Adevăratul motiv din spatele porturilor de scurgere a motorului hidraulic, căilor de scurgere a pompei și protecția la presiunea carcasei
În instalarea și întreținerea sistemului hidraulic, un mic port este adesea înțeles greșit: portul de scurgere al carcasei . Mulți tehnicieni pun aceeași întrebare: de ce motoarele hidraulice necesită de obicei o linie de scurgere independentă, în timp ce multe pompe hidraulice par să nu aibă una?
Un răspuns comun, dar incorect este: „Motoarele hidraulice au scurgeri în interior, dar pompele hidraulice nu.”
Nu este adevărat.
Atât pompele hidraulice, cât și motoarele hidraulice generează scurgeri interne. În unele cazuri, volumul de scurgere din interiorul unei pompe poate fi la fel de semnificativ ca și cel din interiorul unui motor. Adevărata diferență nu este dacă există scurgeri, ci unde se poate ajunge în siguranță.
Înțelegerea acestei diferențe este esențială. O conexiune greșită de scurgere a carcasei poate duce la defectarea etanșării arborelui, deteriorarea rulmenților, supraîncălzire, pierderea eficienței sau chiar defecțiunea completă a motorului hidraulic.
Blince Hydraulic oferă o gamă largă de motoare hidraulice , inclusiv motoare orbitale, motoare cu piston radial, motoare cu piston axial, motoare cu frână și motoare de călătorie pentru mașini de construcții, mașini agricole și echipamente industriale.
Ce este un port de scurgere a carcasei într-un sistem hidraulic?
Un orificiu de scurgere a carcasei nu este proiectat pentru a „deversa uleiul uzat”. Funcția sa reală este de a proteja carcasa componentei hidraulice de presiunea internă excesivă.
În orice pompă hidraulică sau motor hidraulic, etanșarea perfectă este imposibilă. Uleiul de înaltă presiune va trece prin degajări interne mici, cum ar fi:
jocul dintre pistoane și blocurile de cilindri;
decalajul dintre angrenaje și carcasele pompei;
jocul dintre palete și rotoare;
suprafete interioare de distributie si etansare.
Această scurgere internă intră în carcasa componentei. Dacă nu poate fi descărcat în siguranță, uleiul se va acumula în interiorul carcasei și presiunea carcasei va crește rapid.
Presiunea excesivă a carcasei poate cauza trei probleme grave.
1. Defecțiunea etanșării arborelui
Aceasta este cea mai frecventă defecțiune cauzată de instalarea incorectă a drenului carcasei. Multe garnituri standard de arbore pot rezista doar la o presiune limitată. Odată ce presiunea carcasei crește peste capacitatea sigiliului, aceasta poate fi împinsă sau deteriorată, provocând scurgeri grave de ulei.
2. Daune la rulment
Presiunea ridicată a carcasei poate perturba lubrifierea rulmenților și poate crește sarcina axială. În timp, acest lucru poate cauza supraîncălzirea rulmentului, deteriorarea cuștii, zgomot anormal sau defectarea completă a rulmentului.
3. Pierderea eficienței și supraîncălzirea
Când presiunea carcasei crește, se creează rezistență în interiorul componentei. Acest lucru reduce eficiența volumetrică, crește frecarea internă, crește temperatura uleiului și scurtează durata de viață a componentei hidraulice.
Prin urmare, scopul orificiului de scurgere al carcasei este simplu: să returneze uleiul scurs intern în rezervor la presiune foarte scăzută.
Pentru mai multe informații tehnice despre structura motorului hidraulic și principiile de lucru, puteți citi și Blince articole tehnice motoare hidraulice
De ce motoarele hidraulice trebuie să aibă o linie de scurgere a carcasei independentă?
Un motor hidraulic este un actuator. Sarcina sa este de a converti presiunea hidraulică și debitul în putere mecanică rotativă. Datorită acestui principiu de funcționare, portul de retur al unui motor hidraulic nu este întotdeauna cu presiune scăzută.
Aceasta este diferența cheie.
Fie că este un compact Motor orbital hidraulic , un motor cu piston radial cu cuplu mare, un motor cu piston axial sau un motor de frână, un motor hidraulic se poate confrunta cu două condiții importante de lucru.
