A silnik hydrauliczny zamienia ciśnienie oleju w ruch obrotowy. Proste zdanie. Trudna praca.
W prawdziwej maszynie silnik ten może być zmuszony do uruchomienia obciążonego przenośnika z prędkością 15 obr./min, przejechania koła napędowego przez błoto, obracania świdra przy nierównym oporze gleby lub utrzymywania małego osprzętu przemysłowego w ruchu przez cały dzień bez spalania oleju. Tutaj swoje miejsce zajmuje orbitalny silnik hydrauliczny. Nie jest to najszybszy silnik hydrauliczny. Nie zawsze jest to też najskuteczniejszy sposób. Kiedy jednak maszyna potrzebuje kompaktowych rozmiarów, niskiej prędkości, wysokiego momentu rozruchowego i akceptowalnych kosztów, silnik hydrauliczny o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym . Praktycznym rozwiązaniem jest często
Jakiś orbitalny silnik hydrauliczny nazywany jest również silnikiem gerotorowym lub silnikiem gerolerowym, w zależności od konstrukcji wewnętrznej. W silniku hydraulicznym stojana rolkowego rolki są umieszczone w kieszeniach stojana, aby zmniejszyć tarcie pomiędzy wirnikiem a stojanem. Mniej poślizgu. Lepsze życie. Wirnik krąży wewnątrz stojana, a komory wymiany otrzymują po kolei olej pod ciśnieniem. To wytwarza moment obrotowy na wale wyjściowym.
Na rynku nazywa się te jednostki silnikami hydraulicznymi. Inżynierowie zwykle patrzą głębiej. Pytają o przemieszczenie, ciśnienie znamionowe, obciążenie wału, wycieki wewnętrzne, rozmiar przyłącza, czystość oleju i stabilność prędkości poniżej 50 obr./min. To właśnie tam selekcja staje się realna.
Gdzie pasuje silnik hydrauliczny Orbit
Orbitalny silnik hydrauliczny znajduje się pomiędzy prostymi konstrukcje hydraulicznych silników przekładniowych i droższe silniki tłokowe . Motoreduktor jest kompaktowy i szybki, ale zwykle preferuje wyższą prędkość i niższą gęstość momentu obrotowego. Silnik tłokowy może wytrzymać wysokie ciśnienie, dużą gęstość mocy i lepszą wydajność, ale koszty i konserwacja są wyższe. Silnik orbitalny wypełnia środek.
Działa najlepiej w układach napędowych o niskiej prędkości, gdzie obciążenie nie jest idealnie stabilne. Typowymi przykładami są narzędzia rolnicze, zamiatarki, wciągarki, małe osprzęty wiertnicze, przenośniki, sprzęt leśny i hydrauliczne napędy kół. Silnik można uruchomić pod obciążeniem bez dużej zewnętrznej skrzyni biegów. To oszczędza miejsce. Czasami ratuje to cały projekt.
W wielu projektach OEM nadal stosowana jest hydrauliczna skrzynia biegów. Nie dlatego, że silnik orbitalny nie jest w stanie zapewnić momentu obrotowego, ale dlatego, że średnica koła, cykl pracy, obciążenie udarowe i prędkość jazdy mogą wymagać zmniejszenia. Hydrauliczny silnik w piaście lub hydrauliczny zespół koła silnika należy sprawdzić jako cały układ napędowy, a nie sam silnik.
Kiedy nie używać silnika orbitalnego
Są przypadki, w których silnik orbitalny jest złym wyborem.
Jeśli docelowa prędkość wynosi 1500 obr/min lub więcej, a lepszy może być silnik hydrauliczny o dużej prędkości, taki jak silnik przekładniowy, silnik łopatkowy lub silnik tłokowy. Silniki orbitalne mogą pracować z umiarkowaną prędkością przy małych przemieszczeniach, ale nie są zbudowane do ciągłej pracy przy dużych prędkościach. Upał wzrasta. Wyciek wzrasta. Życie spada.
