Можно ли использовать гидромоторы в качестве насосов? Риски, меры предосторожности и более безопасные варианты

Время от времени кто-нибудь в мастерской задает очень практичный вопрос: если гидравлический двигатель может вращаться, когда через него течет масло, можем ли мы привести вал в движение снаружи и заставить его работать как насос? На бумаге идея звучит разумно. В полевых условиях все не так просто.

А гидравлический двигатель может выталкивать масло при обратном приводе, но это не означает, что он готов заменить обычный гидравлический насос . Проблема обычно начинается со стороны впуска. Насос предназначен для плавной подачи масла. Многие моторы нет. Если во впускное отверстие не поступает достаточно масла, очень быстро могут возникнуть кавитация, нагрев, утечки, шум и плохой поток на выходе.

Поэтому лучший вопрос не «Может ли он создавать поток?», а «Может ли он создавать поток безопасно, непрерывно и без повреждения двигателя или остальной гидравлической системы?»

Быстрый ответ: двигатель может иметь обратный привод, но он не является автоматически насосом

гидравлический насос против гидравлического двигателя , A гидравлический насос преобразует механическую энергию в гидравлическую. А Гидравлический двигатель превращает гидравлическую энергию обратно в механическое вращение. Поскольку направление развития энергетики выглядит обратимым, люди часто предполагают, что компоненты могут просто поменяться местами.

В реальном оборудовании внутренние масляные каналы не всегда устроены таким образом. Насос обычно имеет впускной канал для подачи масла с низким сопротивлением из бака. Двигатель обычно имеет два рабочих порта, предназначенных для приема масла под давлением. Эти порты могут подходить для управления двигателем, но они могут оказаться слишком тесными, если одна сторона внезапно становится стороной всасывания.

Вот почему двигатель может вращаться и при этом плохо работать как насос. Возможно, потребуется положительное давление на входе. Возможно, потребуется дренаж корпуса. Он может потерять слишком много потока из-за внутренней утечки. Он также может перегреться, если рабочий цикл дольше ожидаемого. Прежде чем рассматривать какой-либо двигатель как насос, необходимо проверить цепь в целом, а не только направление вращения вала.

Почему люди пытаются использовать гидравлический двигатель в качестве насоса?

Большинство случаев начинаются с реальной проблемы с машиной. Запасной моторчик лежит на полке. Насос вышел из строя. Дизайнер хочет сэкономить место. Или машина имеет движущуюся нагрузку, которая продолжает приводить в движение двигатель даже после того, как основная подача масла была уменьшена. В такие моменты использование двигателя в качестве насоса может выглядеть как упрощенный путь.

Вы можете увидеть эту идею в нескольких ситуациях:

• Обгонные нагрузки: лебедка, колесный привод, конвейер или маховик продолжают движение и приводят в движение вал двигателя.

• Инерционные системы: тяжелая вращающаяся масса продолжает вращаться во время замедления и проталкивает масло через двигатель.

• Испытательные стенды: двигатель приводится в движение другим двигателем, чтобы проверить, может ли он создавать давление или поток.

• Временные ремонтные работы: мастерская пытается поддерживать работу машины до прибытия нужного насоса.

• Рекуперативные гидравлические контуры. Некоторые системы предназначены для поглощения или повторного использования энергии, но эти контуры требуют надлежащего давления подпитки, защиты от сброса давления и охлаждения.

Среди этих случаев, Обгонная нагрузка является наиболее распространенной, и ее легче всего неправильно понять. Двигатель не работает как обычный насос с открытым контуром, питаемый из резервуара. Нагрузка принудительно переводит его в режим насоса. Если сторона низкого давления не заполнена должным образом, двигатель может выйти из строя еще до того, как оператор заметит что-либо серьезное на манометре.

Гидравлический насос против гидравлического двигателя: какие изменения в режиме насоса?

Отличие заключается не только в названии, выбитом на корпусе. Путь входа масла, путь утечки, нагрузка на уплотнение, Давление в корпусе , состояние подшипников и тепловой баланс могут измениться, когда двигатель приводится в движение со стороны вала. В таблице ниже приведено практическое сравнение.

Первый риск: кавитация на входе в двигатель

Кавитация часто является первой точкой отказа. Когда двигатель с обратным приводом , один порт становится входным. Если масло не может попасть в этот порт достаточно быстро, давление падает. Пузырьки пара образуются в масле, а затем разрушаются в областях с более высоким давлением. Такое обрушение может привести к повреждению металлических поверхностей внутри устройства.

В мастерской кавитацию не всегда сначала калькулятором находят. Обычно это слышно. Секция двигателя или насоса может звучать грубо, как будто внутри движутся маленькие камни или шарики. Поток становится нестабильным. Система может чувствовать себя слабой. Температура масла может повышаться быстрее, чем обычно. Если машина продолжит работать в таком режиме, повреждение может распространиться на весь гидравлический контур из-за загрязнения.

