1. संचायक क्या है?
हाइड्रोलिक एक्यूमुलेटर ऊर्जा संग्रहण का एक उपकरण है। इस एक्यूमुलेटर में संग्रहित ऊर्जा संपीड़ित गैस, संपीड़ित स्प्रिंग या उठाए गए भार के रूप में संग्रहित होती है और अपेक्षाकृत असंपीड्य द्रव पर बल लगाती है।
द्रव विद्युत प्रणालियों में संचायक बहुत उपयोगी होते हैं। इनका उपयोग ऊर्जा संग्रहित करने और स्पंदनों को समाप्त करने के लिए किया जाता है। हाइड्रोलिक प्रणालियों में इनका उपयोग पंप द्रव की आपूर्ति करके द्रव पंप का आकार कम करने के लिए किया जा सकता है। यह कम मांग वाले चरण के दौरान पंप में ऊर्जा संग्रहित करके किया जाता है। ये उतार-चढ़ाव और स्पंदनों को धीमा करने और अवशोषित करने का काम कर सकते हैं। ये हाइड्रोलिक परिपथ में विद्युत सिलेंडर के अचानक चालू या बंद होने से उत्पन्न झटके को कम कर सकते हैं और कंपन को कम कर सकते हैं। जब द्रव तापमान में वृद्धि और कमी से प्रभावित होता है, तो संचायक का उपयोग हाइड्रोलिक प्रणाली में दबाव परिवर्तनों को स्थिर करने के लिए किया जा सकता है। ये ग्रीस और तेल जैसे दबावयुक्त द्रवों को वितरित कर सकते हैं।

वर्तमान में, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले संचायक वायवीय-हाइड्रोलिक प्रकार के होते हैं। गैस का कार्य बफर स्प्रिंग के समान होता है, यह तरल के साथ काम करता है; गैस को पिस्टन, पतले डायाफ्राम या एयर बैग द्वारा अलग किया जाता है।

2. संचायक का कार्य सिद्धांत

दबाव के प्रभाव में, तरल के आयतन में परिवर्तन (स्थिर तापमान पर) बहुत कम होता है, इसलिए यदि कोई विद्युत स्रोत (अर्थात उच्च दबाव वाले तरल की आपूर्ति) न हो, तो तरल का दबाव तेजी से गिर जाएगा।

गैस की प्रत्यास्थता बहुत अधिक होती है, क्योंकि गैस संपीड्य होती है। आयतन में बड़े परिवर्तन होने पर भी गैस अपेक्षाकृत उच्च दाब बनाए रख सकती है। इसलिए, जब संचायक हाइड्रोलिक प्रणाली के हाइड्रोलिक तेल में ईंधन की आपूर्ति करता है, तो तरल के आयतन में परिवर्तन होने पर भी उच्च दाब वाली गैस हाइड्रोलिक तेल के दाब को बनाए रख सकती है। तरल का आयतन कम हो जाता है, जिससे हाइड्रोलिक तेल का दाब तेजी से घटने लगता है।

नाइट्रोजन की बात करें तो, इसका मुख्य कारण यह है कि नाइट्रोजन प्रकृति में स्थिर होती है और इसमें ऑक्सीकरण या अपचयन गुण नहीं होते हैं। यह हाइड्रोलिक तेल के प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए बहुत अच्छा है और इससे हाइड्रोलिक तेल का ऑक्सीकरण/अपचयन विकृतीकरण नहीं होगा!

नाइट्रोजन प्री-चार्ज प्रेशर है, जो एक्यूमुलेटर के एयरबैग में लगाया जाता है और हाइड्रोलिक तेल से अलग रहता है! जब आप एक्यूमुलेटर को हाइड्रोलिक तेल से भरते हैं, तो नाइट्रोजन एयरबैग के दबाव के कारण हाइड्रोलिक तेल का दबाव नाइट्रोजन के दबाव के बराबर हो जाता है। जैसे ही हाइड्रोलिक तेल अंदर आता है, नाइट्रोजन एयरबैग दब जाता है और नाइट्रोजन का दबाव बढ़ जाता है। हाइड्रोलिक तेल का दबाव तब तक बढ़ता रहता है जब तक कि वह निर्धारित दबाव तक नहीं पहुंच जाता!

