Гідравлічні двигуни і гідронасоси за принципом роботи взаємні. Коли рідина подається в гідравлічний насос, його вал видає швидкість і крутний момент, які перетворюються на гідравлічний двигун.
1. Спочатку знайте фактичну швидкість потоку гідравлічного двигуна, а потім обчисліть об’ємний ККД гідравлічного двигуна, який є відношенням теоретичної витрати до фактичної вхідної витрати;
2. Швидкість гідравлічного двигуна дорівнює відношенню між теоретичним вхідним потоком і робочим об’ємом гідравлічного двигуна, який також дорівнює фактичному вхідному потоку, помноженому на об’ємний ККД, а потім поділеному на робочий об’єм;
3. Обчисліть різницю тиску між входом і виходом гідравлічного двигуна, і ви можете отримати її, знаючи тиск на вході та тиск на виході відповідно;
4. Розрахувати теоретичний крутний момент гідронасоса, який пов’язаний з різницею тисків на вході та виході гідромотора та робочим об’ємом;
5. Гідравлічний двигун має механічні втрати в фактичному робочому процесі, тому фактичний вихідний крутний момент повинен бути теоретичним крутним моментом мінус механічний крутний момент;
Основна класифікація та відповідні характеристики плунжерних насосів і плунжерних гідромоторів
Робочі характеристики крокуючого гідравлічного тиску вимагають, щоб гідравлічні компоненти мали високу швидкість, високий робочий тиск, повну зовнішню несучу здатність, низьку вартість життєвого циклу та хорошу адаптацію до навколишнього середовища.
Конструкції ущільнювальних деталей і потокорозподільних пристроїв різних типів, типів і марок гідронасосів і двигунів, що використовуються в сучасних гідростатичних приводах, в основному однорідні, з деякими відмінностями лише в деталях, але механізми перетворення руху часто сильно відрізняються.
Класифікація за рівнем робочого тиску
У сучасній гідротехнічній техніці різні плунжерні насоси використовуються в основному для середнього та високого тиску (насоси легкої та середньої серії, максимальний тиск 20-35 МПа), високого тиску (насоси важкої серії, 40-56 МПа) та надвисокого тиску. (спеціальні насоси, >56MPa) система використовується як елемент передачі енергії. Рівень стресу на роботі є однією з їх класифікаційних ознак.
Відповідно до співвідношення між плунжером і приводним валом у механізмі перетворення руху плунжерний насос і двигун зазвичай поділяються на дві категорії: аксіально-поршневий насос/двигун і радіально-поршневий насос/двигун. Напрямок руху першого плунжера паралельний або перетинається з віссю приводного вала, утворюючи кут не більше 45°, тоді як плунжер останнього рухається по суті перпендикулярно до осі приводного вала.
В аксіально-плунжерному елементі він зазвичай поділяється на два типи: тип перекидної пластини та тип похилого вала відповідно до режиму перетворення руху та форми механізму між плунжером і приводним валом, але методи розподілу потоку подібні. Різноманітність радіально-поршневих насосів відносно проста, в той час як радіально-поршневі двигуни мають різні конструктивні форми, наприклад, їх можна додатково поділити за кількістю дій.
Основна класифікація плунжерних гідронасосів і гідромоторів гідростатичних приводів за механізмами перетворення руху.
Поршневі гідравлічні насоси поділяються на аксіально-поршневі гідронасоси та аксіально-поршневі гідронасоси. Аксіально-поршневі гідравлічні насоси також поділяються на аксіально-поршневі гідравлічні насоси з перекидною пластиною (насоси з перекидною пластиною) і аксіально-поршневі гідравлічні насоси з похилою віссю (насоси з похилою віссю).
Аксіально-поршневі гідравлічні насоси поділяються на радіально-поршневі гідравлічні насоси з аксіальним розподілом потоку та радіально-поршневі гідравлічні насоси з торцевим розподілом.
Поршневі гідродвигуни поділяються на аксіально-поршневі гідродвигуни та радіально-поршневі гідродвигуни. Аксіально-поршневі гідродвигуни поділяються на аксіально-поршневі гідродвигуни з перекидною пластиною (двигуни з перекидною пластиною), аксіально-поршневі гідродвигуни з похилою віссю (двигуни з похилою віссю) і аксіально-поршневі гідродвигуни багаторазової дії.
