TECHNISCHE HANDLEIDING · ACCUMULATORCIRCUITS · HYDRAULISCHE HEFCILINDERS
Hydraulische accumulator
en hefcilindercircuits
Energieopslag · Snelle respons · Rijcontrole
Een hydraulische accumulator in combinatie met een hefcilinder biedt mogelijkheden die een systeem met alleen een pomp niet kan bieden: een onmiddellijke piekdebiet die meerdere malen hoger is dan het nominale vermogen van de pomp, het vasthouden van een last onder druk zonder dat de pomp draait, schokdemping in de ophangingscilinders van mobiele apparatuur en gecontroleerde nooddaalbewegingen bij stroomuitval. De combinatie van accumulator en hefcilinder wordt gebruikt in toepassingen variërend van stabilisatie van offshoreplatforms tot geautomatiseerde persbelading en de besturing van de rijhoogte van hoogwerkers – overal waar de pomp niet snel genoeg kan reageren of niet continu hoeft te draaien. Deze handleiding behandelt de belangrijkste configuraties van accumulator-hefcilindersystemen, dimensioneringsmethoden en veiligheidseisen.
Snelle reactie
Rijcontrole
LIFTCILINDERS · ACCUMULATORCIRCUITTECHNIEK · JULI 2026
REFERENTIE · BELANGRIJKSTE PARAMETERS VAN HET CILINDERCIRCUIT VAN DE ACCUMUTOR
PIEKSTROOMVERHOGING
3–10× pomp
Een accumulator kan tijdens kortstondige piekbelastingen van de hefcilinder een debiet leveren dat 3 tot 10 keer zo hoog is als het nominale debiet van de pomp.
VOORLAADVERHOUDING
0,6–0,9 × P1
De voordruk van stikstof wordt ingesteld op 60–90 TP3T van de minimale werkdruk van de hefcilinder — het standaard uitgangspunt voor dimensionering.
VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT
PED 2014/68/EU
Richtlijn drukvaten — alle accumulatoren met een druk hoger dan 0,5 bar·liter moeten voldoen aan de PED-classificatie en een CE-markering dragen in de EU.
INSPECTIE-INTERVAL
Om de 2 jaar
In de meeste rechtsgebieden is een formele inspectie van accumulatoren boven de PED-drempel elke 2 jaar verplicht — waarbij de toestand vóór het laden en de staat van de reservoir worden gecontroleerd.
SECTIE 01
Soorten accu's en hun werkingsprincipes
Alle hydraulische accumulatoren slaan energie op door een gaslading (stikstof) samen te persen door olie te verdringen. De drie typen verschillen in het scheidingselement tussen gas en olie:
BLADDERACCUMULATOR
Een flexibele rubberen blaas scheidt de gas- en olievulling in een drukvat. Dit is het meest voorkomende type voor hefcilindercircuits – snelle respons dankzij de lage inertie van de blaas, geschikt voor pulsdemping, piekdebietregeling en rijcomfortregeling. Verkrijgbaar in volumes van 1 tot 500 liter. Het blaasmateriaal moet compatibel zijn met de hydraulische olie – NBR voor minerale olie, EPDM voor HFA/HFC-vloeistoffen. Levensduur van de blaas: 3 tot 10 jaar, afhankelijk van de gebruikscyclus en vervuiling.
ZUIGERACCUMULATOR
Een vrij zwevende zuiger met afdichtingen scheidt gas en olie. Deze is beter geschikt voor grote volumes (10–1000+ liter), hoge debieten en vervuilde olieomgevingen waar het risico bestaat dat de blaas door de inlaatklep wordt geperst. De dynamische respons is trager dan bij het blaastype vanwege de traagheid van de zuiger. Deze wordt gebruikt voor het laten zakken van reservoirs in noodsituaties, grote persbuffersystemen en stabilisatie-liftcilindersystemen op offshoreplatforms.
