Môžu byť hydraulické motory použité ako čerpadlá? Riziká, preventívne opatrenia a bezpečnejšie možnosti

Z času na čas sa niekto v dielni spýta veľmi praktickú otázku: ak sa môže hydraulický motor otáčať, keď ním preteká olej, môžeme poháňať hriadeľ zvonku a zabezpečiť, aby fungoval ako čerpadlo? Na papieri znie nápad rozumne. V teréne to nie je také jednoduché.

A hydraulický motor môže vytlačiť olej, keď je poháňaný späť, ale to neznamená, že je pripravený nahradiť normálny hydraulické čerpadlo . Problém zvyčajne začína na vstupnej strane. Čerpadlo je skonštruované tak, aby plynulo nasávalo olej. Mnohé motory nie sú. Akonáhle vstup nemôže dostať dostatok oleja, môže sa veľmi rýchlo objaviť kavitácia, teplo, úniky, hluk a slabý výstupný prietok.

Lepšia otázka teda nie je 'Dokáže vytvárať prietok?' Je to 'Môže vytvárať prietok bezpečne, nepretržite a bez poškodenia motora alebo zvyšku hydraulického systému?'

Rýchla odpoveď: Motor môže byť poháňaný späť, ale nie je to automaticky čerpadlo

hydraulické čerpadlo vs hydraulický motor , A hydraulické čerpadlo premieňa mechanickú silu na hydraulickú. A hydraulický motor premieňa hydraulickú silu späť na mechanickú rotáciu. Pretože smer energie vyzerá reverzibilne, ľudia často predpokladajú, že komponenty môžu jednoducho vymeniť úlohy.

V skutočnom zariadení nie sú vnútorné olejové kanály vždy navrhnuté tak. Čerpadlo má normálne vstupný kanál vytvorený na prívod oleja s nízkym odporom z nádrže. Motor má zvyčajne dva pracovné porty na prijímanie stlačeného oleja. Tieto porty môžu byť v poriadku na pohon motora, ale môžu byť príliš obmedzujúce, keď sa jedna strana náhle stane sacou stranou.

To je dôvod, prečo sa motor môže otáčať a stále fungovať zle ako čerpadlo. Môže to vyžadovať pozitívny vstupný tlak. Môže to vyžadovať odtok puzdra. Môže stratiť príliš veľa prietoku vnútorným únikom. Môže sa tiež prehriať, ak je pracovný cyklus dlhší, ako sa očakávalo. Pred zaobchádzaním s akýmkoľvek motorom ako s čerpadlom je potrebné skontrolovať okruh ako celok, nielen podľa smeru otáčania hriadeľa.

Prečo sa ľudia snažia používať hydraulický motor ako čerpadlo?

Väčšina prípadov začína skutočným problémom stroja. Na poličke je náhradný motor. Zlyhalo čerpadlo. Dizajnér chce ušetriť miesto. Alebo má stroj pohyblivé zaťaženie, ktoré poháňa motor aj po znížení hlavného prívodu oleja. V týchto momentoch môže použitie motora ako čerpadla vyzerať ako skratka.

Túto myšlienku môžete vidieť v niekoľkých situáciách:

• Prebiehajúce bremená: Navijak, pohon kolesa, dopravník alebo zotrvačník pokračujú v pohybe a poháňajú hriadeľ motora.

• Inerciálne systémy: Ťažká rotujúca hmota sa počas spomaľovania stále točí a tlačí olej cez motor.

• Testovacie stolice: Motor je poháňaný iným motorom, aby sa skontrolovalo, či môže vytvárať tlak alebo prietok.

• Dočasná oprava: Dielňa sa snaží udržať stroj v chode pred príchodom správneho čerpadla.

• Regeneračné hydraulické okruhy: Niektoré systémy sú navrhnuté tak, aby absorbovali alebo opätovne využívali energiu, ale tieto okruhy potrebujú správny plniaci tlak, odľahčovaciu ochranu a chladenie.

Medzi týmito prípadmi prekračujúce zaťaženie je najbežnejšie a tiež najľahšie nepochopiteľné. Motor nepracuje ako bežné čerpadlo s otvoreným okruhom z nádrže. Záťaž je nútená do režimu čerpadla. Ak nie je nízkotlaková strana správne naplnená, motor môže trpieť skôr, než obsluha spozoruje na manometri niečo vážne.

Hydraulické čerpadlo verzus hydraulický motor: Aké zmeny v režime čerpadla?

