شرکت هیدروآزما یکی از بزرگترین فروشگاه هیدرولیک است که می‌تواند تمام نیاز های شما را برطرف کند چه از منابع داخلی و چه وارد کردن قطعات و تجهیزات هیدرولیک از کشورهای خارجی قابل تامین است.
ارسال اکسپرس
خرید آسان
پشتیبانی فنی
ضمانت کیفیت
آکومولاتور (به انگلیسی Accumulator) به طور معمول در سیستم‌های هیدرولیکی برای ذخیره انرژی و کاهش ارتعاش سیستم نصب می‌شوند. یک سیستم هیدرولیکی در صورت استفاده از آکومولاتور هیدرولیک می‌تواند از پمپ کوچک‌تری استفاده کند چرا که آکومولاتور انرژی پمپ را در مدت زمان عدم استفاده (کاهش بار)، ذخیره می‌کند. این انرژی ذخیره شده را می‌توان به سرعت مورد استفاده قرار داد. در حقیقت، زمانی که به این انرژی نیاز باشد، با سرعت بیشتری نسبت به بکارگیری پمپ به تنهایی، می‌توان از آن بهره گرفت. در این مطلب به طور اجمالی مروری بر انواع آکومولاتر و طرز کار آنها خواهیم داشت.
همانطور که گفته شد، از آکومولاتور جهت ذخیره انرژی استفاده می‌شود. علاوه بر این، به منظور کاهش ضربه در پمپ‌های دوار و پیستون‌ها از آن بهره می‌گیرند. در مدارهای هیدرولیکی، وجود آکومولاتور سبب کاهش ضربه ناشی از عمل سریع استارت در سیلندرهای قدرت خواهد بود. آکومولاتورها را می‌توان در سه دسته عمده قرار داد. که از میان آنها، آکومولاتورهای گازی، انواع دیگری را نیز شامل می‌شوند که در ادامه به طور جداگانه به هریک از آنها پرداخته می‌شود.
برای دیدن آکومولاتور هیداک Hydac کلیک کنید.
این که از کدم نوع دستگاه‌های بالا استفاده شود به فشار و حجم مورد نیاز سیستم بستگی دارد. نمونه‌های حبابی و دیافراگمی در فشارهای متوسط و حجمی بین 0/5 تا 500 لیتر مورد استفاده قرار می‌گیرند اما زمان پاسخ‌دهی آنها کوتاه است. در طرف دیگر، انواع پیستونی در حجم‌ها (بیش از ۵۰۰ لیتر) و فشارهای کاربرد دارند اما زمان پاسخ‌دهی آنها به دلیل جرم زیاد پیستون، طولانی است.
برای دیدن آکومولاتور بوش رکسروت کلیک کنید.
تمامی آکومولاتورهای گازی، به هنگام تخلیه سیال، افت فشار پیدا می‌کنند چراکه تراکم گاز نیتروژن توسط سیال انجام می‌گیرد. آکومولاتورهای وزنه‌ای تنها وقتی فشار از دست می‌دهند که رام دستگاه (تلمبه) به پایین‌ترین نقطه برسد. در نتیجه، در بیشینه فشار سیستم، از ۱۰۰ درصد سیال استفاده می‌شود. مهم‌ترین ضعف آکومولاتورهای وزنه‌ای، اندازه فیزیکی آنها است زیرا فضای زیادی اشغال می‌کنند.
عملکرد این دستگاهها در سیستم‌های هیدرولیک مرکزی بسیار مناسب است زیرا فضایی جداگانه برای آنها در نظر گرفته می‌شود اما امروزه به ندرت از سیستم‌های هیدرولیک مرکزی استفاده می‌شود.
آکومولاتور فنری مشابه با آکومولاتور گازی است با این تفاوت که یک فنر (به جای گاز) پیستون را حرکت می‌دهد. از نقاط قوت این نوع از آکومولاتورها می‌توان به عدم وجود نشتی گاز اشاره کرد اما نمی‌توان از آن در حجم‌ها و فشارهای بالا استفاده کرد.
در تصویر زیر، انواع آکومولاتور و نحوه نمایش آنها در نقشه‌های صنعتی را مشاهده می‌کنید.
با توجه به اهمیت سیستم‌های هیدرولیک در صنعت، شرکت هیدروآزما اقدام به برگزاری دوره‌های آموزش هیدرولیک صنعتی کرده که لینک آن در ادامه آمده است.
