Контент
Гидравлическая силовая установка состоит из шести функциональных групп, работающих вместе: резервуар который хранит и кондиционирует жидкость, насос преобразующий механическую энергию в поток, электродвигатель который приводит в движение насос, клапан в сборе направляет и регулирует давление, контур фильтрации который защищает внутренние поверхности от загрязнения, а также вспомогательное оборудование, такое как охладители, аккумуляторы, коллекторы, уплотнения и контрольно-измерительные приборы. Каждый из этих компонентов гидравлического силового агрегата напрямую влияет на стабильность давления в системе, срок службы жидкости и продолжительность работы агрегата, прежде чем ему потребуется обслуживание.
Размер и класс каждой детали зависят от рабочего цикла, температуры окружающей среды и давления, которое требуют приводы, расположенные ниже по потоку. Узел, созданный для штамповочного пресса, который срабатывает каждые несколько секунд, требует иной реакции клапана и охлаждающей способности, чем агрегат, который удерживает статический зажим в течение нескольких часов. Подбор компонентов в соответствии с фактическим рабочим циклом, а не использование стандартной конфигурации по умолчанию, обычно является отличием между силовым агрегатом, который прослужит десять лет, и тем, который требует ремонта через два года.
Также полезно представить гидравлическую силовую установку как замкнутый контур, а не как совокупность отдельных частей. Качество жидкости, заданное резервуаром и контуром фильтрации, влияет на износ насоса, износ насоса влияет на внутренние утечки и выделение тепла, тепло влияет на вязкость, а вязкость влияет на то, насколько точно клапаны могут контролировать поток. Слабое звено в любой отдельной группе компонентов в конечном итоге проявляется как симптом где-то еще в схеме, поэтому поиск неисправностей силового агрегата почти всегда нужно начинать с состояния жидкости, прежде чем приступать к рассмотрению какой-либо отдельной детали.
В разделах ниже рассказывается о каждой основной группе компонентов, о том, какие изменения происходят между конфигурациями, о стандартах и точках данных, которые инженеры обычно ссылаются при выборе деталей, а также о закономерностях отказов, которые чаще всего проявляются в полевых условиях.
Резервуар не только удерживает нефть. Он оседает захваченный воздух, рассеивает тепло через свою поверхность и позволяет загрязнениям выпадать до того, как жидкость будет втянута обратно во впуск насоса. Резервуар, размеры которого недостаточны для производительности насоса, будет рециркулировать горячую аэрированную жидкость, что ускоряет окисление и сокращает срок службы уплотнений всех остальных компонентов контура.
Широко используемое стартовое правило определяет размер резервуара при в три-пять раз больше номинального расхода насоса в галлонах в минуту , выраженный в галлонах. Поэтому в агрегате, построенном на основе насоса производительностью 20 галлонов в минуту, обычно используется бак емкостью от 60 до 100 галлонов, при этом нижний конец зарезервирован для агрегатов, которые уже оснащены дополнительным охлаждением.
| Тип обязанности | Рекомендуемое соотношение резервуара к расходу | Типичная конфигурация перегородки |
|---|---|---|
| Непрерывная работа, высокая тепловая нагрузка | от 4:1 до 5:1 | Полноразмерная перегородка с обратным диффузором |
| Прерывистая работа, стандартная прессовая работа | от 3:1 до 4:1 | Частичная перегородка, разделяющая всасывание и возврат. |
| Мобильные или ограниченные в пространстве устройства | от 2:1 до 3:1 | Только внутренний диффузор, без полной перегородки |
Резервуары также оснащены отверстиями для заполнения и слива, сапуном с осушителем или элементом для твердых частиц, магнитной сливной пробкой для улавливания металлических частиц износа, а также смотровым стеклом или поплавковым указателем уровня. Отсутствие магнитной заглушки — распространенный метод в недорогих гидравлических силовых установках, и это одно из самых дешевых дополнений по сравнению с обеспечиваемой ею защитой от износа.
Внутреннюю перегородку часто упускают из виду, но ее расположение определяет, сколько времени выдержит жидкость, прежде чем она будет втянута обратно в насос. Перегородка, установленная слишком близко к всасывающему отверстию, сокращает эффективное расстояние стабилизации и позволяет аэрированной жидкости рециркулировать быстрее, чем она успевает дегазироваться. Возвратные линии обычно обрезаются под углом 45 градусов и располагаются ниже поверхности жидкости, чтобы уменьшить разбрызгивание и образование пены, а диффузор на возвратной линии распределяет поток по более широкой площади, а не направляет высокоскоростной поток прямо на стенку резервуара.
