آکومولاتور هیدرولیک

در جهان امروز، ابزار های زیادی برای راحت شدن کار ها ابداع شده است. این اصل برای دنیای صنعت نیز صدق می کند. امروزه در دنیای صنعت با ابداع ابزارآلات مختلف، عملیات صنعتی نسبت به قبل، بسیار آسان تر، کامل تر و دقیق تر انجام می شوند. یکی از مثال های بارزی که برای این قضیه می توان آورد، آکومولاتور هیدرولیک است.

این دستگاه برای دمپ تغییرات فشار و نگه داری فشار سیستم در حالت های یکنواخت، استفاده می شود.در این مطلب قصد داریم تا یک آشنایی اجمالی با این دستگاه پیدا کنیم و کاربرد ها و مزایای آن را بررسی نماییم. در آخر نیز با ارائه نکات مختلف، شما را در خرید این ابزار کاربردی کمک می کنیم.برای خرید قطعات هیدرولیک و پنوماتیکی مثل جک هیدرولیک و انواع شیرهای هیدرولیک و پنوماتیک می توانید به شرکت آراز فخر آذر مراجعه نمایید.

آکومولاتور هیدرولیک چیست؟

همانطور که در بخش بالا توضیح دادیم، آکومولاتور هیدرولیک دستگاهی برای نگه داری فشار سیستم در حالت یکنواخت، می باشد. این دستگاه وظایف مختلفی را برعهده دارد که در ادامه به مهم ترین آن ها خواهیم پرداخت. این موارد عبارتند از:

استفاده به عنوان منبع قدرت

می توان گفت که این دستگاه، وظیفه تامین جریان زیاد سیال، در مدت زمان کوتاه را بر عهده دارد. برای انجام این وظیفه، سیستم از پمپی دارای خروجی کم، برای شارژ آکومولاتور هیدرولیک در زمان طولانی، استفاده می کند. هرگاه سیستم مورد نظر نیازمند به جریان بالا باشد، سیالی که در آکومولاتور ذخیره شده به مدار فرستاده می شود.

بهره گیری از آکومولاتور هیدرولیک به عنوان خنثی کننده ضربات پمپ

اگر با سیستم های هیدرولیک آشنا باشید، می دانید که پمپ های هیدرولیک مثل پمپ دنده ای ، خروجی ثابتی نسبت به زمان ندارند و این نوسان موجود در پمپ، باعث ایجاد ضربه در سیستم مورد نظر می شود که می توان با استفاده از آکومولاتور هیدرولیک این ضربه ها را کنترل کرد. لازم به ذکر است که آکومولاتور قادر است که ضربات را تا حد زیادی کاهش دهد، اما نمی تواند آن را به طور کامل حذف کند.

استفاده به عنوان جبران کننده نشتی

این را می دانیم که وجود نشتی در سیستم های هیدرولیک حتی به مقدار خیلی کم، باعث افت فشار خواهد شد. به همین دلیل می توان از آکومولاتور هیدرولیک برای جلوگیری از این امر استفاده کرد.در ادامه مطلب، به بررسی انواع مدل های آکومولاتور خواهیم پرداخت و کاربرد هر یک را بررسی خواهیم کرد.

انواع آکومولاتور هیدرولیک

آکومولاتور هیدرولیک دارای مدل های مختلفی می باشد که هر کدام از این مدل ها، کاربرد های خاص خود را به همراه دارند. در ادامه به بررسی این موارد خواهیم پرداخت. اما اگر بخواهیم به صورت خلاصه انواع مدل های آکومولاتور را نام ببریم باید به موارد زیر اشاره کنیم:

• وزنه ای
• فنری
• گازی
• پیستونی
• دیافراگمی
• کیسه ای

آکومولاتور وزنه ای

این مدل آکومولاتور، از قدیمی ترین و ساده ترین مدل های آکومولاتور هیدرولیک می باشد. در آکومولاتور وزنه ای، وزنه ها به صورت عمودی، در بالای سیال قرار گرفته اند. همزمان با ورود سیال به داخل آکومولاتور وزنه ای، وزنه های مربوطه به سمت بالا به حرکت در می آیند.

