Un serbatoio idraulico è facile da sottovalutare. Sembra una silenziosa scatola d'acciaio sotto la pompa. Tuttavia, ogni minuto, deve ricevere olio caldo e in movimento dalla macchina, lasciare che l'aria fuoriesca dall'olio, dare alla contaminazione la possibilità di depositarsi e fornire alla pompa un'alimentazione calma e continua.
Questo è il motivo per cui un'unità di potenza può avere una pompa correttamente dimensionata, un nuovo filtro di ritorno e un radiatore, ma continuare a soffrire di rumore della pompa, schiuma o prestazioni instabili. Il guasto potrebbe essere all'interno del serbatoio: l'olio di ritorno ha preso una scorciatoia direttamente fino al raccordo di aspirazione. Un deflettore del serbatoio è il divisore che interrompe quella scorciatoia.
Ecco l'immagine mentale utile. Il lato di ritorno di un serbatoio è la sala arrivi; il lato di aspirazione è la sala d'attesa della pompa. Un deflettore non impedisce all'olio di muoversi. Chiede al petrolio di rallentare e di fare il giro più lungo prima di poter essere aspirato nel ciclo di pompaggio successivo. Quel viaggio extra può aiutare l’aria trascinata a salire e mantenere la nuova turbolenza di ritorno lontana dal pick-up.
La risposta breve è quindi semplice: un deflettore del serbatoio idraulico dovrebbe separare la zona di ritorno dalla zona di aspirazione della pompa, guidare l'olio attraverso un percorso più lungo e più tranquillo e consentire comunque l'ispezione e la pulizia del serbatoio. Il design in sé non è semplice. Il flusso di ritorno, il livello dell'olio, la viscosità, la temperatura, la forma del serbatoio, la posizione dell'ingresso della pompa, il filtraggio del ritorno, il percorso di raffreddamento e il volume dell'attuatore modificano tutti il corretto layout.
BLINCE costruisce centraline idrauliche e supporti più ampi gamma di prodotti idraulici . La lezione pratica è che un divisore per serbatoio non può essere scelto come un pezzo di lamiera sciolto: influisce sulle condizioni di ingresso della pompa, sul filtraggio, sul raffreddamento, sulla respirazione e sui sintomi successivamente attribuiti alla pompa o alla valvola.
Innanzitutto, comprendi cosa può e non può fare un deflettore
In un circuito aperto convenzionale, l'olio esce dal serbatoio, passa attraverso una pompa e il circuito di lavoro, quindi ritorna al serbatoio. Senza un percorso gestito, il flusso di ritorno può dirigersi direttamente verso il punto di aspirazione. Potrebbe essere ancora caldo, turbolento o pieno di minuscole bolle d'aria. La pompa riceve quindi l'olio prima che il serbatoio abbia svolto le sue normali operazioni di pulizia.
Un deflettore separa queste due zone. Può allungare il percorso, ridurre il flusso diretto di ritorno all'aspirazione e fornire una regione più tranquilla per il rilascio e la sedimentazione dell'aria. Non 'pulisce' l'olio da solo, non crea capacità di raffreddamento né ripara un tubo di aspirazione sottodimensionato. Consideratelo come un controllo del traffico, non come un'attrezzatura per il trattamento.
Parker identifica la progettazione scadente del deflettore, il flusso veloce attraverso un deflettore e l'olio di ritorno che entra sopra la superficie del fluido come possibili percorsi di aerazione in un contesto di risoluzione dei problemi della pompa a palette. Danfoss rileva inoltre che i deflettori possono favorire la deaerazione e ridurre i picchi di fluido nel materiale di progettazione del sistema Serie 90. Questi sono utili punti di riferimento tecnici, non una dimensione BLINCE condivisa per ogni carro armato. La pompa, l'olio e il ciclo di lavoro selezionati definiscono sempre il limite.
Quattro indizi che il percorso del flusso del serbatoio merita attenzione
Osservazione o servizio della macchina
Domanda sul serbatoio a cui rispondere
Cosa può e non può fare un deflettore
Fischio della pompa durante la ritrazione rapida del cilindro
L'olio di ritorno è in cortocircuito verso l'aspirazione o il percorso di aspirazione è limitato?