Углеродистая сталь остается стандартным материалом резервуара из соображений экономии и обычно имеет внутреннее покрытие, устойчивое к конкретному типу используемой жидкости, поскольку минеральное масло, водно-гликоль и биоразлагаемые жидкости по-разному взаимодействуют с необработанной сталью. Резервуары из нержавеющей стали появляются на устройствах, работающих в пищевой, промывочной или агрессивной среде, где нарушение покрытия может привести к риску загрязнения. Алюминиевые баки используются в мобильных и чувствительных к весу конструкциях, при этом они обменивают некоторую устойчивость к вмятинам на значительное снижение веса.
Жидкость сама по себе является рабочим компонентом, а не просто средой, и выбор неправильного сорта подрывает работу всех остальных частей схемы, независимо от того, насколько хорошо эти детали определены.
Вязкость обычно определяется классом ISO: ISO 32 и ISO 46 охватывают большинство промышленных применений с умеренным климатом, а ISO 68 зарезервирован для агрегатов, работающих при постоянно высоких температурах окружающей среды. Использование жидкости, которая слишком жидкая для рабочей температуры, увеличивает внутренние утечки через насос и клапаны, снижая объемный КПД, в то время как слишком густая жидкость увеличивает ограничение на входе насоса и может привести к истощению насоса при запуске в холодных условиях. Индекс вязкости выше 100 указывает на то, что жидкость не разжижается при повышении температуры, что имеет большее значение для агрегатов, которые испытывают большие сезонные колебания температуры, чем для внутренних установок с климат-контролем.
Насос устанавливает скорость потока и, в сочетании с настройкой предохранительного клапана, максимальное рабочее давление всего агрегата. Три архитектуры насосов охватывают подавляющее большинство промышленных гидравлических агрегатов.
Насос фиксированного объема обеспечивает постоянный расход при заданной скорости вала независимо от нагрузки, при этом избыточный поток переводится через предохранительный клапан в виде тепла. Насос с регулируемым рабочим объемом и компенсацией давления снижает свою собственную производительность, как только система достигает заданного давления, что существенно снижает выделение тепла и потребление электроэнергии на агрегатах с длительными периодами простоя. Более высокие первоначальные затраты на регулируемый насос часто окупаются в течение нескольких лет за счет более низких затрат на охлаждение и электроэнергию для агрегатов, которые проводят большую часть своего цикла удержания давления, а не перемещения потока.
Большинство промышленных насосов крепятся непосредственно к двигателю через колоколообразный корпус и гибкую муфту, а не через ременную передачу, что обеспечивает постоянство соосности вала и позволяет избежать затрат на техническое обслуживание, связанных с натяжением ремня. Выбор материала муфты имеет большее значение, чем может показаться: слишком жесткая муфта передает вибрацию двигателя непосредственно на вал насоса и ускоряет износ подшипников, а слишком мягкая муфта может раскрутиться при резком изменении направления нагрузки. Допуск соосности между валом двигателя и насоса обычно поддерживается в пределах нескольких тысячных долей дюйма, поскольку смещение за пределами этого диапазона проявляется в виде преждевременной утечки через уплотнение вала задолго до того, как это повлияет на производительность.
Новый поршневой насос обычно работает с объемным КПД от 92 до 97 процентов, а это означает, что из-за внутреннего проскальзывания теряется лишь небольшой процент теоретической производительности. По мере износа насоса это проскальзывание увеличивается, и давление под нагрузкой держится менее устойчиво, хотя насос все еще может запускаться и работать нормально. Отслеживание выходного расхода или падения давления при фиксированной нагрузке с течением времени дает гораздо более раннее предупреждение об износе насоса, чем ожидание полного отказа.