Чтобы снизить риск кавитации, впускная сторона требует тщательной обработки:

• Используйте короткую и достаточно большую впускную линию.

• Избегайте небольших фитингов, резких изгибов, заблокированных сетчатых фильтров и ненужных ограничений.

• Во время работы поддерживайте достаточно высокий уровень масла в резервуаре.

• Убедитесь, что сапун бака чист и не засорен.

• Используйте давление наддува, подкачивающий насос или затопленный впускной патрубок, если двигатель не может питаться самостоятельно.

• Проверять вязкость масла при холодном пуске.

Если впускное отверстие не может быть заполнено маслом, использование двигателя в качестве насоса обычно является ложной экономией. Экономия на одном компоненте может обернуться выходом из строя уплотнения, внутренними задиров, загрязнением масла и простоем машины.

Второй риск: уплотнение вала и давление слива картера

Многие двигатели имеют внутреннюю утечку по своей конструкции. Эта утечка смазывает внутренние детали и обычно возвращается через дренаж картера. При нормальном использовании двигателя путь утечки и давление в корпусе обычно находятся в пределах ожидаемого диапазона. В режиме помпы этот баланс может измениться.

Ограниченная сливная линия, обратный путь с высоким противодавлением или воздушная полость внутри корпуса могут повысить давление в корпусе. Как только давление в корпусе повысится, уплотнение вала может начать протекать. В некоторых конструкциях поршневых двигателей плохой дренаж корпуса также может повлиять на смазку и внутренние контактные поверхности. Двигатель может поработать в течение короткого времени, но при этом оставаться теряя жизнь каждую минуту.

Прежде чем тестировать любой двигатель в качестве насоса, проверьте следующие пункты:

• Нужен ли этому двигателю дренажная линия картера?

• Какое максимально допустимое давление в корпусе?

• Достаточно ли велика дренажная линия для потока утечки?

• Возвращается ли слив непосредственно в бак без противодавления?

• Заполнен ли корпус двигателя маслом перед запуском?

• Подходит ли уплотнение вала для направления давления в этом контуре?

Если даташит не отвечает на эти вопросы, не гадайте. Спросите поставщика гидравлики перед запуском испытания.

Третий риск: скачки давления из-за инерции

Тяжелый движущийся груз может превратить гидравлический двигатель в насос, хочет этого оператор или нет. Это происходит на колесных приводах, конвейерах, лебедках, маховиках и подобном оборудовании. Если масляный путь внезапно перекрывается или ограничивается, движущаяся нагрузка может заставить двигатель выталкивать масло в заблокированную линию. Давление может подняться очень быстро.

Вот почему для работы в насосном режиме необходима защита по давлению. В зависимости от машины инженеры могут использовать предохранительный клапан , перекрестный предохранительный клапан, антикавитационный клапан, аккумулятор, тормозной клапан или контур управляемого замедления. Не существует единого ответа, подходящего для каждой машины. Инерция нагрузки, время остановки, расход масла, объем двигателя и максимальное рабочее давление — все это имеет значение.

В мобильных машинах проблема заключается не только в повреждении компонентов. Скачок давления также может повлиять на ощущение торможения, плавность хода, поведение рулевого управления или то, как машина останавливается на склоне. Если оборудование перевозит людей, тяжелые грузы или дорогостоящие инструменты, перед началом испытания следует проверить цепь.

Четвертый риск: низкий КПД и тепловыделение

Двигатель может генерировать поток масла при обратном приводе, но фактический поток обычно ниже теоретического. Внутренняя утечка увеличивается с ростом давления. Механическое трение также принимает на себя часть входного крутящего момента. При низкой скорости и более высоком давлении разница между расчетным расходом и реальной производительностью может стать совершенно очевидной.

Тепло – следующая проблема. Потерянная мощность превращается в тепло внутри масла. Горячее масло становится более жидким, утечки усиливаются, уплотнения стареют быстрее, и система становится менее стабильной. Если схема часто выходит за пределы сброса, температура может подняться еще быстрее.

При любом длительном тесте охлаждение не следует рассматривать как второстепенную мысль. Правильно подобранный Гидравлический теплообменник может потребоваться, когда двигатель используется в тяжелом рабочем цикле, особенно там, где трудно избежать утечек, давления и сброса давления.

Когда гидравлический двигатель может работать в режиме насоса?

Бывают случаи, когда гидромотор может работать в режиме насоса. Ключевым моментом является то, что схема должна быть спроектирована для этого. Просто подключить один порт к резервуару и привести в движение вал недостаточно.

