Bomba Gerotor: como funciona e onde se encaixa em um circuito hidráulico

Uma bomba gerotor usa um rotor interno e um rotor externo em eixos deslocados. O externo possui um lóbulo adicional. À medida que o eixo gira, o volume entre seus perfis aumenta próximo à entrada e se contrai próximo à saída. Esta sequência absorve o líquido e o entrega ao circuito conectado.

O mesmo nome de rotor aparece nos catálogos de lubrificação, refrigeração e fornecimento hidráulico. Leia-o junto com o código de montagem e a descrição da tarefa. Carcaça, portas, driver e compatibilidade de fluido pertencem a esse conjunto específico; uma pesquisa pelo nome também pode retornar motores hidráulicos e conjuntos de rotores inacabados.

Comece com uma solicitação hipotética de 26 L/min. Esse valor pode ser a entrega na pressão necessária ou um valor de catálogo em outra velocidade com muito pouca resistência. São ofertas diferentes. O cálculo abaixo segue um exemplo de circulação desde o deslocamento até o fluxo entregue e a potência de acionamento, de forma que as condições faltantes possam ser escritas em uma solicitação de compra em vez de deixadas para o instalador descobrir.

Siga um bolsão durante o ciclo de bombeamento

Os elementos internos e externos giram em torno de eixos fixos separados na bomba gerotor convencional descrita aqui. Seus centros permanecem excêntricos. Onde os perfis se afastam, um bolsão aumenta e se comunica com a entrada. Onde eles se movem juntos, seu volume diminui e o líquido sai pela porta de entrega. As janelas das portas conectam os bolsos apropriados ao lado apropriado do circuito.

A geometria excêntrica e a diferença de um lóbulo são ilustradas no modelo de Cascon explicação técnica do elemento de bombeamento gerotor . Um desenho do conjunto do rotor especifica apenas parte da eventual bomba. Suas folgas dentro da carcaça, janelas de porta, rolamentos e vedações também entram nos requisitos de desempenho e instalação do conjunto acabado.

Siga a porta de entrega para o filtro, resfriador e tubulação em um esquema de circulação. Cada um contribui com resistência antes que o óleo retorne ao reservatório. Um corte nesse caminho necessita de atenção especial: o eixo pode continuar a conduzir o elemento de deslocamento positivo contra uma saída fechada. A proteção contra pressão deve ser fornecida pelo arranjo aprovado para a bomba e o circuito. Não pode ser inferido a partir da seta de entrega aberta em uma animação de rotor.

Vale a pena estudar as janelas das portas junto com o contorno do rotor. Rastreie onde um bolsão em crescimento se comunica pela primeira vez com a entrada e onde um bolsão em contração se abre para entrega. Em seguida, localize a seta de direção e sua referência de visualização. “No sentido horário a partir da extremidade do eixo” é uma nota de desenho inequívoca; uma seta no sentido horário vista da capa oposta não é a mesma instrução.

O cálculo geométrico pressupõe bolsas cheias e ignora o deslizamento do óleo pelas folgas. Nenhuma das suposições é garantida em serviço. É por isso que a revisão do pedido acaba retornando a uma curva de vazão para a bomba montada, mesmo que a geometria e o deslocamento já tenham sido identificados corretamente.

Separe uma bomba gerotor de nomes de produtos próximos

Vários nomes encontrados em uma pesquisa descrevem geometrias relacionadas ou funções diferentes. Elas não devem ser tratadas como descrições de pedidos intercambiáveis.

Para a entrada do motor orbital, siga o sentido da potência: o óleo fornecido normalmente gira o eixo de saída. Uma proposta para acionar esse eixo e usar a unidade como bomba requer a aprovação do fabricante. A revisão deve abranger a função proposta, lubrificação, portas, suporte do eixo e qualquer requisito de drenagem. A geometria semelhante do rotor por si só não fornece nenhuma dessas aprovações.

A distinção também ajuda na compra do idioma. Se uma consulta disser apenas “bomba de rotor g”, adicione uma fotografia da unidade completa e sua placa de identificação. Caso contrário, o fornecedor terá de adivinhar se o pedido diz respeito a um conjunto de rotor, a uma bomba de óleo completa ou a um motor hidráulico que tenha sido descrito vagamente.