MEMBRAANACCUMULATOR
Een flexibel membraan dat over het vat is aangebracht, scheidt gas en olie. Compact, laag volume (0,1–10 liter), zeer snelle respons en onderhoudsvrij – geen vervangbare blaas. Gebruikt voor kleine hefcilindercircuits die pulsdemping, lekcompensatie of zeer kleine noodvolumes vereisen. Niet geschikt voor hoge debieten of grote volumebehoeften.
SECTIE 02
Piekdebiet en energieopslag voor liftcilindercircuits
De meest voorkomende reden om een accumulator aan een hefcilindercircuit toe te voegen, is om te voorzien in een kortdurende piekvraag naar debiet die het nominale vermogen van de pomp overschrijdt. Hierdoor kan een kleinere, goedkopere pomp worden gebruikt, terwijl toch de vereiste cyclustijd wordt behaald. Deze configuratie wordt een pomp-accumulatorcircuit genoemd.
OPLADEN
FASE
Tussen de vraagcycli van de hefcilinders laadt de pomp de accumulator op van minimale druk (P1) tot maximale druk (P2). De pomp draait op zijn nominale debiet; een kleine pomp kan de accumulator volledig opladen in het interval tussen de cycli. Het opgeslagen olievolume vertegenwoordigt de energie die beschikbaar is voor de volgende vraag van de hefcilinder. Om de hefcilinder voldoende te kunnen ondersteunen, moet het interval tussen de cycli lang genoeg zijn zodat de pomp de accumulator volledig kan opladen vóór de volgende vraag.
VRAAG
FASE
Wanneer de hefcilinder een debiet nodig heeft, ontlaadt de accumulator met een snelheid die alleen wordt beperkt door de weerstand van de klep en de leidingen — potentieel 5 tot 10 keer het nominale vermogen van de pomp gedurende de eerste seconden van de ontlading. De pomp levert tegelijkertijd ook debiet, maar de accumulator draagt het grootste deel bij aan de piekvraag. Naarmate de accumulatordruk daalt van P2 naar P1, neemt de ontladingssnelheid af en neemt de bijdrage van de pomp toe. De hefcilinder ontvangt een afnemende druktoevoer naarmate de accumulator leeg raakt.
DRUK
BEPERKING
De afnemende druk tijdens de ontlading van de accumulator betekent dat de hefcilinder minder kracht ontvangt naarmate de slag vordert – een cruciale factor voor toepassingen waarbij de volledige kracht gedurende de hele slag moet worden gehandhaafd. Als een constante kracht vereist is, moet het drukbereik P2/P1 van de accumulator zo worden ingesteld dat de minimale druk P1 nog steeds hoger is dan de minimale druk die de hefcilinder nodig heeft om zijn slag onder volledige belasting te voltooien. Een brede P2/P1-verhouding levert meer bruikbare energie op, maar een grotere drukvariatie; een smalle verhouding levert een constantere kracht op, maar minder opgeslagen energie.
Bij hefcilindersystemen waarbij een accumulator wordt toegevoegd aan een bestaand systeem met alleen een pomp, dient u te controleren of de overdrukventiel van de bestaande pomp hoger is ingesteld dan de maximale laaddruk P2 van de accumulator. Anders zal de pomp het overdrukventiel openen voordat de accumulator volledig is opgeladen. hefcilinder Het productassortiment omvat configuraties met hogedrukpoorten die geschikt zijn voor directe aansluiting op de accumulatorleiding.
SECTIE 03
Rijregeling — Hefcilinders voor de ophanging van mobiele apparatuur
Rijregeling is het toepassen van een accumulator op een hefcilinder van mobiele apparatuur – meestal een cilinder van een giek of kraanarm – om de beweging van de giek te dempen tijdens wegtransport of rijden op ruw terrein met hoge snelheid. Zonder rijregeling wordt elke hobbel in de weg direct via de stijve hydraulische oliekolom in de hefcilinder doorgegeven aan de giekconstructie en het machineframe.