Радіально-поршневі гідродвигуни поділяються на радіально-поршневі гідродвигуни односторонньої дії та радіально-поршневі гідродвигуни різної дії.
(мотор внутрішньої кривої)
Функція пристрою розподілу потоку полягає в тому, щоб змусити робочий циліндр плунжера з’єднатися з каналами високого та низького тиску в контурі в правильному положенні та часі обертання, а також забезпечити, щоб зони високого та низького тиску на компоненті та у ланцюзі знаходяться в будь-якому положенні обертання компонента. і завжди ізольовані відповідною ущільнювальною стрічкою.
Відповідно до принципу роботи пристрій розподілу потоку можна розділити на три типи: тип механічного зв’язку, тип відкриття та закриття перепаду тиску та тип відкриття та закриття електромагнітного клапана.
В даний час гідравлічні насоси та гідродвигуни для передачі потужності в гідростатичних приводних пристроях в основному використовують механічне з’єднання.
Пристрій розподілу потоку з механічним зв’язком оснащений поворотним клапаном, пластинчатим клапаном або золотником, синхронно з’єднаним з головним валом компонента, а пара розподілу потоку складається з нерухомої частини та рухомої частини.
Статичні частини забезпечені загальними прорізами, які відповідно з’єднані з масляними портами високого та низького тиску компонентів, а рухомі частини забезпечені окремим вікном розподілу потоку для кожного плунжерного циліндра.
Коли рухома частина приєднана до нерухомої частини та рухається, вікна кожного циліндра будуть по черзі з’єднуватися з прорізами високого та низького тиску на нерухомій частині, і масло буде вводитися або випускатися.
Режим відкривання та закривання вікна розподілу потоку, що перекривається, вузький простір для встановлення та відносно високе тертя ковзання, унеможливлюють створення гнучкого або еластичного ущільнення між нерухомою частиною та рухомою частиною.
Він повністю загерметизований масляною плівкою мікронної товщини в зазорі між жорсткими «розподільчими дзеркалами», такими як площини, сфери, циліндри або конічні поверхні, що є ущільнювачем.
Тому пред'являються дуже високі вимоги до вибору та обробки подвійного матеріалу пари розподілу. У той же час, фаза розподілу вікна пристрою розподілу потоку також повинна бути точно узгоджена з реверсивним положенням механізму, який сприяє завершенню зворотно-поступального руху плунжера та мати розумний розподіл сили.
Це основні вимоги до високоякісних плунжерних компонентів і включають відповідні основні технології виробництва. Основними механічними з’єднувальними пристроями розподілу потоку, які використовуються в сучасних плунжерних гідравлічних компонентах, є розподіл потоку по торцевій поверхні та розподіл потоку через вал.
Інші форми, такі як шиберний клапан і поворотний тип циліндра, використовуються рідко.
Торцевий розподіл також називають осьовим розподілом. Основний корпус являє собою набір пластинчастого поворотного клапана, який складається з плоскої або сферичної розподільної пластини з двома вирізами у формі півмісяця, прикріпленими до торцевої поверхні циліндра з розподільним отвором у формі лінзи.
Вони обертаються відносно в площині, перпендикулярній приводному валу, і взаємне розташування виїмок на пластині клапана і отворів на торці циліндра розташовані за певними правилами.
Таким чином, плунжерний циліндр у ході всмоктування масла або тиску масла може по черзі взаємодіяти з отворами всмоктування та випуску масла на корпусі насоса, і в той же час завжди може забезпечити ізоляцію та герметизацію між камерами всмоктування та випуску масла;
Осьовий розподіл потоку також називають радіальним розподілом потоку. Його принцип роботи подібний до пристрою розподілу потоку на торцевій поверхні, але це структура поворотного клапана, що складається з серцевини клапана, що обертається, і втулки клапана, і має циліндричну або злегка звужену поверхню розподілу потоку, що обертається.
Щоб полегшити узгодження та обслуговування матеріалу поверхні тертя частин розподільної пари, іноді в двох вищевказаних розподільних пристроях встановлюють змінний вкладиш або втулку.
