При проектировании и обслуживании гидравлической системы часто встречаются две группы компонентов, но их легко спутать: во-первых, «обратный клапан» и «обратный клапан с пилотным управлением»; и во-вторых, 'насос с внешней шестерней » по сравнению с насосом с внутренней шестерней. Понимание их конструкции, принципов работы и соответствующих сценариев применения имеет решающее значение для безопасности, надежности и оптимизации производительности системы.
1. Обратные клапаны против обратных клапанов с пилотным управлением: от предотвращения обратного потока к контролируемому выпуску
Роль и механизм обратного клапана Обратный клапан – это очень простой компонент в гидравлические системы . Его роль заключается в том, чтобы позволить гидравлической жидкости течь только в одном направлении и автоматически закрываться при изменении направления потока, тем самым предотвращая обратный поток жидкости или откат давления. В широком смысле это описывается как разрешение свободного потока в одном направлении и блокирование в противоположном направлении. Типичные области применения включают такие места, как выпускное отверстие насоса, линии возврата масла или изоляция возврата масла. При попадании жидкости с разрешенной стороны клапанный элемент открывается; При попытке обратного потока реверсивное давление или сила пружины побуждают клапан закрыться, тем самым защищая систему от таких проблем, как обратный поток, противодавление или возврат насоса. Поскольку механизм прост, понятен и недорог, обратный клапан уже давно стал важным пассивным защитным компонентом в гидравлических системах.
Расширенные функции пилотного обратного клапана Обратный клапан с пилотным управлением создан на основе базового обратного клапана за счет включения пилотного (управляющего) порта. Его логика такова: когда на пилотный порт не подается сигнал, он работает как стандартный обратный клапан — разрешено только одно направление. Но если пилотный порт получает гидравлическое давление, управляющая сила толкает элемент клапана, чтобы выйти из герметичного состояния, тем самым позволяя потоку в ранее заблокированном направлении или разблокируя заблокированный масляный контур. Таким образом, обратный клапан с пилотным управлением сочетает в себе функции «предотвращения обратного потока» с функциями «управляемого выпуска/фиксации». Он часто используется в системах, требующих управления удержанием положения или отпусканием, например, гидроцилиндры блокируются, предотвращая скольжение вниз, или подъемные механизмы.
Рекомендации по сравнению и выбору С точки зрения контроля: Обратный клапан является типичным пассивным компонентом: его реакция полностью определяется направлением потока жидкости и механизмами внутренней пружины или клапанного элемента. Обратный клапан с пилотным управлением представляет собой гибридный активный/пассивный компонент: он по-прежнему обеспечивает пассивное предотвращение обратного потока, но также может активно переключать поток посредством внешнего пилотного сигнала. С точки зрения выбора: если системе нужно только предотвратить обратный поток гидравлической жидкости, избегайте обратного давления или реверсирование гидравлического насоса , то обычно достаточно стандартного обратного клапана. Но если система также требует «остановить цилиндр, затем заблокировать положение», «обеспечить отсутствие проскальзывания вниз» или «освободить масляный контур в определенный момент», тогда более подходящим является обратный клапан с пилотным управлением. Также стоит отметить, что, хотя для удержания нагрузки можно использовать обратный клапан с пилотным управлением, в ситуациях, когда нагрузка может «превысить скорость вниз» или когда окружающая среда является экстремальной, полагаться только на пилотный обратный клапан может быть недостаточно; часто необходимо использовать уравновешивающий клапан или другой предохранительный элемент управления.
2. Насосы с внешним зацеплением и насосы с внутренним зацеплением: структурные различия приводят к различиям в производительности.
Устройство и особенности насосов с внешним зацеплением Ан Насос с внешней шестерней состоит из двух одинаковых взаимосвязанных шестерен, каждая из которых установлена на своем валу и заключена в жесткий корпус насоса. Во время работы шестерни создают расширяющийся объем на стороне всасывания для всасывания жидкости, а на стороне нагнетания объем уменьшается, чтобы вытеснить жидкость, тем самым осуществляя передачу жидкости. К его преимуществам относятся: относительно простая конструкция, более низкая стоимость, более высокая устойчивость к загрязнениям (поскольку зазоры в шестернях сравнительно больше, что делает ее более устойчивой к жидкости, содержащей примеси). Однако из-за внешнего зацепления шестерен и больших зазоров пульсация потока может быть сильнее, а шум может быть выше; в системах с высокой точностью или низким уровнем шума его производительность может быть несколько хуже.
Устройство и особенности внутришестеренных насосов Ан Насос с внутренней шестерней имеет пару шестерен разного размера: большую внешнюю шестерню (ведущую), охватывающую меньшую внутреннюю шестерню (ведомую), находящихся в эксцентричном зацеплении; между ними обычно имеется перегородка в форме полумесяца, отделяющая область всасывания от области нагнетания. Эта конструкция предлагает преимущества с точки зрения плавности работы, контроля шума, производительности всасывания и объемного КПД. Однако сложность производства и стоимость относительно выше, а также предъявляются более высокие требования к чистоте масла, контролю примесей и техническому обслуживанию.
Сценарии применения и рекомендации по выбору При практическом проектировании системы, если оборудование работает в суровых условиях, с потенциально высоким уровнем примесей и где устойчивость к загрязнениям является первоочередной задачей, а требования к пульсации потока или уровню шума не являются чрезвычайно строгими, то насос с внешним зубчатым зацеплением обычно является более надежным выбором. С другой стороны, если система требует низкого уровня шума, высокой точности и плавности потока, а условия обслуживания оборудования благоприятны, то насос с внутренней шестерней является более подходящим. Одновременно при выборе следует учитывать вязкость жидкости, давление в системе, частоту использования, удобство обслуживания и бюджет. Другими словами, необходимо учитывать такие факторы, как вязкость, давление, условия эксплуатации и производственные требования.
Краткое содержание
Из приведенного выше анализа мы ясно видим ключевые различия между этими двумя парами компонент/насос:
Что касается клапанов: обратный клапан является типичным пассивным компонентом для предотвращения обратного потока, тогда как обратный клапан с пилотным управлением расширяет его возможности, включая возможность «активного спуска/запирания».
Что касается шестеренчатых насосов: насос с внешней шестерней воплощает в себе преимущества «простой конструкции, устойчивости к загрязнению, низкой стоимости», тогда как насос с внутренней шестерней подчеркивает «низкий уровень шума, высокую точность, плавный поток». При проектировании гидравлической системы, выборе компонентов и обслуживании понимание этих различий и соответствующая оценка их соответствующих преимуществ могут эффективно улучшить производительность системы, продлить срок службы и уменьшить количество неисправностей.