در ابتدای متن، توضیح مختصری در خصوص کاربرد آکومولاتورها داده شد. در ادامه، توضیحات کامل‌تری را در خصوص وظیفه آکومولاتور مطرح می‌کنیم.
آکومولاتور هیدرونیوماتیک از یک گاز به همراه سیال هیدرولیکی استفاده می‌کنند. این سیال توانایی ذخیره انرژی پایینی دارد. حجم سیالات معمول هیدرولیکی را تحت فشاری در حدود 5000psi تنها می‌توان در حدود 1/7 درصد کاهش داد. بنابراین، زمانی که تنها ۲ درصد از کل حجم، آزاد شود، فشار باقی‌مانده در کل سیستم به صفر می‌رسد.
در طرف دیگر، گاز یعنی بخش همراه سیال هیدرولیک در آکومولاتور را به کمک فشارهای بالا، می‌توان فشرده کرد. بخاطر این تراکم، انرژی پتانسیلی ذخیره می‌شود که در مواقع لزوم، قابلیت آزادسازی دارد. در آکومولاتور پیستونی، انرژی گاز متراکم بر پیستون، نیرو وارد می‌کند و به این ترتیب، نیروی وارد شده به پیستون و اعمال آن به سیال هیدرولیکی سبب انتقال سیال به سیستم در محل مورد نظر برای انجام کار خواهد شد.
پمپ‌ها نیروی مورد نیاز برای استفاده از سیستم هیدرولیکی را فراهم می‌کنند. بسیاری از پمپ‌ها این نیرو را به کمک جریان ضربه‌ای (پالسی) به تولید می‌رسانند. پمپ‌های پیستونی که به جهت توانایی تحمل فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند، به دلیل ضربه‌های تولیدی، صدمات زیان‌باری به سیستم‌های فشار بالا وارد می‌کنند. اگر آکومولاتور در جای مناسبی از سیستم قرار بگیرد، به شکل مناسبی این تغییرات فشار و ضربات را کاهش می‌دهد.
در بسیاری از دستگاه‌های هیدرولیکی، یکی از عضوهای سیستم ممکن است به طور ناگهانی متوقف شود که در اثر این اتفاق، موج فشاری در داخل سیستم ایجاد می‌شود. این موج کوبشی حاصل، فشار حداکثری (پیک) تولید می‌کند که به مراتب از فشار کاری دستگاه بیشتر است و سبب ایجاد نویز یا توقف کامل سیستم می‌شود. بهره‌گیری از آکومولاتور در این سیستم‌ها به خوبی شوک ایجاد شده را به حداقل می‌رساند.
از نمونه‌های کاربرد آکومولاتور می‌توان به بیل مکانیکی (لودر) اشاره کرد. بدون آکومولاتور، وزن بیل (در حدود ۲ تن)، می‌تواند چرخ‌های عقب بیل مکانیکی را به طور کامل به هوا بلند کند و سبب بروز مشکل در اکسل و شاسی لودر و همچنین آسیب به راننده شود. با بکارگیری صحیح آکومولاتور در سیستم هیدرولیکی بیل مکانیکی می‌توان از بروز چنین مشکلی جلوگیری کرد.
یک آکومولاتور با توانایی ذخیره انرژی می‌تواند در تکمیل نیروی پمپ هیدرولیکی شرکت داشته باشد. پمپ، در زمان‌هایی که باری را متحمل نمی‌شود، انرژی پتانسیلی درون آکومولاتور ذخیره می‌کند. آکومولاتور نیز زمانیکه به این انرژی ذخیره شده احتیاج باشد، آن‌را به طور مجدد به سیستم منتقل می‌کند. این اتفاق سبب استفاده از پمپ‌های کوچک‌تر در سیستم‌های هیدرولیکی و به دنبال آن، کاهش هزینه‌ها خواهد شد.
هنگامی که کاهش یا افزایش دما در سیستم هیدرولیکی داشته باشیم، این تغییرات، با تغییرات فشار همراه هستند. علاوه بر این، در اثر نشتی سیال هیدرولیکی نیز افت فشار بوجود می‌آید. آکومولاتورها با دریافت یا آزادسازی مقادیر کمی از سیال هیدرولیکی، بر این تغییرات فشار غلبه می‌کنند. به عبارت دیگر، در صورت خرابی یا توقف منبع اصلی، آکومولاتورها به عنوان منبعی کمکی عمل تثبیت فشار را انجام می‌دهند.
از آکومولاتورها همچنین می‌توان جهت توزیع مقدار کمی از سیالات، همچون روغن در سیستم استفاده کرد.
