液压蓄能器 · 囊式、隔膜式、活塞式

蓄能器

液压蓄能器用压缩氮气储存液压油的压力能。选型先定最低、最高工作压力和要放出的油量,再算充气压力和容积,最后按油液、温度和使用地选分隔元件材料与压力容器认证。

帮液压系统设计和采购人员把一只蓄能器从工况算到订货:充气压力、有效容积、胶囊材料、安装方式和压力容器证书各定到哪一步。

蓄能器应用场景
示意图:液压站上并排安装的两只瓶形蓄能器,旁边是电机泵组、集成阀块和风冷却器(通用场景图)

靠氮气被压缩来存油、放油的压力容器

产品作用

液体几乎不可压缩,气体可以压缩,液压蓄能器就利用这一点储存液压能,HYDAC 资料写明压缩介质通常为氮气[1]。按把气体和油隔开的元件分,常见的有囊式(皮囊、胶囊)、隔膜式和活塞式三类;GB/T 20663-2026《蓄能压力容器》的附录分别给出了囊式、螺纹连接隔膜式、焊接隔膜式和活塞式的典型结构与型号表示方法[5]。HAWE 列出的用途包括储存压力能、辅助泵供油、抑制系统脉动、补偿温度变化引起的压力波动和补偿内泄漏[3]。

工作原理

蓄能器的液体侧接入液压回路。系统压力升高时油液进入,气腔里的氮气被压缩;压力下降时氮气膨胀,把储存的油压回回路[1]。从最低工作压力 p1 升到最高工作压力 p2 之间进出的油量叫有效容积 ΔV。慢速过程(如补偿泄漏)按等温变化计算,多方指数 n=1;快速过程(如阻尼)按绝热变化计算,氮气 n=1.4[3]。同一只蓄能器快速放油时可用油量更少,算容积前先说清工况。

壳体、分隔元件和两端阀门

HYDAC SB690 高压囊式蓄能器由压力容器、带充气阀的柔性皮囊和带单向阀的液压接口组成[1];隔膜式和活塞式把皮囊换成隔膜或活塞,其余功能件相同。下表的材料写的是所引型号资料中实际出现的材料,订货时以所选型号代码为准。

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部件作用材料与配置
壳体(压力容器)同时承受气腔和油腔的压力,是蓄能器中按压力容器设计、检验和取证的部分。GB/T 20663-2026 对囊式蓄能器壳体的说明是:无缝钢管两端热成形(旋压或锻造)出近似半球形封头的一体件[5]。HYDAC 的壳体不作为备件单独供应[1]。HYDAC SB690:高强度铬钼钢无缝壳体;接触腐蚀性介质时可选内壁化学镀镍或特种塑料涂层,海上用途可选环氧树脂外涂层,型号代码中还有低温钢选项[1]。HYDAC SB140 系列为 316 不锈钢壳体[2]。HAWE AC 隔膜式全部为焊接结构,外表面双组分涂料喷涂[3]。
皮囊 / 隔膜把氮气与油液隔开,随压力变化伸缩或变形。囊式的皮囊是封闭的弹性体囊[1];HAWE 隔膜式在油放空时由隔膜贴合壳体内轮廓,阀盘封住液体接口以保护隔膜,并要求工作时保留少量油液,使 p0 小于 p1[3]。放电条件不利(p2/p0 比值高、放油快)时气体会降温到许用温度以下,皮囊可能低温开裂[1]。HYDAC 按油液和温度选用 NBR、ECO、IIR、FKM 等弹性体,各材料的温度范围见下文胶囊材料一节[1];HAWE AC 系列多数型号用 ECO 隔膜,AC 1402、AC 2001、AC 2002 用 NBR[3]。
充气阀(气阀)用于充入氮气和检测预充压力,平时由密封帽和保护帽封住。HYDAC SB690 小于 10 L 的规格用 7/8-14UNF 气阀,10 L 及以上为 M50x1.5 / 7/8-14UNF[1];HAWE AC 隔膜式为带保护盖的 M28x1.5 充气接口,配 DFM 充气检测装置[3]。HYDAC SB140 不锈钢系列使用两件式 316 不锈钢气阀[2];其余型号资料只给出螺纹规格,材质按型号向供货方索取。
液体接口(油阀)连接液压回路。囊式蓄能器的油口内装机械动作的提升阀,油放尽时关闭,把皮囊留在壳体内[2]。HYDAC 油阀组件可整组订购[1]。HYDAC SB690 标准品为碳钢壳体配不锈钢液体接口[1];HYDAC 美国型号代码中液体接口可选碳钢、17-4PH 高强度不锈钢、316 不锈钢、化学镀镍碳钢或低温碳钢[2]。
氮气(预充气体)储存和释放能量的可压缩介质。HYDAC 规定充气用氮气,纯度至少 2.8 级,改用其他气体须先征得 HYDAC 同意[1];HAWE AC 系列只允许充氮气[3]。预充压力随温度变化:HAWE 举例 20 ℃ 下充 90 bar,环境升到 40 ℃ 时为 96.14 bar,降到 -10 ℃ 时为 80.78 bar[3]。氮气,HYDAC 要求最低 2.8 级纯度[1]。从 200 bar 或 300 bar 的氮气瓶充气时,HAWE 要求经瓶压减压器连接,禁止用适配器把充气装置直接接到气瓶上[3]。
活塞活塞式蓄能器用浮动活塞代替皮囊隔开气体和油液,适合大容积。超日液压称其活塞式容积可做到 0.1~1500 L,并有浮动活塞和弹簧加载两种结构[7];宁波德立夫特列出的 HXQ 活塞式蓄能器有 60 L、315 bar 规格[8]。超日液压活塞式蓄能器缸筒可选碳钢、低温钢和不锈钢,内孔珩磨,密封件按油液和温度选配[7];活塞本体及密封的具体材质按型号向供货方索取。

