Skutečný důvod odvodňovacích otvorů hydraulického motoru, únikových cest čerpadla a ochrany proti tlaku skříně
Při instalaci a údržbě hydraulického systému je jeden malý port často nepochopený: vypouštěcí port skříně . Mnoho techniků si klade stejnou otázku: proč hydromotory obvykle vyžadují nezávislé vypouštěcí potrubí, zatímco mnoho hydraulických čerpadel ho zřejmě nemá?
Obvyklá, ale nesprávná odpověď zní: 'Hydraulické motory vnitřně netěsní, ale hydraulická čerpadla ne.'
To není pravda.
Jak hydraulická čerpadla, tak hydraulické motory vytvářejí vnitřní netěsnosti. V některých případech může být objem úniku uvnitř čerpadla stejně významný jako objem uvnitř motoru. Skutečný rozdíl není v tom, zda únik existuje, ale v tom, kam může tento únik bezpečně jít.
Pochopení tohoto rozdílu je zásadní. Nesprávné připojení odtoku může vést k selhání hřídelové ucpávky, poškození ložisek, přehřátí, ztrátě účinnosti nebo dokonce úplnému selhání hydraulického motoru.
Blince Hydraulic nabízí širokou škálu hydraulické motory , včetně orbitálních motorů, radiálních pístových motorů, axiálních pístových motorů, brzdových motorů a pojezdových motorů pro stavební stroje, zemědělské stroje a průmyslová zařízení.
Co je vypouštěcí otvor skříně v hydraulickém systému?
Vypouštěcí otvor skříně není určen k 'vypouštění odpadního oleje'. Jeho skutečnou funkcí je chránit skříň hydraulické součásti před nadměrným vnitřním tlakem.
V žádném hydraulickém čerpadle nebo hydromotoru je dokonalé utěsnění nemožné. Vysokotlaký olej bude procházet malými vnitřními mezerami, jako jsou:
vůle mezi písty a bloky válců;
mezera mezi ozubenými koly a tělesy čerpadel;
vůle mezi lopatkami a rotory;
vnitřní rozvody a těsnící plochy.
Tento vnitřní únik vstupuje do pouzdra součásti. Pokud jej nelze bezpečně vypustit, bude se uvnitř krytu hromadit olej a tlak ve skříni rychle vzroste.
Nadměrný tlak na pouzdro může způsobit tři vážné problémy.
1. Selhání těsnění hřídele
Toto je nejčastější porucha způsobená nesprávnou instalací odtoku. Mnoho standardních hřídelových ucpávek odolá pouze omezenému tlaku. Jakmile tlak pouzdra stoupne nad kapacitu těsnění, těsnění může být vytlačeno nebo poškozeno, což způsobí vážné úniky oleje.
2. Poškození ložisek
Vysoký tlak ve skříni může narušit mazání ložisek a zvýšit axiální zatížení. Časem to může způsobit přehřátí ložiska, poškození klece, abnormální hluk nebo úplné selhání ložiska.
3. Ztráta účinnosti a přehřátí
Když se tlak pouzdra zvýší, vytvoří se uvnitř součásti odpor. To snižuje objemovou účinnost, zvyšuje vnitřní tření, zvyšuje teplotu oleje a zkracuje životnost hydraulické součásti.
Proto je účel vypouštěcího otvoru skříně jednoduchý: vrátit vnitřní únikový olej do nádrže při velmi nízkém tlaku.
Proč musí mít hydraulické motory nezávislé vypouštěcí potrubí skříně?
Hydraulický motor je akční člen. Jeho úkolem je přeměnit hydraulický tlak a průtok na rotační mechanickou sílu. Kvůli tomuto principu činnosti není vratný otvor hydraulického motoru vždy nízkotlaký.
Toto je klíčový rozdíl.
Ať už se jedná o kompakt hydraulický orbitální motor , radiální pístový motor s vysokým točivým momentem, axiální pístový motor nebo brzdový motor, může hydromotor čelit dvěma důležitým pracovním podmínkám.
