Pravi razlog za odtočne odprtine hidravličnega motorja, poti puščanja črpalke in tlačno zaščito ohišja
Pri namestitvi in vzdrževanju hidravličnega sistema je ena majhna odprtina pogosto napačno razumljena: odtočna odprtina ohišja . Mnogi tehniki zastavljajo isto vprašanje: zakaj hidravlični motorji običajno potrebujejo neodvisen odtočni vod, medtem ko se zdi, da ga veliko hidravličnih črpalk nima?
Pogost, vendar napačen odgovor je: 'Hidravlični motorji puščajo znotraj, hidravlične črpalke pa ne.'
To ni res.
Tako hidravlične črpalke kot hidravlični motorji povzročajo notranje puščanje. V nekaterih primerih je lahko prostornina puščanja znotraj črpalke enako velika kot tista znotraj motorja. Resnična razlika ni v tem, ali obstaja uhajanje, temveč v to, kam lahko to uhajanje varno gre.
Razumevanje te razlike je ključnega pomena. Napačna odtočna povezava ohišja lahko povzroči odpoved tesnila gredi, poškodbe ležajev, pregrevanje, izgubo učinkovitosti ali celo popolno odpoved hidravličnega motorja.
Blince Hydraulic ponuja široko paleto hidravlični motorji , vključno z orbitalnimi motorji, radialnimi batnimi motorji, aksialnimi batnimi motorji, zavornimi motorji in potovalnimi motorji za gradbene stroje, kmetijske stroje in industrijsko opremo.
Kaj je odtočna odprtina ohišja v hidravličnem sistemu?
Odtočna odprtina ohišja ni zasnovana za 'odvajanje odpadnega olja'. Njegova resnična funkcija je zaščititi ohišje hidravlične komponente pred previsokim notranjim tlakom.
V nobeni hidravlični črpalki ali hidravličnem motorju je popolno tesnjenje nemogoče. Visokotlačno olje bo šlo skozi majhne notranje reže, kot so:
razdalja med bati in bloki cilindrov;
reža med zobniki in ohišji črpalke;
razdalja med lopaticami in rotorji;
notranje razdelilne in tesnilne površine.
To notranje puščanje vstopi v ohišje komponente. Če ga ni mogoče varno izprazniti, se bo olje nabralo v ohišju in tlak v ohišju bo hitro narasel.
Prevelik pritisk na ohišje lahko povzroči tri resne težave.
1. Okvara tesnila gredi
To je najpogostejša okvara, ki jo povzroči nepravilna namestitev odtoka ohišja. Veliko standardnih tesnil gredi lahko prenese le omejen pritisk. Ko tlak ohišja preseže zmogljivost tesnila, se lahko tesnilo potisne ven ali poškoduje, kar povzroči resno puščanje olja.
2. Poškodba ležaja
Visok pritisk ohišja lahko moti mazanje ležajev in poveča aksialno obremenitev. Sčasoma lahko to povzroči pregrevanje ležaja, poškodbo kletke, neobičajen hrup ali popolno okvaro ležaja.
3. Izguba učinkovitosti in pregrevanje
Ko se tlak ohišja poveča, ustvari upor znotraj komponente. To zmanjša volumetrični izkoristek, poveča notranje trenje, zviša temperaturo olja in skrajša življenjsko dobo hidravlične komponente.
Zato je namen odtočne odprtine ohišja preprost: vrniti notranje uhajajoče olje v rezervoar pri zelo nizkem tlaku.
Zakaj morajo imeti hidravlični motorji neodvisen odtočni vod ohišja?
Hidravlični motor je aktuator. Njegova naloga je pretvarjanje hidravličnega tlaka in toka v vrtečo se mehansko moč. Zaradi tega principa delovanja povratna odprtina hidravličnega motorja ni vedno nizkotlačna.
To je ključna razlika.
Ali je kompakten hidravlični orbitalni motor , radialni batni motor z visokim navorom, aksialni batni motor ali zavorni motor, se lahko hidravlični motor sooči z dvema pomembnima delovnima pogojema.
