Hüdrauliliste mootorite äravooluavade, pumba lekketeede ja korpuse survekaitse tegelik põhjus
Hüdraulikasüsteemi paigaldamisel ja hooldamisel mõistetakse sageli valesti ühte väikest porti: korpuse äravooluava . Paljud tehnikud küsivad sama küsimust: miks on hüdromootoritel tavaliselt vaja iseseisvat äravoolutorustikku, samas kui paljudel hüdropumpadel seda ei paista olevat?
Levinud, kuid vale vastus on: 'Hüdraulikamootorid lekivad sisemiselt, aga hüdropumbad mitte.'
See pole tõsi.
Nii hüdropumbad kui ka hüdromootorid tekitavad sisemist leket. Mõnel juhul võib pumba sees olev lekke maht olla sama oluline kui mootori sees. Tegelik erinevus ei seisne selles, kas leke on olemas, vaid see, kuhu see leke võib ohutult minna.
Selle erinevuse mõistmine on kriitiline. Vale korpuse äravooluühendus võib põhjustada võllitihendi rikke, laagrikahjustusi, ülekuumenemist, tõhususe kaotust või isegi hüdromootori täielikku riket.
Blince Hydraulic pakub laia valikut hüdromootorid , sh orbitaalmootorid, radiaalkolbmootorid, aksiaalkolbmootorid, pidurimootorid ja reisimootorid ehitusmasinate, põllumajandusmasinate ja tööstusseadmete jaoks.
Mis on hüdraulikasüsteemi korpuse äravooluport?
Korpuse äravooluava ei ole ette nähtud 'jääkõli tühjendamiseks'. Selle tegelik ülesanne on kaitsta hüdraulikakomponentide korpust liigse siserõhu eest.
Igas hüdropumbas või hüdromootoris on täiuslik tihendus võimatu. Kõrgsurveõli läbib väikseid sisemisi vahesid, näiteks:
kolbide ja silindriplokkide vaheline kliirens;
hammasrataste ja pumbakorpuste vahe;
labade ja rootorite vaheline lõtk;
sisemised jaotus- ja tihenduspinnad.
See sisemine leke siseneb komponendi korpusesse. Kui seda ei saa ohutult tühjendada, koguneb õli korpusesse ja korpuse rõhk tõuseb kiiresti.
Korpuse liigne surve võib põhjustada kolm tõsist probleemi.
1. Võlli tihendi rike
See on kõige levinum tõrge, mis on põhjustatud äravoolu ebaõigest paigaldamisest. Paljud standardsed võllitihendid taluvad ainult piiratud survet. Kui korpuse rõhk tõuseb üle tihendi mahu, võib tihend välja tõugata või kahjustada saada, põhjustades tõsise õlilekke.
2. Laagri kahjustused
Korpuse kõrge rõhk võib häirida laagrite määrimist ja suurendada aksiaalset koormust. Aja jooksul võib see põhjustada laagrite ülekuumenemist, puuri kahjustusi, ebatavalist müra või täielikku laagri riket.
3. Tõhususe langus ja ülekuumenemine
Kui korpuse rõhk suureneb, tekitab see komponendi sees vastupanu. See vähendab mahulist efektiivsust, suurendab sisehõõrdumist, tõstab õli temperatuuri ja lühendab hüdrokomponendi kasutusiga.
Seetõttu on korpuse äravooluava eesmärk lihtne: sisemise lekkeõli tagastamine paaki väga madala rõhuga.
Hüdraulilise mootori ehituse ja tööpõhimõtete tehnilise tausta saamiseks võite lugeda ka Blince'i oma hüdromootori tehnilised artiklid
Miks peab hüdromootoritel olema sõltumatu korpuse äravoolutoru?
Hüdraulikamootor on täiturmehhanism. Selle ülesanne on muuta hüdrauliline rõhk ja vool pöörlevaks mehaaniliseks jõuks. Selle tööpõhimõtte tõttu ei ole hüdromootori tagasivooluava alati madal rõhk.
See on peamine erinevus.
Kas see on kompaktne hüdrauliline orbitaalmootor , suure pöördemomendiga radiaal-kolbmootor, aksiaalkolbmootor või pidurimootor, võib hüdromootoril olla kaks olulist töötingimust.