Può allungare e calmare il percorso del serbatoio; non è in grado di riparare un tubo flessibile collassato o un livello dell'olio basso
Schiuma dopo l'inserimento di un nuovo accessorio
Il ritorno entra al di sotto del livello minimo di funzionamento e lontano dall'aspirazione?
Può separare le zone; non è possibile eliminare una perdita d'aria a monte
La temperatura dell'olio aumenta solo durante il servizio continuo
Il calore di ritorno viene trasportato direttamente all'aspirazione e la capacità del refrigeratore è adeguata?
Aiuta la residenza e la separazione; non sostituisce un controllo del bilancio termico
Detriti ripetuti del filtro dopo il guasto della pompa
Si possono depositare i detriti e il serbatoio può essere pulito completamente?
Supporta un layout funzionale; non rende il lavaggio facoltativo
Il serbatoio mobile compatto scivola sui pendii
Qual è il livello di olio sicuro più basso in ogni assetto consentito?
Può ridurre le impennate; non può ignorare l'assetto della macchina e i requisiti di ripresa
Questo è il motivo per cui il serbatoio appartiene al decisione di selezione della centralina , non dopo che la pompa e il motore sono già stati ordinati. Anche la pressione all'uscita della pompa non dimostra un ingresso sano. IL la guida al posizionamento del manometro spiega perché una lettura deve essere vicina alla condizione da diagnosticare.
Cosa succede all'aria e al calore all'interno del serbatoio?
Quando un flusso di ritorno veloce entra nel giacimento, non arriva come un blocco di petrolio pulito. Può trasportare piccole bolle, aria disciolta rilasciata dalle variazioni di pressione e calore da ogni restrizione a monte. Se il flusso si riversa sulla superficie o scorre direttamente verso il lato di aspirazione, la pompa potrebbe riscontrare una condizione di ingresso meno stabile.
Il deflettore fa sì che il flusso di ritorno vada da qualche altra parte per primo. Il suo compito non è quello di rendere immobile il petrolio. L'olio deve ancora circolare e il serbatoio deve ancora accogliere il cambiamento di livello. Il compito è evitare il percorso più breve possibile dal porto di ritorno al porto di aspirazione. Il percorso più lungo offre alle bolle maggiori opportunità di raggiungere la superficie e impedisce al flusso caldo di ritorno di dominare immediatamente la zona di aspirazione.
Questo è il motivo per cui un deflettore necessita di un'uscita di ritorno sensata, di un livello di fluido sufficiente e di uno sfiato sano. UN La guida alla scelta dello sfiato del serbatoio è rilevante in questo caso: quando il livello dell'olio scende, l'aria deve entrare nel serbatoio. Se il percorso dell'aria è bloccato o bagnato, la pompa può comunque diventare rumorosa anche con un divisore interno ben progettato.
Seguire una goccia d'olio: lato di ritorno, percorso del deflettore, lato di aspirazione
Per un serbatoio convenzionale, posizionare lo scarico di ritorno e l'aspirazione della pompa sui lati opposti del deflettore. Il ritorno dovrebbe entrare sotto la superficie operativa dell'olio quando il sistema selezionato lo consente, diretto lontano dal raccoglitore anziché verso di esso. La presa di aspirazione necessita di spazio libero sopra la zona dei sedimenti e di una quantità sufficiente di altezza sommersa al livello di olio più basso credibile. Il deflettore quindi blocca una scorciatoia diretta di ritorno all'aspirazione consentendo al tempo stesso all'olio e all'aria di spostarsi attraverso i percorsi previsti.
La costruzione esatta non è universale. Una piastra alta con un'apertura inferiore sottodimensionata può aumentare la velocità locale e la turbolenza. Un'apertura troppo generosa può rendere il piatto decorativo. Una piastra che impedisce l'accesso ai fanghi o un diffusore di ritorno trasformeranno un buon prelievo in un cattivo piano di manutenzione. SAE AS5586A è uno standard relativo ai requisiti dei serbatoi aerospaziali piuttosto che un regolamento per le HPU industriali, ma illustra la giusta disciplina: definire i requisiti di progettazione, test e approvvigionamento del serbatoio invece di considerare il solo volume come specifica.