طبق رابطه فیزیکی P = F/A، این را می دانیم که با تقسیم نیروی وزن بر مساحت، سطح تماس پیستون با روغن را به دست خواهیم آورد. نکته دیگر این است که طبق فشاری که قصد ایجاد کردن آن را داریم، می توانیم وزنه ها را تغییر دهیم.

بیشتر بخوانید: انواع جک پنوماتیک و کاربردهای منحصر به فرد آن ها.

آکومولاتور فنری

از اجزای اصلی این نوع آکومولاتور هیدرولیک، می توان به فنری پیستون و فنر اشاره کرد. می توان این را گفت که نحوه رخ دادن فرآیند در آکومولاتور فنری، تا حد زیادی مشابه آکومولاتور وزنه ای می باشد. با یک تفاوت که در آکومولاتور فنری، به جای وزنه از فنر استفاده می شود.

می توان این فنر را با استفاده از پیچی که درون آن تعبیه شده است تنظیم کرد تا فشار مورد نظر در دستگاه را ایجاد کرد. به دلیل اینکه فشار کاری بالا و حجم خروجی زیاد سیال، نیازمند ابعاد بزرگتر آکومولاتور می باشد، از آکومولاتور فنری برای تامین جریان و فشار کم استفاده می کنند تا با محدودیتی مواجه نشوند.

آکومولاتور هیدرولیک مدل گازی

این مدل از آکومولاتور، به کمک گاز خنثی و با استفاده از قانون بویل کار می کند و وظایف خود را انجام می دهد. رابطه بویل این قانون را بیان می کند که در شرایط دمایی ثابت، تغییر فشار گاز، نسبت به گاز، رابطه معکوس دارد. یعنی اگر در یک دمای ثابت، حجم گاز را افزایش دهید، فشار آن کاهش خواهد یافت.

بنابر این قانون، یعنی ویژگی تراکم پذیری گاز ها، می توانیم انرژی پتانسیل گاز را در آکومولاتور هیدرولیک ذخیره کنیم. هرگاه در این سیستم، فشار کاهش یابد، گاز دوباره منبسط می شود و به همین ترتیب انرژی پتانسیل در سیستم ذخیره می گردد. در اثر منبسط شدن گاز، سیال با فشار به داخل سیستم هیدرولیک مورد نظر حرکت خواهد کرد. از دیگر قطعات مهم در سیستم های هیدرولیک می توان به سوپاپ هیدرولیک اشاره کرد که این محصول را نیز مثل آکومولاتور هیدرولیک می توانید از شرکت آراز فخر آذر خریداری نمایید.

آکومولاتور گازی به دو نوع جدا شده و جدا نشده تقسیم شده اند:

آکومولاتورهای گازی جدانشده یا بدون تفکیک

این نوع انباره شامل یک سیلندر کاملاً مهر و موم شده، دهانه‌های ورودی و خروجی و اتصالات مورد نیاز همراه با یک شیر پر کننده است. قبل از نصب آکومولاتورهای این نوع، باید کمی روغن در ته سیلندر قرار داد. سپس، با استفاده از هوا، نیتروژن، یا گاز‌های بی‌اثر دیگر با حداقل فشار مورد نیاز توسط سیستم هیدرولیک، مخزن پر می‌شود.

آکومولاتورهای گازی بدون تفکیک بین روغن و گازی که شارژ می‌شوند، هیچ عنصر تفکیک‌کننده‌ای ندارند و باید به صورت عمودی نصب شوند. در این نوع آکومولاتور، افزایش حجم گاز به طور مستقیم منجر به خروج روغن می‌شود. آکومولاتور باید در هنگام کار به طور کامل تخلیه نشود، زیرا در غیر این صورت امکان نفوذ گاز به داخل مدار هیدرولیک وجود دارد. بنابراین، از سیستم‌های شناور یا سطح‌سنج جهت نمایش سطح سیال در آکومولاتور و جلوگیری از تخلیه کامل آن استفاده می‌شود.

