Типы гидравлических насосов

Когда гидравлическая машина теряет скорость или мощность, в первую очередь часто винят насос. Я понимаю почему. Насос шумный, горячий, и на него легко указать. Но в реальных сервисных работах насос не всегда является первопричиной. Иногда проблема возникает только в той части, где проблема проявляется в первую очередь.

А гидравлический насос в основном перекачивает масло. Давление возникает из сопротивления. Это сопротивление может быть нагруженным цилиндром, гидравлическим двигателем, запускающимся под большим крутящим моментом, маленьким проходом клапана, засоренным фильтром, холодным маслом или слишком длинной и слишком маленькой всасывающей линией. Если этот пункт игнорировать, даже новый насос может выйти из строя вскоре после установки.

Именно поэтому выбор насоса не должен осуществляться только по номеру модели. Рабочий объем, давление, скорость, вращение, вал, фланец, резьба порта, вязкость масла, фильтрация и рабочий цикл необходимо проверять вместе. Достаточно одной неправильной детали, чтобы создать шум, нагрев, утечку или медленную реакцию машины.

Начните с рабочего состояния, а не с названия насоса.

Прежде чем сравнивать шестеренные , лопастные и поршневые насосы, я бы сначала посмотрел на рабочее состояние машины.

Первое число обычно означает смещение. Он показывает, сколько масла перекачивает насос за один оборот. Единицами могут быть куб.см/об, дюйм⊃3;/об, л/мин при определенной скорости или галлон в минуту при номинальной частоте вращения. Маленький насос дает меньший расход. Привод становится медленным. Большой насос обеспечивает больший расход, но это не всегда означает лучшую производительность. Если контуру не нужен этот поток, лишнее масло может пройти через предохранительный клапан и превратиться в тепло.

Давление также необходимо внимательно измерять. Номинальное давление и пиковое давление — это не одно и то же. Некоторые машины достигают пикового давления лишь на короткое время. Другие машины работают вблизи предельного давления в течение длительного времени. Что касается срока службы насоса, эти два рабочих условия совершенно разные.

Состояние всасывания — еще один момент, который легко упустить. Гидравлический насос не любит борьбы за масло. Узкий наливной шланг, загрязненный сетчатый фильтр на всасывании, высокая вязкость масла, низкий уровень масла или утечка воздуха на впуске могут вызвать кавитацию. Как только начинается кавитация, повреждение внутри насоса может развиться очень быстро.

Для работ по замене полезная информация включает потребность в потоке, номинальное давление, пиковое давление, скорость привода, направление вращения, тип вала, монтажный фланец, размер порта, направление порта, тип масла, температуру масла и количество часов работы машины каждый день.

Шестеренчатые насосы: простые насосы, которые по-прежнему выполняют большую работу

Шестеренчатые насосы распространены, потому что они просты. В Внешний шестеренный насос , две шестерни вращаются внутри плотно прилегающего корпуса. Масло поступает туда, где зубья шестерен расходятся, проходит по внешней стороне шестерен и выходит там, где зубья снова зацепляются.

Детали несложные: шестерни, валы, втулки или подшипники, боковые пластины, уплотнения и корпус. Эта простая конструкция позволяет легко хранить шестеренные насосы, легко заменять их и облегчает понимание во время сервисных работ.

Вот почему они широко используются в вилочных погрузчиках, сельскохозяйственной технике, самосвальных прицепах, компактной строительной технике, системах рулевого управления, смазочных узлах и небольших гидравлических станциях. Этим машинам часто требуется практичный, доступный и устойчивый к нормальным полевым условиям насос.

Большинство шестеренных насосов насосы фиксированного объема . Один оборот перемещает один фиксированный объем нефти. Расход увеличивается или уменьшается в зависимости от скорости насоса. В базовом шестеренчатом насосе нет автомата перекоса, сложного сервоуправления и механизма измерения нагрузки.