Двигатель должен соответствовать требуемой мощности насоса при предполагаемом рабочем давлении, а не только его номинальной производительности. Мощность гидравлического контура рассчитывается исходя из расхода и давления вместе, поэтому насос, который выглядит скромным только по расходу, все равно может потребовать большой двигатель, если ожидается, что он будет постоянно поддерживать высокое давление.
| Рама двигателя | Общий диапазон мощности | Типичное применение |
|---|---|---|
| НЕМА 56C/143TC-145TC | от 1 до 5 л.с. | Небольшие передвижные установки, одноприводные лифты |
| 184TC-215TC | от 7,5 до 20 л.с. | Стандартные промышленные прессы и зажимы |
| 254TC и выше | 25 л.с. и выше | Промышленное оборудование непрерывного действия, литье под давлением |
Двигатели TEFC (полностью закрытые, с вентиляторным охлаждением) доминируют в промышленных гидравлических силовых установках, поскольку со стороны насоса подвергается воздействию масляного тумана и взвешенных в воздухе твердых частиц. Здесь также имеет значение рабочий цикл: двигатель, рассчитанный на непрерывную работу (S1), будет работать при более низкой температуре в течение восьмичасовой смены, чем двигатель, рассчитанный только на прерывистую работу, даже если оба имеют одинаковую паспортную мощность.
Прямой пуск обычно используется для двигателей меньшего размера, но пусковой ток в несколько раз превышает номинальный рабочий ток, что может стать проблемой на объектах с ограниченным электроснабжением или на агрегатах, которые часто запускаются и останавливаются в течение смены. Устройства плавного пуска и приводы с регулируемой частотой уменьшают этот пусковой ток, а привод с регулируемой частотой дополнительно позволяет снизить скорость двигателя в периоды низкой нагрузки цикла, что снижает как потребление энергии, так и уровень шума. На агрегатах, где насос имеет фиксированную производительность, его соединение с ЧРП является одним из наиболее эффективных изменений при модернизации, позволяющих снизить потребление энергии в режиме ожидания без замены самого насоса.
Паспортные данные двигателя рассчитаны на стандартную температуру окружающей среды, обычно 40°C. Устройства, установленные в закрытых шкафах, горячих технических помещениях или под прямыми солнечными лучами, часто работают при более высоких температурах окружающей среды, чем базовый уровень, и полезную мощность двигателя необходимо соответственно снизить, иначе двигатель будет нагреваться выше, чем рассчитан его класс изоляции, что сокращает срок службы обмотки задолго до того, как произойдет какой-либо механический отказ.
Клапаны – это то место, где фактически формируется поведение гидравлического силового агрегата. Почти в каждой сборке присутствуют три семейства клапанов, а также несколько специальных типов клапанов, используемых в более требовательных схемах.
Распределительные клапаны с электромагнитным управлением направляют поток для выдвижения, втягивания или удержания привода. Конфигурация золотника определяет, является ли контур в состоянии покоя с открытым центром, с закрытым центром или с тандемным центром, что, в свою очередь, влияет на поведение насоса, когда клапан не смещается. Время отклика стандартного электромагнитного клапана с мокрым якорем обычно находится в диапазоне от 20 до 50 миллисекунд, в то время как пропорциональные распределительные клапаны обменивают часть этой скорости на контролируемый плавный переход, который снижает ударную нагрузку на привод и подключенную конструкцию.
Предохранительный клапан устанавливает потолок абсолютного давления в контуре и защищает все последующие компоненты от перегрузки. Обычно его устанавливают на 10–20 процентов выше максимального рабочего давления, необходимого системе, что обеспечивает запас без потери энергии на пути сброса давления во время нормальной работы. Предохранительные клапаны с пилотным управлением выдерживают более жесткий допуск по давлению при изменении расхода, чем предохранительные клапаны прямого действия, и являются стандартным выбором в любом контуре с расходом выше примерно 10 галлонов в минуту.
Игольчатые клапаны, регуляторы потока с компенсацией давления и делители потока регулируют скорость привода независимо от изменения нагрузки. Версии с компенсацией давления поддерживают заданный расход даже при изменении давления нагрузки, что важно для любого применения, где требуется постоянство времени цикла, например, синхронизированный зажим.
В вертикальных приводах уравновешивающий клапан предотвращает свободное падение обгонной нагрузки в случае разрыва шланга или потери сигнала направляющего клапана, поддерживая противодавление на выпускной стороне привода до тех пор, пока на впускной стороне не окажется активное давление. Клапаны удержания нагрузки этого типа рассматриваются как критически важные для безопасности компоненты в любом применении, где неконтролируемый спуск может создать опасность, например, на подъемных платформах или пресс-плунжерах.
Клапанные коллекторы все чаще объединяют несколько из этих функций в одном литом или просверленном блоке, сокращая количество внешних фитингов и точек утечек по сравнению со стопкой клапанов с отдельными трубопроводами.
