我将尝试一件不可能的事情:我将解释油气蓄能器的基本原理，而不使用任何数学。我将在需要的地方使用一些数字，但不幸的是，正确应用累加器确实需要对方程进行操作。累加器是一种多功能且有价值的工具，但由于缺乏对其使用的理解——而且很少有人能熟练地正确使用它们——它们没有得到充分利用。在这篇文章的最后，我希望已经灌输了一个关于蓄能器背后的操作理论的坚实基础。
液压蓄能器能够提供少量的功能:能量存储，泄漏补偿，以及振动和减震。这些功能可用于各种应用和目的，尽管能源存储是迄今为止最常见的。很少有液压系统如此完美，以至于蓄能器不能改善它，也许除了在高需求、成本或重量方面的极端情况。
液压油，无论是油、水还是合成物，都不是很可压缩的。我们被告知它是不可压缩的，但所有的东西都是可以压缩的，即使是钻石和钨。只是有些物质比其他物质更容易压缩，事实上，液压油每1000 psi的压缩量不到0.5%。因此，在惊人的10,000 psi压力下，石油将被压缩可怜的4%。在实际的液压系统中，由于油中夹带的空气，压缩实际上可能更高。
正如你所看到的，任何通过压缩石油来储存能量的尝试都是徒劳的。虽然对大量高压流体的减压是一个明确的问题，但由于可以释放大量能量，这种能量释放通常发生在几分之一秒内。大型高压系统，如压闸机或大型剪切机，需要子电路来控制这种减压。即使允许缓慢地进行减压，减压的时间也不足以使所释放的能量做有用的功。
然而，气体是高度可压缩的，当气体被压缩到容器外压力较低的密闭空间时，气体会尽其所能膨胀以与环境压力相等。储存在压缩气体中的压力能量与气体所占新空间的大小成反比。例如，将10立方英尺的环境空气放入一个1立方英尺的盒子中，压力将增加10倍(永远记住，在计算时必须使用环境压力和绝对压力)。
气动系统利用了压缩空气和大气之间的压力差。空气压缩机“吸入”环境空气，然后将其压缩到原来体积的1/7到1/11，达到90到150 psi之间。这种压缩空气被储存和/或分配，在那里它利用压差在气缸和电机中产生机械力。压缩比越高，做功的潜力就越大，尽管在气动系统中，压缩到超过150psi会产生更多的热量。记住，当你压下一体积的空气时，你基本上是把所有的空气分子和热能，都压缩了。将空气压缩到原来体积的十分之一也会使温度增加十倍(查尔斯定律)。
然而，在液压系统中，典型的气动系统压力很少提供动力。即使在150 psi的压力下，这对于气动系统来说是很高的，你甚至不能在没有负载的情况下转动一个大排量的轨道马达。那么，如果气动系统不能有效地达到200psi，我们如何在3000psi或更高的系统中使用气体来存储能量呢?
