【计为工业课堂】什么是液压系统蓄能器？

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在液压系统里，泵、阀、油缸都是主角， 但真正决定系统是否稳、快、省、安全的，往往是一个不起眼的元件——蓄能器。

它经常只被当作“选型表上的一行”，甚至被砍掉当成本节约；

但在真正懂系统的人眼里，蓄能器是：稳压器 + 加速器 + 安全备用电源 + 能量回收器

做液压系统，蓄能器经常处在一个微妙的位置：

• 评审时：“预算紧，把蓄能器先砍了。”

• 调试时：“压力不稳、动作发抖，要不要加个蓄能器？”

• 维修时：“这个蓄能器几年没动过，还有没有用？”

很多现场问题，最后追溯起来，不是“没装蓄能器”，就是“装了但没用好”。

这篇文章从工程角度把蓄能器说清楚：是什么、能干嘛、怎么选。

一

蓄能器是什么？

蓄能器，就是利用气体可压缩，把液压系统的能量“存起来、再放出来”的装置。

1、 工作原理

典型蓄能器里，油和气是隔开的：

• 气体（一般是氮气）：可压缩

• 液压油：几乎不可压缩

系统压力升高时：

• 油把隔离件（橡胶囊 / 活塞 / 隔膜）顶过去

• 里面的氮气被压缩，相当于给系统“充电”

系统压力降低时：

气体往回膨胀，把油再推回系统，把刚才存进去的能量又吐出来，一个液压侧接的“电池 + 减震器”。

2、三种常见类型

囊式：内部是橡胶囊，响应快、适合频繁动作

常用于：脉动吸收、稳压、一般储能

活塞式：内部是滑动活塞，一边油一边气，容积可做很大，适合高压大系统

常用于：冶金、压力机、大型液压站、风电等

隔膜式：一张膜片隔开油和气，容积通常较小，结构简单

常用于：机床、小型设备配套

没特别复杂的需求，通常优先考虑膀胱式； 容量特别大、压力特别高，再考虑活塞式。

二

蓄能器到底能干什么？

很多人只知道“蓄能器能储能”，其实在工程里，它的角色远不止一个。

1、 吸收压力脉动，降噪、降抖

齿轮泵 / 柱塞泵出口压力上下跳

比例阀 / 伺服阀前压力不稳，调不出好状态

设备整体发抖、噪声大，客户嫌“这机子太粗暴了”