از جمله کاربردهای آکومولاتورها می‌توان به دستگاه پرس هیدرولیکی اشاره کرد. برای پرس کردن یک وسیله به نیرو و فشار بسیار زیادی نیاز داریم. اما این نیروی زیاد باید با سرعتی آهسته اعمال شود که یعنی به پمپی با فشار بالا و دبی جریان پایین نیاز داریم. در حالت برگشت نیز پیستون به نیروی زیادی نیاز ندارد اما این برگشت باید به سرعت انجام بگیرد که این بار، به پمپی با فشار پایین و دبی جریان بالا نیاز داریم. برای اینکه هر دو عمل به خوبی انجام بگیرند، باید از پمپ گران‌قیمت استفاده شود.
اما به جای این کار از آکومولاتور هیدرولیک بهره می‌گیرند. در چنین شرایطی، از یک پمپ فشار بالا با دبی جریان پایین به همراه یک آکومولاتور بهره می‌گیرند. همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، آکومولاتور بین پمپ و شیر کنترل قرار می‌گیرد. دبی جریان پمپ برای پرس با سرعت آهسته مناسب است. فشار بالا در طول جریان پرس سبب فشرده کردن گاز در آکومولاتور می‌شود.
به هنگام برگشت پیستون، کاهش فشار خواهیم داشت و گاز موجود در آکومولاتور با بیرون راندن سیال وارد شده، دبی جریان را افزایش می‌دهد و در نتیجه، پیستون دستگاه پرس با سرعت بیشتری بازگشت می‌کند.
در سیستم فنربندی خودروها و برای کاهش فشارهای وارده و نواسانات جاده می‌توان از آکومولاتور بهره گرفت. نمونه‌ای از آکومولاتورهای هیدرونیوماتیک (هیدروپنوماتیک) در تصویر زیر نشان داده شده است. این دستگاه شامل یک سیلندر هیدرولیک و آکومولاتور گازی است. اگر دست‌اندازهای جاده، لاستیک خودرو را به طرف بالا فشار دهند، فشار مایع هیدرولیک به سرعت افزایش می‌یابد.
در ادامه، سیال به آکومولاتور وارد و سبب تراکم گاز موجود در آن می‌شود. در نتیجه این اتفاق، گاز همچون یک فنر عمل می‌کند و فشار وارده، جذب و در شکلی کاهش‌یافته به خودرو وارد خواهد شد.
در ادامه مطلب، طرز کار هریک از آکومولاتورها را شرح می‌دهیم.
یک آکومولاتور گازی به کمک گازی نجیب و غیرسمی همچون نیتروژن شارژ می‌شود. زمانی که فشار هیدرولیک سیستم، بیشتر از فشار شارژ آکومولاتر شود، گاز شروع به فشرده شدن می‌کند. در ادامه، روغن هیدرولیک در مخزن آکومولاتور جریان می‌یابد. گاز و روغن به کمک یک مانع (غشا) از یکدیگر جدا شده‌اند و این اتفاق، تا زمان توازن فشار هیدرولیک با فشار گاز ادامه می‌یابد.
در این حالت، انرژی جنبشی هیدرولیک، به صورت انرژی پتانسیل در گاز ذخیره می‌شود. زمانیکه فشار در مدار هیدرولیکی کاهش یابد، اتفاق قبل رخ می‌دهد و گاز به طور مجدد منبسط می‌شود.
حال، این انرژی ذخیره شده صرف انجام کار (و حرکت) در سیستم خواهد شد به گونه‌ای که سیال هیدرولیک به سیستم بازمی‌گردد و این فرآیند تا زمان افت فشار گاز به فشار اصلی یا فشار هیدرولیک (هرکدام که بیشتر باشد) ادامه می‌یابد. در حقیقت، شارژ و دشارژ آکومولاتور به سرعت و همزمان با تغییر فشار سیستم صورت می‌گیرد.
در آکومولاتور فنری، یک فنر در طول محفظه به همراه یک پیستون وجود دارد. این نوع از آکومولاتورها را می‌توان در هر موقعیتی نصب کرد اما تنظیم نیروی فنر، امری دشوار است. فنرها فشار مورد نیاز پیستون برای پمپ کردن سیال به بیرون را فراهم می‌کنند. میزان پمپ نیز به نرخ تراکم فنر بستگی دارد. از نقاط قوت این آکومولاتورها باید به اندازه کوچک، وزن کم و سادگی نصب اشاره کرد که همگی موجب کاهش هزینه‌ها می‌شوند.