BLINCE O catálogo de bombas hidráulicas é um lugar para iniciar uma consulta de produto. Nessa investigação, identifique a função proposta e pergunte qual família de bombas oferecida pode suportá-la. A explicação técnica aqui não deve ser lida como uma lista de estoque ou confirmação de um pacote específico de gerotor BLINCE.

A classificação de pressão pertence à série e configuração

As bombas Gerotor aparecem em vários tipos de circuito de óleo. O Parker A documentação do QPM3 descreve uma família de circulação de óleo de baixa pressão e recomenda uma pressão máxima de trabalho de 10 bar para o arranjo documentado. Suas tarefas listadas incluem a movimentação de óleo através de sistemas de resfriamento e filtragem. Esta é uma evidência sobre o QPM3, em vez de um limite universal de pressão do gerotor.

Um exemplo publicado contrastante aparece no livro de Parker Série gerotor PGG em seu catálogo de bombas : vários tamanhos de carcaça estão listados com pressão contínua máxima de 138 bar, enquanto outro está listado com 103,5 bar. Mantenha esses números sob o título PGG em uma comparação. Movê-los para uma linha genérica de “pressão gerotor” apagaria a própria distinção que os dois catálogos ilustram. Não são especificações para uma substituição do BLINCE.

Use uma linha de pontos operacionais em vez de coletar os maiores números da página. Por exemplo, insira a vazão desejada, a rotação da bomba, a diferença de pressão e a condição do óleo em conjunto. O ponto correspondente na curva do candidato é a evidência a ser revisada. Uma restrição à pressão e velocidade simultâneas pertence a essa linha, com uma segunda linha cobrindo a partida a frio.

Uma alimentação do atuador e um circuito do resfriador de baixa pressão podem ter diferentes limites de pressão dos componentes. Insira as classificações do filtro a jusante e do trocador separadamente da classificação da bomba e compare-as com a taxa de partida a frio proposta. A documentação do bypass pertence a essa comparação.

Três descrições de compra levam a três investigações diferentes:

• 'Substitua a bomba de lubrificação' exige a especificação original do óleo, pontos de entrega e controles de pressão.

• “Alimentar um circuito de filtro independente” exige a circulação necessária, a restrição esperada e o arranjo do reservatório.

• “Alimentar um cilindro” exige fluxo do atuador, pressão de carga, arranjo de controle e o ciclo operacional completo.

Essas funções podem compartilhar a palavra gerotor, embora exijam hardware diferente. Um preço anunciado baixo ou um deslocamento correspondente não resolvem essa diferença.

Calcule a entrega na velocidade do eixo que ocorrerá

Para uma bomba de deslocamento fixo, a primeira estimativa da vazão entregue é:

Q = D × n × ηv / 1.000

Aqui Q é a entrega em L/min, D é o deslocamento em cm³/rev, n é a velocidade do eixo da bomba em rpm e ηv é a eficiência volumétrica na condição de operação. de Parker O manual de serviço F12, fórmulas básicas da bomba na página impressa 2, fornece essa relação geral. A fórmula é útil em cálculos de bombas. As classificações do produto F12 não são classificações do gerotor.

Para o serviço hipotético de funcionamento a quente, insira D = 20 cm³/rev, n = 1.450 rpm e ηv = 0,90. Esses insumos foram escolhidos para explicar o cálculo; não são medidas nem classificações BLINCE:

Q = 20 × 1.450 × 0,90 / 1.000 = 26,1 L/min

Sem a margem de eficiência, a estimativa geométrica é de 29 L/min. Se um refrigerador necessitar de 28 L/min sob esta condição, o resultado geométrico faria a bomba parecer suficiente. O resultado entregue assumido é insuficiente. Essa é uma razão para inspecionar uma curva de desempenho, em vez de ordenar apenas o deslocamento.

Para uma segunda linha de velocidade, a substituição de 1.000 rpm resulta em 18 L/min com a eficiência ilustrativa de 0,90 mantida. Um serviço de velocidade variável, portanto, precisa de ambas as fileiras. O mesmo acontece com um acionamento por engrenagem quando alguém insere as rpm do acionador na célula de velocidade da bomba: a relação deve primeiro ser aplicada para obter as rpm da própria bomba.