Rozdiel nie je len v názve vyrazenom na kryte. Cesta vstupu oleja, cesta úniku, zaťaženie tesnenia, tlak v puzdre , stav ložísk a tepelná bilancia sa môžu zmeniť, keď je motor poháňaný zo strany hriadeľa. Nižšie uvedená tabuľka poskytuje praktické porovnanie.

Prvé riziko: Kavitácia na vstupe motora

Kavitácia je často prvým bodom zlyhania. Keď je motor so spätným pohonom , jeden port sa stáva vstupom. Ak olej nemôže vstúpiť do tohto portu dostatočne rýchlo, tlak klesne. V oleji sa tvoria bubliny pár, ktoré sa potom zrútia v oblastiach s vyšším tlakom. Toto zrútenie môže poškodiť kovové povrchy vo vnútri jednotky.

V dielni sa kavitácia nie vždy nájde najskôr pomocou kalkulačky. Zvyčajne je to počuť. Sekcia motora alebo čerpadla môže znieť drsne, ako keby sa vnútri pohybovali malé kamienky alebo guličky. Prietok sa stáva nestabilným. Systém sa môže cítiť slabý. Teplota oleja môže stúpať rýchlejšie ako normálne. Ak stroj zostane v chode týmto spôsobom, poškodenie sa môže znečistením rozšíriť do celého hydraulického okruhu.

Aby sa znížilo riziko kavitácie, vstupná strana vyžaduje starostlivé ošetrenie:

• Použite krátke a dostatočne veľké prívodné potrubie.

• Vyhnite sa malým tvarovkám, ostrým ohybom, zablokovaným sitkám a zbytočným obmedzeniam.

• Počas prevádzky udržujte hladinu oleja v nádrži dostatočne vysokú.

• Uistite sa, že odvzdušňovač nádrže je čistý a nie je upchatý.

• Keď sa motor nedokáže sám napájať, použite plniaci tlak, plniace čerpadlo alebo zaplavený prívod.

• Skontrolujte viskozita oleja pri studenom štarte.

Ak sa prívod nedá udržať plný oleja, použitie motora ako čerpadla je zvyčajne nesprávna ekonomika. Náklady ušetrené na jeden komponent sa môžu vrátiť ako zlyhanie tesnenia, vnútorné ryhy, kontaminácia oleja a prestoje stroja.

Druhé riziko: Tlak tesnenia hriadeľa a odtoku skrine

Mnoho motorov má vnútornú netesnosť už na základe konštrukcie. Tento únik maže vnútorné časti a normálne sa vracia cez odtok z puzdra. Pri bežnom používaní motora sú úniková cesta a tlak krytu zvyčajne v očakávanom rozsahu. V režime pumpy sa táto rovnováha môže zmeniť.

Obmedzené odtokové potrubie, spätná cesta s vysokým protitlakom alebo vzduchová kapsa vo vnútri krytu môžu zvýšiť tlak v puzdre. Keď tlak v puzdre stúpa, tesnenie hriadeľa môže začať presakovať. V niektorých konštrukciách piestových motorov môže zlé odvodnenie skrine tiež ovplyvniť mazanie a vnútorné kontaktné povrchy. Motor môže bežať krátky čas a stále beží stratiť život každú minútu.

Pred testovaním akéhokoľvek motora ako čerpadla skontrolujte tieto položky:

• Potrebuje tento motor odtokové potrubie?

• Aký je maximálny povolený tlak v puzdre?

• Je odtokové potrubie dostatočne veľké pre únikový prietok?

• Vracia sa odtok priamo do nádrže bez spätného tlaku?

• Je kryt motora pred spustením naplnený olejom?

• Je hriadeľová upchávka vhodná pre smer tlaku v tomto okruhu?

Ak údajový list neodpovedá na tieto otázky, nehádajte. Opýtajte sa dodávateľa hydrauliky pred spustením testu.

Tretie riziko: Tlakové skoky zo zotrvačnosti

Ťažké pohybujúce sa bremeno môže premeniť hydromotor na čerpadlo, či to operátor chce alebo nie. Stáva sa to na pohonoch kolies, dopravníkoch, navijakoch, zotrvačníkoch a podobných zariadeniach. Ak je dráha oleja náhle uzavretá alebo obmedzená, pohybujúce sa zaťaženie môže prinútiť motor tlačiť olej do zablokovaného potrubia. Tlak môže stúpať veľmi rýchlo.