Jeśli system wymaga reakcji na poziomie serwomechanizmu, ścisłej kontroli przyspieszenia lub dużej sztywności dynamicznej, a Silnik tłokowy osiowy ze sterowaniem w pętli zamkniętej jest zwykle bezpieczniejszy. Jeśli maszyna pracuje pod bardzo wysokim ciśnieniem przez długie cykle pracy, ponownie może zwyciężyć technologia tłokowa. Jeśli czystość oleju jest niska i nikt nie będzie konserwował filtrów, żaden silnik nie będzie bezpieczny. Silnik orbitalny jest tolerancyjny, a nie magiczny.
Jak działa silnik hydrauliczny?
A pompa hydrauliczna tłoczy olej do układu. Silnik hydrauliczny odbiera ten olej i przekształca energię hydrauliczną w obrót mechaniczny. To jest podstawowa różnica w dyskusji na temat pompy hydraulicznej i silnika. Pompa wytwarza przepływ. Silnik zużywa przepływ.
W silniku orbitalnym olej pod ciśnieniem dostaje się do sekcji zaworu i jest kierowany do rozszerzających się komór pomiędzy nimi wirnik i stojan . Siła nacisku działa na profil wirnika. Gdy komory rozszerzają się i kurczą, wirnik wykonuje ruch orbitalny i przenosi obrót na wał wyjściowy poprzez łącznik napędowy lub wał wielowypustowy. Olej z komór kontraktacyjnych wraca do zbiornika.
Moment obrotowy zależy głównie od ciśnienia i przemieszczenia. Prędkość wynika głównie z przepływu i przemieszczenia. Rzeczywista wydajność jest niższa od wartości teoretycznej ze względu na wycieki, tarcie, lepkość oleju, błąd obróbki i temperaturę.
Typowy orbitalny silnik hydrauliczny o średnich obciążeniach pracujący pod ciśnieniem bliskim 20 MPa może utrzymać sprawność objętościową na poziomie około 88% do 93%, gdy szczeliny uszczelniające, geometria wirnik-stojan i lepkość oleju są pod kontrolą. Sprawność mechaniczna może być niższa, gdy prędkość jest bardzo niska lub obciążenie boczne jest duże. Strata ma wydźwięk. Czasami można to usłyszeć.
Podstawowe parametry, które inżynierowie powinni przeczytać w pierwszej kolejności
Przemieszczenie to pierwsza liczba. Informuje, ile oleju zużywa silnik na obrót, zwykle w cm³/obr. Silnik o wydajności 100 cm³/obr., pracujący z teoretycznym przepływem 40 l/min, obracałby się z prędkością około 400 obr./min, zanim nastąpiłaby utrata wydajności. Po wycieku i rzeczywistej utracie ciśnienia rzeczywista prędkość jest niższa.
Ciśnienie to druga liczba. Ciśnienie ciągłe ma większe znaczenie niż ciśnienie szczytowe. Silnik reklamowany z wysokim, przerywanym ciśnieniem może nadal ulec wcześniejszej awarii, jeśli rzeczywisty cykl pracy utrzymuje go w pobliżu tej wartości przez wiele godzin. W przypadku silników hydraulicznych o małych i średnich orbitach typowe ciągłe pasma ciśnienia często mieszczą się w zakresie od 10 do 20 MPa, przy wyższych wartościach znamionowych w trybie przerywanym, w zależności od rozmiaru i konstrukcji ramy.
Moment obrotowy jest powiązany z przemieszczeniem i ciśnieniem. Jeśli producent OEM mówi tylko: „Potrzebuję większego momentu obrotowego”, inżynier powinien zadać dwa pytania: przy jakim ciśnieniu i przy jakiej prędkości? Bez tych dwóch liczb moment obrotowy jest tylko życzeniem.
Natężenie przepływu decyduje o prędkości. Jeśli maszyna jest zbyt wolna, zwiększenie przemieszczenia spowoduje, że będzie wolniejsza, a nie szybsza. Ten błąd zdarza się często. Aby zwiększyć prędkość, system może wymagać większego przepływu pompy, mniejszej pojemności skokowej, mniejszych strat ciśnienia, większych węży lub innego typu silnika.
Wewnątrz silnika hydraulicznego stojana rolkowego
Główne części nie są skomplikowane, ale ich geometria jest bezlitosna.