A próxima evidência é a curva na viscosidade e pressão especificadas, particularmente em torno da velocidade útil mais baixa do eixo. Isso substitui a eficiência assumida usada aqui.

Adicione diferença de pressão e potência de acionamento ao exemplo

Para a próxima linha do exemplo, atribua uma diferença de pressão de 8 bar ao circuito a 26,1 L/min. O óleo recebe energia hidráulica nesta taxa:

Ph = Q × Δp / 600 = 26,1 × 8/600 = 0,348 kW

Suponha uma eficiência hidromecânica de 0,85 para a mesma condição de funcionamento a quente. Combinada com a eficiência volumétrica assumida de 0,90, a eficiência global é de 0,765. A entrada estimada do eixo é então:

Peixo = 0,348 / 0,765 = 0,455 kW

O torque correspondente do eixo em funcionamento é de aproximadamente 3,00 N·m, usando D × Δp / (20π × ηhm). O fator 20π converte bar e cm³/rev em N·m. As fórmulas de catálogo geralmente arredondam esse fator para 63.

Esta é uma estimativa operacional estável. Não seleciona motor elétrico, não estabelece torque de partida nem leva em conta acoplamento, correia ou caixa de engrenagens. O motorista ainda precisa de uma revisão das condições de partida, velocidade de operação, comportamento de sobrecarga, serviço e seu próprio método de classificação. A alimentação elétrica e os controles do motor pertencem a essa revisão quando o conjunto é acionado eletricamente.

Agora altere apenas a diferença de pressão ilustrativa para 80 bar. Com fluxo inalterado e eficiências assumidas, a demanda calculada do eixo torna-se de cerca de 4,55 kW. Dez vezes a diferença de pressão significa dez vezes a entrada de funcionamento calculada neste exemplo simplificado. Isto não é permissão para operar a bomba hipotética original a 80 bar. Isso mostra o quão incompleta é a frase “bomba de 26 L/min” sem uma taxa de pressão.

Um pacote cotado deve, portanto, indicar tanto a vazão necessária quanto a diferença de pressão, em vez de apenas a potência do motor elétrico ou o deslocamento da bomba. Identifique onde a pressão é medida. Um manômetro ao lado de uma entrada remota de máquina não pode, por si só, estabelecer a pressão diferencial através de uma bomba de circulação em outro ramal.

Verifique a entrada antes de aumentar o tamanho ou a velocidade da bomba

Um deslocamento maior é uma resposta atraente para uma deficiência no fluxograma. Também pede à entrada que forneça mais óleo por revolução. Antes de trocar essa célula, desenhe o caminho desde o nível mais baixo permitido do reservatório até a conexão de entrada da bomba. Pode haver um filtro, um cotovelo e uma válvula de corte nesse caminho que nunca apareceu na cotação original da bomba.

Registre os furos em vez de depender dos diâmetros externos da mangueira. Um adaptador pode introduzir uma passagem menor do que qualquer porta adjacente, e uma mangueira inadequada para serviço de sucção pode não manter seu formato interno nas condições reais. A elevação e o comprimento da linha também pertencem ao esboço. Isso dá ao engenheiro algo mais útil para avaliar do que “o reservatório está próximo”.

Coloque a referência de pressão ao lado de uma leitura de entrada. Para uma pressão atmosférica local hipotética de 100 kPa, uma entrada a 90 kPa absolutos corresponde a 10 kPa de vácuo relativo a essa atmosfera. Escrever apenas “90 kPa” ou “10 kPa” sem a referência convida à comparação errada. A atmosfera local, incluindo o efeito da altitude, e os limites de entrada e viscosidade documentados do conjunto devem ser considerados na aceitação.

Duas descrições de serviço merecem perguntas de acompanhamento diferentes: “bolhas apareceram após uma troca de mangueira” e “o ruído começa com óleo frio em altas rotações”. A primeira direciona a atenção para a entrada de ar e a conexão alterada, mesmo que não haja nenhuma mancha externa. A segunda exige uma revisão das condições de entrada, incluindo a possibilidade de a pressão local cair o suficiente para a formação de vapor. Ambas permanecem observações a serem investigadas, em vez de descobertas que comprovem que a bomba está desgastada.