To je dôvod, prečo prevádzka v režime čerpadla potrebuje ochranu proti tlaku. V závislosti od stroja môžu inžinieri použiť a poistný ventil , odľahčovací ventil s krížovým kanálom, antikavitačný ventil, akumulátor, brzdový ventil alebo riadený spomaľovací okruh. Neexistuje jediná odpoveď, ktorá by vyhovovala každému stroju. Zotrvačnosť záťaže, čas zastavenia, prietok oleja, zdvih motora a maximálny pracovný tlak sú dôležité.

Na mobilných strojoch nejde len o poškodenie komponentov. Tlaková špička môže tiež ovplyvniť pocit z brzdenia, plynulosť jazdy, správanie pri riadení alebo spôsob, akým sa stroj zastaví na svahu. Ak zariadenie prepravuje ľudí, ťažké bremená alebo drahé nástroje, obvod by sa mal pred začiatkom testu skontrolovať.

Štvrté riziko: Nízka účinnosť a teplo

Motor môže generovať prietok oleja pri spätnom pohone, ale skutočný prietok je zvyčajne nižší ako teoretické číslo. Vnútorný únik sa zvyšuje so zvyšujúcim sa tlakom. Súčasťou vstupného krútiaceho momentu je aj mechanické trenie. Pri nízkej rýchlosti a vyššom tlaku môže byť rozdiel medzi vypočítaným prietokom a skutočným výstupom celkom zrejmý.

Ďalším problémom je teplo. Stratený výkon sa vo vnútri oleja mení na teplo. Horúci olej sa stáva redším, únik sa zhoršuje, tesnenia starnú rýchlejšie a systém sa stáva menej stabilným. Ak okruh často prechádza cez úľavu, teplota môže stúpať ešte rýchlejšie.

Pri akomkoľvek dlhotrvajúcom teste by sa ochladzovanie nemalo považovať za dodatočný nápad. A správne vybrané hydraulický výmenník tepla môže byť potrebný, keď sa motor používa v náročnom pracovnom cykle, najmä tam, kde je ťažké vyhnúť sa úniku, tlaku a prietoku.

Kedy môže hydraulický motor fungovať v režime čerpadla?

Existujú prípady, keď hydraulický motor môže pracovať v režime čerpadla. Kľúčové je, že obvod musí byť na to navrhnutý. Jednoduché pripojenie jedného portu k nádrži a pohon hriadeľa nestačí.

Kontrolný zoznam pred použitím hydraulického motora ako čerpadla

Pred spustením motora si prečítajte nasledujúci kontrolný zoznam. Tieto body môžu vyzerať jednoducho, ale pri skutočnom riešení problémov sú často rozdielom medzi čistým testom a poškodenou jednotkou.

1. Potvrďte typ motora a limity výrobcu

Nepredpokladajte, že všetky hydraulické motory sa správajú rovnako. Prevodové motory, orbitálne motory , lopatkové motory, axiálne piestové motory a radiálne piestové motory majú rôzne únikové cesty, ložiskové konštrukcie, požiadavky na odtok a rýchlostné limity. Niektoré môžu tolerovať obmedzený režim pumpy. Iné by sa tak nemali používať vôbec.

2. Vypočítajte prietok z výtlaku a rýchlosti

Teoretický tok vychádza z výtlaku a rýchlosti hriadeľa. Skutočný prietok bude nižší z dôvodu vnútorného úniku. Čím vyšší je tlak, tým je tento únik dôležitejší. Ak sa očakáva, že motor bude poháňať valec alebo udržiavať tlak, musí sa otestovať skutočný výkon, nie predpokladať.

3. Skontrolujte požadovaný vstupný krútiaci moment

Motor používaný ako čerpadlo potrebuje viac ako len rotáciu. Na vytvorenie tlaku potrebuje dostatočný krútiaci moment hriadeľa. Malý elektromotor môže voľne otáčať hydraulický motor bez zaťaženia, ale zastaví sa, keď výstupný tlak stúpne. Zníženie prevodového stupňa môže zvýšiť krútiaci moment, ale tiež zníži rýchlosť a prietok.

4. Chráňte vstup pred vákuom

Vstupná strana musí ľahko prijímať olej. Môže byť potrebné veľké sacie potrubie, armatúry s nízkym odporom, vysoko namontovaná nádrž alebo malé plniace čerpadlo. Ak jednotka začne vydávať kavitačný hluk, najskôr zastavte test. Nepokračujte a dúfajte, že zvuk zmizne.

