Cos'è un accumulatore?

Come un accumulatore idraulico immagazzina e rilascia energia

All'interno del guscio, una camera d'aria flessibile, un pistone o un diaframma separa fisicamente la camera del gas di azoto dalla camera dell'olio idraulico. Quando la potenza della pompa supera la richiesta del sistema, l'olio spinge nel serbatoio e comprime il gas. Quando la domanda supera la potenza della pompa, il gas compresso si espande e spinge nuovamente l'olio nel circuito. Questo ciclo si ripete continuamente durante il normale funzionamento, quindi l'accumulatore elimina efficacemente la discrepanza tra ciò che produce la pompa e ciò di cui la macchina ha effettivamente bisogno in un dato momento.

La pressione di precarica del gas è l'impostazione più importante. Se è troppo basso, la camera d'aria o il diaframma possono essere schiacciati contro la porta del fluido durante lo scarico rapido, che è una delle principali cause di guasto prematuro della tenuta. Se è troppo elevato, il volume del fluido utilizzabile diminuisce e il serbatoio perde parte della capacità di stoccaggio prevista. La maggior parte dei produttori consiglia di controllare la precarica ogni tre-sei mesi e dopo ogni notevole sbalzo di temperatura, poiché la pressione dell'azoto cambia con la temperatura ambiente di circa lo 0,35% per grado Celsius.

Principali tipologie di accumulatori idraulici industriali

Tre modelli di accumulatori coprono la maggior parte delle applicazioni industriali e ciascuno di essi bilancia in modo diverso la velocità di risposta, la capacità di volume e la tolleranza alla contaminazione.

Gli accumulatori a sacca rispondono più velocemente perché la sacca elastomerica ha una massa molto bassa, il che li rende la scelta predefinita per l'assorbimento degli urti e la compensazione delle perdite. Gli accumulatori a pistone gestiscono volumi molto più grandi e pressioni più elevate ma rispondono più lentamente a causa dell'attrito della guarnizione del pistone, quindi sono adatti allo stoccaggio costante di energia come presse idrauliche e stazioni di accumulatori. Gli accumulatori a membrana sono compatti e tollerano portate ridotte e applicazioni a ciclo elevato, come lo smorzamento delle pulsazioni delle pompe su macchine mobili e edili.

Perché lo stoccaggio dell'energia idraulica è importante per le apparecchiature industriali

L'aggiunta di un accumulo di energia idraulica a un circuito è raramente facoltativa in applicazioni impegnative, poiché influisce direttamente sul dimensionamento della pompa, sul costo energetico e sulla durata dell'apparecchiatura.

• Supporto della domanda di picco: un accumulatore fornisce brevi raffiche di flusso elevato, consentendo a una pompa più piccola e a basso costo di gestire il carico medio anziché il carico di picco.
• Stabilità della pressione: smorza i picchi di pressione e le pulsazioni che altrimenti stresserebbero tubi, raccordi e guarnizioni delle bombole.
• Backup di emergenza: in caso di guasto dell'alimentazione o della pompa, l'energia immagazzinata può completare una corsa critica per la sicurezza, come la chiusura di una pinza o la retrazione di uno stampo.
• Perdite e compensazione termica: mantiene la pressione del sistema tra i cicli della pompa, riducendo il tempo di funzionamento della pompa e il consumo di energia fino al 20-40% nei circuiti a servizio intermittente.
• Riduzione delle vibrazioni e del rumore: assorbe le ondulazioni di pressione delle pompe a pistoni, prolungando la durata dei componenti a valle.

Gamma di prodotti accumulatori in primo piano

Una linea completa di stoccaggio dell'energia idraulica copre in genere i tre tipi di accumulatori principali più gli strumenti di ricarica e manutenzione necessari per mantenerli in funzione in sicurezza.

Accumulatore a pistone

Alta pressione

Accumulatore a membrana

Smorzamento delle pulsazioni

Accumulatore della vescica

Immagazzinare energia

Accumulatore a sacca di tipo PED

Direttiva PED UE

Accumulatore a sacca in acciaio inossidabile

Sistemi idraulici

Quale tipo di accumulatore si adatta alla tua applicazione

La scelta dell'accumulatore giusto si riduce ad abbinare volume, pressione, velocità di risposta e spazio di montaggio al ciclo di lavoro effettivo, non solo a scegliere l'unità più grande disponibile. Come solitamente consiglia un fornitore di accumulatori idraulici industriali, è utile consultare la seguente lista di controllo prima di ordinare.

