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蓄能器的應用
點擊次數：1094 發布時間：2016-11-15
(1)問題的提出
長期以來，普（炮）采工作面的液壓系統經常由于采煤面內多把注液槍的同時使用，出現供液不足，單體支柱初撐力不能一次性達到要求，對頂板管理造成一定的不安全因素；或因液壓泵的安全閥不靈敏，造成壓力偶爾過高而爆裂液壓油管的現象，影響工作面的正常生產。另外由手多把注液槍的同時出液，液壓泵不能及時提供相等壓力的液壓油，高壓鋼管內的壓力忽高忽低，造成高壓鋼管頻繁的劇烈振動，產生高頻噪聲，使人煩躁，影響職工身心健康，同時又經常損壞鋼管接頭的O形密封圈，造成系統漏液，既浪費了材料，又影響了工作面的正常生產，給煤礦的經濟效益造成了較大的損失。因此，為采煤工作面提供一個穩定的液壓系統，是煤礦安全生產、提高經濟效益的要求。
(2)新型囊式蓄能器的特點及用途
新型囊式蓄能器與其他形式蓄能器比較，具有油氣隔離、反應靈敏、尺寸小、重量輕、無污染、無公害、運搬方便、易于安裝等特點。在液壓系統中起儲存能量、穩定壓力、降低液壓泵功耗、補償漏損、吸收沖擊力和脈動壓力等多種作用。
(3)新型囊式蓄能器的結構
新型囊式蓄能器由殼體、膠囊、充液室、充氣閥、進出液閥等零部件組成，其結構如圖I所示。
①規格參數煤礦一般選用：設計壓力31.5MPa；殼體直徑0.3m左右；容積30L左右。
②工作原理囊式蓄能器由膠囊、殼體將蓄能器分為氣、液兩個腔室，膠囊內充氮氣(預充壓力必須達10～12MPa)，膠囊與殼體組成的腔室充液壓油（一般使用正常的乳化液）。當液壓油進入蓄能器殼體時(液壓泵壓力一般為18MPa)，膠囊內氣體體積隨著壓力的增加而減少（氣囊內的壓力隨體積的減小而越來越大≯直到與液壓油壓力相等），從而使液壓油儲存起來。若液壓系統壓力降低，需增加液壓油時，則蓄能器在氣囊內氣體膨脹壓力推動下，將乳化油排出給以補充，以達到穩壓、補漏的作用，當液壓系統壓力增加時，高壓油又進入充液室，從而始終保持氣囊內外的壓力平衡。
③蓄能器的安裝和連接蓄能器一般安裝在液壓泵水箱的上方，通過高壓軟管連接到主高壓鋼管，從而起蓄能、穩壓、吸收脈動、減振、消除噪聲等作用。新型蓄能器與管路的連接示意如圖J所示。
(4)使用效果
①消除了噪聲，高壓鋼管的劇烈振動消失了。以前凡高壓鋼管通過處，只要工作面一使用油槍，鋼管振動敲打定型棚發出的“啪、啪”聲將會不絕于耳，惹人心煩，無法進行正常工作和通話，職工無法集中精力專心工作。現在這一惱人現象沒有了。
②高壓鋼管接頭的O形密封圈極少有損壞。以往因高壓鋼管的劇烈振動，造成了鋼管接頭的O形密封圈經常損壞，每班都要換5次以上。現在這種現象消失了，確保了系統的完好，減少了能量的損失，工時利用率大幅度提高，經濟效益也提高了。
③能量補充較快，液壓系統的壓力比較平穩。當工作面幾把油槍同時使用時，液壓泵的供液一時無法滿足需要，主管道的壓力突然降低，工作面得不到高壓，支柱初撐力得不到保證。這時蓄能器內的高壓油由于氣囊內的高壓膨脹作用，將充液室內的高壓乳化油立即擠向主高壓油管進行補充，從而對主系統的高壓進行能量補充，確保了整個系統壓力的穩定（當泵站供液壓力提高后，又自動向蓄能器充液室內補充高壓乳化油，直到與主系統的壓力平衡）。現在即使有幾把油槍同時使用，輸入到工作面的壓力也能保證單體支柱的初撐力達12MPa左右。
④蓄能器容積越大，穩壓、減振效果越好。
(5)檢查和維護
蓄能器投入運行后，應定期對膠囊內的充氣壓力進行檢查，發現有漏損應及時補充氣體，漏損嚴重時應查明原因（膠囊損壞、充氣閥密封不嚴或充氣閥座密封不嚴等），及時修復或更換。
(6)經濟效益
①每天節約O形密封圈至少10個。
②每換一次密封圈，從查找到換好至少需10min，若每天換10次，這些時間用于出煤，按每天出煤50t計算，全年將多出煤1.8萬噸。
③單體支柱初撐力得到了保證，這對工作面的頂板管理、安全管理都是無法估量的經濟效益。
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