油气蓄能器使用压缩氮气，因为氮气相对惰性，而且是大气中最丰富的气体。氮没有神奇的特性，可以在不加热的情况下进行压缩，但氮压缩系统通常很大，效率高，而且价格昂贵。它们往往在多个阶段缓慢地发挥作用。这使得每个阶段的压缩比适中，并允许在阶段之间进行冷却。一旦压缩，氮气就可以储存在大型储罐中，或者直接储存在氮气瓶中，以便分发给最终用户。通常情况下，储气罐充注到5000 psi，这足以装满大多数蓄能器。
一旦安装了蓄能器，它就可以充电了。一个特殊的软管和充电头，通常都是在一个套件中，用来连接氮气瓶到蓄能器的气体配件。充电头上会有一个压力表来读取蓄能器内部的压力(通常在气缸上也有一个压力表)。当阀门打开，氮气进入蓄能器时，首先可以听到气体迅速充满的声音。当它充满时，压差减小，当达到预设压力时，阀门关闭。
蓄能器预设压力一般设置为最小工作压力的90%。这是为了最大限度地压缩气体来储存能量。如果预设压力过低，蓄能器的作用就会偷懒，气体容易压缩，能量储存少。如果预设压力过高，气体甚至不会开始储存能量，直到系统压力高于预设压力。
蓄能器在系统压力高于预充电压力的任何时候都能储存能量。虽然这可能发生在机器的工作周期中，但电路设计用于在不需要时填充蓄能器，当泵流量没有分配到执行器时。让我们以机器为例，假设主安全阀设置为3,000 psi，机器工作功能需要2,000 psi，蓄能器设置为1,800 psi。
当系统开启时，所有控制阀关闭，泵(容量为3000psi)将开始流动，蓄能器为1800psi，这是电流阻力最小的路径。蓄能器将带满泵流量，直到压力达到3000psi，此时它将绕过安全阀。在泵和蓄能器之间通常有一个止回阀，以确保能量留在蓄能器中，而不会试图通过泵或溢流阀往回推。
通常情况下，安全阀配有卸载功能，读取止回阀蓄能器一侧的压力，该功能将引导安全阀全开，以低压将泵流量转储回油箱。卸载功能也可以是电动的，其中压力开关打开卸载电磁阀，或者压力开关可以编程关闭泵电机。
此时，蓄能器准备将其储存的能量添加到系统中，这通常与泵流量相结合，以增加峰值输出，而泵尺寸仍然较小。随着泵的运行，换向阀打开，来自蓄能器的流量与泵的流量结合，为执行器提供高流量，但只能达到3000psi的蓄能器压力达到系统压力，此时蓄能器压力几乎耗尽，不再补充流量，在本例中为2000psi。蓄能器将根据压降和流量计算，尽可能快地补充流量;蓄能器有时是计量的，以防止过多的流量进入系统太快。
蓄能器操作的简单解释是这样的:气囊内充满气体，液压油被挤进气体所占据的空间，气体试图将液压油挤出，打开下游阀门让气体将液压油挤出。正如我前面提到的，这样做是为了储存能量，补偿泄漏或减少冲击或振动。
能源是游戏的名字，这些天，任何节省能源的事情都被认为是最重要的。几十年来，液压系统一直在使用蓄能器来储存能量，尽管最初的目的是“事半功倍”。由于小型泵可以与蓄能器一起使用，在低占空比系统中提供高流量，因此可以节省泵和原动机的尺寸和成本。由于能源成本高，这种储存能源的方法既经济又高效，特别是在需求低时完全关闭泵的系统中。
储能并不一定要用于连续循环，有时蓄能器用于泵故障或断电时的应急能量。蓄能器中的增压流体可用于打开模具或将机器移动到安全位置，直到电源恢复或故障得到纠正。
作为泄漏补偿，蓄能器可以持续使用较长时间。例如，机器的夹紧功能不需要液压系统运行，也不需要在将夹紧器关闭时浪费能量。蓄能器可以提供恒定的夹紧压力，即使流量通过活塞密封或控制阀间隙缓慢泄漏。当蓄能器压力下降到一个临界点时，一个压力开关将告诉泵工作，只要它需要重新填充蓄能器。
由于液压油的物理性质，很容易通过系统的管道、管子和软管传递冲击和振动。例如，有些泵在活塞或齿轮到达出口时产生压力脉冲。通过在泵的出口添加一个小型蓄能器，压缩气体可以吸收这些脉冲，就像你的汽车悬挂系统上的支柱可以吸收道路上的颠簸一样，提供更平稳的运行。
有时压力尖峰是相当大的，例如在高压下的大圆筒的减压，如前面讨论的。通过在这些机器的回管路中添加一个蓄能器，可以吸收减压冲击，防止对回管路中通常不适合高压的下游组件的损坏。
虽然每个蓄能器使用的例子都需要自己的、独特的方程来求解关键参数，如蓄能器体积和预充压，但你不需要这些公式来理解如何以及在哪里使用蓄能器。但如果你不懂其中的数学，你就需要聘请懂的人来为你服务。累加器的应用很简单，但正如人们所说，细节决定成败。
了下:移动式液压头
