Прежде всего, поскольку вы приобрели гидромотор, его следует использовать в качестве мотора. Насосы и двигатели принципиально различаются по конструкции и не являются полностью взаимозаменяемыми. На практике в качестве гидромоторов могут работать только шестеренные насосы, тогда как поршневые и лопастные насосы совершенно непригодны для использования в качестве моторов. Мотор есть мотор, а насос есть насос. Если использовать автомобильную аналогию: мы никогда не ожидаем, что автомобильный стартер продолжит работать в качестве генератора переменного тока после запуска двигателя.
Два сценария использования гидромоторов в качестве насосов:
Контроль давления в системах с инерционным маховиком. Когда гидравлический двигатель приводит в движение большой маховик, резкое прекращение подачи масла в двигатель может вызвать опасный скачок давления (теоретически бесконечный) из-за инерции маховика, что может привести к повреждению компонентов. Это явление аналогично обратной электродвижущей силе (ЭДС), возникающей при отключении индуктивных компонентов (например, двигателей или электромагнитных клапанов) в электрических цепях — накопленная энергия создает чрезвычайно высокие напряжения, которые могут разрушить чувствительную электронику, если ею не управлять.
Другим примером являются системы гидростатического привода (например, в газонокосилках). Когда насос перестает подавать масло, мы хотим, чтобы оборудование замедлялось постепенно, а не резко останавливалось. Здесь двигатель должен перейти в режим насоса, чтобы постепенно поглощать энергию, обеспечивая плавное замедление.
Решение: Установите в системе предохранительный клапан для ограничения максимального давления. Избыточное давление может храниться в аккумуляторе или рассеиваться в виде тепла через предохранительный клапан.
Инерционная система маховика
Системы переключения с несколькими источниками питания (редкие случаи) Недавно разработанная мной система привода грузовика иллюстрирует этот сценарий: три независимых источника питания приводят грузовик в движение посредством роликовой цепи.
Этап 1: Гидравлический цилиндр приводит грузовик в движение.
Этап 2: Прецизионный электрический серводвигатель позиционирует грузовик для обработки.
Фаза 3: Гидравлический двигатель перезагружает грузовик, чтобы перезапустить цикл. Хотя гидравлический двигатель работает менее 10% от общего времени цикла, он остается подключенным на протяжении всего процесса. Таким образом, он эффективно действует как насос в течение 90% времени.
Явление кавитации Кавитация обычно возникает, когда насос забирает масло из резервуара с недостаточным запасом. Насос пытается втянуть масло через вакуум, но из-за несжимаемости масла локальные высокие температуры испаряют масло, создавая пузырьки. Эти пузырьки сильно разрушаются в зонах высокого давления, вызывая ударные волны и повреждая насос.
Причины кавитации:
Недостаточный объем масла в резервуаре
Засорен фильтр линии всасывания
Заблокирован всасывающий фильтр
Засорен или отсутствует сапун
Чрезмерно длинные всасывающие линии
Недостаточный диаметр всасывающей линии
Насос установлен выше уровня масла в резервуаре (без возможности самовсасывания)
Профилактические меры:
Регулярно проверяйте фильтры, сапуны и уровни масла (рекомендуется в рамках графиков технического обслуживания).
Во время проектирования убедитесь, что на входе насоса имеется положительный напор (уровень масла в резервуаре выше всасывающего отверстия насоса), и минимизируйте падение давления в линии всасывания. Идеальная скорость всасывающей линии должна составлять не более 1,5 м/с при перепаде давления не более 6,9 кПа (диаметр трубы определите с помощью калькулятора для шлангов).
Особое примечание: Даже кратковременное использование насоса в качестве двигателя требует предотвращения кавитации. Если из-за нехватки места необходимо использовать двигатель в качестве насоса, часто требуются трубы большего диаметра, чтобы компенсировать потери давления в длинных всасывающих линиях.
Проблемы с эффективностью двигателя. Поскольку двигатели не оптимизированы для работы с насосами, их эффективность обычно на 10–20 % ниже номинальных значений (зависит от давления и расхода). Неэффективная работа приводит к образованию избыточного тепла, требующего отвода через теплообменники высокого давления или дополнительные возвратные линии. Если двигатель должен работать в течение длительного времени в качестве насоса, необходима специальная система охлаждения.
