Silnik hydrauliczny z hamulcem: wewnętrzne i zewnętrzne układy hamulcowe

Układy hydrauliczne często wymagają hamulca , aby bezpiecznie zatrzymać i utrzymać ładunki. Silniki hydrauliczne mogą być wyposażone w hamulec wewnętrzny (zintegrowany) lub wykorzystywać oddzielny układ hamulcowy zewnętrzny . Blince oferuje obie opcje w swoich silnikach. Na przykład seria BMR-BK01 to Hamowane silniki hydrauliczne z wbudowanymi sprężynowymi hamulcami tarczowymi, zapewniającymi „bezpieczne” trzymanie w przypadku braku ciśnienia. Natomiast hamulec zewnętrzny to oddzielny zespół tarcza/hamulec zamontowany na wale silnika. Każde podejście ma różne przypadki użycia i kompromisy, jak wyjaśniono poniżej.

Wewnętrzne (zintegrowane) silniki hydrauliczne z hamulcem

Silnik hydrauliczny z hamulcem wewnętrznym (często nazywany silnikiem z hamulcem) ma wbudowany mechanizm hamulca ciernego. Zwykle silna sprężyna dociska tarcze cierne lub bęben wokół wału. Gdy ciśnienie hydrauliczne zostanie przyłożone do tłoka hamulca, zwalnia on sprężynę i umożliwia obrót silnika. Po usunięciu ciśnienia (np. wyłączeniu zasilania) sprężyna zaciska tarcze i blokuje wał. Ta bezawaryjna konstrukcja oznacza, że ​​hamulec jest „domyślnie włączony” ze względów bezpieczeństwa: w przypadku utraty zasilania lub ciśnienia silnik automatycznie utrzymuje swoją pozycję.

• Bezpieczeństwo samozałączające: Hamulce uruchamiane sprężynowo i zwalniane hydraulicznie włączają się bez żadnego działania zewnętrznego, gdy ciśnienie jest wyłączone. Zapobiega to swobodnemu spadaniu na dźwigi lub upadkowi na podnośnikach, co jest istotne w przypadku maszyn mobilnych i ciężkiego sprzętu.

• Wysoki moment trzymania: Zintegrowane hamulce mogą być wyposażone w mocne sprężyny. Na przykład silniki Blince serii BMR zachwalają „wysoki moment trzymania” z hamulcem ze wspomaganiem w kompaktowych rozmiarach. Silniki te często określają swoją zdolność do statycznego (trzymania) momentu obrotowego; kupujący muszą upewnić się, że przekracza on moment obciążenia.

• Kompaktowa i prosta instalacja: Ponieważ hamulec znajduje się wewnątrz obudowy silnika, instalacja jest prostsza (nie jest potrzebne dodatkowe mocowanie hamulca). Do sterowania wykorzystuje obwód hydrauliczny silnika (często poprzez port „zwalniania hamulca”).

Wady hamulców wewnętrznych: Zintegrowane hamulce mają ograniczony rozmiar fizyczny. W zastosowaniach wymagających bardzo dużych obciążeń same obszary tarcia mogą nie generować wystarczającego momentu obrotowego, a ich części wymagają demontażu silnika w celu serwisu. Ponadto, jeśli elementy hamulca zużyją się lub zatną, silnik nie będzie w stanie utrzymać obciążenia, chyba że zostanie poddany przeglądowi.

Silniki orbitalne Blince BMR (np. seria BMR-BK01) ilustrują konstrukcję hamulca wewnętrznego. Na stronie produktu zauważono: „Ten silnik ma zintegrowany hamulec trzymający… wysoki moment trzymania, hamulec o dużej mocy, niska waga”. Te wewnętrzne hamulce idealnie nadają się do średnich obciążeń (wciągarki, napędy przenośników, chwyty parkingowe). Świetnie sprawdzają się w zastosowaniach, w których potrzebne jest natychmiastowe bezpieczne trzymanie bez dodatkowych części.

Rysunek: Silnik hydrauliczny Blince (seria BMR) ze zintegrowanym hamulcem sprężynowym na tylnym kołnierzu. Wbudowany hamulec tarczowy (zielona obudowa) zaciska wał, zapewniając niezawodne trzymanie.

Zewnętrzne układy hamulcowe do silników hydraulicznych

Zewnętrzny układ hamulcowy wykorzystuje oddzielny zespół hamulcowy zamontowany na wale wyjściowym silnika hydraulicznego lub połączony z nim. Mogą to być hamulce tarczowe napędzane hydraulicznie, pneumatyczne lub elektryczne. Hamulce zewnętrzne nie są częścią samego silnika, ale są mocowane za pomocą kołnierza adaptera.