Mantenha o nível do reservatório, a condição do óleo e o estado operacional em cada observação. Pessoal qualificado pode então planejar a instrumentação nominal necessária de acordo com o procedimento de isolamento e teste da máquina. Não afrouxe uma conexão energizada, use a mão para encontrar um vazamento de pressão ou faça funcionar a bomba a seco para testar a escorva. Nada disso é necessário para coletar identificadores e informações de layout externo para uma consulta inicial.

Trate a partida a frio e o funcionamento a quente como tarefas separadas

O exemplo do funcionamento a quente deixa uma partida a frio sem resposta. Óleo mais viscoso pode dificultar o abastecimento da entrada e aumentar a resistência do equipamento conectado. Na outra extremidade da tarefa, o óleo quente mais fino pode alterar o vazamento e o fluxo fornecido. Uma curva verificada a meio caminho entre estas condições não pode fechar ambas as questões.

As informações de viscosidade-temperatura do fornecedor de fluido podem preencher um breve registro de condição operacional. Deixe uma entrada desconhecida se não tiver sido estabelecida, em vez de copiar o grau nominal em cada célula de viscosidade:

Compare as informações da bomba, do filtro e do resfriador usando referências de viscosidade correspondentes. Um óleo de grau ISO por si só não pode preencher todas essas linhas, e um valor de perda de filtro a frio combinado com um valor de entrega de bomba quente misturaria dois estados. Guarde os limites do elemento e do alojamento juntamente com as informações de desvio do filtro.

Rotule os desvios por destino no esboço. Por exemplo, uma linha em torno de um elemento e uma linha que retorna a bomba diretamente ao reservatório têm consequências muito diferentes para o tratamento do óleo. O circuito pode conter ambos. Seu comportamento de abertura e funções de proteção contra pressão devem ser resolvidos individualmente a partir da documentação do componente e da máquina.

Isto proporciona uma maneira prática de avaliar uma oferta para uma bomba maior: siga a entrega adicional através dos caminhos propostos em cada condição de fluido. Se o óleo extra retornar através do desvio, poderá aumentar a demanda de acionamento, contribuindo pouco para a filtragem ou resfriamento pretendido. Um fluxo maior na cotação é, portanto, uma questão para o cálculo do loop, e não uma melhoria automática.

Leia o fluxo de circulação no contexto do circuito completo

Trace as conexões para estabelecer um circuito de circulação independente: reservatório, bomba, equipamento de tratamento e retorno a esse reservatório. Uma lubrificação de alimentação de ramal, óleo de carga ou uma função de controle alteram o trabalho mostrado pelo mesmo símbolo da bomba. Tal ramificação precisa ser incluída antes que o loop seja considerado independente para uma alteração de dimensionamento.

Para o circuito de reservatório simples em nosso exemplo, cinco minutos a uma velocidade constante de 26,1 L/min movem 130,5 L calculados através do caminho de distribuição. Isto é útil para um equilíbrio de volume. Não há evidência de que cada pacote num tanque de 130,5 L tenha passado pelo filtro uma vez. A colocação do retorno e a mistura afetam o óleo que chega novamente à entrada, enquanto o desempenho do filtro governa a remoção de contaminantes.

Uma oferta de resfriamento precisa do serviço térmico, bem como da linha de fluxo. As informações de desempenho do trocador fornecem a temperatura do óleo de entrada e as condições do ar ou da água de resfriamento. Pode então ser avaliado no ponto de circulação escolhido. A perda de pressão resultante retorna ao cálculo da bomba; as duas seleções devem descrever o mesmo loop.

Para um caminho de desvio hipotético, insira Q = 10 L/min e Δp = 8 bar na relação pressão-potência de fluxo. O cálculo dá 0,133 kW apenas para este caminho; um balanço térmico total também precisaria de outras perdas estabelecidas, incluindo as do acionador e da bomba.

O rastreamento do circuito pode revelar que a bomba também alimenta um serviço essencial, como direção ou suporte de freio. Inclua o comportamento aprovado de perda de fornecimento da máquina nessa revisão. A liberdade de alterar um circuito de filtro independente não deve ser transferida para tal função sem a necessária aprovação do circuito.