CIRCUITONTWERP
Een magneetventiel verbindt de accumulator met de aansluiting aan het uiteinde van de giekcilinder tijdens het rijden. Het ventiel wordt geopend door de bestuurder of automatisch wanneer de rijsnelheid boven een bepaalde drempelwaarde komt. De giek kan nu een klein beetje bewegen – de stikstof in de accumulator wordt samengedrukt wanneer de giek omhoog veert (de hefcilinder schuift uit onder invloed van de traagheid) en zet uit wanneer de giek terugvalt. Een terugslagklep voorkomt dat de giek te ver naar beneden zakt; een overdrukventiel voorkomt dat de giek te ver omhoog komt.
ACCUMULATORDIAMETER
De veerbelaste accumulator moet zo gedimensioneerd zijn dat het gewenste bereik van de giekbeweging (doorgaans ±50–100 mm verticaal) overeenkomt met een drukverandering van 10–30% van de nominale werkdruk van de hefcilinder. Een te kleine accumulator resulteert in een zeer stijve veer (kleine volumeverandering bij grote drukverandering) – de veerbelaste werking is dan minimaal. Een te grote accumulator resulteert in een te slappe veer – de giek veert dan bij elke hobbel over de volledige bewegingsafstand.
MACHINES DIE GEBRUIK MAKEN VAN RIJCONTROLE
Voorladerkranen, hefcilinders van verreikers, ophangingen van landbouwsproeibomen en hefcilinders van steunpoten van hoogwerkers voor ruw terrein maken allemaal gebruik van rijregelingsaccumulatoren. De rijregelingsfunctie wordt automatisch uitgeschakeld wanneer de machine overschakelt van de rijmodus naar de werkmodus, waardoor de positie van de hefcilinder tijdens hefwerkzaamheden volledig hydraulisch kan worden geregeld.
SECTIE 04
Nooddaalmechanisme — Accu als back-up bij stroomuitval
Een accumulator voor nooddaalbewegingen slaat voldoende energie op om een omhooggeheven hefplatform naar een veilige positie te laten zakken wanneer de primaire hydraulische stroom uitvalt. Deze functie is vereist voor hoogwerkers (AWP's), docklevellers en industriële schaarhefbruggen volgens EN 280 en EN 1570, waar een alternatieve, veilige daalmethode moet bestaan die onafhankelijk is van de primaire stroombron.
CIRCUIT
VEREISTE
De accumulator moet te allen tijde op de minimaal vereiste druk blijven wanneer het platform omhoog is, zelfs als de pompmotor urenlang uitgeschakeld is geweest. De accumulator is via een magneetventiel met de hefcilinder verbonden. Dit ventiel opent alleen bij een noodbevel tot daling (handmatige drukknop of automatische stroomuitvaldetectie). De doorstroming moet worden geregeld met een debietregelklep om een gecontroleerde daalsnelheid te bereiken. Ongecontroleerde ontlading van de accumulator naar de retourleiding van de hefcilinder zou leiden tot een ongecontroleerde daalsnelheid van het platform.
VOLUME
VEREIST
De accumulator moet voldoende olie leveren om de hefcilinder van zijn maximale hoogte naar vloerniveau te laten zakken. Dit volume is gelijk aan het oppervlak van de cilinderkop vermenigvuldigd met de maximale slag: V_cilinder = A × slag. Voor een hefcilinder met een boring van 100 mm en een slag van 1200 mm: V_cilinder = (π/4 × 0,1²) × 1,2 = 9,4 liter. De accumulator moet ten minste dit olievolume leveren en tegelijkertijd een druk handhaven die hoger is dan het minimum dat nodig is om de debietregelklep te openen tijdens de hele afdaling. Dit vereist een totaal accumulatorvolume van doorgaans 2 tot 3 keer het benodigde olievolume om gasexpansie en drukbehoud mogelijk te maken.
MONITORING
VEREISTE
EN 280 vereist een drukschakelaar op de noodaccumulator met een visueel of akoestisch alarm in de bedieningscabine wanneer de accumulatordruk onder het minimum daalt dat nodig is voor een volledige nooddaalbeweging. Dit zorgt ervoor dat de machinist weet dat de nooddaalfunctie niet werkt voordat zich een situatie voordoet waarin deze nodig is. De accumulatordruk moet bij elke platforminspectie worden gecontroleerd en bevestigd dat deze boven het minimum ligt. Een lage accumulatordruk is een veiligheidsafwijking die moet worden verholpen voordat de machine in gebruik wordt genomen.