Контрольный список перед использованием гидравлического двигателя в качестве насоса

Перед запуском двигателя выполните следующий контрольный список. Эти моменты могут показаться простыми, но в реальном поиске и устранении неисправностей они часто определяют разницу между чистым тестом и поврежденным устройством.

1. Подтвердите тип двигателя и ограничения производителя.

Не думайте, что все гидравлические двигатели ведут себя одинаково. Мотор-редукторы, Орбитальные двигатели , лопастные двигатели, аксиально-поршневые двигатели и радиально-поршневые двигатели имеют разные пути утечки, конструкции подшипников, требования к сливу и ограничения скорости. Некоторые могут переносить ограниченную работу в режиме насоса. Другие вообще не следует использовать таким образом.

2. Рассчитайте расход по смещению и скорости.

Теоретический поток зависит от смещения и скорости вала. Реальный расход будет ниже из-за внутренней утечки. Чем выше давление, тем более важной становится эта утечка. Если ожидается, что двигатель будет приводить в движение цилиндр или поддерживать давление, необходимо проверить реальную мощность, а не предполагаемую.

3. Проверьте требуемый входной крутящий момент.

Мотору, используемому в качестве насоса, требуется нечто большее, чем просто вращение. Для создания давления требуется достаточный крутящий момент вала. Небольшой электродвигатель может свободно вращать гидравлический двигатель без нагрузки, но останавливается при повышении давления на выходе. Редуктор может увеличить крутящий момент, но также снижает скорость и расход.

4. Защитите входное отверстие от вакуума.

Сторона впуска должна легко принимать масло. Может потребоваться большая всасывающая линия, фитинги с низким сопротивлением, высоко установленный бак или небольшой подкачивающий насос. Если устройство начинает издавать кавитационный шум, сначала прекратите испытание. Не продолжайте и надейтесь, что звук исчезнет.

5. Добавьте облегчение и антикавитационную защиту.

Никогда не испытывайте двигатель с обратным приводом на закрытом масляном пути. Предохранительный клапан или Клапан регулирования давления должен быть установлен в соответствии с ожидаемым потоком. В системах с инерционной нагрузкой антикавитационные клапаны помогают поддерживать уровень масла на стороне низкого давления.

6. Следите за температурой масла

Температура говорит о многом. Если масло быстро нагревается во время короткого теста, возможно, имеется слишком большая утечка, ограничение или сброс давления. Замена масла на более густое не всегда является решением. В некоторых случаях более густое масло ухудшает поток на впуске и увеличивает риск кавитации.

7. Используйте шланг и фитинг подходящего размера.

Маленький шланг может привести к ухудшению работы хорошего компонента. Впускная и возвратная линии должны соответствовать требуемому расходу. Избегайте резких изгибов и фитингов недостаточного размера. Если схема нуждается в запасных частях, правильно выбранных Гидравлические шланги и фитинги могут помочь снизить падение давления и улучшить возврат масла.

Более безопасные альтернативы использованию двигателя в качестве насоса

Если целью является питание цилиндра, сборка силового агрегата или замена вышедшего из строя насоса, то специальный насос обычно является более чистым выбором. Его легче подобрать по размеру, легче охладить и проще обслуживать. Это также устраняет многие вопросы, связанные с впускными отверстиями и уплотнениями, которые возникают при работе двигателя в насосном режиме.

Возможные альтернативы включают в себя:

• Шестеренчатый насос: простой выбор для многих компактных силовых агрегатов и систем среднего давления.

• Лопастной насос: подходит для более плавного потока во многих промышленных гидравлических системах.

• Поршневой насос: лучше подходит для применений с высоким давлением, переменным расходом или тяжелых условий эксплуатации.

• Реверсивная насосно-моторная установка: подходит там, где двунаправленное преобразование мощности является частью оригинальной конструкции.

• Решение с гидравлическим клапаном: при проблемах с превышением нагрузки правильный выбор Устройство гидравлического клапана может решить проблему управления, не заставляя двигатель работать за пределами его зоны комфорта.

Для большинства покупателей более безопасный путь — сначала определить расход, давление, скорость, тип масла, рабочий цикл и место для установки. После этого можно будет выбрать правильный насос, двигатель, клапан, охладитель или блок питания с меньшим количеством сюрпризов.

Как Blince помогает при выборе гидравлического двигателя и насоса

Blince поставляет гидравлические моторы, насосы, клапаны, шланги , теплообменники и индивидуальные гидравлические решения для сельскохозяйственной техники, строительной техники, промышленного оборудования и мобильных гидравлических систем. Если ваша машина имеет перегрузку, двигатель нагревается, кавитационный шум, нестабильный поток или неуверенное соответствие насоса и двигателя, ответом может быть не одна замена детали. Возможно, потребуется проверить всю цепь.