Загрязнение является причиной большинства незапланированных отказов гидравлических компонентов, а фильтрация является основной защитой. Хорошо спроектированный гидравлический силовой агрегат использует фильтрацию более чем в одной точке контура, а не полагается на один фильтр.
| Расположение фильтра | Типичный микронный рейтинг | Основная цель |
|---|---|---|
| Всасывающий фильтр | от 100 до 150 микрон | Защищает вход насоса от крупного мусора. |
| Фильтр напорной линии | от 10 до 25 микрон | Защищает клапаны и цилиндры после насоса. |
| Фильтр обратной линии | от 10 до 25 микрон | Улавливает остатки износа, прежде чем они снова попадут в резервуар. |
Чистота жидкости обычно отслеживается с помощью подсчета частиц по стандарту ISO 4406, который сообщает три числа, обозначающие количество частиц размером 4, 6 и 14 микрон. Такой код, как 18/16/13, является реалистичным целевым показателем для промышленного контура среднего давления, в то время как пропорциональные и сервоклапаны обычно требуют более жесткого кода в диапазоне 16/14/11. Индикатор загрязнения, визуальный или электрический, позволяет обслуживающему персоналу заменять элементы в зависимости от фактического состояния, а не через фиксированный календарный интервал, что снижает как преждевременную замену элементов, так и риск превышения емкости фильтра.
Производительность фильтрующего элемента часто выражается как бета-коэффициент, который сравнивает количество частиц выше заданного размера перед и после элемента. Коэффициент бета 200 при размере 10 микрон означает, что фильтр удаляет 199 из каждых 200 частиц такого размера или больше, и это считается показателем высокой эффективности для напорного линейного фильтра. Коэффициент бета имеет большее значение, чем просто номинальный рейтинг в микронах, поскольку два фильтра, рекламируемые с одинаковым размером в микронах, могут иметь очень разную фактическую эффективность улавливания в зависимости от конструкции носителя.
Некоторые гидравлические силовые агрегаты имеют специальный автономный контур фильтрации, постоянно работающий от небольшого вспомогательного насоса независимо от рабочего цикла основного контура. Такое расположение почечного контура поддерживает резервуар в чистоте даже в периоды, когда основной насос простаивает, и часто встречается в резервуарах большого объема, где одна только поточная фильтрация не может перекачивать полный объем жидкости достаточно часто, чтобы поддерживать строгий целевой уровень чистоты.
Аккумулятор хранит гидравлическую энергию под давлением, используя поршень, баллон или диафрагму для отделения жидкости от предварительно заряженного объема газа, почти всегда азота. В гидравлической силовой установке аккумуляторы служат нескольким различным целям.
Баллонные аккумуляторы являются наиболее распространенным выбором в общепромышленном обслуживании, поскольку они обеспечивают хороший баланс скорости срабатывания и стоимости. Давление предварительной зарядки обычно устанавливается на уровне примерно 90 процентов от минимального рабочего давления системы и его необходимо периодически проверять, поскольку заряд азота со временем медленно падает через материал баллона.
В поршневых аккумуляторах для разделения газа и жидкости вместо гибкой камеры используется свободно плавающий поршень, что позволяет им обрабатывать большие объемы и более высокую скорость цикла без проблем, связанных с усталостью, которые ограничивают срок службы камеры при постоянной быстрой езде на велосипеде. Они чаще встречаются на промышленных прессах и испытательном оборудовании, работающем в непрерывном режиме, где аккумулятор выдерживает тысячи циклов зарядки и разрядки за смену.
Любая неэффективность гидравлического контура проявляется в виде перегрева, а избыточное тепло — один из самых быстрых способов ухудшения качества жидкости и уплотнений во всем агрегате. В теплообменниках с воздушным охлаждением используется сердцевина радиатора с приводом от вентилятора, и они подходят для установок, где имеется окружающий воздух, а вода отсутствует, тогда как кожухотрубные теплообменники с водяным охлаждением обеспечивают более равномерное охлаждение в жарких или пыльных средах, но требуют подачи охлажденной или прямоточной воды.
Охлаждающая способность обычно зависит от тепловой нагрузки, создаваемой перепуском предохранительного клапана, перепада давления на клапанах и неэффективности насоса, а не просто от мощности двигателя. Агрегаты, в которых насос фиксированного рабочего объема работает с клапаном с закрытым центром в течение длительных периодов простоя, выделяют значительно больше тепла, чем насос переменного рабочего объема, выполняющий ту же работу, и спецификация охладителя должна отражать эту разницу, а не общее эмпирическое правило, основанное на мощности.
