活塞式、皮囊式蓄能器的优缺点

活塞式、皮囊式蓄能器的优缺点

刘秉谦

派克汉尼汾液压（天津）有限公司 天津市 300385

在工业应用中，广泛使用的三种类型的气-液蓄能器：皮囊式，活塞式，隔膜式蓄能器。每种类型的蓄能器都有其自身的优缺点，因此，在针对具体应用场合选用蓄能器时，应该加以综合考虑。

皮囊式蓄能器
优点：
　　1.皮囊（胶囊）惯性小，反应灵敏，适合用作消除脉动；
　　2.皮囊将油气隔开，油气不会混合（不破裂的情况下）；
　　3.维护容易、附属设备少、安装容易、充气方便。
缺点：
　　1.皮囊的使用寿命通常比不上（活塞式）密封件的使用寿命，而且各品牌的皮囊质量差异很大；
　　2.导致皮囊破裂的因素很多，其中包括皮囊本身的质量寿命差异、皮囊装配各步骤操作不当、预充气各步骤操作不当、预充气压力计算误差、温度变化大（包括　　季节温差大）、长期横向振动摇晃、流体腐蚀 、介质内微小固体杂质惯性冲击，等等；
　　3.皮囊破裂时，可能会导致蓄能器突然失效，油气瞬间或短时间大量混合可能导致系统事故；
　　4.皮囊不能做得太大，否则影响皮囊寿命；
　　5.工作压力不能太高，一般为35Mpa，有些皮囊式蓄能器可以达到69Mpa ；
　　6.因设计及加工质量等原因，在快速释放油液时，很多品牌的囊式蓄能器的菌型阀会提前关闭，导致蓄能器突然部分失效；
　　7.因皮囊材质为橡胶，强度不高,不能承受很大的压力波动（注意皮囊压缩比），波动幅度过大会大大降低皮囊寿命；所以同时，皮囊式蓄能器一般也不适合串联气瓶或气瓶组使用。

活塞式蓄能器
优点：
　　1.通常使用寿命比皮囊式蓄能器更长；
　　2.相对于皮囊式的更换皮囊，活塞式更换密封件成本更低，操作更简便；
　　3.安装容易、结构简单、维护方便，充气方便；
　　4.跟皮囊式突然失效（皮囊破裂而泄露）不同，活塞式一般具备多道密封，即使失效也是逐渐、缓慢地失效（泄露），对于某些设备或系统，蓄能器的突然失效可能导致事故或重大损失，此时应选用活塞式蓄能器；
　　5.活塞式蓄能器可以做得很大，大容积的活塞蓄能器比同体积囊式的成本更低。

　　6.压力可以很高，国内活塞式蓄能器可以做到35Mpa。
　　7.可以承受很大的压力波动幅度，活塞蓄能器拥有接近无限的压缩比，不会像囊式或隔膜超过压缩比会损坏，

8.适合串联气瓶或气瓶组，当安装空间或安装位置受限，无法放置所需规格的蓄能器时，可以选择一个较小规格的蓄能器加远程气瓶的方式。这种方式适用于排油体积较小，但需要蓄能器容积较大（工作压差较小）时。

9.活塞式蓄能器可以加装位移传感器，接近开关等电子元件，可以检测活塞具体位置，以精准测定排除油液的体积。

10.排油体积大，相对于其总体尺寸而言，活塞蓄能器的输出容积要比皮囊和隔膜蓄能器大得多，这在空间受限的场合是非常关键的。

11.容积选择灵活，活塞蓄能器可以灵活选择多种不同的容积，而皮囊和隔膜式的蓄能器，因为皮囊和隔膜橡胶的限制，只有固定几种规格的容积可以选择。而且，同容积的情况下，活塞蓄能器可以有多种直径和长度的组合，而皮囊和隔膜式蓄能器通常只有一种规格。
缺点：
　　1.低压情况下活塞因惯性影响大而不适于作高频往复运动，故活塞式蓄能器不适于在低压情形下用于吸收脉动、高频振动；（但其它如作辅助动力源、蓄能保压、吸收液压冲击、回收能量等功能上，活塞式和皮囊式的性能是相同的；另外，在高压情况下，如13Mpa以上，压力越高，活塞的惯性影响就越来越小，经验证明，此时采用活塞式蓄能器尤其是小容积型号的，同样可以很好地实现消减脉冲、吸收振动、消除噪音的效果。）
　　2.对壳体内壁加工精度及密封件等要求很高，否则容易渗漏，各品牌的质量差异较大；进口活塞式蓄能器独特的设计，使渗漏降至最低，通常连续使用3-5年才需要补充气体；
　　3.壳体内壁精度、密封材质、润滑设计等，都会影响到活塞运动的摩擦力大小，各品牌的质量差异较大。

隔膜式蓄能器
优点：
　　1.其重量和容积比最小，反应灵敏，低压消除脉动效果显著。
缺点：
　　1.容积小，一般最大为6升