Tre dettagli comunemente cambiano la risposta:
Intervallo del livello dell'olio. Un cilindro può spostare un grande volume di olio fuori o indietro nel serbatoio. Il deflettore deve funzionare al livello minimo, non solo con il serbatoio pieno.
Profilo del flusso di ritorno. Un filtro di ritorno, un bypass del raffreddatore, linee di ritorno multiple, un flusso di ritrazione rapida e un flusso di scarico possono creare diverse condizioni di picco. Utilizzare il flusso di ritorno simultaneo massimo effettivo, non solo la cilindrata nominale della pompa.
Via di aspirazione. Tubi di aspirazione lunghi, raccordi piccoli, olio freddo, uno sfiato o un filtro intasati modificano le condizioni di ingresso. IL La guida alla selezione dello sfiato del serbatoio è importante perché un serbatoio che non può ammettere aria può trasformare un problema del serbatoio in rumore della pompa.
Esempio realizzato: schermare l'apertura di un deflettore prima di dettagliarla
Quello che segue è un esempio calcolato , non il progetto di un serbatoio BLINCE o una garanzia della pompa. Supponiamo che un'unità di potenza compatta a circuito aperto abbia 48 l/min di flusso di ritorno massimo attraverso il percorso del deflettore. Il team di progettazione desidera una velocità di apertura preliminare di 0,30 m/s in modo che il deflettore non diventi la parte più veloce e turbolenta del serbatoio.
Convertire prima il flusso di ritorno:
48 L/min ÷ 60.000 = 0,000800 m³/s
Utilizza la relazione di continuità:
Area di apertura A = flusso Q ÷ velocità target v
A = 0,000800 m³/s ÷ 0,30 m/s = 0,00267 m²
Cioè 2.670 mm² di area di apertura effettiva. Una fessura nominale di 30 mm × 90 mm è di soli 2.700 mm² prima di considerare la forma della saldatura, le protezioni, le piastre sovrapposte o la tolleranza di fabbricazione. Potrebbe essere un primo schizzo sensato, ma non è una dimensione di rilascio. Verificare il percorso del flusso reale, l'intervallo di livello, la viscosità, il diffusore di ritorno, la costruzione del deflettore e i requisiti di pulizia rispetto al disegno del serbatoio.
Se la stessa apertura trasporta 80 L/min, la velocità sale a circa 0,49 m/s. Il calcolo non ha dimostrato che il serbatoio sarà aerato; ha dimostrato perché una modifica del flusso di ritorno può invalidare un layout che sembrava adeguato con un dazio inferiore. La citata dichiarazione di Parker di 0,5 m/s si applica alla sua guida alla risoluzione dei problemi, quindi usatela come motivo per indagare piuttosto che come criterio universale di superamento/fallimento.
I compromessi che gli acquirenti non riescono a cogliere
Un acquario più grande non è automaticamente la risposta migliore
Un volume maggiore può dare all’olio più tempo di permanenza, più superficie per il trasferimento di calore passivo e più margine per il movimento del livello. Aumenta inoltre l'ingombro, il riempimento dell'olio, il tempo di riscaldamento, il peso e i costi. Su una macchina compatta, un serbatoio più grande potrebbe comunque avere prestazioni scadenti se il flusso di ritorno punta verso la zona di aspirazione o se il raccoglitore si scopre in pendenza.
Di BLINCE la pagina personalizzata dell'unità di potenza è un punto di partenza commerciale per una revisione del pacchetto, ma il volume finale del serbatoio appartiene al ciclo di lavoro, alla dissipazione del calore, al volume dell'attuatore e all'involucro di installazione. IL La guida alla selezione della pompa idraulica elettrica è utile laddove anche il funzionamento del motore e il flusso della pompa determinano la questione del serbatoio.
Un percorso del deflettore più stretto non è automaticamente migliore
Un passaggio più piccolo può scoraggiare il flusso in cortocircuito, ma può anche accelerare l’olio localmente, aumentare la turbolenza e intrappolare i detriti dove è difficile rimuoverli. Un percorso molto restrittivo può rendere più difficile il riempimento, lo svuotamento o la pulizia del serbatoio. Il risultato desiderato è una circolazione controllata, non una barriera che trasformi la camera di ritorno in un dispositivo di caduta di pressione.