1. Mootori tagastusliinil on sageli vasturõhk
Kui hüdromootor veab koormust, võib väljalaskeküljel olla tagasivoolurõhk. See rõhk võib tuleneda toru takistusest, ventiilidest, jahutitest, filtritest või tahtlikust vasturõhust, mida kasutatakse liikumise juhtimise parandamiseks.
Paljudes mobiilsetes hüdrosüsteemides võib tagasivoolu rõhk ulatuda 1–3 MPa-ni või isegi kõrgemale.
Kui mootori korpuse äravooluava on ühendatud tagasivoolutoruga, võib see vasturõhk siseneda otse mootori korpusesse. Kui see juhtub, tõuseb korpuse rõhk kiiresti ja võllitihend võib ebaõnnestuda.
2. Hüdraulikamootorit saab juhtida koormusega
Mõnes rakenduses võib koormus mootorit vedada, mitte koormat juhtida. Näiteks:
allamäge liikuv teerull;
ekskavaatori pöördesüsteem pidurdamise ajal;
vints või sõiduajam ülejooksukoormuse all;
suure inertsiga pöörlev mehhanism.
Sellises olukorras võib hüdromootor ajutiselt käituda nagu pump. Algsest tagasivoolupordist võib saada kõrgsurveport.
Kui korpuse äravool on selle liiniga ühendatud, võib kõrgsurveõli voolata otse mootori korpusesse. Tulemuseks võib olla kohene võllitihendi rike, õlileke, laagrikahjustused või mootori rike.
Seetõttu vajavad hüdromootorid sõltumatut korpuse äravoolutoru . Äravoolutoru peab naasma otse paaki minimaalse vasturõhuga.
Miks ei vaja paljud hüdropumbad välist äravooluporti?
A hüdropump on jõukomponent. See muudab mootori või elektrimootori mehaanilise energia hüdrauliliseks rõhuks ja vooluks.
Erinevalt mootorist on pumba sisselaskeava tavaliselt madalrõhu või isegi veidi negatiivse rõhuga ala. See annab paljudele pumpadele loomuliku eelise: sisemise lekke õli saab seestpoolt imemisküljele tagasi juhtida.
Pumba sees loovad insenerid sageli väikese sisemise läbipääsu korpuse ja imemiskambri vahele. Pumba korpuse sees lekkiv õli voolab tagasi madalrõhu sisselaskeava poole ja tõmmatakse uuesti süsteemi.
Kuna pumba sisselaskeava rõhk on palju madalam kui väljalaskeavas, hoiab see sisemine äravoolukonstruktsioon korpuse rõhu madalana, ilma et oleks vaja välist korpuse äravooluava.
Seetõttu ei paista paljudel hüdropumpadel eraldi äravooluava olevat. Tühjendustee on juba pumba sisse ehitatud.
Tähtis: mitte kõik hüdraulikapumbad ei ole ilma korpuse äravooluavadeta
Arvamus, et 'hüdraulilised pumbad ei vaja äravooluavasid', on ainult osaliselt õige.
Kõrgsurve- ja suure võimsusega hüdrosüsteemides peab paljudel pumpadel olema väline korpuse äravooluava. Kõige tavalisem näide on muutuva töömahuga kolbpump.
Muutuva kolbpumbad töötavad sageli kõrge rõhu all ja nende siseleke võib olla palju suurem kui tavalistel fikseeritud töömahuga pumpadel. Lisaks võib muutuva nihkega juhtimismehhanism ise tekitada õlilekkeid.
Kui kogu see lekkiv õli suunatakse tagasi otse imemisporti, võib tekkida mitmeid probleeme:
imemisõli temperatuur võib tõusta;
kavitatsioonirisk võib suureneda;
pumba sisselaske takistus võib suureneda;
pumba iseimemise jõudlus võib väheneda;
nihke juhtimine võib muutuda ebastabiilseks.
Sel põhjusel on paljud kõrgsurve muutuva kolbpumbad, kiired pumbad, tandempumbad ja eriotstarbelised hüdropumbad varustatud välise äravooluavaga.