SECTIE 05
Berekening van de accugrootte — Uitgewerkt voorbeeld
Een standaard berekening voor de dimensionering van een blaasaccumulator voor een hefcilinder met piekdebiet doorloopt vijf stappen. Het onderstaande voorbeeld dimensioneert een accumulator die 8 liter olie in 3 seconden levert aan een hefcilinder die werkt met een systeemdruk tussen 160 en 200 bar:
UITGEWERKT VOORBEELD — 8 LITER TOEVOER, P1 = 160 bar, P2 = 200 bar, P0 = 140 bar (voordruk)
①
Vereist bruikbaar olievolume: ΔV = 8 liter
②
Gaswetfactor (adiabatisch, n = 1,4): Verhouding = (P2/P1)^(1/1,4) = (200/160)^0,714 = 1,25^0,714 = 1,175
③
Gasvolume bij P1 (minimale werkdruk): V_gas_P1 = ΔV / (1 − 1/Verhouding) = 8 / (1 − 1/1,175) = 8 / 0,149 = 53,7 liter
④
Totale accucapaciteit na voorladen: V_totaal = V_gas_P1 × (P1/P0)^(1/n) = 53,7 × (160/140)^(1/1,4) = 53,7 × 1,143^0,714 = 53,7 × 1,101 = 59,1 liter → Selecteer een accu van 60 liter.
⑤
Verificatie: Bij P2 = 200 bar is het gasvolume = 60 × (140/200)^(1/1,4) = 60 × 0,7^0,714 = 60 × 0,744 = 44,6 liter. Bruikbare olie = 60 − (60 × (140/160)^0,714) = 60 − 53,7 = 6,3 liter. Pas aan naar een accu van 65 liter voor een volledige marge van 8 liter: V_totaal ≈ 65 liter. GESELECTEERD: 65-liter blaasaccumulator, P0 = 140 bar, P2 = 200 bar max.
Voor hefcilindersystemen waarbij ondersteuning bij de dimensionering van de accumulator nodig is, kunnen onze engineers het juiste accumulatorvolume, de voordruk en de aansluitspecificaties berekenen. industriële machinebouw hydraulische cilinder Het assortiment omvat hefcilinders met hogedruk-eindpoorten en accumulator-aansluitfittingen voor directe accumulatorintegratie.
SECTIE 06
Veiligheids-, inspectie- en wettelijke vereisten
Hydraulische accumulatoren worden geclassificeerd als drukvaten volgens de EU-richtlijn inzake drukvaten (PED 2014/68/EU) en gelijkwaardige nationale regelgeving wereldwijd. Elk hefcilindersysteem met accumulator moet voldoen aan de toepasselijke regelgeving voor drukvaten met betrekking tot ontwerp, certificering en periodieke inspectie.
PED-MARKERING
Elke accumulator met een druk-volumeproduct (bar × liter) van meer dan 50 moet een CE-markering dragen volgens PED 2014/68/EU. Een accumulator van 10 liter bij 200 bar heeft een PV-product van 2000 – ruim boven de drempelwaarde. De CE-markering moet vergezeld gaan van een conformiteitsverklaring en het technisch dossier met daarin de ontwerpberekening, materiaalcertificaten en testresultaten. Accumulatoren zonder CE-markering mogen wettelijk niet worden geïnstalleerd in machines van EU-lidstaten.
AFVOERKLEP
Elke accumulator in een hefcilindercircuit moet zijn uitgerust met een handmatige of automatische ontluchtingsklep (dumpklep) waarmee de oliezijde volledig kan worden ontlucht voordat er onderhoudswerkzaamheden aan het circuit worden uitgevoerd. Het vergeten om de accumulator te ontluchten voordat een circuit met een accumulator wordt geopend, is een van de meest voorkomende oorzaken van ernstig letsel aan hydraulische systemen. De accumulator slaat namelijk voldoende energie op om fittingen en olie met dodelijke snelheid uit te stoten als een aansluiting onder druk wordt geopend.