Il ritorno sommerso aiuta l'aerazione, ma richiede una progettazione completa
Il ritorno dell'olio al di sotto del livello può ridurre gli spruzzi e l'intrappolamento di aria. Tuttavia, la profondità di ritorno, la direzione, il tipo di diffusore, il livello del fluido, l'accesso per il servizio e il comportamento antisifone devono essere considerati insieme. Non praticare un foro non verificato o modificare la terminazione di ritorno solo per copiare un diagramma. UN La guida al rumore del sistema idraulico può aiutare a distinguere l'aerazione alimentata dal serbatoio dalla risonanza del motore, della pompa o del tubo.
Controlli sulle attrezzature che modificano il layout
Presse e attrezzature industriali. L'avvicinamento e il ritorno rapidi possono creare un breve evento di flusso elevato anche quando il flusso medio della pompa appare modesto. Controllare il flusso di ritorno durante la parte rapida del ciclo e se il serbatoio riceve anche il drenaggio del cilindro durante l'arresto.
Attrezzatura mobile. I lavori su pendenze, le vibrazioni, i limiti di spazio e la variazione della velocità del motore rendono più importante il comportamento di ripresa a bassa quota. Un deflettore che funziona su un banco può essere inefficace quando l'olio fuoriesce dal collegamento di aspirazione.
Centrali multi-attuatore. Diverse funzioni possono restituire l'olio insieme. Mappare ogni linea di ritorno, ritorno di scarico, bypass del filtro e bypass del raffreddatore. La condizione di ritorno combinata più alta, non il flusso normale di un singolo cilindro, imposta lo schermo di apertura del deflettore.
Sostituzioni pompe. Se un nuovo La pompa a ingranaggi HGP è installata in un vecchio serbatoio, non dare per scontato che il serbatoio sia innocente. Verificare la presenza di schiuma, sedimenti, altezza di raccolta errata, tubazione di aspirazione limitata e olio di ritorno rivolto al lato di ingresso. Un albero e una pressione nominale corrispondenti non dimostrano un ambiente di ingresso sano.
Errori comuni nella progettazione dei deflettori
Avvicinare le connessioni di ritorno e di aspirazione perché ciò riduce la fabbricazione.
Dimensionamento dell'apertura del deflettore in base al flusso medio ignorando il ritorno rapido del cilindro, il flusso di scarico o funzioni multiple.
Misurazione del volume del serbatoio ma non del livello operativo minimo con l'estensione completa dell'attuatore.
Convogliare l'olio di ritorno sopra la superficie del fluido e quindi incolpare la pompa per la formazione di schiuma.
Utilizzo di un deflettore che non può essere ispezionato, pulito o reinstallato correttamente.
Trattare lo sfiatatoio, il filtro, il refrigeratore e il tubo di aspirazione come acquisti separati anziché come un unico sistema di serbatoio.
Utilizzo di una regola pratica da un circuito industriale aperto per un sistema di carica a circuito chiuso.
Controlli di messa in servizio e manutenzione dopo la fabbricazione
Il serbatoio deve essere controllato come sistema prima di essere trattato come un recinto finito. Un disegno pulito può ancora fallire al primo avvio se il ritorno dell'olio ha un percorso diverso da quello ipotizzato, se un deflettore rimovibile non viene reinstallato correttamente dopo la pulizia o se il raccoglitore viene scoperto durante un movimento reale della macchina.
Iniziare con una procedura di messa in servizio pulita e sicura da parte del produttore della macchina. Registrare il livello dell'olio prima dell'avvio, durante l'estensione massima prevista dell'attuatore e dopo il ritorno. Annotare la temperatura del fluido all'avvio e durante il servizio che crea il reclamo. Un improvviso cambiamento tra condizioni fredde e calde è una prova utile: l’olio freddo può amplificare le restrizioni di aspirazione e ritorno, mentre l’olio caldo può rivelare perdite, aerazione o un percorso di raffreddamento inadeguato.
Quindi ispezionare il serbatoio mentre la funzione viene utilizzata in condizioni controllate e sicure. Fare attenzione alla presenza di un getto di ritorno che rompe la superficie, di formazione di schiuma vicino al lato di aspirazione, di olio che scivola attorno all'apertura del deflettore, di uno sfiato che si bagna di olio o di un livello che si avvicina al raccoglitore. Non mettere le mani o gli attrezzi in un serbatoio in funzione. Un vetro spia, un oblò sicuro, la lettura della temperatura e un test ben pianificato sono più utili dell'apertura delle coperture vicino a macchinari in movimento.