• Większy moment obrotowy: Hamulce autonomiczne mogą być znacznie większe niż hamulce zintegrowane. Hamulce tarczowe o wysokim momencie obrotowym (np. seria Danfoss BK) mogą zapewnić od setek do tysięcy Nm . moment trzymający Umożliwia to zatrzymanie i utrzymanie ładunków wyprzedzeniowych , których nie są w stanie same hamulce wewnętrzne. Rzeczywiście, silnik hydrauliczny z natury przecieka wewnętrznie i nie jest w stanie utrzymać dużego obciążenia za pomocą samej blokady hydraulicznej. Jak zauważa jeden z ekspertów: „Wszystkich silników hydraulicznych… nigdy nie można używać do zatrzymywania i utrzymywania obciążenia wyprzedzeniowego… gdy konieczne jest zatrzymanie i przytrzymanie silnika hydraulicznego… wymagany jest hamulec zewnętrzny.”. Hamulce zewnętrzne radzą sobie z tak ciężkimi przypadkami.

• Łatwiejsze serwisowanie: Ponieważ hamulec znajduje się na zewnątrz silnika, konserwacja jest prostsza. Klocki/tarcze hamulcowe można sprawdzić lub wymienić bez demontażu obudowy silnika. W przypadku modernizacji do istniejącego silnika można dodać hamulec zewnętrzny w celu zwiększenia wydajności.

• Wszechstronność: Hamulce zewnętrzne są dostępne w modelach hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych. Można je ustawiać za pomocą sprężyny i zwalniać hydraulicznie (lub pneumatycznie), łącząc w sobie niezawodne działanie z wysokim momentem obrotowym. Można łączyć ze sobą wiele tarcz hamulcowych, aby zwiększyć moment obrotowy.

Wady hamulców zewnętrznych: zwiększają przestrzeń, wagę i złożoność. Do zwolnienia hamulca potrzebny jest cylinder/zawór hamulcowy. Jeśli hamulec straci swoją siłę (lub sprężyna będzie słaba), może nie wytrzymać (dlatego nadal wymagane jest niezawodne sterowanie). Systemy zewnętrzne wprowadzają również więcej komponentów wymagających konserwacji (węże, pompa, uszczelki).

Zastosowania hamulców zewnętrznych obejmują bardzo ciężkie maszyny i sytuacje krytyczne dla bezpieczeństwa. Na przykład duże dźwigi, wciągarki, wiertnice lub wciągniki często wykorzystują zewnętrzne hamulce tarczowe. W sprzęcie górniczym lub leśnym zewnętrzny hamulec tarczowy sprężynowy (lub nawet hamulce podwójne) zapewnia utrzymanie ładunku na stromym terenie. Ze względu na wysoki moment obrotowy i modułową konstrukcję hamulce zewnętrzne są powszechnie stosowane w projektach pasa i drogi (rosyjskie górnictwo, chilijskie leśnictwo itp.), gdzie sprzęt musi wytrzymywać ekstremalne obciążenia.

Seria silników Blince z hamulcami (BMR, BMS, BMV)

Blince oferuje kilka serii silników, które mogą współpracować z hamulcami zintegrowanymi lub zewnętrznymi:

• Seria BMR (silniki przekładniowe/orbitalne): Rodzina BMR obejmuje modele z wbudowanymi hamulcami sprężynowymi (seria BMR-BK01). Są to silniki przekładniowe (gerotorowe) podobne do silników Danfoss OMR. Jak już wspomniano, jednostki BMR-BK01 mają „zintegrowany hamulec trzymający” i są kompaktowe, a jednocześnie charakteryzują się wysokim momentem obrotowym. Służą do zastosowań przy umiarkowanych obciążeniach (maszyny z tworzyw sztucznych, zamiatarki, małe wciągarki), gdzie potrzebny jest silnik z hamulcem.

• Seria BMS (małe silniki orbitalne): Seria BMS (czasami oznaczona jako OMS lub OMSY na produktach Blince) to silniki orbitalne do lżejszych zastosowań. Można je zamówić z opcjonalnymi hamulcami – na przykład warianty Blince BMSY/BMSYB mają zintegrowane hamulce sprężynowe do utrzymywania ładunków. Silniki te nadają się do zastosowań przy niskich prędkościach i wysokim momencie obrotowym, takich jak przenoszenie materiałów lub napędy rolnicze, a wersja z hamulcem zapewnia bezpieczeństwo automatycznego włączania.

• Seria BMV (duże silniki orbitalne): Seria BMV obejmuje bardzo duże silniki gerotorowe (np. 630–1000 cm3) przeznaczone do ciężkich zadań. Silniki te nie są standardowo wyposażone w hamulce wewnętrzne (ze względu na rozmiar i typowe zastosowanie), ale w razie potrzeby można je połączyć z zewnętrznymi hamulcami tarczowymi. W sytuacjach, gdy silniki BMV obsługują duże obciążenia (np. platformy wiertnicze, duże wciągarki), inżynierowie często montują hydrauliczny lub elektryczny hamulec tarczowy na wale lub ze względów bezpieczeństwa używają pomocniczego układu hamulcowego.

Każdy model silnika Blince odnosi się do funkcji hamulca w nazwie i opisie produktu. Na przykład strona BMR-BK01 wyraźnie mówi „silnik hydrauliczny z hamulcem… zintegrowany hamulec trzymający”. Wybierając silnik Blince, sprawdź, czy istnieje opcja hamulca (np. modele z końcówką „B” lub w opisie) i sprawdź jego moment obrotowy.

