1. Che cosa è un accumulatore
L'accumulatore idraulico è un dispositivo per l'accumulo di energia. Nell'accumulatore, l'energia immagazzinata viene immagazzinata sotto forma di gas compresso, molla compressa o carico sollevato, e applica una forza a un fluido relativamente incomprimibile.
Gli accumulatori sono molto utili nei sistemi oleodinamici. Vengono utilizzati per immagazzinare energia ed eliminare gli impulsi. Possono essere utilizzati nei sistemi idraulici per ridurre le dimensioni della pompa del fluido integrando il fluido della pompa. Questo si ottiene immagazzinando l'energia nella pompa durante la fase di bassa richiesta. Possono agire come rallentatori e assorbitori di fluttuazioni e impulsi. Possono attutire i colpi e ridurre le vibrazioni causate dall'avvio o dall'arresto improvviso del cilindro di potenza nel circuito idraulico. Quando il liquido è influenzato da aumenti e diminuzioni di temperatura, l'accumulatore può essere utilizzato per stabilizzare le variazioni di pressione nel sistema idraulico. Possono erogare fluidi sotto pressione, come grasso e olio.

Attualmente, gli accumulatori più comunemente utilizzati sono di tipo pneumo-idraulico. Il funzionamento del gas è simile a quello di una molla ammortizzatrice: funziona con un fluido; il gas è separato da un pistone, una membrana sottile o un cuscino d'aria.

2. Principio di funzionamento dell'accumulatore

Sotto l'azione della pressione, la variazione di volume del liquido (a temperatura costante) è molto piccola, quindi se non c'è una fonte di energia (ovvero l'integrazione di liquido ad alta pressione), la pressione del liquido diminuirà rapidamente.

L'elasticità del gas è molto maggiore, poiché è comprimibile; in caso di grandi variazioni di volume, il gas può comunque mantenere una pressione relativamente elevata. Pertanto, quando l'accumulatore alimenta l'olio idraulico del sistema idraulico, il gas ad alta pressione può continuare a mantenere la pressione dell'olio idraulico anche quando il volume del liquido cambia. La pressione diminuisce, causando una rapida perdita di pressione dell'olio idraulico.

Per quanto riguarda l'azoto, la ragione principale è che è stabile in natura e non ha proprietà di ossidazione o riduzione. Questo è ottimo per mantenere le prestazioni dell'olio idraulico e non ne causerà la denaturazione per ossidazione/riduzione!

L'azoto è la pressione di precarica, che è installata nell'airbag dell'accumulatore ed è separata dall'olio idraulico! Quando si riempie l'accumulatore con olio idraulico, a causa della pressione dell'airbag di azoto sull'olio idraulico, la pressione dell'olio idraulico è uguale alla pressione dell'azoto. Quando l'olio idraulico entra, l'airbag di azoto viene compresso e la pressione dell'azoto aumenta. La pressione dell'olio aumenta fino a raggiungere la pressione impostata!

Il ruolo dell'accumulatore è quello di fornire una certa pressione di olio idraulico, che viene prodotta dalla forza dell'azoto!

3. La funzione principale dell'accumulatore

1. Per alimentazione ausiliaria
Gli attuatori di alcuni sistemi idraulici agiscono in modo intermittente e il tempo di funzionamento totale è molto breve. Sebbene gli attuatori di alcuni sistemi idraulici non agiscano in modo intermittente, le loro velocità variano notevolmente all'interno di un ciclo di lavoro (o all'interno di una corsa). Dopo l'installazione dell'accumulatore in questo sistema, è possibile utilizzare una pompa di potenza inferiore per ridurre la potenza dell'azionamento principale, in modo che l'intero sistema idraulico sia di piccole dimensioni, leggero ed economico.

2. Come fonte di alimentazione di emergenza
In alcuni sistemi, in caso di guasto della pompa o di interruzione dell'alimentazione elettrica (interruzione improvvisa dell'alimentazione di olio all'attuatore), l'attuatore deve continuare a completare le azioni necessarie. Ad esempio, per motivi di sicurezza, lo stelo di un cilindro idraulico deve essere retratto all'interno del cilindro. In questo caso, è necessario un accumulatore di capacità adeguata come fonte di alimentazione di emergenza.

3. Ripristinare le perdite e mantenere una pressione costante
Nei sistemi in cui l'attuatore non funziona per un lungo periodo, ma deve mantenere una pressione costante, è possibile utilizzare un accumulatore per compensare le perdite, in modo che la pressione sia costante.

4. Assorbire gli urti idraulici
A causa del brusco cambio di direzione della valvola di inversione, dell'arresto improvviso della pompa idraulica, dell'improvviso arresto del movimento dell'attuatore o persino della necessità artificiale di una frenata di emergenza dell'attuatore, ecc., il flusso del liquido nella tubazione cambierà bruscamente, con conseguente sovrapressione (impatto con l'olio). Sebbene il sistema sia dotato di una valvola di sicurezza, è comunque inevitabile che si verifichino picchi di pressione e sovraccarichi di breve durata. Questi picchi di pressione causano spesso guasti o persino danni agli strumenti, ai componenti e ai dispositivi di tenuta del sistema, oppure la rottura della tubazione, e causano anche vibrazioni evidenti nel sistema. Installando un accumulatore a monte della fonte di sovrapressione della valvola di controllo o del cilindro idraulico, è possibile assorbire e attenuare la sovrapressione.

5. Assorbire le pulsazioni e ridurre il rumore
Il flusso pulsante della pompa causerà pulsazioni di pressione, causando una velocità di movimento irregolare dell'attuatore, con conseguenti vibrazioni e rumore. Collegare un accumulatore inerziale sensibile e di piccole dimensioni in parallelo all'uscita della pompa per assorbire le pulsazioni di portata e pressione e ridurre il rumore.