JAARLIJKSE CONTROLE
De voordruk moet jaarlijks worden gecontroleerd met een stikstofvulset, waarbij de oliezijde volledig drukloos is gemaakt. De voordruk moet binnen ±2 bar van de opgegeven waarde liggen. Een voordruk die met meer dan 5 bar is gedaald, duidt op lekkage van de blaas of het gasventiel. De accumulator moet worden verwijderd voor inspectie en hervulling voordat het hefcilindercircuit weer in gebruik wordt genomen. Gebruik nooit lucht of zuurstof als vervanging voor stikstof; zuurstof in contact met minerale olie onder hoge druk vormt een explosiegevaar.
2-JAARLIJKSE INSPECTIE
De meeste EU-lidstaten en de Britse regelgeving vereisen een formele inspectie van accumulatoren boven de PED-drempel door een bevoegde persoon, die elke twee jaar plaatsvindt. De inspectie omvat: controle van de voorlading, de staat van de blaas (de kleur en het uiterlijk van de olie aan de stikstofzijde van de gasafsluiter duiden op een defect aan de blaas), de staat van de buitenkant van het reservoir (corrosie, stootschade, coating) en de staat van de poorten en kleppen. Het inspectierapport moet worden bewaard bij de documentatie van de machine.
TECHNISCHE FAQ
Vragen over accumulatorschakelingen
Vraag 01
De accumulator in ons hefcilindercircuit moet vervangen worden. Kunnen we een grotere accumulator plaatsen om de piekdebietprestaties te verbeteren?
Ja, een grotere accumulator verbetert de piekdebiet door een groter bruikbaar olievolume op te slaan, maar er zijn wel een aantal beperkingen voordat de vervanging zomaar kan worden gemonteerd. Ten eerste is de montage en de leidingaansluiting op de machine mogelijk beperkt tot een bepaalde afmeting; controleer de beschikbare fysieke ruimte. Ten tweede moet de veiligheidsklep van de accumulator (indien aanwezig) mogelijk opnieuw worden gedimensioneerd voor het toegenomen olievolume; een grotere accumulator kan bij een storing meer olie afvoeren, waardoor het potentiële gevaar toeneemt. Ten derde hebben de pomp en motor mogelijk een langere herlaadtijd nodig als het totale volume van de accumulator aanzienlijk toeneemt; controleer of het interval tussen de cycli nog steeds voldoende is om de accu volledig te vullen vóór de volgende vraag naar olie in de hefcilinder. Ten vierde kan de PED-classificatie veranderen; een groter reservoir bij dezelfde druk kan in een hogere PED-categorie vallen, waardoor een andere conformiteitsbeoordeling nodig is. Controleer alle vier de punten voordat u een grotere unit monteert. Als aan de beperkingen is voldaan, is een grotere accumulator een eenvoudige verbetering van de piekdebietprestaties zonder de hefcilinder zelf te hoeven vervangen.
Vraag 02
De accumulator van ons AWP-nooddaalsysteem laat olie zien aan de gaszijde wanneer we de voordruk controleren. Wat betekent dit?
Olie in de gaszijde van een accumulator duidt er ondubbelzinnig op dat het scheidingselement (membraan of blaas) defect is geraakt — de olie en stikstof worden niet langer gescheiden. De accumulator functioneert niet langer als energieopslag en moet onmiddellijk buiten gebruik worden gesteld. Voor een AWP-nooddaalaccumulator betekent dit dat de nooddaalfunctie van de machine niet beschikbaar is — de machine mag niet worden gebruikt met personeel op hoogte totdat de accumulator is vervangen en de nooddaalfunctie is gecontroleerd. Om het membraan te vervangen: laat de oliezijde volledig ontluchten, laat de stikstof via de gasklep ontsnappen, demonteer de accumulator, verwijder en gooi het defecte membraan weg, installeer het nieuwe membraan (zelfde materiaal en formaat als het origineel), monteer de accumulator weer, vul deze opnieuw met stikstof tot de voorgeschreven voordruk en controleer de voordruk voordat u de accumulator weer op het circuit aansluit. Neem altijd een reserve-accumulatormembraan mee voor AWP-nooddaalsystemen wanneer de machine zich op een afgelegen locatie bevindt — het inspectie-interval van 2 jaar garandeert niet dat het membraan tussen de inspecties niet defect raakt, met name bij toepassingen met een hoge gebruiksfrequentie.