I test di pressione e flusso dovrebbero rimanere legati alla storia del fallimento. Un manometro di uscita della pompa può mostrare una pressione normale mentre l'ingresso è vuoto oppure un filtro/refrigeratore di ritorno crea una contropressione indesiderata. Controlla il diagnostica di bassa pressione della stazione idraulica quando la pressione della sorgente è debole e confrontare il sintomo con quello guida alla caduta di pressione con attacco rapido quando un accessorio o una connessione modifica la condizione di ritorno. Tali pagine non sostituiscono una revisione del giacimento; impediscono che un problema al serbatoio venga scambiato per un guasto relativo alla sola pompa.
Dopo il ciclo iniziale, ispezionare l'indicatore del filtro di ritorno e qualsiasi elemento rimosso per individuare eventuali residui di messa in funzione. Guarda la pratica di sfiato e riempimento, non solo il deflettore interno. Se l'aria o l'acqua continuano a entrare attraverso un tappo aperto, una guarnizione danneggiata o una procedura di servizio bagnata, il serbatoio potrebbe continuare a restituire un problema di contaminazione alla pompa anche quando il suo percorso del flusso interno è buono.
L'accesso per la manutenzione merita una decisione esplicita. Un serbatoio dovrebbe consentire alla squadra di scaricare l'olio vecchio, rimuovere i detriti depositati, ispezionare il diffusore di raccolta e ritorno, controllare l'attacco del deflettore e pulire le superfici interne raggiungibili senza lasciare parti sciolte. Se è necessario rimuovere il deflettore, segnarne la posizione e il metodo di fissaggio sul disegno. Una piastra installata all'indietro o con uno spazio non pianificato può ricreare il percorso del flusso diretto che avrebbe dovuto interrompere.
Per i sistemi ad alto rendimento, confrontare la temperatura, la schiuma, l'ostruzione del filtro e il rumore prima e dopo un ciclo rappresentativo. Lo scopo non è inseguire una lettura target. Si tratta di stabilire una linea di base ripetibile e individuare i cambiamenti prima che si trasformino in un guasto della pompa, della valvola o della guarnizione. Conservare la linea di base con lo schema dell'unità, il disegno del serbatoio e il registro di servizio; dà al tecnico successivo più valore di una modifica del serbatoio non documentata.
Chi non dovrebbe utilizzare un layout baffle generico?
Non rilasciare un serbatoio da uno schizzo web da solo quando supporta una funzione critica per la sicurezza, un ascensore per il personale, una macchina ad alta inerzia o ad alta velocità, un serbatoio pressurizzato, un circuito idrostatico a circuito chiuso, un assetto severo della macchina mobile, acqua glicole o altro fluido speciale o un'applicazione con carico termico sconosciuto. Questi progetti necessitano dello schema della macchina, dello standard applicabile, dei dati esatti dei componenti e di una revisione tecnica.
Fare una pausa anche se il sistema esistente presenta ripetuti guasti alla pompa, metallo visibile nel serbatoio, schiuma che persiste dopo il riscaldamento, un tubo di aspirazione collassato, percorso di ritorno sconosciuto o un serbatoio che non può essere aperto per la pulizia. Un nuovo deflettore non renderà sicuro il riutilizzo dell'olio contaminato o dei componenti danneggiati.
Dati da inviare per una revisione del layout del serbatoio
Inviare a BLINCE quanto segue prima di richiedere un preventivo per una centralina idraulica o un serbatoio:
disegno o foto del serbatoio con dimensioni interne, livelli di olio minimo e massimo e accesso disponibile per la pulizia;
tipo di pompa, cilindrata, velocità e portata effettiva; massimo flusso di ritorno combinato e percorsi di bypass di scarico/raffreddatore/filtro;
variazioni del volume del cilindro o del motore, tempi di ciclo e servizio di funzioni simultanee;
tipo di olio, intervallo di viscosità, avviamento a freddo e temperatura operativa normale;
posizioni di aspirazione, ritorno, sfiato, filtro e refrigeratore; diametri e lunghezze di tubi flessibili/tubi;
orientamento della macchina, vibrazioni, condizioni ambientali, cronologia della contaminazione e qualsiasi sintomo di schiuma/rumore;
pressione target, ciclo di lavoro, dettagli di azionamento elettrico/motore e intervallo di manutenzione richiesto.