Nozioni di base sul kit di ricarica dell'accumulatore e sul dispositivo di ricarica dell'azoto

Ogni accumulatore necessita di una precarica periodica di azoto e lo strumento utilizzato per questo lavoro è generalmente chiamato kit di ricarica dell'accumulatore o dispositivo di ricarica di azoto. Un kit di ricarica di azoto standard collega una bombola di azoto secco alla valvola del gas dell'accumulatore attraverso un gruppo regolatore, tubo flessibile e manometro, consentendo al tecnico di aggiungere o spurgare gas monitorando la pressione in tempo reale.

1. Verificare che il lato idraulico del circuito sia completamente depressurizzato prima di toccare la valvola del gas.
2. Collegare il gruppo di carica e misurazione alla valvola del gas dell'accumulatore utilizzando l'adattatore filettato corretto, poiché le filettature della valvola variano in base alla marca e alla serie.
3. Collegare la bombola di azoto tramite un regolatore di pressione, non caricare mai direttamente da una bombola non regolata.
4. Aprire lentamente la valvola della bombola e aggiungere gas in piccoli incrementi, poiché una ricarica rapida può surriscaldarsi e danneggiare la vescica o il diaframma.
5. Lasciare stabilizzare la pressione per 10-15 minuti, quindi regolare con precisione la valvola di spurgo fino al raggiungimento della precarica desiderata.
6. Scollegare, tappare la valvola del gas e registrare il valore e la data di precarica per il registro di manutenzione.

Per questo processo dovrebbe essere utilizzato solo azoto secco. L'aria compressa o l'ossigeno non devono mai sostituire l'azoto, poiché l'ossigeno diventa altamente reattivo quando compresso contro l'olio idraulico e crea un reale rischio di incendio o esplosione. Uno strumento affidabile per il riempimento del gas con regolatore integrato elimina la maggior parte dei dubbi e protegge sia l'operatore che l'accumulatore durante la ricarica.

Manutenzione con accessori per accumulatori e kit di riparazione

Gli accessori per accumulatori vanno ben oltre le apparecchiature di ricarica. I blocchi di arresto di sicurezza, le staffe di montaggio, gli adattatori per manometri e le valvole di ritegno unidirezionali supportano tutti un'installazione sicura e conforme alle normative. Dal punto di vista della manutenzione, un kit di riparazione dell'accumulatore solitamente comprende la sacca o la membrana sostitutiva, il set di guarnizioni, il nucleo della valvola e gli O-ring necessari per un singolo intervento di manutenzione.

• Gli elementi della camera d'aria e del diaframma in genere devono essere sostituiti ogni tre-cinque anni, o prima in caso di servizio a cicli elevati e ad alta temperatura.
• I nuclei delle valvole del gas devono essere ispezionati annualmente per rilevare perdite lente, che sono una causa comune di perdita graduale di precarica.
• È necessario controllare la corrosione e la coppia di serraggio delle staffe di montaggio e dei blocchi di intercettazione durante le ispezioni di routine del sistema idraulico.
• Mantenere in magazzino un kit di riparazione per accumulatori critici riduce i tempi di fermo macchina non pianificati, poiché la sostituzione della camera d'aria su un'unità adeguatamente drenata richiede solitamente meno di due ore.

Cosa cercare in un fornitore di gruppi di accumulatori

Poiché gli accumulatori sono recipienti a pressione, le decisioni in materia di approvvigionamento hanno un peso maggiore rispetto ai raccordi ordinari. Un fornitore affidabile di gruppi di accumulatori dovrebbe essere valutato sulla base di alcuni punti concreti e non solo del prezzo.

Lavorare con un unico produttore di sistemi di stoccaggio dell'energia idraulica che produce anche accessori di ricarica e riparazione semplifica la manutenzione a lungo termine, poiché le filettature dei misuratori, i raccordi adattatori e le specifiche delle guarnizioni rimangono coerenti nell'intera linea di prodotti invece di essere assemblati da più fonti.