十项订货数据,各配一个型号实例

下表每项写出出处型号和条件。HYDAC SB690 代表高压囊式,HAWE AC 代表小容积隔膜式,德立夫特 HXQ 和超日 HXQ 代表活塞式;不同结构之间的数值用于了解量级,下单时按所订型号的样本取值。

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参数资料与范围选型含义
公称容积HYDAC SB690:1、2.5、5、10、20、32、50 L 七档,有效气体容积分别为 1、2.5、4.9、9、17、33.5、49.7 L[1];HAWE AC 隔膜式:0.075~3.5 dm³[3];德立夫特活塞式实例 60 L[8]。先由要放出的油量 ΔV 倒推容积,HAWE 给出的经验值为 V0 = 1.5~3 倍 ΔV[3]。计算时用有效气体容积,它与公称容积略有差别[1]。
最大允许工作压力HYDAC SB690:按 PED 为 690 bar[1];HYDAC SB330 通常为 3000 psi,SB600 通常为 5000 psi[2];HAWE AC 隔膜式按型号 100~350 bar[3];德立夫特 HXQ 活塞式公称压力 10、20、31.5 MPa,60 L 实例为 315 bar[8]。取证体系不同,许用工作压力可能与公称压力不同,HYDAC 的表格给的是 PED 下的值[1]。系统溢流阀设定值和压力尖峰都要落在许用压力以内。
预充压力 p0HYDAC 囊式:p0 ≤ 0.9·p1,且 p2 : p0 ≤ 4 : 1,为最大值而非长期载荷,订货时 p0 按 20 ℃ 标注[1]。HAWE 隔膜式经验值:储能约为 p1 的 90%,吸收脉动约为 p2 的 60%;各型号最大预充压力 65~200 bar,例如 AC 1402 为 130 bar[3]。预充压力随系统压力而定,没有通用的固定数值。按 p1、p2 和用途算出 p0,再用型号的最大预充压力和压力比上限去比对;HAWE 部分型号压力比可到 8 : 1[3]。
工作温度HYDAC SB690 标准为 -10~+80 ℃[1];HAWE AC 油温:NBR 隔膜 -10~+80 ℃,ECO 隔膜 -35~+80 ℃[3];HYDAC 美国样本标准设计最高 200 °F(约 93 ℃)[2]。整机的许用温度同时受金属壳体和皮囊材料限制,HYDAC 强调弹性体的温度范围只代表材料本身[1]。低温地区还要考虑快速放油时的气体降温。
最大放油流量HYDAC SB330 立式安装推荐最大放油流量:1 L 为 60 gpm(约 227 L/min),4 L、6 L 为 160 gpm(约 606 L/min),10~54 L 为 240 gpm(约 908 L/min);另有 396 gpm 的改进流量型和 480 gpm 的高流量型[2]。流量由油口通径和油阀结构决定;HYDAC 指出卧装或斜装会降低有效容积和最大许用流量[1]。应急供油、快速合模等短时大流量工况,要把所需流量和时间一起交给供货方。
油口与气口规格HYDAC SB690:油口 1/2" BSP(ISO 228)或 1/2" NPTF[1];HYDAC SB330 10~54 L:SAE 1 7/8-12 UN、2" NPTF/BSPP 或 SAE 2" 法兰[2];HAWE AC:G 1/4 A~G 3/4 A 及 M22x1.5 内螺纹等[3]。螺纹标准写全(BSPP、NPTF、SAE、公制),并说明是内螺纹还是外螺纹。HAWE 提醒强振动场合要防止蓄能器自行松脱[3]。
壳体材料与防护HYDAC SB690:铬钼钢无缝壳体,可选内壁化学镀镍、塑料涂层和海上用环氧外涂层[1];HYDAC SB140:316 不锈钢[2];超日活塞式:碳钢、低温钢、不锈钢[7]。按介质腐蚀性和环境选涂层、不锈钢或低温钢,牌号以型号代码和材质证明为准。
皮囊 / 隔膜材料HYDAC 材料温度范围:NBR -15~+80 ℃(另有 -50~+50 ℃ 和 -30~+80 ℃ 两种低温级),ECO -30~+120 ℃,IIR -50~+100 ℃,FKM -10~+150 ℃[1];HAWE AC 为 ECO 或 NBR[3]。按油液选:矿物油(HL、HLP)常用 NBR;IIR 耐 HFD-R 磷酸酯,但不耐矿物油;FKM 耐 HFD 和燃油,但不耐 Skydrol、HyJet IV 和蒸汽[1]。
重量HYDAC SB690:1 L 为 8.5 kg,10 L 为 54 kg,50 L 为 260 kg[1];HYDAC SB330 10 L 为 39 kg[2];HAWE AC:0.8 kg(AC 0725)~13.4 kg(AC 3503)[3]。同容积下压力等级越高壳体越重,据此选卡箍和支架;HYDAC 推荐用配套安装件减少振动损坏[2]。
压力容器认证HYDAC 型号代码中 U 表示欧盟承压设备指令(PED),中国为 A9,美国为 S,安装国须在订货时写明[1];HAWE AC 1402 及以上规格带 CE 标记和符合性声明[3]。认证跟着使用地走:出口欧盟按 PED 的容积和压力门槛判断是否需要 CE,国内使用按特种设备法规和 GB/T 20663 办理。详见下文压力容器身份一节。

