14.3. Гидробаки

Гидробаки (баки) служат для хранения, очистки и охлаждения рабочей жидкости, циркулирующей в гидроприводе. Гидробаки, применяемые в гидроприводах, бывают двух типов: открытые (с атмосферным давлением над жидкостью) и закрытые (с давлением, отличным от атмосферного).

На рис. 14.3 представлена типовая схема открытого гидробака. Корпус 1 бака закрыт крышкой 2, исключающей попадание в гидробак посторонних примесей. Через крышку 2 в бак входят трубы 3 и 5 соответственно сливной и всасывающей гидролиний. для заполнения бака в крышке установлена заливная пробка 4 с дренажным отверстием, обеспечивающим выравнивание давлений внутри и снаружи бака, а также отвод в атмосферу выделяющихся из масла газов и воздуха. для предотвращения попадания в бак пыли дренажное отверстие снабжено воздушным фильтром. В корпусе бака установлены сливные пробки 6 и 7 расположение которых обеспечивает полное опорожнение бака. С этой же целью дно бака имеет уклоны 5…10°.

Для удлинения пути жидкости в баке между сливным и всасывающим патрубками расположена перегородка. Это улучшает удаление из жидкости воздуха и повышает эффективность ее охлаждения. С этой же целью труба 3 сливной гидролинии имеет срез под углом 45°, направленный в сторону стенки. В гидробаке всегда должен быть указатель уровня жидкости, например мерное окно. Основные размеры бака выбираются из следующих условий:

объем бака V = (2…3)Q(Q – подача насоса в минуту);

высота перегородки Н = 0,67Н_o (Н_o – уровень жидкости в баке);

глубина погружения труб гидролиний h₁≥ (2…3)d (d — диаметр трубы);

срез всасывающей трубы должен находиться от дна на высоте h₂ ≥ 2d.

В большинстве случаев баки имеют сварную конструкцию и изготовляются из листовой стали. В некоторых гидроприводах баки служат станиной для установки насосов и других устройств. Насос следует устанавливать так, чтобы его высота над уровнем жидкости в баке не превышала 700 мм. Заливку жидкости в бак целесообразно производить через сетчатый фильтр. При проектировании бака следует руководствоваться гост 12448 – 80.

Закрытые гидробаки с избыточным давлением применяют в некоторых гидроприводах для обеспечения лучшего заполнения рабочих камер насосов и исключения возникновения кавитации на их входе. Герметичный бак, представляющий собой сварной цилиндр, заполняют воздухом или инертным газом под давлением до 0,2 МПа. В гидросистемах прессов такие баки служат для заполнения рабочих цилиндров жидкостью при холостом ходе машины. Избыточное давление в них достигает 0,8…1,0 МПа.

14.4. Гидроаккумуляторы

Гидроаккумулятор – это устройство, предназначенное для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, для последующего возврата этой энергии в гидросистему.

основным назначением гидроаккумуляторов являются накопление энергии рабочей жидкости в периоды пауз или малого ее потребления и возврат этой накопленной энергии в периоды интенсивной работы. Применение гидроаккумуляторов позволяет использовать насосы с меньшими рабочими объемами. Кроме того, гидроаккумуляторы используются в качестве гасителей колебаний давления.

По способу накопления энергии различают пружинные, пневматические и грузовые гидроаккумуляторы. В машиностроении наибольшее применение получили пружинные и пневматические гидроаккумуляторы.

В пружинных гидроаккумуляторах (рис. 14.4, а) аккумулирование и возврат энергии происходят за счет упругой деформации пружины. Эти гидроаккумуляторы могут накапливать небольшие объемы жидкости при малом давлении, что обусловлено ограниченными возможностями пружин.

В пневматических гидроаккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах, рис. 14.4, б) аккумулирование и возврат энергии происходят за счет сжатия и расширения газа. Эти гидроаккумуляторы обладают наибольшей энергоемкостью при малых габаритах и поэтому получили широкое распространение.

По конструкции гидроаккумуляторы делятся на поршневые (см. рис. 14.4, а) и мембранные (с разделителем в виде гибкой диафрагмы, см. рис. 14.4, 6). Поршневые аккумуляторы имеют

недостаток, обусловленный трением поршня о цилиндр. Кроме того, поршневые гидроаккумуляторы достаточно инерционны. Эти недостатки отсутствуют в мембранных аккумуляторах.