The stojan jest zwykle wykonany ze stali stopowej o wysokiej wytrzymałości lub żeliwa sferoidalnego, w zależności od klasy produktu. W rotorze zastosowano hartowaną stal o precyzyjnie obrobionym profilu. W konstrukcji stojana rolkowego każdy wałek musi utrzymywać stały kontakt i obrót wewnątrz kieszeni stojana. Zła okrągłość powoduje pulsację. Zła twardość powoduje zużycie. Złe wykończenie powierzchni zwiększa wycieki i tarcie.
Wał rozdzielczy lub płyta zaworowa steruje rozrządem oleju. Ta część decyduje, która komora otrzymuje ciśnienie, a która zwraca olej. Jeśli kąt rozdziału jest nieprawidłowy, silnik może nadal się obracać, ale moment rozruchowy staje się słaby, a ciepło wzrasta. Klient widzi „niską moc”. Stanowisko testowe widzi wahania ciśnienia.
Foki ponoszą cichą odpowiedzialność. Uszczelnienia wału, o-ringi, pierścienie zapasowe i wewnętrzne powierzchnie uszczelniające muszą wytrzymać zmiany ciśnienia, temperaturę oleju, zanieczyszczenie i sporadyczne niewspółosiowość. NBR jest powszechny w przypadku ogólnego mineralnego oleju hydraulicznego. FKM można wybrać do cieczy o wyższej temperaturze lub specjalnych. Materiał uszczelki musi pasować do oleju. Zgadywanie jest drogie.
Kontrola procesu produkcyjnego i tolerancji
Dobry silnik orbitalny powstaje poprzez kontrolowanie małych błędów, zanim staną się dużymi awariami.
Profile wirnika i stojana wymagają stabilnej geometrii zębów. Obróbka cieplna musi poprawiać odporność na zużycie, nie powodując odkształceń przekraczających naddatek obróbkowy. Szlifowanie i wykańczanie musi kontrolować powierzchnię styku. Na powierzchni rozprowadzającej płaskość i chropowatość bezpośrednio wpływają na wyciek. Kilka mikronów może mieć znaczenie. Nie w broszurze. Na stanowisku testowym.
Wymiary krytyczne sprawdzane są za pomocą mikrometrów, wysokościomierzy, przyrządów do okrągłości, współrzędnościowych maszyn pomiarowych i mierników niestandardowych. Dokładny plan kontroli zależy od modelu. W przypadku powtarzających się zamówień OEM należy zablokować punkty kontrolne: średnicę wału, pasowanie wielowypustowe, średnicę pilota, kołnierz montażowy, gwint przyłącza, grubość stojana, płaskość przylgni zaworu i luz końcowy.
Luz końcowy jest szczególnie wrażliwy. Zbyt mocno dokręcone i silnik może się zatrzeć, gdy jest gorący. Za luźny i wydajność objętościowa spada. Wydajność spada. Dlaczego? Ponieważ olej pod wysokim ciśnieniem znajduje skrót z powrotem do strony niskiego ciśnienia.
QC, ISO 9001, ISO 4406 i CE w rzeczywistej produkcji
ISO 9001 nie należy traktować jako certyfikatu wiszącego na ścianie. W przypadku produkcji silników hydraulicznych powinien on pojawiać się w kontroli przychodzących materiałów, zapisach obróbki, kontroli procesu, kontroli montażu, danych z testów, postępowaniu w przypadku niezgodności i działaniach korygujących. Jeśli partia wykazuje nietypowy wyciek, pytanie nie brzmi tylko: „który silnik uległ awarii?”. Lepszym pytaniem jest: „Jaki proces pozwolił na przejście awarii?”
ISO 4406 należy do oleju, ale ma wpływ na silnik na co dzień. Norma określa zanieczyszczenie cząstkami stałymi jako kod czystości oparty na liczbie cząstek. W przypadku orbitalnych silników hydraulicznych stosowanych w maszynach mobilnych praktycznym celem jest często okolica 19/17/14 lub czystsza, w zależności od czułości zaworu, ciśnienia i oczekiwanej trwałości łożysk. Systemy serwo wymagają czystszego oleju. Surowe systemy rolnicze mogą działać bardziej brudno, ale życie będzie krótsze.
Zanieczyszczenia uszkadzają silnik na kilka sposobów. Twarde cząstki zarysowują powierzchnie dystrybucyjne. Drobne cząstki zwiększają wycieki wewnętrzne. Większe cząstki mogą przeciąć uszczelki lub zablokować małe przejścia. Gdy wyciek zaczyna rosnąć, operator zwykle zwiększa ciśnienie, aby „odzyskać moc”. W wyniku tego wytwarza się ciepło. Następnie lepkość spada. Wyciek ponownie wzrasta. Zła pętla.