囊式、隔膜式、活塞式:容积和响应差别最大

三种结构的差别首先在容积档位和分隔元件的惯性。下表各取一个有公开资料的系列,说明它们通常落在哪个区间。

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结构资料中的型号与数据常见用途
囊式(皮囊式)HYDAC SB690:1~50 L,690 bar(PED),铬钼钢无缝壳体,皮囊可单独更换[1];HYDAC SB330/SB600:1~54 L,通常 3000/5000 psi[2]储能、吸收冲击、稳压和补偿泄漏,HYDAC 称其在较大规格下仍有很快的冲击响应[2]
隔膜式HAWE AC:0.075~3.5 dm³,100~350 bar,焊接壳体,可直接拧在螺纹接头上[3]机床、夹紧系统、试验台等小流量场合[3]
活塞式德立夫特 HXQ:10/20/31.5 MPa,60 L、315 bar 实例,螺纹或法兰连接,可用于液压油、乳化液、水-乙二醇[8];超日:0.1~1500 L[7]大容积储能、液压站,超日称适合冶金和工程机械[7]

先定 p1、p2,再算 p0 和容积

要交给供货方的三个压力是:最低工作压力 p1、最高工作压力 p2 和预充压力 p0。HYDAC 对囊式蓄能器的限值是 p0 ≤ 0.9·p1、p2 : p0 ≤ 4 : 1,并说明可承受的压力比还受几何形状、温度、油液、流量和气体损失影响[1]。HAWE 给出的容积公式为 V0 = ΔV ÷ [(p0/p1)^(1/n) − (p0/p2)^(1/n)][3]。

下面用一组整数做演示,按理想气体估算:10 L 囊式蓄能器,p0 = 90 bar,p1 = 100 bar,p2 = 200 bar。它满足 HYDAC 的两项限值:90 ≤ 0.9×100,200 : 90 ≈ 2.2 : 1[1]。代入 HAWE 公式[3],结果如下表。实际选型以厂家计算为准,HYDAC 用其 ASP 模拟软件计算放油时的气体温度[1]。

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工况多方指数 n10 L 可放出的油量 ΔV
慢速充放(补偿泄漏、保压)1(等温)10 × (0.9 − 0.45) = 4.5 L
快速充放(应急供油、吸收冲击)1.4(绝热)约 3.6 L
温度影响—20 ℃ 充 90 bar,40 ℃ 时约 96 bar,-10 ℃ 时约 81 bar[3]