1. Povratni vod motorja ima pogosto protitlak
Ko hidravlični motor poganja breme, ima lahko izhodna stran povratni tlak. Ta tlak lahko izvira iz upora cevi, ventilov, hladilnikov, filtrov ali namernega protitlaka, ki se uporablja za izboljšanje nadzora gibanja.
V mnogih mobilnih hidravličnih sistemih lahko povratni tlak doseže 1–3 MPa ali celo več.
Če je odtočna odprtina ohišja motorja priključena na povratni vod, lahko ta protitlak vstopi neposredno v ohišje motorja. Ko se to zgodi, tlak ohišja hitro naraste in tesnilo gredi lahko odpove.
2. Hidravlični motor lahko poganja obremenitev
V nekaterih aplikacijah lahko obremenitev poganja motor, namesto da motor poganja obremenitev. Na primer:
cestni valjar, ki se premika navzdol;
nihajni sistem bagra med zaviranjem;
vitel ali potovalni pogon pod prekomerno obremenitvijo;
vrtljivi mehanizem z visoko vztrajnostjo.
V tem stanju se lahko hidravlični motor začasno obnaša kot črpalka. Prvotni povratni priključek lahko postane visokotlačni priključek.
Če je odtok ohišja priključen na ta vod, lahko visokotlačno olje teče neposredno v ohišje motorja. Posledica je lahko takojšnja okvara tesnila gredi, puščanje olja, poškodba ležaja ali okvara motorja.
Zato hidravlični motorji potrebujejo neodvisen odtočni vod ohišja . Odtočni vod se mora vrniti neposredno v rezervoar z minimalnim protitlakom.
Zakaj veliko hidravličnih črpalk ne potrebuje zunanjega odtočnega priključka?
A hidravlična črpalka je močna komponenta. Pretvarja mehansko energijo iz motorja ali elektromotorja v hidravlični tlak in pretok.
Za razliko od motorja je dovod črpalke običajno območje nizkega tlaka ali celo rahlo podtlaka. To mnogim črpalkam daje naravno prednost: olje iz notranjega puščanja se lahko interno vrne na sesalno stran.
V notranjosti črpalke inženirji pogosto ustvarijo majhen notranji prehod med območjem ohišja in sesalno komoro. Izteklo olje znotraj ohišja črpalke teče nazaj na nizkotlačno vstopno stran in se ponovno vleče v sistem.
Ker je vhod črpalke veliko nižji po tlaku kot izhod, ta zasnova notranjega odtoka ohranja nizek tlak v ohišju, ne da bi potrebovali zunanjo odtočno odprtino ohišja.
Zato se zdi, da mnoge hidravlične črpalke nimajo ločene odtočne odprtine. Odvodna pot je že zgrajena znotraj črpalke.
Pomembno: Niso vse hidravlične črpalke brez odtočnih vrat ohišja
Zamisel, da 'hidravlične črpalke ne potrebujejo odtočnih vrat', je le delno pravilna.
V visokotlačnih in visokozmogljivih hidravličnih sistemih mora veliko črpalk imeti zunanjo odtočno odprtino ohišja. Najpogostejši primer je batna črpalka s spremenljivo prostornino.
Črpalke s spremenljivim batom pogosto delujejo pod visokim tlakom in njihovo notranje puščanje je lahko veliko večje kot pri enostavnih črpalkah s fiksno prostornino. Poleg tega lahko sam mehanizem za nadzor spremenljive prostornine povzroči puščanje olja.
Če se vse to iztečeno olje vrne neposredno v sesalno odprtino, lahko pride do več težav:
temperatura sesalnega olja se lahko dvigne;
tveganje kavitacije se lahko poveča;
vstopni upor črpalke se lahko poveča;
zmogljivost samosesanja črpalke se lahko zmanjša;
nadzor premika lahko postane nestabilen.
Iz tega razloga so številne visokotlačne variabilne batne črpalke, visokohitrostne črpalke, tandemske črpalke in hidravlične črpalke za posebne namene opremljene z zunanjim odvodnim priključkom.
V tem primeru mora biti odtočni vod črpalke nameščen na podoben način kot odtočni vod hidravličnega motorja: neposredno nazaj v rezervoar z nizkim uporom in nizkim protitlakom.