Zgodność CE jest inna. Nie oznacza to, że Unia Europejska „zatwierdziła” produkt. W przypadku odpowiednich produktów oznakowanie CE oznacza, że producent ocenił zgodność z odpowiednimi wymogami bezpieczeństwa, zdrowia i ochrony środowiska. Dotyczy komponentów hydraulicznych stosowanych w maszynach, dokumentacji, identyfikowalności i prawidłowego zastosowania. Silnik musi zostać wybrany i zainstalowany jako część bezpiecznego systemu.
Blince Produkcja hydrauliczna i zarządzanie czasem realizacji
Blince Hydraulic produkuje i dostarcza silniki hydrauliczne, lakierki, zawory, cylindry , zespoły kierownicze, węże, armatura i powiązane rozwiązania hydrauliczne do zastosowań w maszynach. W przypadku orbitalnych silników hydraulicznych praktyczny czas realizacji zależy od rozmiaru ramy, rodzaju wału, kołnierza, gwintu przyłącza, materiału uszczelnienia, obróbki powierzchni, wielkości zamówienia i wymagań testowych.
Modele standardowe są łatwiejsze do zaplanowania. Niestandardowe wały lub niestandardowe kołnierze trwają dłużej, ponieważ oprzyrządowanie, konfiguracja obróbki i sprawdziany kontrolne mogą wymagać potwierdzenia. W przypadku projektów OEM nasz zespół inżynierów zwykle prosi o tabliczkę znamionową starego silnika, rysunki, zdjęcia instalacyjne, gwint przyłącza, wymiary wału, średnicę pilota, średnicę śrub, ciśnienie robocze, przepływ pompy i cykl pracy maszyny.
To może brzmieć powoli. Zapobiega złym silnikom.
Rzetelna przesyłka to nie tylko data produkcji. Obejmuje również przygotowanie materiału, obróbkę cieplną, obróbkę skrawaniem, czyszczenie, montaż, próbę ciśnieniową, próbę szczelności, pakowanie i dokumentację eksportową. Słaba kontrola na którymkolwiek etapie staje się opóźnieniem na końcu.
Silnik orbitalny LSHT a silnik o dużej prędkości
Silnik orbitalny LSHT wybiera się, gdy maszyna potrzebuje użytecznego momentu obrotowego przy niskich obrotach bez dużej skrzyni biegów. Jest to dobry wybór do silników z napędem kół, napędów ślimaków, napędów szczotek, napędów przenośników i osprzętu kompaktowego.
Hydrauliczny motoreduktor jest lepszy, gdy system wymaga niższych kosztów, większej prędkości i prostszej mocy obrotowej. Jest to powszechne w wentylatorach, lekkich przenośnikach i systemach pomocniczych. Jeśli jednak maszyna wymaga wysokiego momentu rozruchowego przy 30 obr./min, motoreduktor może wymagać skrzyni biegów.
Silnik tłokowy wybiera się, gdy ciśnienie, wydajność i gęstość mocy są ważniejsze niż koszt początkowy. W napędach jezdnych maszyn budowlanych, przekładniach z zamkniętą pętlą i systemach przemysłowych o dużej wytrzymałości często wykorzystuje się silniki tłokowe. Dobrze radzą sobie z wymagającymi obciążeniami, ale wymagają czystszego oleju i lepszej konserwacji.
Wybór nie polega na tym, który silnik jest „najlepszy”. Najlepszy do czego?
Koszty cyklu życia i ryzyko awarii
Najtańszy silnik może stać się drogi po trzech awariach.
Typowe przyczyny awarii obejmują zanieczyszczony olej, nadciśnienie, słabą filtrację, nieprawidłowe obciążenie wału, nieprawidłowe ustawienie sprzęgła, kawitację, nadmierne ciśnienie powrotne i przegrzanie. W zastosowaniach związanych z napędem kół na szczególną uwagę zasługuje obciążenie promieniowe. Niektóre silniki orbitalne nie są przeznaczone do bezpośredniego przenoszenia dużych obciążeń kołowych. Może być potrzebny hydrauliczny silnik w piaście lub napęd kół na łożyskach.