یکی از مزایای مهم آکومولاتورهای گازی بدون تفکیک توانایی پذیرش حجم زیادی از روغن است، اما مهمترین عیب آن مخلوط‌شدن گاز در روغن به دلیل عدم وجود عنصر تفکیک‌کننده فیزیکی است. بنابراین، به منظور جلوگیری از ورود گاز به داخل روغن که می‌تواند مشکلاتی مانند کاویتاسیون در پمپ را به دنبال داشته باشد، نصب این نوع انباره به صورت عمودی ضروری است.

آکومولاتورهای گازی جداشده یا تفکیک شده

آکومولاتور های از نوع جدا شده از سایر انواع آکومولاتورها متمایز هستند. این انباره ها دارای یک جداکننده فیزیکی بین گاز و روغن هستند و به علت ویژگی‌های خاص خود، به عنوان یکی از انتخاب‌های معمول‌ و قابل قبول‌تر در صنایع مختلف شناخته می‌شوند.

آکومولاتور های گازی جدا شده به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1. آکومولاتور دیافراگمی: در این نوع آکومولاتور، یک دیافراگم جدا کننده بین روغن و گاز وجود دارد. این دیافراگم می‌تواند به عنوان یک محفظه جداگانه برای گاز عمل کند و از ترکیب گاز و روغن در مخزن جلوگیری کند.

2. آکومولاتور کیسه ای (حبابی): در این نوع آکومولاتور، یک کیسه یا حباب شامل گاز واقع درون یک محفظه حاوی روغن است. این حباب با افزایش فشار گاز بزرگ می‌شود و انرژی ذخیره‌شده را در اختیار سیستم هیدرولیک قرار می‌دهد.

3. آکومولاتور پیستونی: آکومولاتورهای پیستونی دارای یک پیستون هستند که بین گاز و روغن حرکت می‌کند. این پیستون به صورت عمودی درون یک مخزن قرار دارد و تغییر مکان آن منجر به ذخیره‌سازی انرژی می‌شود.

آکومولاتورهای از نوع جدا شده به علت وجود جداکننده فیزیکی بین گاز و روغن، از مزایا و مشکلات خاص خود برخوردارند. این انواع آکومولاتورها به خوبی توانایی دریافت حجم زیادی از روغن را دارا هستند، اما مهمترین چالش آنها، جلوگیری از مخلوط شدن گاز در روغن به منظور جلوگیری از مشکلاتی نظیر کاویتاسیون در پمپ است. از این رو، نصب این نوع آکومولاتورها به صورت عمودی ضروری است تا جداکننده فیزیکی به خوبی عمل کند و ورود گاز به داخل روغن را جلوگیری نماید.

در ویدئو زیر اطلاعات بیشتری درباره آکومولاتور هیدرولیک گفته شده است:

آکومولاتور پیستونی

در این مدل از آکومولاتور ها، پیستونی به عنوان جدا کننده گاز و روغن عمل می کند. مهم ترین مزیتی که آکومولاتور های پیستونی دارند، قابلیت کار در دما های بسیار بالا و بسیار پایین می باشد. سیستم هایی که در فشار پایین کار می کنند، دارای یک مشکل می باشند، آن هم این است که دارای اصطکاک ایجاد شده در آب بند ها هستند. آکومولاتور پیستونی نیازمند شارژ در فواصل زمانی منظم می باشند. زیرا از نشتی زیادی در سیستم بهره می برند. از این نوع آکومولاتور هیدرولیک در سیستم، به عنوان ضربه گیر استفاده نمی کنند. زیرا دارای اصطکاک ایجاد شده در آب بند می باشند.

آکومولاتور دیافراگمی

ساختار این مدل آکومولاتور هیدرولیک تقریبا مشابه با نوع پیستونی می باشد. به طوری که یک جدا کننده الاستیکی، وظیفه جدا کردن گاز و روغن را در این آکومولاتور دارد. طوری که به هنگام شارژ، زائده موجود در سطح کفی دیاگرام، علاوه بر بستن و مسدود کردن دریچه روغن، از رخ دادن امری چون کشیده شدن دیافراگم به سطح داخلی دریچه روغن، جلوگیری می کند. همانطوری که در تصویر زیر مشاهده می کنید، جهت شارژ و کنترل فشار، سوپاپی در بالای آکومولاتور دیافراگمی تعبیه شده است.

