皮囊蓄能器失效分析及日常维护

皮囊蓄能器失效分析及日常维护

刘秉谦

派克汉尼汾液压（天津）有限公司 天津市 300385

蓄能器的失效：

蓄能器失效常被定义为在一定压力范围内不能充进或排出一定容积的油液

皮囊蓄能器典型失效分析

1.气体泄露：

显著表现：气体压力无法长时间保持，或者无法进行压力预充；

原因分析：气阀损坏；

胶囊损坏或者使用中破损；

2 漏油

显著表现：油口端缓慢渗漏

原因分析：1、密封圈安装不正确

2、油阀端密封圈损坏

3、壳体油口端尺寸出现问题

显著表现：气口端油液渗漏

原因分析：1、壳体气口端内部尺寸不准确

2、胶囊气阀端部密封圈出现损坏

3 常见的胶囊损坏情况，损坏原因及预防措施

1. 损坏情况：胶囊底部 放射状（星形）撕裂
   损坏原因：橡胶材料的过度延伸，常发生在为胶囊预充气的时候。组装蓄能器时润滑不充分，或者预充气时速度太快。高压氮气迅速膨胀，接着迅速冷却，会在折叠的皮囊底部形成一条凹槽，接着，冷脆的橡胶由于迅速的膨胀而破裂。如果发生在预充气过程中，会听到胶囊爆裂的声音。
   预防措施：严格按照组装作业指导书操作，特别是润滑过程和预充气过程。在预充气阶段，皮囊式蓄能器比活塞式蓄能器更容易受到损坏。在充气和投入私用前，壳体内壁应该用油液润滑。这些油液起到缓冲和润滑作用，在皮囊膨胀时保护皮囊。在预充气压力首次达到50PSI之前，应该缓慢充入氮气，否则，气囊会立即失效，

2. 损坏情况：胶囊底部 圆弧形状撕裂，圆弧的圆心近似落在胶囊的轴线上，圆弧的直径与油阀蘑菇头相近

损坏原因：预充气压力过高，在蓄能器工作过程中胶囊底部频繁接触油阀蘑菇头
预防措施：核对蓄能器的工况（工作压力，工作温度），调整蓄能器的预充气压力

3. 损坏情况：胶囊底部 圆弧形状撕裂+膨胀
   圆弧的圆心近似落在胶囊的轴线上，圆弧的直径与
   油阀蘑菇头相近
   撕裂的周围有膨胀现象
   损坏原因：预充气压力过高在蓄能器工作过程中胶囊底部频繁接触油阀蘑菇头或者蓄能器放油流量过大，胶囊随着油液跑到蘑菇头下面
   预防措施：核对蓄能器的工况（工作压力，工作温度），调整蓄能器的预充气压力或者检查蓄能器的流量工况，如有必要，更换高流量油阀

4. 损坏情况：胶囊的圆柱或圆锥段出现轴向折痕或裂口即使在没有充气的时候，胶囊也保持“三瓣”形状
   损坏原因：预充气压力不足也可能是由于蓄能器经过长时间工作，预充气压力下降，在蓄能器工作过程中胶囊变形过度，造成橡胶材料疲劳损坏。更严重时，皮囊挤入金属头的孔口，被硌破，只要一次循环就足以破坏皮囊。

预防措施：核对蓄能器的工况（工作压力，工作温度），调整蓄能器的预充气压力，定期检查蓄能器预充气压力

5. 损坏情况：胶囊的侧面与底部交界的区域有磨损的痕迹
   损坏原因：预充气压力过高蓄能器工作时，胶囊不能正常变形，只有底部向内折叠收缩，如果润滑条件不好，更会加剧磨损的过程
   预防措施：核对蓄能器的工况（工作压力，工作温度），调整蓄能器的预充气压力

4 蓄能器日常维护

适当的充气压力对延长蓄能器使用寿命很重要。当用于储存能量时 ,气囊式蓄能器的充气压力为系统最低工作压力的 80 %。过高的充气压力或者降低了系统最低工作压力没有相应降低充气压力都会带来操作上的问题或者损坏蓄能器。对气囊式蓄能器来说 ,过高的充气压力会将气囊推入油阀阀体 ,这会导致提升阀总成的疲劳损坏以及气囊的损坏 ,过高的充气压力是导致气囊损坏的最常见原因。过低的充气压力以及增加系统压力没有相应增加充气压力也会加速蓄能器的损坏。对气囊式蓄能器来说 ,若充气压力为零或过低，气囊也极易损坏

对蓄能器最重要的维护是保持适当的充气压力。随着时间的推移 ,所有蓄能器的充气压力都会下降 ,所以要根据使用要求定期检查并充到规定值。蓄能器充气后 ,气体温度及压力都增加 ,经过 5到 10分钟温度稳定下来以后 ,重新检测压力。