loại bình tích áp và loại piston. Bọng nước (Hình 1) chỉ là một quả bóng cao su ngăn cách dầu thủy lực với nitơ khô. Nitơ khô được sử dụng để lấp đầy bên trong bàng quang đến mức trước khi sạc. Điện tích trước nitơ thường bằng một nửa đến hai phần ba áp suất tối đa trong hệ thống.

Khi bật máy bơm, nitơ được nén đến áp suất tối đa trong hệ thống. Cài đặt trên lò xo bù áp của máy bơm sẽ xác định áp suất tối đa khi máy bơm bù áp được sử dụng. Cài đặt van xả điều khiển áp suất trong mạch bơm dịch chuyển cố định.

Trong Hình 2, bộ tích lũy bàng quang đã được áp suất đến 2.000 pound trên mỗi inch vuông (psi).

Pít-tông trong bộ tích lũy kiểu pít-tông (Hình 3) tách nitơ khỏi dầu thủy lực. Khi dầu được đưa vào bình tích điện, piston sẽ tăng lên cho đến khi đạt được áp suất tối đa. Tại thời điểm đó, áp suất thủy lực và áp suất nitơ sẽ bằng nhau.

Khi tắt máy bơm, chất lỏng có áp trong bộ tích tụ phải được xả trở lại bể chứa. Điều này được thực hiện bằng van xả tự động hoặc bằng tay. Nếu chất lỏng có áp suất này không được chảy ngược trở lại bể chứa qua van đổ, bộ tích áp sẽ vẫn có áp suất.

Nguyên lý hoạt động của bình tích áp

Bộ tích lũy thủy lực điển hình chứa chất lỏng thủy lực và sử dụng khí nén để lưu trữ áp suất thủy lực. Khi chất lỏng chảy vào bộ tích lũy, khí bên trong bị nén lại để chất lỏng được lưu trữ dưới dạng “chất lỏng có năng lượng.”

Để sử dụng thiết bị, thể tích khí được sạc trước, dẫn đến sự giãn nở của nó. Khi điều đó xảy ra, khí sẽ lấp đầy hầu hết bình tích điện và chỉ còn lại một lượng nhỏ chất lỏng bên trong. Khi bơm thủy lực được vận hành, áp suất hệ thống tăng lên, buộc chất lỏng đi vào bộ tích lũy. Vì áp suất chất lỏng vượt quá áp suất trước khi nạp, thể tích khí sẽ bị nén lại, tạo ra một nguồn năng lượng dự trữ.

Khi hệ thống và áp suất khí ở trạng thái cân bằng, tấm chắn linh hoạt bên trong máy bơm – thường là pít-tông hoặc bằng cao su – ngừng chuyển động. Tại thời điểm đó, chu kỳ sạc sẽ khởi động lại. Ví dụ, khi có nhu cầu hệ thống do chuyển động của cơ cấu truyền động xuống phía dưới, áp suất trong hệ thống thủy lực giảm xuống và bộ tích lũy giải phóng chất lỏng có áp suất được lưu trữ vào mạch.

Phân loại một số bình tích áp hiện nay

Đối với bình tích áp thuỷ lực việc phân loại sản phẩm bạn có thể vào vật liệu chế tạo, nguyên lý hoạt động và cấu tạo sản phẩm. Dù là cách nào đi chăng nữa thì bích áp thuỷ lực cũng chỉ có ba sản phẩm chính như sau:

Bình tích áp dùng thuỷ khí

Nhiều bình tích áp sử dụng một miếng đệm cao su để ngăn cách khí và chất lỏng. Một van poppet ở cổng xả giúp bàng quang không đi qua cổng khi máy bơm tắt. Thiết kế ban đầu, vẫn được nhiều nhà sản xuất cung cấp, là phong cách sửa chữa dưới cùng (hiển thị ở trên bên trái). Phong cách sửa chữa trên cùng (bên phải) giúp việc thay thế bàng quang dễ dàng hơn trong một số trường hợp.

Bình tích áp dùng lò xo

Bộ tích điện piston có lò xo giống với bộ tích điện, ngoại trừ một lò xo ép piston chống lại chất lỏng. Ưu điểm chính của nó là không có khí gas để rò rỉ. Một nhược điểm chính là thiết kế này không phù hợp với áp suất cao và khối lượng lớn.

Một số lưu ý khi bảo dưỡng bình tích áp thuỷ lực

Khi nạp vào đầu khí của bộ tích tụ bàng quang hoặc màng ngăn, khí nitơ phải luôn được nạp vào rất chậm. Nếu nitơ áp suất cao được cho phép giãn nở nhanh chóng khi đi vào bàng quang, nó có thể làm lạnh vật liệu cao phân tử của bàng quang đến mức xảy ra hỏng hóc ngay lập tức. Việc sạc trước nhanh chóng cũng có thể ép bàng quang bên dưới tấm đệm ở đầu dầu, khiến nó bị cắt. Nếu áp suất sạc trước quá cao hoặc giảm áp suất hệ thống tối thiểu mà không giảm áp suất sạc trước tương ứng, hoạt động của bộ tích điện sẽ bị ảnh hưởng và cũng có thể dẫn đến hư hỏng.

Việc sạc trước quá nhiều chất tích tụ bàng quang có thể đẩy bàng quang vào cụm ống hút trong quá trình xả, gây hư hỏng cụm ống đệm và / hoặc bàng quang. Đây là một nguyên nhân phổ biến của suy bàng quang.

Phí thấp hoặc không tính phí trước cũng có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với chất tích tụ trong bàng quang. Nó có thể dẫn đến việc bàng quang bị áp lực hệ thống đè vào phần trên của vỏ. Điều này có thể khiến bàng quang bị đẩy ra ngoài hoặc bị thủng van khí. Trong trường hợp này, chỉ cần một chu kỳ như vậy để phá hủy bàng quang.

Tương tự, việc nạp trước ắc quy piston quá cao hoặc quá thấp có thể làm cho piston chạm đáy vào cuối hành trình, dẫn đến hư hỏng piston và vòng đệm của nó. Tin tốt là, nếu điều này xảy ra, một cảnh báo âm thanh sẽ dẫn đến. Mặc dù ắc quy piston có thể bị hỏng do sạc không đúng cách, nhưng chúng có khả năng chịu đựng tốt hơn nhiều so với ắc quy bàng quang.

Xem tiếp nắp thùng dầu thuỷ lực Parker