Kawitacja to kolejny cichy zabójca. Jeśli przewód powrotny jest zatkany, jeśli dopływ oleju jest słaby lub jeśli silnik przekracza przepływ pompy podczas jazdy w dół, pęcherzyki pary mogą uszkodzić powierzchnie wewnętrzne. Operator słyszy hałas. Silnik wydaje się słaby. Szkody już się rozpoczęły.
Wybór oleju też ma znaczenie. Olej hydrauliczny nie jest olejem silnikowym. Wyrażenie „olej hydrauliczny a olej silnikowy” nie bez powodu pojawia się w danych wyszukiwania. Olej silnikowy zawiera dodatki przeznaczone do silników spalinowych. Olej hydrauliczny przeznaczony jest do przenoszenia ciśnienia, ochrony przed zużyciem, uwalniania powietrza, deemulgacji, odporności na utlenianie i kompatybilności z uszczelnieniami. Używaj oleju zalecanego przez producenta sprzętu.
Rozwój OEM/ODM: co wysłać przed wyceną
Dla OEM lub dystrybutora, szybko i dokładnie wycena wymaga czegoś więcej niż tylko nazwy modelu. Wyślij przemieszczenie, docelowy moment obrotowy, natężenie przepływu, ciśnienie robocze, zakres prędkości, kierunek obrotu, typ wału, standard kołnierza, gwint przyłącza, wymagania dotyczące drenażu, materiał uszczelnienia, kolor farby, ilość roczną i środowisko pracy.
W przypadku wymiany istniejącego hydraulicznego silnika napędowego pomocne są zdjęcia. Tabliczki znamionowe pomagają bardziej. Używana próbka najbardziej pomaga.
W przypadku małych silników hydraulicznych ryzyko polega zwykle na zajmowaniu przestrzeni i prędkości. W przypadku dużych silników LSHT ryzyko polega na uderzeniu momentu obrotowego i obciążeniu wału. W przypadku zespołów przekładni silników hydraulicznych ryzyko polega na wyborze przełożenia i równowadze termicznej. Każdy przypadek ma swoją pułapkę.
Następny krok skupiony na inżynierze
Jeśli wybierasz orbitalny silnik hydrauliczny do nowej maszyny, zacznij od czterech liczb: wymaganego wyjściowego momentu obrotowego, docelowych obrotów na minutę, dostępnego przepływu pompy i ciśnienia w układzie. Następnie sprawdź przestrzeń montażową, obciążenie wału, czystość oleju, cykl pracy i temperaturę otoczenia.
W przypadku projektów zamiennych prześlij stary model silnika, zdjęcia i kluczowe wymiary. Nasz zespół inżynierów może porównać przemieszczenie, wał, kołnierz, przyłącze, ciśnienie znamionowe i ryzyko zastosowania, zanim zarekomenduje bezpośrednią wymianę lub bezpieczniejszą alternatywę.
Silnik jest mały w porównaniu z maszyną. Ale kiedy się zatrzyma, maszyna się zatrzyma.
Często zadawane pytania
1. Jak działa silnik hydrauliczny?
Silnik hydrauliczny odbiera olej pod ciśnieniem z pompy i przekształca tę energię hydrauliczną w obrotową moc mechaniczną. W silniku orbitalnym olej pod ciśnieniem wypełnia komory pomiędzy wirnikiem a stojanem, zmuszając wirnik do poruszania się po orbicie i napędzania wału wyjściowego.
2. Jaka jest różnica pomiędzy pompą hydrauliczną a silnikiem?
Pompa przekształca wkład mechaniczny w przepływ hydrauliczny. Silnik przekształca przepływ hydrauliczny i ciśnienie w obrót mechaniczny. Niektóre konstrukcje wyglądają podobnie, ale założenia dotyczące uszczelnienia, obciążenia łożyska, rozrządu i smarowania mogą się różnić.
3. Co oznacza symbol silnika hydraulicznego?
Na schematach hydraulicznych silnik symbolem jest zwykle okrąg z trójkątem skierowanym do wewnątrz, co pokazuje, że energia płynu wchodzi do elementu i powoduje obrót. Silnik odwracalny może wykazywać dwa trójkąty lub dwukierunkowe ścieżki przepływu.