Многие промышленные шестеренные насосы работают при давлении 160–250 бар. Некоторые конструкции для тяжелых условий эксплуатации могут выдерживать более высокое пиковое давление, но длительная работа при высоком давлении требует осторожности. При повышении давления более важными становятся нагрузка на подшипник, напряжение уплотнения вала, прогиб корпуса, внутренние утечки и температура масла.

Шестеренчатые насосы обычно лучше переносят загрязнение маслом, чем лопастные насосы или поршневые насосы . Это не означает, что грязное масло безопасно. Это всего лишь означает, что шестеренчатый насос может продолжать работать дольше, прежде чем повреждение станет очевидным. Грязное масло все еще изнашивает поверхности шестерен, боковые пластины, втулки и уплотнительные поверхности.

Изношенный шестеренный насос часто дает самые обычные симптомы. Машина может работать нормально, когда масло холодное. После того как масло прогреется, цилиндр становится медленным. Корпус насоса нагревается. Поток под нагрузкой падает. Уплотнение вала может начать протекать. Эти симптомы обычно указывают на внутреннюю утечку, но перед заменой насоса все равно следует проверить предохранительный клапан и сторону всасывания.

Лопастные насосы: плавный поток, требуется более чистое масло

А вВ насосе используется ротор со скользящими лопатками. Когда ротор вращается внутри кулачкового кольца, промежутки между лопатками увеличиваются и уменьшаются. Нефть входит в рынок при открытии объема. Масло уходит при закрытии объема.

Преимущество – плавный поток. Лопастные насосы обычно работают тише, чем многие шестеренные насосы, и имеют меньшую пульсацию. Это делает их полезными в станках, оборудовании для производства пластмасс, оборудовании для литья под давлением, прессах и промышленных гидравлических станциях, где важны шум и стабильное движение.

Некоторые лопастные насосы имеют фиксированный объем. Некоторые из них имеют переменное смещение. В лопастном насосе с компенсацией давления производительность может снизиться после того, как система достигнет заданного давления. Если схема спроектирована правильно, это помогает уменьшить нагрев масла и потери мощности.

Многие лопастные насосы работают при давлении 70–175 бар. Некоторые усиленные версии могут быть выше. Тем не менее, лопастные насосы обычно не являются лучшим выбором для грязных, пыльных и подверженных сильным ударам мобильных машин, если они не обладают хорошими навыками фильтрации и обслуживания.

Причина в самой лопасти. Лопатка должна свободно скользить в пазу ротора. Небольшая частица может поцарапать кулачковое кольцо, заклинить лопатку или повредить уплотнительную поверхность. Как только кончик лопасти теряет правильный контакт, насос теряет поток.

Типичным симптомом обслуживания является потеря потока теплого масла. Машина работает, когда масло холодное, затем замедляется после повышения температуры масла. Холодное масло более густое и скрывает некоторую внутреннюю утечку. Горячее масло более жидкое, поэтому утечку становится легче увидеть.

Поршневые насосы: высокая производительность, менее щадящая

Поршневые насосы используются, когда система требует более высокого давления, большей эффективности или регулирования расхода. Они более сложны, чем шестеренные и лопастные насосы, но могут выполнять работу, с которой более простые насосы не справляются.

Наиболее распространенным мобильным типом является аксиально-поршневой насос. В конструкции с наклонной шайбой поршни движутся вперед и назад при вращении блока цилиндров. Угол наклонной шайбы контролирует ход поршня. Больший угол дает большее смещение. Меньший угол дает меньший поток.

В Поршневой насос переменной производительности , угол наклона автомата меняется в процессе работы. Это обеспечивает компенсацию давления, определение нагрузки, регулирование постоянной мощности, ручное управление или электропропорциональное управление. Именно поэтому поршневые насосы часто используются в экскаваторах, кранах, буровых установках, больших прессах, приводах с замкнутым контуром и высокопроизводительных гидроагрегатах.

Радиально-поршневые насосы бывают разные. Их поршни расположены вокруг кулачка или эксцентрикового кольца. Их часто выбирают для применений с очень высоким давлением, где поток не очень велик, но важна способность давления.