5. Pridajte úľavu a ochranu proti kavitácii

Nikdy netestujte motor poháňaný zozadu proti uzavretej dráhe oleja. Poistný ventil resp tlakový regulačný ventil by mal byť nainštalovaný pre očakávaný prietok. V systémoch s nadmerným zaťažením pomáhajú antikavitačné ventily udržiavať nízkotlakovú stranu plnú oleja.

6. Sledujte teplotu oleja

Teplota veľa napovie. Ak sa olej počas krátkeho testu rýchlo zahreje, môže dochádzať k príliš veľkému úniku, obmedzeniu alebo odľahčeniu. Prechod na hustejší olej nie je vždy riešením. V niektorých prípadoch hustejší olej zhoršuje vstupný prietok a zvyšuje riziko kavitácie.

7. Používajte správnu veľkosť hadice a fitingu

Malá hadica môže spôsobiť, že sa dobrý komponent bude správať zle. Vstupné a spätné vedenie by malo zodpovedať požadovanému prietoku. Vyhnite sa ostrým ohybom a poddimenzovaným armatúram. Ak okruh potrebuje náhradné diely, správne vybrané hydraulické hadice a armatúry môžu pomôcť znížiť pokles tlaku a zlepšiť návratnosť oleja.

Bezpečnejšie alternatívy použitia motora ako čerpadla

Ak je účelom napájať valec, zostaviť pohonnú jednotku alebo vymeniť chybné čerpadlo, špeciálne čerpadlo je zvyčajne čistejšou voľbou. Ľahšie sa určuje veľkosť, ľahšie sa chladí a ľahšie sa udržiava. Odstraňuje tiež mnohé otázky týkajúce sa vstupu a tesnenia, ktoré prichádzajú s prevádzkou motora v režime čerpadla.

Medzi možné alternatívy patria:

• Zubové čerpadlo: Jednoduchá voľba pre mnoho kompaktných pohonných jednotiek a strednotlakových systémov.

• Lopatkové čerpadlo: Vhodné pre hladší prietok v mnohých priemyselných hydraulických systémoch.

• Piestové čerpadlo: Lepšie pre vysokotlakové, premenlivé alebo náročné aplikácie.

• Reverzibilná čerpadlovo-motorová jednotka: Vhodné tam, kde je súčasťou pôvodného dizajnu obojsmerná premena výkonu.

• Riešenie hydraulického ventilu: Pri problémoch s nadmerným zaťažením, vpravo hydraulické usporiadanie ventilov môže vyriešiť problém s ovládaním bez toho, aby nútil motor pracovať mimo svojej komfortnej zóny.

Pre väčšinu kupujúcich je bezpečnejšou cestou najprv definovať prietok, tlak, rýchlosť, typ oleja, pracovný cyklus a inštalačný priestor. Potom je možné vybrať správne čerpadlo, motor, ventil, chladič alebo pohonnú jednotku s menším počtom prekvapení.

Ako Blince pomáha s výberom hydraulického motora a čerpadla

Blince dodáva hydromotory, čerpadlá, ventily, hadice , výmenníky tepla a prispôsobené hydraulické riešenia pre poľnohospodárske stroje, stavebné stroje, priemyselné stroje a mobilné hydraulické systémy. Ak má váš stroj nadmerné zaťaženie, zahrievanie motora, kavitačný hluk, nestabilný prietok alebo neisté prispôsobenie čerpadla a motora, odpoveďou nemusí byť jeden náhradný diel. Možno bude potrebné skontrolovať celý okruh.

Pri odosielaní an dotaz , uveďte model motora, zdvihový objem, pracovný tlak, prietok, rýchlosť hriadeľa, typ oleja, smer otáčania, pracovný cyklus, stav zaťaženia a hydraulickú schému, ak je k dispozícii. Užitočné sú aj fotografie inštalácie. Tieto detaily pomáhajú Blincovi posúdiť, či je lepšou voľbou motor, čerpadlo, ventilový blok, chladič alebo kompletné hydraulické riešenie.

Môžete si tiež prečítať praktickejšie témy týkajúce sa výberu a riešenia problémov v časti Sekcia produktových noviniek Blinc .

FAQ: Hydraulický motor používaný ako čerpadlo

1. Môže byť ako čerpadlo použitý akýkoľvek hydromotor?

Nie. Niektoré motory môžu pri spätnom pohone vytvárať prietok, ale to neznamená, že sú vhodné pre normálnu prevádzku čerpadla. Je potrebné skontrolovať typ motora, vstupný stav, vypúšťanie skrine, tlak, rýchlosť a pracovný cyklus.