Compare uma substituição como uma montagem

Quando a placa do motor elétrico for a etiqueta mais fácil de fotografar, rotule essa fotografia como “motorista”. Adicione o identificador da seção de bombeamento e o número do pacote, quando instalado, como entradas separadas. Guarde os códigos completos, sufixos e revisões antes de limpar ou desmontar, alterando sua legibilidade. Isto evita que uma etiqueta de driver legível seja confundida com a identificação de todo o pacote de circulação.

Para a comparação mecânica, coloque os dois desenhos na mesma face de referência. Compare o piloto, a face de montagem, a projeção do eixo e o engate do acoplamento dessa face. Um padrão de parafuso correspondente pode ocultar uma diferença de projeção que carrega um acoplamento incorretamente. Nas conexões de óleo, estabeleça em conjunto a rosca e o método de vedação; ser capaz de iniciar um adaptador em uma porta não prova vedação nem capacidade de carga.

O espaço de instalação adiciona outra comparação de desenho. Uma porta movida para a face oposta pode ocupar o espaço usado por um membro da estrutura, enquanto um driver mais longo pode não deixar espaço para alinhamento do acoplamento ou remoção posterior. Anote essas obstruções no layout. São restrições de compra mesmo quando o ponto de operação hidráulica é satisfatório.

Anexe os resultados da inspeção da bomba removida à comparação dimensional, incluindo qualquer trabalho que aborde uma fonte de contaminação ou bloqueie a passagem na instalação retida.

Prepare uma solicitação de cotação que identifique a decisão não resolvida

Para a operação hipotética, uma investigação pode iniciar “circulação independente do reservatório, estimada em 26,1 L/min a 1.450 rpm da bomba, com diferencial estimado de 8 bar na condição de óleo quente declarada”. A seguir coloque o fluido e a faixa de temperatura. Mantenha os rótulos de estimativa até que as medições ou os dados verificados dos componentes os substituam, para que o fornecedor possa ver tanto o ponto atual do projeto quanto sua incerteza.

Para uma substituição, anexe os códigos antigos e a comparação da interface ao registro do ponto operacional. Para um novo circuito, anexe o equipamento de tratamento proposto e o roteamento. Um esquema marcado fornece os destinos de entrada, saída e desvio para qualquer solicitação. Identifique também qualquer função essencial da máquina que compartilhe o fornecimento.

Envie esse pacote através do BLINCE página oficial de inquérito , solicitando a família ofertada, código de opção completo, desenho e comprovante de desempenho no serviço indicado. A resposta pode apoiar um candidato, apontar para outra arquitetura de bomba ou identificar uma entrada ausente. Esses são resultados técnicos úteis antes que o preço seja definido.

Mantenha a configuração revisada com o registro de compra. Se o código antigo de um concorrente era o identificador inicial, mantenha a comparação real em vez de substituí-la por um rótulo “equivalente” não suportado. A aquisição e a instalação podem então funcionar a partir da mesma seleção documentada.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ E-mail: sales16@blince.com

Site: https://blince.com

Isenção de responsabilidade

Este artigo é um guia geral de engenharia. A seleção final do componente deve ser baseada em desenhos da máquina, dados hidráulicos medidos, condições de trabalho, requisitos de segurança e confirmação de um engenheiro hidráulico ou fornecedor qualificado.

Equipe Hidráulica Blince

A Blince Hydraulic é uma empresa líder do setor dedicada à fabricação de energia fluida com engenharia de precisão e soluções hidráulicas personalizadas. Apoiada por décadas de profunda experiência em máquinas industriais e milhares de implantações globais bem-sucedidas, nossa equipe de engenharia concentra-se inteiramente na fabricação de componentes hidráulicos de alto desempenho, incluindo motores orbitais especializados, motor de acionamento de deslocamento de alta pressão e válvulas de controle direcional robustas . Nossa infraestrutura de produção utiliza sistemas de usinagem CNC multieixos de última geração e é totalmente certificada pela ISO 9001 para garantir precisão volumétrica repetível em cada execução de fabricação.

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