Sel juhul tuleks pumba äravoolutoru paigaldada sarnaselt hüdromootori tühjendustorustikuga: madala takistuse ja madala vasturõhuga otse tagasi paaki.
Levinud juhtumid äravoolu paigaldamise vead
Korpuse äravooluprobleemid on hüdromootori rikke kõige levinumad põhjused. Vältida tuleks järgmisi vigu.
Mõned tehnikud arvavad: 'Mõlemad liinid tagastavad õli paaki, nii et nende ühendamine peaks olema hea.'
Tegelikkuses võib tagasivoolutorus olla surve. Kui tagasivoolurõhk siseneb mootori korpusesse, võib võllitihend kiiresti rikki minna. Tihendi vahetamine ei lahenda probleemi, kui äravoolutoru on ikka veel valesti ühendatud.
Näiteks kompaktsed mootorid nagu Blince OMM-seeria Hydraulic Orbit Motor on konstrueeritud usaldusväärse võllitihendi ja kompaktse konstruktsiooniga, kuid äravooluühendus peab siiski järgima õigeid hüdrosüsteemi reegleid. OMM-i tooteleht tõstab esile ka selle kompaktset disaini, integreeritud staatori-rootori struktuuri ja kõrgsurvevõlli tihendi funktsioone.
Viga 2: pumba äravooluava blokeerimine
Mõnel muutuva kolbpumbal on väikesed või peidetud äravooluavad. Installimise ajal võidakse porti ignoreerida või kogemata blokeerida.
Kui äravooluava on ummistunud, võib rõhk pumba korpuses kiiresti tõusta. See võib võllitihendi välja suruda, põhjustada rasket õlileket ja põhjustada tõsiseid ohutusriske.
Viga 3: liiga väikese või liiga pika äravoolutoru kasutamine
Isegi kui äravoolutoru on paagiga ühendatud, võib torustiku halb konstruktsioon ikkagi tekitada vasturõhku. Liiga kitsas, liiga pikk või teravaid käänakuid täis äravoolutoru võib õlivoolu piirata.
Korpuse äravoolutorud peavad olema õige suurusega, et hoida korpuse rõhk võimalikult madalal.
Korpuse äravoolu õiged paigaldusjuhised
Väliste äravooluavadega hüdromootorite ja pumpade puhul järgige järgmisi põhireegleid:
Korpuse äravoolutoru peaks tagasi pöörduma otse hüdropaaki.
Ärge ühendage mootori äravoolutoru peamise tagasivoolutoruga.
Ärge paigaldage korpuse äravoolutorusse ventiile ega piiravaid filtreid.
Hoidke äravoolutoru lühike ja piisavalt suur, et vähendada vasturõhku.
Vältige mitme mootori tühjenduspordi järjestikku ühendamist.
Veenduge, et äravoolutorustik ei tekitaks sifoonimise ega rõhu kõikumise probleeme.
Järgige alati tootja paigaldusjuhendit.
Need detailid võivad tunduda väikesed, kuid mõjutavad otseselt kogu hüdrosüsteemi töökindlust.
Järeldus
Korpuse äravooluava võib tunduda väikese detailina, kuid sellel on oluline roll hüdrosüsteemi ohutuses ja töökindluses.
Hüdraulikamootorid vajavad sõltumatuid äravoolutorusid, kuna nende tagasivooluavadel võib olla vasturõhk või need võivad ülekoormuse tingimustes muutuda isegi kõrgsurveportideks. Paljudel hüdropumpadel ei ole välist äravooluava, kuna nende sisemine leke võib sageli naasta madalrõhu imemisküljele. Kõrgsurve muutuva kolbpumbad ja eriotstarbelised pumbad võivad siiski vajada väliseid tühjendustorusid.
Hüdraulilise mootori tühjendusava kaitseb mootori korpust tagasivoolutoru rõhu eest. Pumba tühjendustee sõltub tavaliselt imemispoolsest rõhust. Vale äravooluühendus võib hävitada tihendid, laagrid ja kogu hüdrokomponendi.
Selle põhiprintsiibi mõistmine aitab vähendada rikkeid, pikendada seadmete kasutusiga ja parandada hüdrosüsteemide töökindlust.
