(1)问题的提出

    长期以来，高档普（炮）采工作面的液压系统经常由于采煤面内多把注液枪的同时使用，出现供液不足，单体支柱初撑力不能一次性达到要求，对顶板管理造成一定的不安全因素；或因液压泵的安全阀不灵敏，造成压力偶尔过高而爆裂液压油管的现象，影响工作面的正常生产。另外由手多把注液枪的同时出液，液压泵不能及时提供相等压力的液压油，高压钢管内的压力忽高忽低，造成高压钢管频繁的剧烈振动，产生高频噪声，使人烦躁，影响职工身心健康，同时又经常损坏钢管接头的O形密封圈，造成系统漏液，既浪费了材料，又影响了工作面的正常生产，给煤矿的经济效益造成了较大的损失。因此，为采煤工作面提供一个稳定的液压系统，是煤矿安全生产、提高经济效益的要求。

(2)新型囊式蓄能器的特点及用途

    新型囊式蓄能器与其他形式蓄能器比较，具有油气隔离、反应灵敏、尺寸小、重量轻、无污染、无公害、运搬方便、易于安装等特点。在液压系统中起储存能量、稳定压力、降低液压泵功耗、补偿漏损、吸收冲击力和脉动压力等多种作用。

(3)新型囊式蓄能器的结构

    新型囊式蓄能器由壳体、胶囊、充液室、充气阀、进出液阀等零部件组成，其结构如图I所示。

    ①规格参数煤矿一般选用：设计压力31.5MPa；壳体直径0.3m左右；容积30L左右。

    ②工作原理囊式蓄能器由胶囊、壳体将蓄能器分为气、液两个腔室，胶囊内充氮气(预充压力必须达10～12MPa)，胶囊与壳体组成的腔室充液压油（一般使用正常的乳化液）。当液压油进入蓄能器壳体时(液压泵压力一般为18MPa)，胶囊内气体体积随着压力的增加而减少（气囊内的压力随体积的减小而越来越大≯直到与液压油压力相等），从而使液压油储存起来。若液压系统压力降低，需增加液压油时，则蓄能器在气囊内气体膨胀压力推动下，将乳化油排出给以补充，以达到稳压、补漏的作用，当液压系统压力增加时，高压油又进入充液室，从而始终保持气囊内外的压力平衡。

    ③蓄能器的安装和连接蓄能器一般安装在液压泵水箱的上方，通过高压软管连接到主高压钢管，从而起蓄能、稳压、吸收脉动、减振、消除噪声等作用。新型蓄能器与管路的连接示意如图J所示。

(4)使用效果

    ①消除了噪声，高压钢管的剧烈振动消失了。以前凡高压钢管通过处，只要工作面一使用油枪，钢管振动敲打定型棚发出的“啪、啪”声将会不绝于耳，惹人心烦，无法进行正常工作和通话，职工无法集中精力专心工作。现在这一恼人现象没有了。

    ②高压钢管接头的O形密封圈极少有损坏。以往因高压钢管的剧烈振动，造成了钢管接头的O形密封圈经常损坏，每班都要换5次以上。现在这种现象消失了，确保了系统的完好，减少了能量的损失，工时利用率大幅度提高，经济效益也提高了。

    ③能量补充较快，液压系统的压力比较平稳。当工作面几把油枪同时使用时，液压泵的供液一时无法满足需要，主管道的压力突然降低，工作面得不到高压，支柱初撑力得不到保证。这时蓄能器内的高压油由于气囊内的高压膨胀作用，将充液室内的高压乳化油立即挤向主高压油管进行补充，从而对主系统的高压进行能量补充，确保了整个系统压力的稳定（当泵站供液压力提高后，又自动向蓄能器充液室内补充高压乳化油，直到与主系统的压力平衡）。现在即使有几把油枪同时使用，输入到工作面的压力也能保证单体支柱的初撑力达12MPa左右。

    ④蓄能器容积越大，稳压、减振效果越好。

(5)检查和维护

    蓄能器投入运行后，应定期对胶囊内的充气压力进行检查，发现有漏损应及时补充气体，漏损严重时应查明原因（胶囊损坏、充气阀密封不严或充气阀座密封不严等），及时修复或更换。

(6)经济效益

    ①每天节约O形密封圈至少10个。

    ②每换一次密封圈，从查找到换好至少需10min，若每天换10次，这些时间用于出煤，按每天出煤50t计算，全年将多出煤1.8万吨。

    ③单体支柱初撑力得到了保证，这对工作面的顶板管理、安全管理都是无法估量的经济效益。