1. Linia de retur a motorului are adesea contrapresiune
Când un motor hidraulic antrenează o sarcină, partea de ieșire poate avea presiune de retur. Această presiune poate proveni din rezistența conductelor, supape, răcitoare, filtre sau contrapresiunea intenționată utilizată pentru a îmbunătăți controlul mișcării.
În multe sisteme hidraulice mobile, presiunea de retur poate ajunge la 1–3 MPa sau chiar mai mare.
Dacă orificiul de evacuare al carcasei motorului este conectat la linia de retur, această contrapresiune poate pătrunde direct în carcasa motorului. Odată ce se întâmplă acest lucru, presiunea carcasei crește rapid și etanșarea arborelui se poate defecta.
2. Un motor hidraulic poate fi condus de sarcină
În unele aplicații, sarcina poate antrena motorul în loc de motorul să conducă sarcina. De exemplu:
un rulou care se deplasează în jos;
un sistem de balansare a excavatorului în timpul frânării;
un troliu sau acționare de deplasare sub sarcină de deplasare;
un mecanism rotativ cu inerție mare.
În această stare, motorul hidraulic se poate comporta temporar ca o pompă. Portul de retur original poate deveni un port de înaltă presiune.
Dacă scurgerea carcasei este conectată la această linie, uleiul de înaltă presiune poate curge direct în carcasa motorului. Rezultatul poate fi defectarea imediată a etanșării arborelui, scurgerile de ulei, deteriorarea rulmenților sau defecțiunea motorului.
De aceea motoarele hidraulice necesită o conductă de scurgere a carcasei independentă . Linia de scurgere trebuie să revină direct în rezervor cu contrapresiune minimă.
De ce multe pompe hidraulice nu au nevoie de un port de scurgere extern?
O pompa hidraulică este o componentă de putere. Acesta convertește energia mecanică de la un motor sau un motor electric în presiune și debit hidraulic.
Spre deosebire de un motor, admisia pompei este în mod normal o zonă de joasă presiune sau chiar ușor negativă. Acest lucru oferă multor pompe un avantaj natural: uleiul scurs intern poate fi returnat intern pe partea de aspirație.
În interiorul pompei, inginerii creează adesea un mic pasaj intern între zona carcasei și camera de aspirație. Uleiul scurs din interiorul carcasei pompei curge înapoi în partea de admisie de joasă presiune și este atras din nou în sistem.
Deoarece presiunea de admisie a pompei este mult mai mică decât cea de ieșire, acest design intern de scurgere menține presiunea scăzută a carcasei fără a necesita un port de evacuare extern al carcasei.
Acesta este motivul pentru care multe pompe hidraulice nu par să aibă un orificiu de scurgere separat. Calea de scurgere este deja construită în interiorul pompei.
Important: Nu toate pompele hidraulice sunt fără orificii de scurgere a carcasei
Ideea că „pompele hidraulice nu au nevoie de orificii de scurgere” este doar parțial corectă.
În sistemele hidraulice de înaltă presiune și de mare putere, multe pompe trebuie să aibă un orificiu de evacuare extern al carcasei. Cel mai comun exemplu este cel pompă cu piston cu cilindree variabilă.
Pompele cu piston variabil funcționează adesea la presiune ridicată, iar scurgerea lor internă poate fi mult mai mare decât cea a pompelor simple cu cilindree fixă. În plus, mecanismul de control al deplasării variabile în sine poate genera scurgeri de ulei.
Dacă tot acest ulei de scurgere este returnat direct în orificiul de aspirație, pot apărea mai multe probleme:
temperatura uleiului de aspirație poate crește;
riscul de cavitație poate crește;
rezistența la admisia pompei poate deveni mai mare;
performanța de autoamorsare a pompei poate scădea;
controlul deplasării poate deveni instabil.
Din acest motiv, multe pompe cu piston variabil de înaltă presiune, pompe de mare viteză, pompe tandem și pompe hidraulice speciale sunt echipate cu un orificiu de scurgere extern.
În acest caz, linia de scurgere a pompei ar trebui instalată într-un mod similar cu o linie de scurgere a motorului hidraulic: direct înapoi la rezervor cu rezistență scăzută și presiune scăzută.