Pogoste napake pri namestitvi odtoka
Težave z odtokom ohišja so med najpogostejšimi vzroki za okvaro hidravličnega motorja. Izogibati se je treba naslednjim napakam.
Napaka 1: Priključitev odtoka ohišja motorja na povratni vod
To je ena najnevarnejših napak.
Nekateri tehniki mislijo: 'Obe cevi vračata olje v rezervoar, zato bi ju povezovanje moralo biti v redu.'
V resnici ima lahko povratni vod pritisk. Ko povratni tlak vstopi v ohišje motorja, lahko tesnilo gredi hitro odpove. Zamenjava tesnila ne bo rešila težave, če je odtočna cev še vedno nepravilno priključena.
Na primer, kompaktni motorji, kot je Hidravlični orbitalni motor serije Blince OMM je zasnovan z zanesljivim tesnjenjem gredi in kompaktno konstrukcijo, vendar mora odtočni priključek še vedno upoštevati pravilna pravila hidravličnega sistema. Stran z izdelki OMM poudarja tudi njegovo kompaktno zasnovo, integrirano strukturo stator-rotor in funkcije visokotlačnega tesnila gredi.
Napaka 2: Blokiranje odvodne odprtine črpalke
Nekatere črpalke s spremenljivim batom imajo majhne ali skrite odtočne odprtine. Med namestitvijo so lahko vrata prezrta ali pomotoma blokirana.
Če je odtočna odprtina blokirana, lahko tlak v ohišju črpalke hitro naraste. To lahko potisne ven tesnilo gredi, povzroči močno puščanje olja in povzroči resna varnostna tveganja.
Napaka 3: Uporaba premajhne ali predolge odtočne cevi
Tudi če je odtočni vod povezan z rezervoarjem, lahko slaba zasnova cevi še vedno ustvari protitlak. Odtočna cev, ki je preozka, predolga ali polna ostrih ovinkov, lahko ovira pretok olja.
Odtočne cevi ohišja morajo biti ustrezno dimenzionirane, da je tlak v ohišju čim nižji.
Navodila za namestitev pravilnega odtoka
Pri hidravličnih motorjih in črpalkah z zunanjimi odtočnimi odprtinami upoštevajte ta osnovna pravila:
Odtočna cev ohišja se mora vrniti neposredno v hidravlični rezervoar.
Ne priključujte odtočnega voda motorja na glavni povratni vod.
Ne nameščajte ventilov ali omejevalnih filtrov v odtočni vod ohišja.
Odtočna cev naj bo kratka in dovolj velika, da zmanjšate protitlak.
Izogibajte se zaporedni povezavi več odtočnih vrat motorja.
Prepričajte se, da odtočna cev ne povzroča težav s sifoniranjem ali nihanjem tlaka.
Vedno upoštevajte navodila za namestitev proizvajalca.
Te podrobnosti se morda zdijo majhne, vendar neposredno vplivajo na zanesljivost celotnega hidravličnega sistema.
Zaključek
Odtočna odprtina ohišja je morda videti kot majhen detajl, vendar igra ključno vlogo pri varnosti in zanesljivosti hidravličnega sistema.
Hidravlični motorji zahtevajo neodvisne odtočne vode, ker imajo lahko povratne odprtine protitlak ali celo postanejo visokotlačne odprtine v pogojih prekomerne obremenitve. Številne hidravlične črpalke nimajo zunanjega odtočnega priključka, ker se lahko njihovo notranje puščanje pogosto vrne na nizkotlačno sesalno stran. Vendar pa lahko visokotlačne batne črpalke s spremenljivim tokom in črpalke za posebne namene še vedno potrebujejo zunanje odtočne cevi.
Odtočna odprtina hidravličnega motorja ščiti ohišje motorja pred tlakom v povratnem vodu. Odtočna pot črpalke je običajno odvisna od tlaka na sesalni strani. Napačna odtočna povezava lahko uniči tesnila, ležaje in celotno hidravlično komponento.
Razumevanje tega osnovnega načela pomaga zmanjšati napake, podaljša življenjsko dobo opreme in izboljša zanesljivost hidravličnih sistemov.