عمکلرد آکومولاتور دیافراگمی به این گونه است که با استفاده از پمپ، روغن داخل آکومولاتور هیدرولیک ارسال می شود و سپس موجب تغییر شکل و وضعیت دیافراگم خواهد شد. این امر در آکومولاتور دیافراگمی ذخیره انرژی در دستگاه را به دنبال دارد.

آکومولاتور کیسه ای

در تصویر زیر یک آکومولاتور کیسه ای را مشاهده می کنید که به دقت، اجزای اصلی آن مشخص و تعریف شده اند. در این مدل از آکومولاتور هیدرولیک، برای جدا سازی گاز از روغن، از کیسه ای بادکنکی استفاده می کنند. عملکرد آکومولاتور کیسه ای به گونه ای است که زمانی که کیسه بادکنکی منبسط می شود، با استفاده از یک شیر سوپاپی، مجرای ورودی روغن بسته می شود.

اما یکی از مهم ترین مزیت های استفاده از آکومولاتور کیسه ای این است که بین محفظه گاز و روغن، آب بندی کامل و دقیقی را انجام می دهد و از این رو، ماده را به طور کامل از یکدیگر جدا می سازد.

کاربرد آکومولاتور هیدرولیک

آکومولاتور هیدرولیک کاربرد های زیادی دارند و در صنایع مختلفی از آن ها استفاده می شود. از مهم ترین کاربرد هایشان می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده در فنر بندی خودرو
• ذخیره انرژی در سیستم های هیدرولیک
• جذب پالس
• کاهش شوک پمپ های هیدرولیکی
• بهبود و افزایش قدرت جریان پمپ
• تثبیت فشار به صورت کامل
• توزیع سیالات در سیستم
• و…

وظایف آکومولاتور هیدرولیک در سیستم

آکومولاتورها نقش مهمی در سیستم‌های هیدرولیکی ایفا می‌کنند و وظایف گوناگونی را بر عهده دارند. این انباره‌ها به عنوان تجهیزاتی کلیدی در سیستم‌های هیدرولیکی شناخته می‌شوند و در موارد مختلفی کاربرد دارند. وظایف مهم آکومولاتورها عبارتند از:

1. ذخیره‌سازی انرژی: آکومولاتورها به عنوان منابع تخزین انرژی عمل می‌کنند. آنها از طریق جذب و نگه‌داری فشار سیال تحت فشار روغن را در خود ذخیره می‌کنند. سپس در زمان نیاز، این انرژی را به سیستم تخلیه می‌کنند.

2. استفاده به عنوان بوستر: آکومولاتورها به عنوان بوسترها در سیستم‌هایی که از پمپ‌های جابجایی ثابت استفاده می‌کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها در دوره کارکرد با فشار پایین، روغن تحت فشار را در خود ذخیره نموده و در دوره کارکرد با فشار زیاد آن را به مدار سیستم باز می‌گردانند. این سیکل به طور مرتب تکرار می‌شود. آکومولاتورها از این طریق به تنظیم فشار و جریان در سیستم‌ها کمک می‌کنند.

3. جذب ضربات ناگهانی: در صورت ورود ناگهانی فشار بالا به مدار، آکومولاتور با جذب روغن اضافی، کاهش فشار در مدار را ایجاد می‌کند و پس از برطرف شدن موج فشار ناگهانی، مجدداً روغن را به مدار برگرداند. این ویژگی به کاهش لرزش و صداهای ناشی از فشار ناگهانی در سیستم کمک می‌کند.

4. تجانس دادن در زمان تاخیرات فشار: آکومولاتورها در زمان تاخیرات فشار، به عنوان مثال زمانی که یک پمپ جابجایی متغیر در وضعیت کورس قرار دارد، کارکرد سیستم را یکنواخت می‌کنند. آکومولاتور با تخلیه و ارسال روغن در این زمان، کم‌کاری سیستم را جبران می‌کند.