Vraag 03
De rijregeling van onze forwarder is geactiveerd, maar de giek stuitert nog steeds hevig over oneffen terrein. Is de accumulator defect?
Sterk stuiteren met actieve rijregeling duidt er meestal op dat de stikstofvoordruk te hoog is opgelopen ten opzichte van de werkdruk van de hefcilinder – de accumulator is te stijf om de giek te laten bewegen. Dit gebeurt wanneer de voordruk correct is ingesteld bij een bepaalde belasting en de machine vervolgens wordt gebruikt met een aanzienlijk lichtere belasting – een lichtere belasting van de hefcilinder bij een lagere werkdruk betekent dat de gasveer van de accumulator te stijf is ten opzichte van de kracht die erop inwerkt. Controleer de voordruk: als deze hoger is dan 90 l/3T van de nominale werkdruk van de hefcilinder bij de huidige belasting, zal de rijregeling niet effectief zijn. Verlaag de voordruk tot 60-70 l/3T van de minimale werkdruk van de hefcilinder bij de lichtste typische belasting. Een andere oorzaak is dat de magneetklep van de rijregeling gedeeltelijk gesloten is – controleer of deze volledig open is wanneer de rijregeling is ingeschakeld door de beweging van de klep te controleren. Controleer ten slotte of de terugslagklep van de accumulator niet vastzit in de gesloten stand, wat zou voorkomen dat de giek uitschuift tijdens de opwaartse stuiterfase en een asymmetrische, eenzijdige beweging zou veroorzaken.
Vraag 04
Kunnen we de bestaande accumulator van de liftcilinder voor meerdere functies gebruiken – zowel voor piektoevoer als voor nooddaaling tegelijkertijd?
Technisch gezien wel, maar het vereist zorgvuldige dimensionering en circuitontwerp om ervoor te zorgen dat beide functies voldoende energie ontvangen van de gedeelde accu. Het grootste risico van het delen van de accu is dat een piek in de vraag naar debiet de accu geheel of gedeeltelijk ontlaadt, waardoor er onvoldoende druk en volume overblijft voor een daaropvolgende nooddaalactie. Om veilig te kunnen delen, moet de accu gedimensioneerd worden voor de som van beide vereisten – niet voor de grootste van de twee. Bovendien moet het circuit een minimale drukschakelaar bevatten die voorkomt dat de piekstroomfunctie de accu ontlaadt tot onder de minimale nooddaaldruk: wanneer de druk daalt tot het noodminimum, blokkeert een prioriteitsklep het piekstroomcircuit en reserveert de resterende energie uitsluitend voor nooddaalacties. Dit prioriteitscircuitontwerp is complexer dan afzonderlijke, dedicated accumulatoren en introduceert een extra single point of failure in de prioriteitsklep. Voor personentransportplatformen waar de nooddaalfunctie veiligheidskritisch is, is de meest betrouwbare en geprefereerde aanpak het gebruik van een dedicated accumulator die uitsluitend is gedimensioneerd voor nooddaalacties, die wordt opgeladen door het hoofdsysteem en is geïsoleerd van alle andere verbruikers. De piekvraag naar debiet wordt vervolgens opgevangen door een aparte accumulator in het circuit van de hefcilinder, zonder dat dit de veiligheidsfunctie in gevaar brengt.
ONTWERP VAN HET CILINDERCIRCUIT VAN DE ACCUMULATORLIFT
Heeft u accumulatorintegratie nodig voor uw hefcilindercircuit?
Onze ingenieurs dimensioneren de accumulator, selecteren de voordruk en specificeren de circuitklepconfiguratie voor piekdebiet-, rijcomfort- of nooddaaltoepassingen — in combinatie met de juiste hefcilinder Poortconfiguratie voor directe accumulatoraansluiting.
Redacteur: Cxm