Многие поршневые насосы работают при давлении 280–350 бар, а некоторые специальные конструкции — выше. Преимущество – высокая удельная мощность и лучший контроль. Стоимость более строгого обслуживания. Поршневой насос требует чистого масла, правильной фильтрации, хорошего состояния всасывания, подходящей конструкции слива картера и тщательного запуска.

Плохое масло быстро повреждает поршневые насосы. Пластина клапана, блок цилиндров, тарелка, автомат перекоса и детали управления зависят от стабильной масляной пленки. При появлении кавитации или загрязнения стоимость ремонта может вырасти. Не следует игнорировать увеличенный сливной поток картера, нестабильное давление, резкий шум на впуске или металлические частицы в масле.

Простое сравнение при выборе насоса

Эта таблица является лишь кратким справочником. Чистый шестеренный насос с хорошей впускной линией может прослужить дольше, чем плохо установленный поршневой насос. Лопастной насос может быть идеален в заводском силовом агрегате и непригоден для пыльной сельскохозяйственной техники. Поршневой насос может экономить энергию только тогда, когда контур действительно нуждается в переменном расходе.

Материалы и мелкие детали внутри насоса

Два насоса могут выглядеть одинаково снаружи, но внутри они могут сильно отличаться. Материал корпуса, обработка шестерни, твердость вала, боковой зазор, качество уплотнения и обработка поверхности — все это влияет на срок службы.

Алюминиевые корпуса часто используются в компактных шестеренных насосах, поскольку они уменьшают вес. Чугунные корпуса тяжелее, но обеспечивают лучшую жесткость и гашение вибраций. Для промышленных систем, работающих в непрерывном режиме, чугун зачастую является лучшим выбором.

Шестерни и валы обычно изготавливаются из легированной стали. Термическая обработка влияет на твердость поверхности и усталостную долговечность. Плохая обработка поверхности может привести к образованию задиров, точечной коррозии, шуму и преждевременным утечкам.

В шестеренчатом насосе внутренние утечки контролируются боковыми пластинами и втулками. В лопастном насосе кулачковое кольцо и пазы ротора определяют, плавно ли движутся лопатки. В поршневом насосе решающее значение имеют тарелка клапана, тарелка, блок цилиндров и автомат перекоса. Эти детали не могут прослужить долго без чистого масла и устойчивой масляной пленки.

Материал уплотнения также должен соответствовать рабочему состоянию. NBR обычно используется в минеральном гидравлическом масле. FKM используется для обеспечения совместимости с более высокими температурами или специальными жидкостями. ПУ можно использовать там, где необходима устойчивость к истиранию.

Точность производства и эффективность насоса

Производительность гидронасоса зависит от малых зазоров. Зазор со стороны шестерни, выравнивание вала, обработка пазов ротора, плоскостность тарелки клапана и точность корпуса — все это влияет на утечку и нагрев.

Объемный КПД — это разница между теоретическим расходом и фактическим подаваемым расходом. Изношенный насос может по-прежнему вращаться с нормальной скоростью, но часть масла вытекает изнутри со стороны нагнетания обратно на сторону всасывания. Результатом является низкий расход, нагрев и слабое движение машины.

Для шестеренных насосов: профиль зуба шестерни, плоскостность боковой пластины, посадка втулки, точность уплотнительной канавки и чистота материала для удаления заусенцев. Для лопастных насосов большое значение имеют обработка кулачкового кольца и точность паза ротора. Для поршневых насосов большое значение имеют плоскостность тарелки клапана, геометрия тарелок и обработка автомата перекоса.

Хорошее производство насосов – это не только сборка. Это контроль материалов, контроль обработки, проверка, испытание давлением, испытание на утечку и контроль повторяемости процесса.

Чистота масла и контроль качества

Состояние масла напрямую влияет на срок службы насоса. ISO 4406 обычно используется для описания чистоты гидравлической жидкости. Такой код, как 18/16/13, относится к диапазонам количества частиц 4 мкм, 6 мкм и 14 мкм.