5. کنترل کورس کار پیستون در برابر بار ثابت: آکومولاتورها در مواردی که نیاز به تعدیل کورس کار پیستون در برابر بار ثابت داریم، به کار می‌روند. این انباره‌ها با جذب مقداری از روغن که فشار آن در حال افزایش است، سرعت کورس را کاهش می‌دهند.

6. حفظ فشار ثابت: آکومولاتورها عمدتاً در مواردی که نیاز به حفظ فشار ثابت در سیستم داریم، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این انباره‌ها به صورت فشار وزنی نیروی ثابتی را روی روغن اعمال می‌کنند و در صورت تغییر حجم روغن ناشی از نشتی یا تغییرات حرارتی، فشار را ثابت نگه می‌دارند.

7. منبع قدرت: آکومولاتورها می‌توانند به عنوان منابع قدرت در سیستم‌ها عمل کنند. با استفاده از پمپی با خروجی کم برای شارژ آکومولاتور در زمان طولانی، می‌توان جریان زیادی از سیال را در مدت زمان کوتاه به مدار ارسال کرد.

8. خنثی کننده ضربات پمپ: برخی پمپ‌های هیدرولیک ناپیوسته وضعیت خروجی دارند که می‌تواند منجر به ایجاد ضربات در سیستم شود. آکومولاتورها این ضربات را کاهش داده و به تنظیم خروجی پمپ کمک می‌کنند.

9. جبران کننده نشتی: وجود حتی نشتی‌های جزئی در سیستم‌های هیدرولیک می‌تواند به افت فشار منجر شود. آکومولاتورها می‌توانند از پیشامد این مشکل جلوگیری کرده و فشار را در سیستم ثابت نگه دارند.

به عبارت دیگر، آکومولاتورها به عنوان تجهیزات چند منظوره و کارآمد در سیستم‌های هیدرولیکی عمل می‌کنند و نقش مهمی در تنظیم و بهبود عملکرد این سیستم‌ها ایفا می‌کنند.

اجزای تشکیل دهنده آکومولاتور هیدرولیک

اکثرا اجزای تشکیل دهنده مدل های مختلف آکومولاتور هیدرولیک، یکسان می باشد. مانند ورودی و خروجی سیال ها و گاز، جدا کننده، پوسته فولادین و … . اما در برخی مدل ها، تفاوت هایی وجود دارد. به طور مثال همانطور که توضیح دادیم در آکومولاتور کیسه ای از کیسه بادکنکی برای جداسازی گاز و روغن استفاده می شود. این جدا کننده در آکومولاتور دیافراگمی از جنس الاستیک می باشد و به صورت دیافراگمی عمل می کند.

خرید آکومولاتور هیدرولیک

برای خرید هر یک از مدل های آکومولاتور هیدرولیک، بایستی به معتبر ترین شرکت تولید کننده یا فروشنده مراجعه کنید. مراجعه به مراکز معتبر این اطمینان را به شما می دهد ابزاری که تهیه کرده اید از بهترین کیفیت و مقطوع ترین قیمت برخوردار می باشد. می توانید با پرس و جو از آشنایان و حرفه ای های این کار، این مراکز و ویژگی های یک آکومولاتور هیدرولیک باکیفیت را بیابید.

شرکت بازرگانی و مهندسی آراز فخر آذر

سوالات متداول

کاربرد آکومولاتور هیدرولیک چیست؟

از کاربردهای مهم آکومولاتور هیدرولیک می توان به، استفاده در فنر بندی خودرو، ذخیره انرژی در سیستم های هیدرولیک، جذب پالس و کاهش شوک پمپ های هیدرولیکی اشاره کرد.

آکومولاتور دیافراگمی چه عملکردی دارد؟

عمکلرد آکومولاتور دیافراگمی به این گونه است که با استفاده از پمپ های هیدرولیکی مثل پمپ دنده ای، روغن داخل آکومولاتور هیدرولیک ارسال می شود و سپس موجب تغییر شکل و وضعیت دیافراگم خواهد شد و به دنبال آن ذخیره انرژی صورت می گیرد.