Вентилятор с термостатическим управлением или перепускной клапан в контуре с водяным охлаждением не позволяют температуре жидкости слишком сильно колебаться в любом направлении, поскольку слишком холодная жидкость увеличивает вязкость и ограничивает входное отверстие насоса, а слишком горячая жидкость снижает вязкость и прочность пленки.
Устройства с воздушным охлаждением позволяют избежать проблем с сантехникой, очисткой воды и разрешением на сброс, которые возникают с системой с водяным охлаждением, что делает их более простым выбором для большинства автономных промышленных установок. Агрегаты с водяным охлаждением, в свою очередь, поддерживают более стабильную температуру жидкости независимо от условий окружающего воздуха и занимают меньше физического пространства вокруг самого агрегата, что важно на объектах, где площадь пола или зазор для воздушного потока ограничены. В некоторых более крупных установках используется водовоздушный охладитель с замкнутым контуром специально для обеспечения стабильности водяного охлаждения без проблем с потреблением и сбросом воды, как в открытой прямоточной системе.
Блоки коллектора объединяют монтаж клапанов и внутренние порты в единый механически обработанный или литой корпус, сокращая количество внешних шлангов и мест утечек, которые возникают при этом. Клапаны картриджного типа, ввинчивающиеся непосредственно в полости коллектора, в значительной степени заменили старые многорядные клапанные сборки на новых конструкциях гидравлических силовых агрегатов, поскольку они уменьшают как занимаемую площадь, так и трудозатраты на сборку.
Шланг оценивается по рабочему давлению, давлению разрыва и радиусу изгиба, а шланг недостаточного размера является одной из наиболее распространенных причин падения давления, которое ошибочно диагностируется как проблема с насосом или клапаном. Торцевое уплотнительное кольцо и фитинги с выступающим уплотнительным кольцом теперь предпочтительнее старых фитингов с развальцовкой в контурах высокого давления, поскольку они надежно герметизируют, не полагаясь только на момент затяжки металла по металлу, что снижает утечки в точках соединения на протяжении всего срока службы устройства.
Фиксированные трубы из стали или нержавеющей стали обычно используются для постоянных участков между резервуаром, насосом и коллектором на стационарных агрегатах, поскольку жесткие трубы устойчивы к истиранию и служат дольше шланга в течение всего срока службы установки. Гибкий шланг предназначен для соединений с движущимися компонентами, такими как движущийся цилиндр, или для секций, требующих виброизоляции от насоса и двигателя. Правильное смешивание этих двух компонентов, а не прокладка шланга по всему фиксированному контуру из соображений удобства во время сборки, значительно увеличивает межсервисный интервал между устранением утечек.
Размер линии обычно устанавливается таким образом, чтобы поддерживать скорость жидкости в допустимых пределах — примерно от 2 до 4 футов в секунду на всасывающих линиях, от 10 до 15 футов в секунду на напорных линиях и от 10 до 15 футов в секунду на обратных линиях. Линии меньшего размера увеличивают скорость за пределами этих диапазонов, что увеличивает перепад давления, генерирует дополнительное тепло, а во всасывающих линиях особенно увеличивает риск кавитации на входе в насос.
При выборе гидравлического силового агрегата уплотнениям редко уделяется такое же внимание, как насосам или клапанам, но отказ уплотнения является одной из наиболее частых причин, по которым агрегат попадает в незапланированный ремонт.
Уплотнение вращающегося вала на приводном валу насоса подвержено постоянному вращению и любому перекосу в муфте двигателя, что делает его одним из наиболее подверженных износу мест уплотнения во всем агрегате. Материал уплотнения вала должен соответствовать типу используемой жидкости, поскольку состав уплотнения, подходящий для минерального масла, может быстро разрушаться при контакте с некоторыми огнестойкими или биоразлагаемыми жидкостями.