在泵出口或关键节点加一个合适的蓄能器，可以显著：

• 平滑压力波动

• 降低噪音和管路振动

• 减少压力冲击对阀件、管路的伤害

很多“泵吵、系统抖”的问题，本质上是蓄能器缺位或用错了。

2、 提供瞬时大流量

• 某个动作时间很短，但瞬时流量很大

• 为了这一下子去选大泵、大电机，极不经济

蓄能器可以承担高峰那一段：

• 平时慢慢把压力蓄进去

• 动作瞬间把油喷出来，补足峰值流量

应用举例：

合模 / 锁模

快速夹紧 / 松开

高速顶出、快速起动等

让泵负责平均流量，让蓄能器负责峰值流量，这样整体方案更平衡。

3、补偿泄漏

现实中，不存在真正“零泄漏”的液压系统。

但很多回路又要求：

• 油缸不动时，压力不能快速掉下去

• 夹紧力要稳住

• 比例系统需要一个相对稳定的背压

这时，蓄能器扮演的是一个“自动补油”的角色：

• 压力往下掉一点

• 蓄能器自动吐一点油，把压力拉回来

常见位置：

• 夹紧回路

• 压力保持回路

• 比例阀前的供压稳定

4、 做应急动作

安全相关的行业，会有很明确的要求：

• 断电不能让设备直接砸下来

• 必须能自动回到一个安全姿态

• 比如：动臂缓降、闸门关闭、叶片回到安全角度等

蓄能器平时由泵充压，静静“待命”；

一旦失电、泵停，它就能提供最后一两次动作所需的油量。

这在以下场合几乎都是刚需：

工程机械

风电变桨系统

大型压力机、冶金装备等

5、 做节能与削峰

只要工况是有周期性的，蓄能器就很有用武之地。它能帮你：

高峰时放能→ 泵不用跟着瞬间负载猛拉转速

低谷时充能→ 泵在相对平稳区间工作

配合伺服泵、变频泵时，常见的做法是：

用蓄能器削峰填谷，让泵和电机工作在更“舒服”的区间。

好处包括电机功率可以往下压，发热减小，电网冲击变小

6、 “润滑”整个系统

蓄能器还有一堆“账面上看不到，但长期很值钱”的作用：

减少压力尖峰→ 阀芯、管路受冲击小

减少油温过高→ 密封件寿命更长

冲击少→ 整机长期疲劳问题少

这些不会在调试的那几天体现出来，但半年、一年以后，差距会很明显。

三

怎么选蓄能器才算“靠谱”？

很多人选蓄能器的流程是：

看压力 → 看体积 → 翻样本 → 选个差不多的。

问题不在“看样本”，而在很多关键问题没想明白。

第一步：先给蓄能器“定岗位”

常见几类：

• 做脉动吸收 / 降噪

• 做储能 / 提供峰值流量

• 做补偿泄漏 / 稳压

• 做安全应急动作

• 做节能削峰

不同用途，对参数和回路的要求完全不一样。

最怕把一个蓄能器干所有事情。

第二步：类型选择别乱来

决策逻辑：

要求响应快、动作频繁、容量中等 → 囊式

系统大、压力高、容量很大 → 活塞式

小容量 + 成本敏感的小设备 → 隔膜式

第三步：按用途预充压力 P₀

预充压力是蓄能器好不好用的关键。

可以记几个工程上常用的比例：

• 做稳压 / 补偿泄漏

  预充压力通常取系统最低工作压力的大约 60%～80%

• 做储能 / 提供大流量

  一般会把预充压力定在系统最低工作压力的 80%～90% 左右

• 做脉动吸收 / 降噪

预充压力常在系统工作压力的 60%～70% 区间

如果明明有蓄能器，压力还是乱跳

明明有蓄能器，动作还是提不起来

很大概率是：预充压力压根没按设计设定，甚至多年没人检查。

第四步：容积不用算公式

严格来说，应该根据所需油量、压力变化范围、预充压力做一遍计算。

如果现场没条件算，也至少可以用工程经验做个初选：

• 需要蓄能器提供多少油，就按这个油量的 2～5 倍

• 去估一下面积容积， 再结合压力范围和用途微调。

• 然后通过试验和调试，再做细化。

第五步：别忘了介质、温度和环境

真正有经验的工程师，在选型时会顺手看几件事：

• 工作油液类型：矿物油、水乙二醇还是其他？

• 橡胶囊 / 密封材质是否兼容？

• 现场工作温度范围对不对得上资料？

• 室外？海上？腐蚀环境？壳体需不需特殊防腐？

这些东西要是前期不看，后期就是“频繁换橡胶囊、频繁漏气”的结局。

四

典型应用场景

1 、工程机械

动臂、臂杆缓冲 → 减少冲击和抖动

转向系统稳压 → 故障时仍有基础转向能力

制动 / 安全动作 → 熄火后还能完成必要动作

2、注塑机 / 压铸机

承担合模、锁模等环节的瞬时高流量

减少电机和泵的峰值要求，降低发热

在伺服泵节能方案中，蓄能器基本是“标配角色”

3、冶金 / 大型压力机

冲击动作、快速加压 → 蓄能器当“压力池”

多个执行机构共用压力站时，更容易协调负载变化

4、风电 / 能源设备

变桨系统应急动作 → 失电时叶片还能转到安全角度

一般在规范里都会明确需要这种能力

5、工业自动化 / 伺服液压

提升伺服阀、比例阀前压力的稳定性

配合伺服泵实现削峰填谷，减少频繁大幅度调速

五

老工程师唠叨

把蓄能器当“可选附件”的工程师，往往还没真吃过它的亏；把蓄能器当“系统关键一环”的人，大多已经被现场教育过几次。

从能力层级看：

会画液压原理图，是入门；

会用好蓄能器，是往上走的一道门槛。

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PROFILE

计为技术工程师

陈工

陈工，是计为自动化资深工程师，长期专注于液位测量设备的现场应用与技术改进，具备丰富的工程实践经验。曾多次参与石化、电力等行业项目，对雷达液位计、磁翻板液位计等仪表的选型、安装与故障分析有深入研究，尤其擅长解决密封、振动、温差等极端工况下的安装问题，帮助客户提升系统稳定性与测量可靠性。

计为专注于物位测量仪表的研发与生产，提供可靠的自动化解决方案。拥有50+项国家专利，荣获国家高新技术企业认证。

封面丨小黄

文字丨陈工

图片丨阿刀

审核丨小田

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