1. Zpětné vedení motoru má často zpětný tlak
Když hydraulický motor pohání zátěž, výstupní strana může mít zpětný tlak. Tento tlak může pocházet z odporu potrubí, ventilů, chladičů, filtrů nebo záměrného zpětného tlaku používaného ke zlepšení řízení pohybu.
V mnoha mobilních hydraulických systémech může zpětný tlak dosáhnout 1–3 MPa nebo dokonce vyšší.
Pokud je vypouštěcí port skříně motoru připojen k vratnému potrubí, může tento zpětný tlak vstupovat přímo do krytu motoru. Jakmile k tomu dojde, tlak ve skříni rychle vzroste a hřídelová ucpávka může selhat.
2. Hydraulický motor může být poháněn zátěží
V některých aplikacích může zátěž pohánět motor namísto motoru pohánějícího zátěž. Například:
silniční válec pohybující se z kopce;
systém kývání rypadla při brzdění;
naviják nebo pohon pojezdu při přetížení;
rotační mechanismus s velkou setrvačností.
V tomto stavu se může hydromotor dočasně chovat jako čerpadlo. Z původního vratného portu se může stát vysokotlaký port.
Je-li k tomuto potrubí připojen odtok skříně, může vysokotlaký olej proudit přímo do skříně motoru. Výsledkem může být okamžité selhání hřídelového těsnění, únik oleje, poškození ložisek nebo porucha motoru.
To je důvod, proč hydromotory vyžadují nezávislé vypouštěcí potrubí skříně . Odtokové potrubí se musí vracet přímo do nádrže s minimálním protitlakem.
Proč mnoho hydraulických čerpadel nepotřebuje externí vypouštěcí port?
A hydraulické čerpadlo je výkonová součást. Přeměňuje mechanickou energii z motoru nebo elektromotoru na hydraulický tlak a průtok.
Na rozdíl od motoru je vstup čerpadla normálně nízkotlaká nebo dokonce mírně podtlaková. To dává mnoha čerpadlům přirozenou výhodu: vnitřní únikový olej může být vrácen vnitřně na stranu sání.
Uvnitř čerpadla inženýři často vytvářejí malý vnitřní průchod mezi krytem a sací komorou. Uniklý olej uvnitř tělesa čerpadla proudí zpět na nízkotlakou vstupní stranu a je opět nasáván do systému.
Vzhledem k tomu, že tlak na vstupu čerpadla je mnohem nižší než na výstupu, tato konstrukce vnitřního odtoku udržuje tlak v krytu nízký, aniž by vyžadoval vnější odtokový port skříně.
To je důvod, proč se zdá, že mnoho hydraulických čerpadel nemá samostatný vypouštěcí otvor. Odtoková cesta je již zabudována uvnitř čerpadla.
Důležité: Ne všechna hydraulická čerpadla jsou bez vypouštěcích otvorů skříně
Myšlenka, že 'hydraulická čerpadla nepotřebují vypouštěcí otvory' je správná jen částečně.
Ve vysokotlakých a vysoce výkonných hydraulických systémech musí mít mnoho čerpadel vnější vypouštěcí otvor skříně. Nejběžnějším příkladem je pístové čerpadlo s proměnným objemem.
Čerpadla s proměnným pístem často pracují pod vysokým tlakem a jejich vnitřní netěsnost může být mnohem větší než u jednoduchých čerpadel s pevným objemem. Kromě toho může samotný ovládací mechanismus s proměnným objemem generovat únik oleje.
Pokud se všechen tento unikající olej vrátí přímo do sacího otvoru, může dojít k několika problémům:
teplota sacího oleje se může zvýšit;
riziko kavitace se může zvýšit;
vstupní odpor čerpadla se může zvýšit;
samonasávací výkon čerpadla se může snížit;
řízení posunu se může stát nestabilní.
Z tohoto důvodu je mnoho vysokotlakých čerpadel s proměnným pístem, vysokorychlostních čerpadel, tandemových čerpadel a speciálních hydraulických čerpadel vybaveno externím vypouštěcím otvorem.
V tomto případě by mělo být vypouštěcí potrubí čerpadla instalováno podobným způsobem jako vypouštěcí potrubí hydraulického motoru: přímo zpět do nádrže s nízkým odporem a nízkým protitlakem.