Шестеренчатые насосы обычно лучше переносят загрязнение, чем лопастные и поршневые насосы. Все-таки грязное масло сокращает срок службы. На лопастных насосах могут возникнуть задиры на кулачковых кольцах или заедание лопастей. Поршневым насосам требуется более чистое масло, поскольку их поверхности скольжения и детали управления имеют более узкие зазоры.

Практический план технического обслуживания должен включать заправку чистого масла, правильную фильтрацию, регулярный отбор проб масла, контроль температуры и контроль слива масла из картера поршневых насосов. Установка нового насоса в грязное масло не является ремонтом. Это всего лишь задержка перед следующей неудачей.

Blince следует процессу полной проверки поставок гидравлических насосов, включая входные проверки материалов, проверку обработки, контроль сборки, испытания под давлением, проверку на утечки, проверку производительности, проверку упаковки и окончательную проверку поставки. Система управления качеством ISO 9001, требования к контролю CE и соответствие экологическим нормам RoHS помогают поддерживать экспортную документацию и снижать риски при выборе поставщиков для B2B-покупателей.

Что необходимо подтвердить перед покупкой гидравлического насоса

Для нового проекта или заказа на замену старый номер модели полезен, но этого недостаточно. Подтвердите рабочий объем, номинальное давление, пиковое давление, скорость, направление вращения, тип вала, размер фланца, резьбу порта, направление порта, тип масла, температуру, рабочий цикл и рабочую среду.

Для замены насоса очень пригодится фото паспортной таблички и установочные размеры. Также следует описать симптом неисправности. Насос, вышедший из строя из-за кавитации, загрязнения, перегрузки или неправильного вращения, не следует просто заменять, не выяснив причину.

Blince может обеспечить стандартную поставку и индивидуальные решения гидравлических насосов на основе чертежей, образцов, рабочего давления, расхода, рабочего объема, типа вала, типа фланца, конфигурации портов и требований применения. Пользовательские опции могут включать шпоночные валы, шлицевые валы, конические валы, фланцы SAE, европейские фланцы, порты BSP, порты NPT, метрические порты, компактные корпуса, усиленные корпуса, уплотнения NBR, уплотнения FKM, конструкции тандемных шестеренных насосов, компенсацию давления, определение нагрузки, ручное управление и электрическое пропорциональное управление.

Эталонные диапазоны для гидравлических насосов для тяжелых условий эксплуатации

Часто задаваемые вопросы

Каковы основные типы гидравлических насосов?

Основными типами являются шестеренные, лопастные и поршневые насосы. Шестеренчатые насосы просты и экономичны. Лопастные насосы работают плавнее и тише. Поршневые насосы используются для более высокого давления и регулирования расхода.

Какой гидронасос лучше подходит для грязного масла?

Шестеренчатые насосы обычно лучше переносят загрязнение, чем лопастные и поршневые насосы. Однако грязное масло по-прежнему вызывает износ, поэтому фильтрация и чистое заполнение по-прежнему необходимы.

Какой тип насоса лучше всего подходит для высокого давления?

Поршневые насосы обычно используются в системах высокого давления. Аксиально-поршневые насосы широко распространены в экскаваторах, кранах, буровых установках, прессах и гидравлических системах, чувствительных к нагрузке.

Почему гидронасос начинает шуметь после установки?

Шум может возникать из-за неправильного направления вращения, наличия воздуха во всасывающей линии, высокой вязкости масла, ограничения всасывания, засорения фильтра, низкого уровня масла, несоосности муфты или кавитации.

Почему машина тормозит после того, как масло нагреется?

Горячее масло имеет меньшую вязкость. Если насос имеет внутренний износ, утечка увеличивается после того, как масло становится более жидким. Испытание на текучесть при рабочей температуре дает лучший результат, чем испытание на холод.

Инженерная поддержка от Blince

При замене насоса или разработке новой гидравлической системы Blince может просмотреть модели насосов, чертежи, образцы, рабочее давление, требуемый расход, конфигурацию портов, тип вала, размеры фланцев и области применения машины. Правильно выбранный насос защищает не только насос, но и клапаны, двигатели, цилиндры, шланги, уплотнения, температуру масла и время безотказной работы машины.

```