2. Prečo hydromotor pri použití ako čerpadlo kavituje?

Kavitácia sa zvyčajne vyskytuje, pretože vstupná strana nemôže prijať dostatok oleja. Mnoho motorov nemá rovnaký nízkoodporový sací kanál ako čerpadlo, takže môžu potrebovať kladný vstupný tlak alebo prietok.

3. Je prevodový motor lepší ako orbitálny motor pre režim čerpadla?

Závisí to od dizajnu. Prevodové jednotky môžu byť v niektorých prípadoch jednoduchšie, ale stále potrebujú správny prívod, ochranu tesnenia, kontrolu tlaku a monitorovanie teploty. Najprv treba skontrolovať limit dodávateľa.

4. Môžem použiť hydromotor ako čerpadlo pre hydraulický valec?

Pre krátky nízkotlakový test to môže v niektorých prípadoch fungovať. Pre pravidelnú prevádzku valca je vyhradené hydraulické čerpadlo zvyčajne bezpečnejšie a ľahšie sa dimenzuje.

5. Čo sa stane, ak sa obmedzí prívod motora?

Jednotka môže byť hlučná, môže stratiť prietok, zahriať sa a môže dôjsť k poškodeniu kavitácie. Ak sa kovové častice dostanú do oleja, môžu byť ovplyvnené aj iné hydraulické komponenty.

6. Potrebujem poistný ventil?

áno. Spätne poháňaný motor môže vytvárať tlak, ak je výstup obmedzený alebo zablokovaný. Vhodný poistný ventil alebo tlakový regulačný ventil pomáha chrániť okruh.

7. Záleží na vypúšťaní puzdra v režime čerpadla?

áno. Tlak v skrini ovplyvňuje životnosť tesnenia hriadeľa a vnútorné mazanie. Obmedzené alebo nesprávne pripojené odtokové potrubie môže poškodiť motor.

8. Prečo je skutočný prietok nižší ako vypočítaný?

Vypočítaný prietok je založený na výtlaku a rýchlosti. Skutočný prietok je nižší, pretože vnútorný únik a trenie odoberajú časť vstupnej energie, najmä pri vyššom tlaku.

9. Kedy funguje motor ako čerpadlo normálne?

Môže sa to stať pri aplikáciách s nadmerným zaťažením, ako sú navijaky, pohony kolies, dopravníky a zotrvačné systémy. V týchto prípadoch musí okruh kontrolovať tlak a zabrániť kavitácii.

10. Čo mám poslať Blince na podporu výberu?

Pošlite prosím model motora alebo čerpadla, objem, tlak, prietok, rýchlosť, typ oleja, pracovný cyklus, stav zaťaženia, fotografie inštalácie a hydraulickú schému, ak sú k dispozícii. To pomáha potvrdiť, či je vhodnejšie riešenie motora, čerpadla, ventilu, chladiča alebo úplného hydraulického systému.

Tel: +86 189 6887 7545

Email: sales16@blince.com

Webstránka: https://www.blince.com/

Blinc Hydraulic Team

Blince Hydraulic je profesionálny dodávateľ hydraulických komponentov zameraný na praktické a spoľahlivé riešenia pre mobilné stroje, poľnohospodársku techniku, stavebné stroje a priemyselné hydraulické systémy. Ponúkame široký sortiment hydraulických produktov, vrátane hydromotory, hydraulické čerpadlá, hydraulické ventily, hydraulické hadice a armatúry , výmenníky tepla, valce a prispôsobené riešenia hydraulických systémov.

S dlhoročnými skúsenosťami v oblasti výberu hydraulických produktov a medzinárodných dodávok pomáha Blince zákazníkom vybrať si vhodné komponenty na základe pracovného tlaku, prietoku, výtlaku, rýchlosti, typu oleja, inštalačného priestoru a skutočných podmienok stroja. Či už potrebujete náhradný hydromotor, čerpadlo pre pohonnú jednotku alebo kompletné hydraulické riešenie, náš tím vám môže pomôcť skontrolovať pracovné podmienky a odporučiť praktickú možnosť.

Ak si nie ste istí, či je možné vo vašej aplikácii použiť hydromotor, alebo potrebujete pomôcť s výberom správneho čerpadla alebo motora, pošlite nám číslo modelu, fotografie, hydraulickú schému, tlak, prietok, rýchlosť a množstvo. Náš tím skontroluje podrobnosti a čo najskôr poskytne vhodné riešenie a cenovú ponuku.

Ak sa chcete dozvedieť viac, navštívte našu webovú stránku: www.blince.com