در گذشته از این نوع آکومولاتورها بیشتر استفاده می‌شد اما این دستگاهها وزن بالایی دارند و بیشتر در دستگاه‌های پرس بکار می‌روند چراکه دستگاه‌های پرس به فشار ثابت نیاز دارند و این فشار توسط آکومولاتورهای وزنه‌ای تامین می‌شود.h
در برخی موارد می‌توان از هر نوع آکومولاتوری استفاده و نتایج قابل قبولی کسب کرد اما مواردی وجود دارند که یک نوع نسبت به بقیه، عملکرد بهتری دارد. به طور مثال، مقدار فشار شارژ در آکومولاتورهای حبابی و دیافراگمی از جمله عواملی هستند که باید در استفاده، مد نظر قرار بگیرند.
زمانی که بخواهیم فشارهای زیاد خروجی پمپ پیستونی را کاهش دهیم، آکومولاتورهای حبابی و دیافراگمی بسیار مناسب هستند. آکومولاتور پیستونی نمی‌تواند پاسخ سریعی داشته باشد و یک رفت و برگشت پیستون صدمات زیادی به آب‌بندی‌ها و محفظه پیستون وارد می‌کند. شرکت‌های معتبر سازنده آکومولاتورها، عوامل مهم در هنگام انتخاب یک آکومولاتور را برای سه دسته حبابی، دیافراگمی و پیستونی ذکر کرده‌اند که در زیر به آنها اشاره می‌کنیم.
همانطور که پیش‌تر ذکر شد، زمانی که فشار سیستم افزایش پیدا کند، آکومولاتور شارژ می‌شود که در نتیجه آن، سیال به درون آکومولاتور وارد و سبب تراکم گاز نیتروژن خواهد شد. همچنین با کاهش فشار، این دستگاه دشارژ می‌شود که این کار به انبساط گاز نیتروژن و خروج سیال از آکومولاتور کمک می‌کند.
به طور معمول، آکومولاتورهای گازی را تا ۹۰ درصد حداقل فشار کاری سیستم شارژ می‌کنند. این کار سبب می‌شود تا پیستون یا حباب، تمامی سیال را در هر چرخه تخلیه نکند. اگر تمامی سیال تخلیه شود سبب گیر افتادن بالن در سوپاپ و تغییر شکل پیستون خواهد شد. در برخی موارد، این مقدارِ ۹۰ درصد ممکن است میزان کمی باشد چراکه حداقل فشار سیستم در چنین شرایطی پایین است.
زمانی که کمینه فشار سیستم، پایین باشد بهتر است از آکومولاتورهای پیستونی استفاده کرد چراکه پیستون بدون وارد کردن آسیب می‌تواند درون محفظه حرکت داشته باشد.
زمانیکه فشار شارژ، کمتر از ۲۵ درصد بیشینه فشار سیستم باشد نباید از آکومولاتورهای حبابی استفاده کرد. در حقیقت، طراحی و ساختار فیزیکی آکومولاتورهای حبابی و دیافراگمی به گونه‌ای است که بهره‌گیری از آنها با بیشترین نسبت فشار را ناممکن می‌سازد.
در ادامه، برخی نکات ایمنی مهم را در خصوص بکارگیری و نصب آکومولاتورها بیان می‌کنیم.
اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:
در اسرع وقت کارشناسان هیدروآزما به سوال شما پاسخ خواهند داد.
درود، احتراما نیاز به تعداد ۲۰ عدد بلدر آکومولاتور با تحمل فشار ۶۰ بار دارم. سپاس.
سلام جناب اسلامی عزیز، همکاران واحد فروش با شما تماس خواهند گرفت.
سلام، ما یه دستگاه داریم که آکومولاتور 120 شارژ می کنه. وقتی که فشار 120 هست، دستگاه به خوبی کار نمی کنه. یعنی روغن جبران نمی شه. وقتی اومدیم فشار گاز رو کم کردیم، یعنی رسوندیم به 60 بار، دستگاه خوب کار می کرد. آیا با کم کردن فشار گاز نیتروژن امکان این هست که به اکومولاتور آسیب برسه؟ سازنده دستگاه فشار اولیه گاز رو 120 تنظیم کرده بود و دستگاه چند سال کار می کرد. حالا بعد از چند سال این اتفاق افتاده. لطفا راهنمایی می فرمایید؟ ممنون.
سلام جناب خانلری عزیز، همکاران واحد مشاوره فنی با شما تماس خواهند گرفت.