Porównanie: zalety i wady

Plusy i minusy: Wewnętrzny silnik z hamulcem, taki jak Blince BMR, jest łatwy w montażu i zawsze utrzymuje obciążenie w przypadku spadku ciśnienia. Jednakże moment hamowania jest ograniczony przez wielkość silnika. Hamulec zewnętrzny może zapewnić znacznie wyższy moment obrotowy i można go serwisować osobno, ale zwiększa złożoność. Na przykład, aby zatrzymać ciężką wiertnicę, często preferowany jest zewnętrzny hamulec tarczowy (lub silnik z hamulcem pomocniczym) ze względu na dodatkową siłę trzymania.

Praktyczne przypadki użycia

• Blince BMR z hamulcem wewnętrznym: Stosowany w fabrykach, maszynach i sprzęcie mobilnym w Rosji i Kazachstanie, gdzie kluczowa jest kompaktowa konstrukcja i bezpieczeństwo. Przykłady: napędy przenośników, zamiatarki lub minidźwigi, gdzie obciążenia są umiarkowane. Zintegrowany hamulec zapewnia automatyczne blokowanie ładunku.

• Blince BMS z hamulcem: Idealny do maszyn rolniczych lub małych maszyn budowlanych (np. wywrotek, sadzarek) w Meksyku lub Kazachstanie. Hamulec sprężynowy w silniku BMS zapewnia trzymanie bez dodatkowych zaworów.

• Hamulce zewnętrzne z BMV lub innymi: W chilijskim górnictwie lub budownictwie ciężkim (fundamenty, tunele) sprzęt często wymaga bardzo wysokiego momentu trzymającego. Duży silnik BMV w połączeniu z zewnętrznym hamulcem hydraulicznym może zabezpieczyć duże ładunki na stromych wzniesieniach. W wielu wymagających projektach typu Belt & Road dodanie hamulca tarczowego na wale silnika (na przykład Danfoss serii BK lub AB) zapewnia wymagany moment obrotowy.

Ogólnie rzecz biorąc, jeśli aplikacja wymaga, aby silnik zatrzymał wirującą masę lub utrzymywał duży ładunek przez czas nieokreślony , zalecany jest hamulec zewnętrzny lub dodatkowy zawór utrzymujący. W przypadku lżejszych zadań o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa silnik Blince ze zintegrowanym hamulcem (prawdziwy „silnik z hamulcem hydraulicznym”) zapewnia prostotę i niezawodne trzymanie.

Często zadawane pytania

P: Jaki typ hamulca jest najlepszy dla sprzętu budowlanego w Rosji?
Odp.: Rosyjskie maszyny budowlane (dźwigi, ładowarki itp.) często korzystają z hamulców hydraulicznych uruchamianych sprężynowo, wbudowanych w silnik, w celu zapewnienia bezpiecznego trzymania. Silniki Blince serii BMR z hamulcami wewnętrznymi są popularne w urządzeniach kompaktowych. Jeśli jednak sprzęt przenosi bardzo duże obciążenia lub pracuje na pochyłościach, projektanci mogą dodać zewnętrzny hamulec tarczowy w celu zwiększenia momentu obrotowego. Wybór zależy od wielkości ładunku: w przypadku ekstremalnych obciążeń zewnętrzny hamulec hydrauliczny zapewnia dodatkową siłę trzymania.

P: Jakiego hamulca należy używać w maszynach rolniczych w Kazachstanie?
Odp.: W przypadku typowego sprzętu rolniczego (pompy nawadniające, siewniki) zwykle wystarcza wewnętrzny hamulec hydrauliczny na silniku (np. Blince BMS/BMR z hamulcem sprężynowym). Blokuje się automatycznie po wyłączeniu zasilania silnika. Jeśli ciągnik lub narzędzie jest bardzo ciężkie lub znajduje się na stromym terenie, można również zastosować zawór przeciwwagi lub hamulec pomocniczy. Ogólnie rzecz biorąc, dopasuj moment hamowania do obciążenia: mniejsze maszyny mogą korzystać z wewnętrznego hamulca silnika, podczas gdy większe narzędzia mogą wymagać zewnętrznego hamulca lub zaworu ze względów bezpieczeństwa.

P: Która seria silników Blince ma najsilniejsze hamulce?
Odp.: Blince nie określa „momentu hamowania” dla wszystkich silników, ale generalnie wygrywają większe serie i hamulce zewnętrzne. Seria BMR (mała i średnia) oferuje zintegrowane hamulce w kompaktowej formie. Silniki ( serii BMV 630–1000 cm3) radzą sobie z cięższymi zadaniami, ale wymagają zewnętrznego hamulca w celu uzyskania maksymalnego momentu obrotowego. Krótko mówiąc, aby uzyskać najwyższy moment trzymania, użyj hamulca zewnętrznego z dużym silnikiem BMV lub BMS. W przypadku umiarkowanych potrzeb prostszy jest silnik z hamulcem (BMR/BMS).