蓄能器在风力发电机械液压系统中的应用与维护

　　0前言

　　蓄能器是储存液体压力能的能量储存装置。风机的液压系统担负着重要的作用：驱动叶尖液压缸将叶尖打开或收回、驱动机械制动器制动或松闸、驱动偏航制动器制动或松闸。

　　在风机中以上执行机构均采用间歇式工作，为了延长电动机和泵的使用寿命，液压泵也采用间歇式工作，系统在整个工作过程中必须始终处于保压状态，因此必须使用各种类型的蓄能器储存液体压力能。

　　1蓄能器的分类

　　蓄能器根据储能方式的不同，常分为以下三大类：

　　(1)重力式蓄能器。

　　(2)弹簧式蓄能器。

　　(3)气体加载式蓄能器。

　　其中气体加载式蓄能器主要有以下几种形式：

　　①非隔离式蓄能器;②活塞式蓄能器;③气囊式蓄能器;④隔膜式蓄能器。风机中使用的蓄能器一般体积较小，储存的压力能也较少，其损坏后液压系统仍能继续工作，并且系统工作性能的变化不易观察到，其在液压系统中的作用也往往被人们所忽视。

　　由于风力机液压系统均安装在高空不便于检查和维护，因此常选用容积大、重量轻、响应速度快的气囊式蓄能器和隔膜式蓄能器。国内机组主要使用的是气囊式蓄能器。

　　2气囊式蓄能器工作原理

　　气囊式蓄能器实质上是一个储存液体压力的腔室，密封壳体中的弹性气囊内预先充好气(如氮气)，充气压力由工作压力和负荷的大小来确定。工作时，液体在液压泵作用下压缩气囊，气囊中的气体被压缩，体积变小，压力变大，直到气体的压力和系统的压力相等，当系统压力小于气囊内部压力时，气囊膨胀释放压力能。

　　图1所示气囊式蓄能器的三种工作状态：图中a为蓄能器充气状态，此时充气压力为p₁，气体的容积为V₁，并称它为蓄能器的总容积;图中b为蓄能器充液状态，此时气体压力升至最高为p₂，气体的容积为V₂，图中c为蓄能器供油终了状态，此时气体压力为p₃，是系统的最低工作压力，气体的容积为V₃。当系统的工作压力p₂降到p₃时，则气体容积的变化量为Vw=V₃-V₂也是蓄能器向系统供出的油量，该值被称为蓄能器工作容积，以Vw表示。

　　图1　　气囊式蓄能器的三种工作状态

　　3蓄能器在液压系统中的作用

　　(1)作为一个辅助能源，以便选用较小的泵。

　　(2)补充液体容积以保持一定的压力。

　　(3)吸收液体流路中的冲击振动，以减少管路、装置和仪表的损坏。

　　(4)当停泵或停电时，可提供一个应急能量以便安全地做完一个工作循环。