На монтажных поверхностях коллектора и клапана используются статические уплотнительные кольца или прокладки, а не динамические уплотнения, и они обычно имеют более длительный срок службы, поскольку не подвергаются непрерывному движению. Их выход из строя чаще связан с неправильным моментом затяжки болтов при сборке или повторным использованием уплотнения, которое следовало заменить при замене клапана, а не с проблемами совместимости жидкостей.
| Тип жидкости | Обычно совместимый материал уплотнений | Примечание |
|---|---|---|
| Минеральное масло | Нитрил (Буна-Н) | Стандартное значение по умолчанию для большинства промышленных цепей |
| Огнестойкий водно-гликольный | ЭПДМ | Нитрил со временем разлагается в водно-гликолевой жидкости. |
| Эфир фосфорной кислоты | Фторуглерод (Витон) | ЭПДМ and nitrile are both unsuitable |
Приборы превращают гидроагрегат из герметичной коробки в нечто, что можно диагностировать без разборки. Минимальный комплект приборов большинства промышленных установок включает в себя манометр с запорным клапаном для защиты манометра от пульсации, указатель уровня и температуры жидкости на резервуаре, а также индикатор засорения на корпусах фильтров.
| Инструмент | Что он отслеживает | Почему это важно |
|---|---|---|
| Датчик давления | Давление в системе, электрическое чтение | Обеспечивает мониторинг ПЛК и блокировки по давлению. |
| Температурный переключатель | Температура пластовой жидкости | Запускает охлаждение или остановку перед нарушением вязкости. |
| Переключатель уровня | Уровень жидкости в резервуаре | Предотвращает кавитацию насоса из-за низкого уровня жидкости. |
| Индикатор засоренности фильтра | Перепад давления на фильтрующем элементе | Замена элемента флагов по фактическому состоянию |
Добавление электрических выходов к этим приборам вместо того, чтобы полагаться на только визуальные датчики, позволяет ПЛК или панели управления автоматически отключать устройство до того, как состояние низкого уровня или перегрева приведет к повреждению, что намного дешевле, чем ремонт, который следует за игнорированием предупреждения.
На более крупных установках контрольно-измерительные приборы все чаще подают данные в архив данных или на платформу удаленного мониторинга, а не только на локальную панель, что позволяет обслуживающему персоналу отслеживать тенденции давления и температуры в течение недель или месяцев вместо того, чтобы реагировать только на сигнал тревоги. Постепенное изменение этих тенденций — медленное повышение базовой температуры или срабатывание предохранительного клапана чаще, чем раньше — часто является самым ранним доступным предупреждением об износе насоса или охладителя, задолго до того, как устройство подаст сигнал тревоги или полностью выйдет из строя.
Автономные гидравлические силовые агрегаты с простым включением/выключением или ручным управлением клапанами по-прежнему составляют значительную долю установок, но интеграция с ПЛК или специальным гидравлическим контроллером стала стандартной для любого приложения, где важны время цикла, последовательность или защитные блокировки.
Дискретная схема управления полностью включает и выключает электромагнитные клапаны, чего достаточно для простых последовательностей выдвижения-втягивания-удержания. Вместо этого пропорциональное и сервоуправление непрерывно модулирует положение клапана, обеспечивая контролируемое ускорение, замедление и позиционирование в середине хода. Пропорциональное управление увеличивает стоимость и требует более строгой чистоты жидкости, но именно оно позволяет гидравлическому силовому агрегату обеспечивать плавное, точное по положению движение, с которым, как иногда полагают, лучше справляются пневматические или электромеханические приводы.
Реле давления, защитные блокировки и цепи аварийной остановки обычно подключаются непосредственно к пускателю двигателя и цепи управления распределительным клапаном, так что при возникновении события безопасности одновременно отключается как электрический привод, так и гидравлическое давление, вместо того, чтобы полагаться только на программный ответ, который может быть задержан из-за неисправности системы управления.
Стоимость энергии в течение срока службы гидравлической силовой установки часто превышает первоначальную закупочную цену оборудования, что делает эффективность самостоятельным фактором выбора компонентов, а не второстепенным вопросом.
Эти варианты взаимодействуют друг с другом: насос переменной производительности в паре с двигателем с приводом от ЧРП и манифольдом, чувствительным к нагрузке, может существенно сократить потребление электроэнергии по сравнению с базовым насосом с фиксированным рабочим объемом и фиксированной скоростью в том же приложении, хотя фактическая экономия сильно зависит от того, какая часть рабочего цикла тратится на частичную нагрузку по сравнению с работой с полным потоком.