Тип відкриття та закриття диференціального тиску також називається пристроєм розподілу потоку сідельного клапана. Він оснащений зворотним клапаном типу сідла на вході та виході масла з кожного плунжерного циліндра, щоб масло могло текти лише в одному напрямку та ізолювати високий і низький тиск. масляна порожнина.
Цей пристрій розподілу потоку має просту конструкцію, хорошу герметичність і може працювати під надзвичайно високим тиском.
Однак принцип відкриття та закриття перепаду тиску робить цей тип насоса необоротним для перетворення двигуна в робочий стан і не може використовуватися як основний гідравлічний насос у замкнутій системі гідростатичного приводу.
Електромагнітний клапан з числовим керуванням типу відкриття та закриття є передовим пристроєм розподілу потоку, який з’явився в останні роки. Він також встановлює запірний клапан на вході та виході масла з кожного плунжерного циліндра, але він приводиться в дію високошвидкісним електромагнітом, керованим електронним пристроєм, і кожен клапан може текти в обох напрямках.
Основний принцип роботи плунжерного насоса (мотора) з числовим розподілом керування: високошвидкісні електромагнітні клапани 1 і 2 відповідно контролюють напрямок потоку масла у верхній робочій камері плунжерного циліндра.
Коли відкривається клапан або клапан, плунжерний циліндр підключається до контуру низького або високого тиску відповідно, і їх відкриття та закриття є фазою обертання, виміряною пристроєм регулювання 9 з числовим керуванням відповідно до команди регулювання та введення (вихідний) датчик кута повороту валу 8 Контролюється після вирішення.
Стан, показаний на малюнку, є робочим станом гідронасоса, при якому клапан закритий, а робоча камера плунжерного циліндра подає масло в контур високого тиску через відкритий клапан.
Оскільки традиційне фіксоване вікно розподілу потоку замінено високошвидкісним електромагнітним клапаном, який може вільно регулювати співвідношення відкриття та закриття, він може гнучко контролювати час подачі масла та напрямок потоку.
Він не тільки має переваги оборотності типу механічного з’єднання та низького витоку типу відкриття та закриття різниці тиску, але також має функцію реалізації двонаправленої безступінчатої змінної шляхом безперервної зміни ефективного ходу плунжера.
Плунжерний насос із цифровим керуванням розподілу потоку та двигун, що складається з нього, мають чудову продуктивність, що відображає важливий напрямок розвитку плунжерних гідравлічних компонентів у майбутньому.
Звичайно, передумовою впровадження технології розподілу потоку з числовим керуванням є налаштування високоякісних високошвидкісних електромагнітних клапанів з низьким споживанням енергії та високонадійного програмного та апаратного забезпечення пристроїв регулювання з числовим керуванням.
Хоча в принципі немає необхідної відповідності між пристроєм розподілу потоку гідравлічного компонента плунжера та приводним механізмом плунжера, зазвичай вважається, що розподіл торцевої поверхні має кращу пристосованість до компонентів з вищим робочим тиском. Більшість аксіально-поршневих насосів і поршневих двигунів, які зараз широко використовуються, використовують розподіл потоку по торцях. Радіально-поршневі насоси та двигуни використовують розподіл потоку на валу та розподіл потоку на торці, а також є деякі високопродуктивні компоненти з розподілом потоку на валу. З конструктивної точки зору, високоефективний пристрій розподілу потоку з числовим керуванням більше підходить для радіальних компонентів плунжера. Деякі коментарі щодо порівняння двох методів розподілу торцевого потоку та розподілу осьового потоку. Для довідки там також згадуються гідромотори з циклоїдними зубчастими передачами. З даних вибірки, гідромотор з циклоїдною передачею з торцевим розподілом має значно вищу продуктивність, ніж розподільний вал, але це пов’язано з позиціонуванням останнього як дешевого продукту та використовує той самий метод у парі зачеплення, опорних валів та інших компоненти. Спрощення конструкції та інші причини не означають, що існує така велика різниця між характеристиками розподілу потоку торцевої поверхні та розподілом потоку валу.
Час публікації: 21 листопада 2022 р