4. Czy zamiast oleju hydraulicznego można zastosować olej silnikowy?
Zwykle nie. Olej silnikowy i olej hydrauliczny są opracowane do różnych zastosowań. Układy hydrauliczne wymagają odpowiedniej lepkości, właściwości przeciwzużyciowych, uwalniania powietrza, kompatybilności z uszczelnieniami i wydajności filtracji.
5. Co to jest silnik hydrauliczny o niskiej prędkości i wysokim momencie obrotowym?
Jest to silnik zaprojektowany do wytwarzania wysokiego momentu obrotowego przy niskich obrotach. Orbitalne silniki hydrauliczne są jednym z najpopularniejszych typów silników LSHT.
6. Co to jest silnik hydrauliczny ze stojanem rolkowym?
Jest to konstrukcja silnika orbitalnego, w której rolki w stojanie zmniejszają tarcie ślizgowe pomiędzy wirnikiem a stojanem. Zaletą jest płynniejsza praca i lepsze zachowanie podczas zużycia w porównaniu z prostymi konstrukcjami styków ślizgowych.
7. Kiedy zamiast tego wybrać motoreduktor?
Wybierz hydrauliczny motoreduktor, gdy system wymaga kompaktowych rozmiarów, niższych kosztów, większej prędkości i umiarkowanego momentu obrotowego. Nie jest to pierwszy wybór do pracy przy bardzo niskich prędkościach i wysokim momencie rozruchowym, chyba że jest połączony ze skrzynią biegów.
8. Kiedy silnik tłokowy jest lepszy?
Silnik tłokowy jest lepszy w przypadku wysokiego ciśnienia, dużej gęstości mocy, wysokiej wydajności i wymagających systemów o pracy ciągłej. Kosztuje więcej i zwykle wymaga czystszego oleju.
9. Jaką czystość oleju należy stosować do silników orbitalnych?
Wspólnym praktycznym celem jest norma ISO 4406 19/17/14 lub czystsza dla wielu mobilnych układów hydraulicznych, ale dokładny cel zależy od ciśnienia, czułości zaworu, filtracji, cyklu pracy i oczekiwanej żywotności.
10. Czy silnik orbitalny może bezpośrednio napędzać koło?
Czasami. Inżynier musi sprawdzić obciążenie promieniowe, nośność, typ wału, średnicę koła, masę pojazdu, docelową prędkość, hamowanie i obciążenie udarowe. W przypadku dużych obciążeń kół często bezpieczniejszy jest dedykowany silnik hydrauliczny w piaście lub zespół napędu kół.
Blince Hydraulic to profesjonalny dostawca komponentów hydraulicznych skupiający się na praktycznych i niezawodnych rozwiązaniach do maszyn mobilnych, sprzętu rolniczego, maszyn budowlanych i przemysłowych układów hydraulicznych. W naszej ofercie znajdziesz szeroką gamę produktów hydraulicznych m.in silniki hydrauliczne, pompy hydrauliczne, zawory hydrauliczne, węże i złączki hydrauliczne , wymienniki ciepła, cylindry i niestandardowe rozwiązania układów hydraulicznych.
Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w doborze produktów hydraulicznych i dostawach międzynarodowych, Blince pomaga klientom wybrać odpowiednie komponenty w oparciu o ciśnienie robocze, natężenie przepływu, pojemność skokową, prędkość, rodzaj oleju, przestrzeń montażową i rzeczywiste warunki maszyny. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz zamiennego silnika hydraulicznego, pompy do zespołu napędowego, czy kompletnego rozwiązania hydraulicznego, nasz zespół pomoże Ci sprawdzić warunki pracy i zaleci praktyczną opcję.
Jeśli nie masz pewności, czy w Twoim zastosowaniu można zastosować silnik hydrauliczny lub potrzebujesz pomocy w wyborze odpowiedniej pompy lub silnika, prześlij nam numer modelu, zdjęcia, schemat hydrauliczny, ciśnienie, przepływ, prędkość i ilość. Nasz zespół sprawdzi szczegóły i jak najszybciej przedstawi odpowiednie rozwiązanie i wycenę.
Aby dowiedzieć się więcej odwiedź naszą stronę internetową: www.blince.com