BLINCE può utilizzare quel pacchetto per confrontare la pompa, il serbatoio, la filtrazione, il raffreddamento, lo sfiatatoio e il layout delle connessioni, identificare i dati mancanti e delineare una direzione HPU personalizzata adeguata. L'idoneità finale richiede ancora i dati del prodotto selezionato, il disegno e la revisione a livello di macchina.
Domande frequenti
Cosa fa un deflettore del serbatoio idraulico?
Separa la zona di ritorno dell'olio dalla zona di aspirazione della pompa in modo che l'olio segua un percorso più lungo e più tranquillo. Ciò può supportare il rilascio dell'aria, la sedimentazione dei contaminanti e la riduzione dei cortocircuiti di ritorno all'aspirazione. Non sostituisce il volume corretto del serbatoio, il raffreddamento, la filtrazione o l'impianto idraulico di aspirazione.
Quanto dovrebbe essere alto il deflettore del serbatoio idraulico?
Non esiste un’altezza universale sicura. Deve essere progettato in base al livello operativo più basso dell'olio, al percorso di flusso previsto, all'area di apertura, all'accesso per la manutenzione e alla struttura del serbatoio. Confermare le dimensioni nel disegno di progetto e nella documentazione applicabile del prodotto/sistema.
L'olio di ritorno deve passare sopra o sotto un deflettore?
Entrambe le disposizioni appaiono nei progetti reali. Il percorso corretto dipende dal deflettore, dallo scarico di ritorno, dai requisiti di separazione dell'aria, dall'intervallo del livello dell'olio e dal piano di pulizia. L'importante è evitare una scorciatoia veloce dal ritorno all'aspirazione senza creare eccessive turbolenze o una trappola di sporco inaccessibile.
Un deflettore può risolvere la cavitazione della pompa?
Solo quando la scarsa circolazione o aerazione del serbatoio contribuisce al problema di ingresso. Non è in grado di correggere un livello dell'olio basso, uno sfiato ostruito, una linea di aspirazione sottodimensionata, un tubo flessibile che collassa, una viscosità dell'olio errata, una velocità eccessiva della pompa o una pompa danneggiata.
Come posso stimare l'area di apertura del deflettore?
Utilizzare A = Q ÷ v , con portata in m³/se velocità di vagliatura scelta in m/s. come primo calcolo Etichettare il risultato come preliminare e quindi controllare il flusso di ritorno effettivo, la viscosità, l'intervallo di livello, la struttura e le indicazioni di progettazione del fornitore selezionato.
È necessario un deflettore del serbatoio in ogni sistema idraulico?
Molti serbatoi utilizzano una o più funzioni di controllo del flusso, ma la disposizione finale dipende dal tipo di circuito, dalle dimensioni del contenitore, dal fluido, dal servizio, dalla disposizione del ritorno e dai requisiti del produttore. I sistemi a circuito chiuso o pressurizzati potrebbero richiedere un approccio diverso rispetto a un serbatoio industriale aperto convenzionale.
Richiedi una revisione del layout
Se la pompa è rumorosa, l'olio fa schiuma, un serbatoio si surriscalda o si sta specificando una nuova HPU, inviare il disegno del serbatoio, i dati della pompa e del flusso di ritorno, l'intervallo del livello dell'olio, il fluido/temperatura, la disposizione delle tubazioni e il ciclo di lavoro. BLINCE è in grado di identificare se il primo problema è un percorso del deflettore, una disposizione di ritorno, uno sfiatatoio, un percorso di aspirazione, una restrizione del filtro/raffreddatore o una mancata corrispondenza del sistema più ampio prima di quotare un'unità di potenza.
Questo articolo è una guida tecnica generale. La selezione del componente finale dovrebbe basarsi sui disegni della macchina, sui dati idraulici misurati, sulle condizioni di lavoro, sui requisiti di sicurezza e sulla conferma di un ingegnere o fornitore idraulico qualificato.
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