Běžné chyby při instalaci odtoku
Problémy s odtokem skříně patří mezi nejčastější příčiny selhání hydraulického motoru. Je třeba se vyvarovat následujících chyb.
Chyba 1: Připojení odtoku skříně motoru k vratnému potrubí
To je jedna z nejnebezpečnějších chyb.
Někteří technici si myslí: 'Obě linky vracejí olej do nádrže, takže jejich propojení by mělo být v pořádku.'
Ve skutečnosti může být zpětné vedení pod tlakem. Jakmile zpětný tlak vstoupí do krytu motoru, hřídelová ucpávka může rychle selhat. Výměna těsnění problém nevyřeší, pokud je odtokové potrubí stále nesprávně připojeno.
Například kompaktní motory jako např Hydraulické orbitální motory Blince řady OMM jsou navrženy se spolehlivým těsněním hřídele a kompaktní konstrukcí, ale odtokové připojení musí stále dodržovat správná pravidla hydraulického systému. Produktová stránka OMM také zdůrazňuje jeho kompaktní design, integrovanou strukturu statoru a rotoru a vlastnosti vysokotlaké ucpávky hřídele.
Chyba 2: Blokování vypouštěcího portu čerpadla
Některá čerpadla s variabilním pístem mají malé nebo skryté vypouštěcí otvory. Během instalace může být port ignorován nebo náhodně zablokován.
Pokud je vypouštěcí otvor ucpaný, tlak uvnitř tělesa čerpadla může rychle vzrůst. To může vytlačit těsnění hřídele, způsobit silný únik oleje a způsobit vážná bezpečnostní rizika.
Chyba 3: Použití příliš malého nebo příliš dlouhého odvodňovacího potrubí
I když je odtokové potrubí připojeno k nádrži, špatná konstrukce potrubí může stále vytvářet zpětný tlak. Vypouštěcí potrubí, které je příliš úzké, příliš dlouhé nebo plné ostrých ohybů, může omezit průtok oleje.
Odtokové potrubí skříně musí být správně dimenzováno, aby byl tlak ve skříni co nejnižší.
Správné pokyny pro instalaci odtoku Case
U hydromotorů a čerpadel s externími vypouštěcími otvory dodržujte tato základní pravidla:
Odtokové potrubí skříně by se mělo vracet přímo do hydraulické nádrže.
Nepřipojujte vypouštěcí potrubí motoru k hlavnímu zpětnému potrubí.
Neinstalujte ventily nebo omezující filtry do vypouštěcího potrubí skříně.
Udržujte odtokové potrubí krátké a dostatečně velké, aby se snížil protitlak.
Vyhněte se zapojování více vývodů motoru do série.
Ujistěte se, že odtokové potrubí nezpůsobuje problémy se sifonem nebo kolísáním tlaku.
Vždy dodržujte instalační návod výrobce.
Tyto detaily se mohou zdát malé, ale přímo ovlivňují spolehlivost kompletního hydraulického systému.
Závěr
Vypouštěcí otvor skříně může vypadat jako malý detail, ale hraje klíčovou roli v bezpečnosti a spolehlivosti hydraulického systému.
Hydraulické motory vyžadují nezávislá odvodňovací potrubí, protože jejich vratné porty mohou mít zpětný tlak nebo se dokonce mohou stát vysokotlakými porty při přetížení. Mnoho hydraulických čerpadel nevykazuje vnější vypouštěcí otvor, protože jejich vnitřní netěsnost se může často vrátit na stranu nízkotlakého sání. Vysokotlaká čerpadla s proměnným pístem a čerpadla pro speciální účely však mohou stále vyžadovat vnější odvodňovací potrubí.
Vypouštěcí otvor hydraulického motoru chrání skříň motoru před tlakem ve zpětném potrubí. Cesta odtoku čerpadla obvykle závisí na tlaku na straně sání. Nesprávné připojení odtoku může zničit těsnění, ložiska a celou hydraulickou součást.
Pochopení tohoto základního principu pomáhá snížit poruchy, prodloužit životnost zařízení a zlepšit spolehlivost hydraulických systémů.