संचायक की भूमिका हाइड्रोलिक तेल का एक निश्चित दबाव प्रदान करना है, जो नाइट्रोजन के बल द्वारा उत्पन्न होता है!

3. संचायक का मुख्य कार्य

1. सहायक विद्युत आपूर्ति के लिए
कुछ हाइड्रोलिक प्रणालियों के एक्चुएटर रुक-रुक कर कार्य करते हैं और उनका कुल कार्य समय बहुत कम होता है। हालांकि कुछ हाइड्रोलिक प्रणालियों के एक्चुएटर रुक-रुक कर कार्य नहीं करते, फिर भी एक कार्य चक्र (या एक स्ट्रोक) के भीतर उनकी गति में काफी उतार-चढ़ाव होता है। इस प्रणाली में एक्यूमुलेटर लगाने के बाद, मुख्य ड्राइव की शक्ति को कम करने के लिए कम शक्ति वाले पंप का उपयोग किया जा सकता है, जिससे पूरी हाइड्रोलिक प्रणाली आकार में छोटी, वजन में हल्की और किफायती हो जाती है।

2. आपातकालीन बिजली स्रोत के रूप में
कुछ प्रणालियों में, जब पंप खराब हो जाता है या बिजली चली जाती है (एक्चुएटर को तेल की आपूर्ति अचानक बाधित हो जाती है), तब भी एक्चुएटर को आवश्यक क्रियाएं जारी रखनी चाहिए। उदाहरण के लिए, सुरक्षा के लिए, हाइड्रोलिक सिलेंडर की पिस्टन रॉड को सिलेंडर के अंदर खींचना आवश्यक है। ऐसे में, आपातकालीन विद्युत स्रोत के रूप में उपयुक्त क्षमता वाले एक बैटरी की आवश्यकता होती है।

3. रिसाव की भरपाई करें और निरंतर दबाव बनाए रखें
जिन प्रणालियों में एक्चुएटर लंबे समय तक काम नहीं करता है, लेकिन एक स्थिर दबाव बनाए रखने के लिए, रिसाव की भरपाई के लिए एक संचायक का उपयोग किया जा सकता है, ताकि दबाव स्थिर रहे।

4. हाइड्रोलिक झटके को अवशोषित करना
रिवर्सिंग वाल्व की दिशा में अचानक परिवर्तन, हाइड्रोलिक पंप का अचानक रुकना, एक्चुएटर की गति का अचानक रुकना, या एक्चुएटर की कृत्रिम आपातकालीन ब्रेकिंग आदि के कारण पाइपलाइन में तरल प्रवाह में तीव्र परिवर्तन होता है, जिससे दबाव में अचानक उछाल (तेल का रिसाव) उत्पन्न होता है। यद्यपि सिस्टम में सुरक्षा वाल्व लगा होता है, फिर भी दबाव में अल्पकालिक उछाल और झटका आना अपरिहार्य है। यह दबाव अक्सर सिस्टम में लगे उपकरणों, घटकों और सीलिंग उपकरणों की खराबी या क्षति का कारण बनता है, या पाइपलाइन के फटने का कारण बनता है, और सिस्टम में स्पष्ट कंपन भी उत्पन्न करता है। यदि नियंत्रण वाल्व या हाइड्रोलिक सिलेंडर के झटके के स्रोत से पहले एक संचायक (एक्युमुलेटर) स्थापित किया जाता है, तो झटके को अवशोषित और कम किया जा सकता है।

5. स्पंदन को अवशोषित करता है और शोर को कम करता है
पंप के स्पंदित प्रवाह के कारण दबाव में उतार-चढ़ाव होगा, जिससे एक्चुएटर की गति असमान हो जाएगी और कंपन व शोर उत्पन्न होगा। प्रवाह और दबाव के उतार-चढ़ाव को अवशोषित करने और शोर को कम करने के लिए पंप के आउटलेट पर समानांतर रूप से एक संवेदनशील और कम जड़त्व वाला संचायक (इनर्शिया एक्यूमुलेटर) लगाएं।