皮囊材料跟着油液和温度走

皮囊或隔膜是蓄能器里最先老化的零件,材料选错会出现溶胀、硬化或低温开裂。HYDAC 的表格把材料、温度范围和耐受介质放在一起[1],美国样本还列出低温级 LT-NBR(-20~180 °F)和超低温级 ELT-NBR(-50~220 °F),并提醒以油液厂商的建议为准[2]。

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材料温度范围(HYDAC)耐受的介质举例需避开的介质举例
NBR 丁腈橡胶-15~+80 ℃矿物油 HL、HLP,HFA/HFB/HFC,合成酯 HEES,水、海水芳烃、HFD-S、胺和酮、HFD-R、燃油
ECO 氯醚橡胶-30~+120 ℃矿物油,HFB,HEES,水、海水HFA、HFC、HFD-R、燃油等
IIR 丁基橡胶-50~+100 ℃HFD-R 磷酸酯,HFC,水矿物油和矿物脂、HEES、燃油
FKM 氟橡胶-10~+150 ℃矿物油,HFD,HEES,燃油,芳烃,无机酸胺和酮、氨、Skydrol 与 HyJet IV、蒸汽

安装位置、安全阀块和充氮

安装方向:HYDAC 囊式蓄能器可立装、卧装或斜装,立装和斜装时油阀必须朝下;储能和容积补偿宜立装,吸收脉动和稳压可在水平到竖直之间任选[1]。卧装或斜装会减少有效容积和许用流量[1]。

安全阀块:HAWE 要求在蓄能器与系统之间装截止阀、卸荷阀和安全阀,最简单的做法是用一个集成这些功能的安全阀块;安全阀应把瞬时超压限制在最高允许压力的 10% 以内,蓄能器附近要挂“拆卸前须先卸压”的警示牌[3]。

充气与检修:维修前先把液体侧压力放到零[3]。HAWE 明确禁止对蓄能器进行机械加工、焊接或钎焊,只能使用原厂备件[3]。长期存放时,HAWE 建议把预充压力降到 10 bar,以免密封件和分隔元件变形[3]。HYDAC 规定所有作业须由受过培训的人员按使用说明书进行[1]。

压力容器身份:PED、GB/T 20663 和随货文件

欧盟:按 2014/68/EU 第 4 条,盛装第 2 组气体的容器,容积大于 1 L 且 PS×V 大于 50 bar·L、或 PS 大于 1000 bar 时须满足基本安全要求;第 1 组(危险介质)的门槛为 25 bar·L 或 200 bar[4]。按此计算,10 L、330 bar 的蓄能器 PS×V 为 3300 bar·L,在指令范围内;HAWE 的 AC 1402 及以上规格带 CE 标记,更小的规格不带[3]。

国内:GB/T 20663-2026《蓄能压力容器》于 2026 年 1 月 28 日发布、8 月 1 日实施,代替 2017 版,内容覆盖材料、设计、制造、检验、标志和随机文件,并新增疲劳评定和蓄能器安全使用附录[5]。2026 年 8 月以后的新订单,可以请供货方写明按哪一版标准设计制造。

询价时一并索取:型号代码和尺寸图;最大允许工作压力、设计温度和所依据的标准或指令;出厂预充压力及对应温度;有效气体容积;皮囊或隔膜材料及适用油液;壳体材质证明和耐压试验记录;PED 符合性声明或国内压力容器产品质量证明;使用说明书、备件清单(皮囊组件、密封包、油阀组件)以及安全阀块和卡箍的配套方案。HYDAC 还要求订货时写明安装国家,以便随货提供对应的检验证书[1]。

关联的应用系统与部件

以下入口来自产品关系,用于继续查阅;具体机型的装配和兼容性仍需对应型号资料。

应用系统

资料来源与适用范围

核对日期:2026-10-17。型号数据取自 HYDAC、HAWE 两家原厂样本和三家国内供货方产品页,法规门槛取自承压设备指令原文,国标信息取自标准信息页,均于 2026-10-17 打开。容积计算表是按 HAWE 公式做的演示,数值仅说明方法。