Greșeli frecvente de instalare a scurgerii
Problemele de scurgere a carcasei sunt printre cele mai frecvente cauze ale defecțiunii motorului hidraulic. Următoarele greșeli trebuie evitate.
Greșeala 1: Conectarea scurgerii carcasei motorului la conducta de retur
Aceasta este una dintre cele mai periculoase greșeli.
Unii tehnicieni cred: „Ambele linii returnează uleiul în rezervor, așa că conectarea lor ar trebui să fie bine.”
În realitate, linia de retur poate avea presiune. Odată ce presiunea de retur intră în carcasa motorului, etanșarea arborelui se poate defecta rapid. Înlocuirea etanșării nu va rezolva problema dacă conducta de scurgere este încă conectată incorect.
De exemplu, motoarele compacte, cum ar fi Motoarele hidraulice orbitale din seria Blince OMM sunt proiectate cu etanșare fiabilă a arborelui și construcție compactă, dar racordul de scurgere trebuie să respecte regulile corecte ale sistemului hidraulic. Pagina de produs OMM evidențiază, de asemenea, designul său compact, structura stator-rotor integrată și caracteristicile de etanșare a arborelui de înaltă presiune.
Greșeala 2: Blocarea portului de scurgere a pompei
Unele pompe cu piston variabil au orificii de scurgere mici sau ascunse. În timpul instalării, portul poate fi ignorat sau blocat accidental.
Dacă orificiul de scurgere este blocat, presiunea din interiorul carcasei pompei poate crește rapid. Acest lucru poate împinge etanșarea arborelui, poate crea scurgeri grele de ulei și poate cauza riscuri grave de siguranță.
Greșeala 3: Utilizarea unei linii de scurgere care este prea mică sau prea lungă
Chiar dacă linia de scurgere este conectată la rezervor, proiectarea proastă a conductelor poate încă crea contrapresiune. O conductă de scurgere prea îngustă, prea lungă sau plină de coturi ascuțite poate limita fluxul de ulei.
Conductele de scurgere a carcasei trebuie să fie dimensionate corespunzător pentru a menține presiunea din carcasă cât mai scăzută posibil.
Instrucțiuni corecte de instalare a scurgerii carcasei
Pentru motoarele hidraulice și pompele cu orificii de scurgere externe, urmați aceste reguli de bază:
Linia de scurgere a carcasei trebuie să revină direct la rezervorul hidraulic.
Nu conectați conducta de scurgere a motorului la conducta principală de retur.
Nu instalați supape sau filtre restrictive în conducta de scurgere a carcasei.
Păstrați linia de scurgere scurtă și suficient de mare pentru a reduce contrapresiunea.
Evitați conectarea mai multor porturi de scurgere a motorului în serie.
Asigurați-vă că conducta de scurgere nu creează probleme de sifonare sau fluctuații de presiune.
Urmați întotdeauna manualul de instalare al producătorului.
Aceste detalii pot părea mici, dar afectează direct fiabilitatea întregului sistem hidraulic.
Concluzie
Un port de scurgere a carcasei poate arăta ca un mic detaliu, dar joacă un rol critic în siguranța și fiabilitatea sistemului hidraulic.
Motoarele hidraulice necesită linii de scurgere independente, deoarece orificiile lor de retur pot avea contrapresiune sau chiar pot deveni orificii de înaltă presiune în condiții de încărcare depășită. Multe pompe hidraulice nu prezintă un orificiu de scurgere extern, deoarece scurgerea lor internă se poate întoarce adesea pe partea de aspirație de joasă presiune. Cu toate acestea, pompele cu piston variabil de înaltă presiune și pompele cu destinație specială pot necesita în continuare conducte de scurgere exterioare a carcasei.
Un orificiu de evacuare hidraulic al motorului protejează carcasa motorului de presiunea pe conducta de retur. O cale de scurgere a pompei depinde de obicei de presiunea pe partea de aspirație. Conexiunea de scurgere greșită poate distruge garniturile, rulmenții și întreaga componentă hidraulică.
Înțelegerea acestui principiu de bază ajută la reducerea defecțiunilor, la prelungirea duratei de viață a echipamentelor și la îmbunătățirea fiabilității sistemelor hidraulice.
