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, конструкция понятна и недорога, обратный клапан уже давно стал важным компонентом пассивной защиты 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 клапанный элемент, чтобы выйти из герметичного состояния, тем самым позволяя потоку течь 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 зафиксировать 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 пилотный обратный клапан, 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 втягивания 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), находящуюся 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 его производственная сложность 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 шестеренных 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.