Описанные выше группы компонентов применимы как к мобильным, так и к стационарным гидравлическим силовым установкам, но конкретное оборудование, выбранное в каждой группе, часто существенно различается между ними.
| Компонент | Стационарная промышленная установка | Мобильная установка |
|---|---|---|
| Источник питания | Стационарный электродвигатель | ВОМ, насос, установленный на двигателе, или электродвигатель с аккумулятором. |
| Материал резервуара | Углеродистая или нержавеющая сталь | Алюминий для снижения веса |
| Охлаждение | Воздушный или водяной теплообменник | Напорно-воздушное или воздушное охлаждение с помощью вентилятора |
| Корпус | Открытая рама или звукопоглощающий шкаф. | Герметичный, виброизолированный отсек. |
Вибрация является важнейшим дополнительным фактором конструкции мобильных устройств. Компонентам, которые могут годами оставаться без помех на стационарном промышленном полу, необходимы стопорные шайбы, резьбовой герметик и виброустойчивые хомуты для шлангов на мобильном шасси, поскольку постоянная вибрация на дороге или бездорожье ослабляет стандартные крепления и фитинги гораздо быстрее, чем когда-либо при стационарной установке.
Большинство отказов гидравлических силовых агрегатов связано с одной из трех основных причин: загрязнением, аэрацией или перегревом. Распознавание ранних симптомов каждого из них позволяет обслуживающему персоналу вмешаться до того, как компонент действительно выйдет из строя.
| Симптом | Вероятный затронутый компонент | Общая основная причина |
|---|---|---|
| Свист или кавитационный шум в насосе | Насос, всасывающий фильтр | Низкий уровень жидкости, забит сетчатый фильтр или утечка воздуха на стороне всасывания. |
| Губчатый или замедленный отклик цилиндра | Направляющий клапан или клапан регулирования расхода | Газированная жидкость или изношенный золотник клапана |
| Постепенное падение давления под нагрузкой | Насос, предохранительный клапан | Внутренний износ от загрязненной жидкости |
| Повышение температуры жидкости за смену | Охладитель, предохранительный клапан | Недостаточный размер охлаждающего или чрезмерно разгрузочного байпаса |
| Сливные фитинги и концы шлангов | Фитинги, шланги в сборе | Усталость от вибрации или неправильный момент затяжки при установке |
| Неверные показания манометра или датчика. | Изолятор манометра, проводка датчика | Повреждение пульсацией или ослабленное электрическое соединение |
Профилактический график, основанный на отборе проб жидкости, плановой замене фильтров на основе индикаторов засорения, а не с фиксированными интервалами, а также периодических проверках предварительной зарядки аккумулятора, позволяет выявить подавляющее большинство таких отказов, хотя их устранение по-прежнему обходится недорого.
Ежеквартальный отбор проб жидкости является общепринятой базой для агрегатов, находящихся в непрерывной промышленной эксплуатации, при этом отбор проб переносится на ежемесячный интервал на агрегатах, работающих с высокоточными пропорциональными или сервосхемами, где небольшое увеличение количества частиц оказывает огромное влияние на реакцию клапана. Отбор проб из работающей линии, а не со дна резервуара, дает более репрезентативную картину того, что на самом деле циркулирует через насос и клапаны.
Стандартные устройства из каталога охватывают большую часть применений, но часто встречаются специальные сборки, в которых занимаемая площадь, шум, рабочий цикл или воздействие окружающей среды выходят за рамки стандартных диапазонов. Несколько практических вопросов формируют большинство индивидуальных спецификаций.
Получение этих ответов непосредственно перед выбором компонентов позволяет избежать самого дорогостоящего вида доработок: обнаружения после установки того, что насос, двигатель или охлаждающая установка не соответствуют реальным условиям эксплуатации.
Если гидравлический силовой агрегат расположен рядом с операторской станцией или на объекте, чувствительном к шуму, звукопоглощающий кожух вокруг насоса и двигателя может значительно снизить воспринимаемый шум, что зачастую более рентабельно, чем просто смена типа насоса. Конструкция корпуса должна обеспечивать баланс между акустическим демпфированием и адекватной вентиляцией, поскольку герметичный корпус, удерживающий тепло вокруг двигателя и насоса, сокращает срок службы компонентов, даже если блок снижает шум.
При правильной фильтрации и обслуживании жидкости структурные компоненты гидравлической силовой установки обычно служат от 15 до 20 лет, хотя насосы, уплотнения и шланги являются изнашиваемыми элементами, которые восстанавливаются или заменяются в более короткие циклы задолго до этого.