  1. HYDAC 高压囊式蓄能器 SB690 样本(EN 3.203.9/05.24)第 47~54 页:原理、结构、壳体与涂层、弹性体温度和耐介质表、安装位置、氮气纯度、证书代码、型号代码、p0 限值、尺寸重量与备件号。
  2. HYDAC USA 囊式蓄能器 SB 系列样本(PN#02068195)B1~B8 页:油口提升阀、弹性体选项、应用行业、型号代码、SB330/SB600 尺寸重量与最大放油流量、SB140 不锈钢系列。
  3. HAWE AC 型隔膜式蓄能器产品文档 D 7969(06-2022,中文版)第 4~10 页型号、压力、预充压力、接口、温度、隔膜材料和重量;第 31~38 页 PED、安全阀块、充气存放、预充经验值、温度换算和容积公式。
  4. Directive 2014/68/EU(承压设备指令)第 4 条,legislation.gov.uk第 4 条第 1 款 (a) 容器适用门槛和第 3 款门槛以下设备的要求;用于证书一节和 FAQ。
  5. GB/T 20663-2026《蓄能压力容器》标准信息页(chinesestandard.net)发布与实施日期、代替 2017 版、附录 A~I 目录和主要技术变化;另读 chinastandards.org 前 5 页预览(定义、介质、起草单位)。
  6. 宁波超日液压 囊式蓄能器产品页NXQ 国标系列、ASME 与 PED 版本、3000~5000 psi、可单换皮囊;用于厂家信息。
  7. 宁波超日液压 活塞式蓄能器产品页HXQ 系列、0.1~1500 L、缸筒材料、浮动活塞与弹簧加载结构、与囊式的选择建议。
  8. 宁波德立夫特液压 60 L 315 bar 活塞式蓄能器产品页HXQ 型号、60 L、315 bar、公称压力系列、连接方式、适用介质。
  9. 江苏德恩普 底部装入式囊式蓄能器产品页防喷器控制用囊式蓄能器,3000/5000 psi,零件清单与备件。

蓄能器相关厂家

比较厂家官网列出的产品系列,在本页查看资料、准备采购需求。

3 家 · 产品来源可查

Ningbo Chaori Hydraulic

浙江 · 宁波

宁波超日液压生产囊式、活塞式和隔膜式蓄能器,以及蓄能器站、充氮车、安全阀块和卡箍支架;囊式有符合国标的 NXQ 系列和 ASME、PED 版本,活塞式为 HXQ 系列。超日也是 GB/T 20663-2026 的起草单位之一。

查看产品资料依据
官网产品分类
宁波超日液压 · NXQ 囊式与 HXQ 活塞式蓄能器
资料核查日期
2026-10-17

Ningbo Drift Hydraulic Co., Ltd.

宁波德立夫特液压官网列出活塞式、囊式、隔膜式蓄能器和高压气瓶;HXQ 活塞式蓄能器公称压力 10、20、31.5 MPa,可选螺纹或法兰连接,产品页实例为 60 L、315 bar。

查看产品资料依据
官网产品分类
宁波德立夫特 · HXQ 活塞式蓄能器
资料核查日期
2026-10-17

Jiangsu Deenpu Petrochemical Machinery Co., Ltd.

江苏德恩普石化机械在防喷器控制系统产品线下供应底部装入式和顶部装入式囊式蓄能器,额定 3000 psi 和 5000 psi,另有蓄能器瓶组、充气检测组件和密封备件包。

查看产品资料依据
官网产品分类
德恩普 · 防喷器控制用囊式蓄能器
资料核查日期
2026-10-17

采购需求由 CNFX 接收处理。厂家认领标识与产品资料来源分别展示;具体型号、供货及交期以双方确认为准。

常见问题

蓄能器充气压力一般充多少?

按系统压力算。HYDAC 囊式蓄能器要求预充压力不超过最低工作压力的 0.9 倍,最高工作压力与预充压力之比不超过 4 比 1;HAWE 隔膜式的经验值是储能约取最低工作压力的 90%,吸收脉动约取最高工作压力的 60%。订货时预充压力按 20 ℃ 标注。

皮囊坏了,可以只换皮囊吗?

囊式蓄能器可以。HYDAC SB690 按容积列出皮囊组件、密封包、修理包和油阀组件的订货号,订皮囊组件时要写明壳体小口直径;壳体本身不作为备件供应。换皮囊前要先放尽油侧压力和氮气。

囊式和活塞式蓄能器怎么选?

看容积和响应。囊式规格多、响应快,适合吸收冲击和脉动;活塞式能做到很大容积,适合大流量储能。超日液压的产品页也是这样区分的:吸收振动选囊式,大容积和超高压选活塞式。

蓄能器可以横着装吗?

HYDAC 囊式蓄能器可以卧装,但卧装或斜装会减少有效容积和最大许用流量;用于储能和容积补偿时宜立装,油阀朝下。HAWE AC 隔膜式可立装或卧装。

出口到欧洲的蓄能器都要 CE 标记吗?

按承压设备指令 2014/68/EU 的门槛判断。盛装第 2 组气体、容积大于 1 L 且压力与容积乘积大于 50 bar·L 时进入指令范围;低于门槛的按成员国良好工程实践制造,按该指令不加 CE 标记。HAWE 隔膜式从 AC 1402 起带 CE 标记。

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