При отправке В запросе укажите модель двигателя, рабочий объем, рабочее давление, расход, скорость вала, тип масла, направление вращения, рабочий цикл, состояние нагрузки и гидравлическую схему, если таковая имеется. Фотографии установки также будут полезны. Эти данные помогают Blince решить, какой вариант лучше — двигатель, насос, блок клапанов, охладитель или комплексное гидравлическое решение.

Вы также можете прочитать больше практических тем по выбору и устранению неполадок в Раздел новостей о продуктах Blince .

Часто задаваемые вопросы: Гидравлический двигатель, используемый в качестве насоса

1. Можно ли использовать любой гидравлический двигатель в качестве насоса?

Нет. Некоторые двигатели могут создавать поток при обратном приводе, но это не означает, что они подходят для нормальной работы насоса. Необходимо проверить тип двигателя, состояние входа, дренаж корпуса, давление, скорость и рабочий цикл.

2. Почему в гидромоторе возникает кавитация при использовании в качестве насоса?

Кавитация обычно возникает из-за того, что на впускную сторону не поступает достаточно масла. Многие двигатели не имеют такого же всасывающего канала с низким сопротивлением, как насос, поэтому им может потребоваться положительное давление на входе или поток наддува.

3. Является ли мотор-редуктор лучше орбитального двигателя для режима насоса?

Это зависит от дизайна. В некоторых случаях редукторные агрегаты могут быть проще, но они все равно нуждаются в надлежащем питании на входе, защите уплотнений, контроле давления и мониторинге температуры. В первую очередь следует проверить лимит поставщика.

4. Могу ли я использовать гидромотор в качестве насоса для гидроцилиндра?

В некоторых случаях это может сработать для короткого испытания низким давлением. Для регулярной работы цилиндра специальный гидравлический насос обычно безопаснее и его проще подобрать.

5. Что произойдет, если входное отверстие двигателя будет ограничено?

Устройство может начать шуметь, потерять поток, нагреться и получить кавитационные повреждения. Если металлические частицы попадут в масло, это может также повлиять на другие гидравлические компоненты.

6. Нужен ли мне предохранительный клапан?

Да. Двигатель с обратным приводом может создать давление, если выпускное отверстие ограничено или заблокировано. Подходящий предохранительный клапан или клапан регулирования давления помогает защитить контур.

7. Имеет ли значение слив картера в режиме насоса?

Да. Давление в корпусе влияет на срок службы уплотнения вала и внутреннюю смазку. Засоренная или неправильно подсоединенная дренажная линия может привести к повреждению двигателя.

8. Почему фактический расход ниже расчетного?

Расчетный расход основан на смещении и скорости. Фактический расход ниже, поскольку внутренняя утечка и трение забирают часть входной энергии, особенно при более высоком давлении.

9. Когда двигатель работает как насос, это нормально?

Это может произойти в приложениях с обгонной нагрузкой, таких как лебедки, колесные приводы, конвейеры и системы маховиков. В этих случаях контур должен контролировать давление и предотвращать кавитацию.

10. Что мне отправить в Blince для поддержки выбора?

Пожалуйста, отправьте модель двигателя или насоса, рабочий объем, давление, расход, скорость, тип масла, рабочий цикл, состояние нагрузки, фотографии установки и гидравлическую схему, если таковая имеется. Это помогает определить, какой вариант двигателя, насоса, клапана, охладителя или полной гидравлической системы является более подходящим.

Тел: +86 189 6887 7545

Электронная почта: sales16@blince.com

Веб-сайт: https://www.blince.com/

Гидравлическая команда Blince

Blince Hydraulic — профессиональный поставщик гидравлических компонентов, специализирующийся на практичных и надежных решениях для мобильной техники, сельскохозяйственного оборудования, строительной техники и промышленных гидравлических систем. Мы предоставляем широкий спектр гидравлической продукции, в том числе гидравлические моторы, гидравлические насосы, гидравлические клапаны, гидравлические шланги и фитинги , теплообменники, цилиндры и индивидуальные решения для гидравлических систем.

Обладая многолетним опытом выбора гидравлической продукции и международными поставками, Blince помогает клиентам выбирать подходящие компоненты с учетом рабочего давления, расхода, рабочего объема, скорости, типа масла, места для установки и реальных условий работы машины. Если вам нужен сменный гидравлический двигатель, насос для силового агрегата или комплексное гидравлическое решение, наша команда может помочь вам проверить условия работы и порекомендовать практичный вариант.

Если вы не уверены, можно ли использовать гидравлический двигатель в вашем приложении, или вам нужна помощь в выборе подходящего насоса или двигателя, отправьте нам номер модели, фотографии, гидравлическую схему, давление, расход, скорость и количество. Наша команда рассмотрит детали и предоставит подходящее решение и предложение как можно скорее.

Чтобы узнать больше, посетите наш сайт: www.blince.com