Интервалы замены зависят от рабочей температуры и контроля загрязнения, а не от фиксированного количества часов. Многие промышленные предприятия используют ежегодную или двухгодичную замену жидкости, когда фильтрация позволяет поддерживать низкое количество частиц и держать температуру под контролем, но отбор проб жидкости является более надежным ориентиром, чем просто календарная дата.
В большинстве случаев это требует замены насоса, а зачастую и монтажного адаптера, поскольку два типа насосов отличаются механически, а не только логикой управления. Как правило, практичнее заранее указать правильный тип насоса в зависимости от рабочего цикла, чем планировать последующую модернизацию.
Охладитель, размер которого указан на бумаге правильно, все равно будет работать хуже, если поток вентилятора или воды ограничен, если предохранительный клапан пропускает больший поток, чем предполагалось, из-за неисправности клапана или настройки давления, или если класс вязкости жидкости не соответствует диапазону рабочих температур.
Баллонные аккумуляторы реагируют быстрее и требуют меньше затрат для общего поглощения ударов и сглаживания давления, в то время как поршневые аккумуляторы более долговечны и справляются с большими объемами и более высокой частотой циклов, что делает их более подходящими для применений с частыми и большими скачками нагрузки.
Всасывающий фильтр защищает вход насоса от крупного мусора и намеренно имеет крупный размер, обычно от 100 до 150 микрон, чтобы избежать ограничения потока на входе насоса. Фильтр напорной линии гораздо тоньше, обычно от 10 до 25 микрон, и защищает более чувствительные клапаны и цилиндры после насоса.
Давление, которое остается стабильным без нагрузки, но падает после включения привода, обычно указывает на внутренний износ насоса или на предохранительный клапан, который открывается раньше заданного значения, и то и другое снижает эффективный поток, доступный, когда система фактически работает, а не работает на холостом ходу.
Более густая жидкость препятствует прохождению через узкие внутренние каналы внутри направленного или пропорционального клапана, замедляя движение золотника и реакцию привода. Вот почему задержка при холодном запуске часто встречается на агрегатах, оставленных на ночь бездействующими в неотапливаемых помещениях, и почему в некоторых установках добавляются нагреватель бака или цикл прогрева перед работой на полной скорости в холодных условиях.
Обратный клапан с пилотным управлением обеспечивает свободный поток в одном направлении, блокируя обратный поток до тех пор, пока сигнал управляющего давления намеренно не откроет его, что обычно используется для удержания цилиндра в положении без дрейфа, даже когда направляющий клапан отцентрирован и активное давление не подается.
Эта гидравлическая насосная станция специально разработана для самоходной воздушной рабочей машины. Он состоит из двух серийных впускных и боковых вып...
Смотрите детали
Этот гидравлический силовой блок специально разработан для мобильного гидравлического подъемного стола, который интегрирован с насосом с высоким давле...
Смотрите детали
Этот энергетический блок состоит из двунаправленного шестерни, постоянного двигателя DC, центрального блока, узел клапана картриджа, масляного бака и ...
Смотрите детали
Этот энергетический блок состоит из двунаправленного шестерни, постоянного двигателя DC, центрального блока, узел клапана картриджа, масляного майта и...
Смотрите детали
Этот гидравлический мощный блок управляется бесщеточным двигателем и может быть разделен на внешние и внутренние диски на основе мощности. Он интегрир...
Смотрите детали
Этот гидравлический силовой блок предназначен специально для замыкающей двери для хранения и интегрирован с помощью насоса с помощью высокого давления...
Смотрите детали
Этот гидравлический силовой блок предназначен специально для масляной системы с двойным действием, которая интегрирована с помощью насоса с высоким да...
Смотрите детали
Гидравлический силовой блок представляет собой двунаправленный передаточный насос высокого давления, блок моторного клапана масла переменного тока, кл...
Смотрите детали
Блок гидравлического клапана в центре устанавливает различные гидравлические клапаны через внутренний канал потока точного потока, решает проблемы ...
Смотрите детали
Этот гидравлический силовой блок предназначен специально для прицепов свалки. Он интегрируется с помощью шестеренного насоса высокого давления, машины...
Смотрите детали
г. Юйяо, п. Симэнь, ул. Тунцзи д. 12
+86-0574-62130352
+86-18905846028
+86-0574-62130353
Авторские права© Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. Все права защищены. Оптовые производители гидравлических силовых установок
英语
中文简体
俄语