Gerotor Pump: Hur den fungerar och var den passar i en hydraulisk krets

En gerotorpump använder en inre rotor och en yttre rotor på förskjutna axlar. Den yttre har en extra lob. När axeln vrider sig växer volymen mellan deras profiler nära inloppet och drar ihop sig nära utloppet. Denna sekvens tar in vätska och levererar den till den anslutna kretsen.

Samma rotornamn förekommer i katalogerna för smörjning, kylning och hydraulik. Läs den tillsammans med monteringskoden och arbetsbeskrivningen. Kompatibilitet med hölje, portning, drivenhet och vätskor tillhör den specifika enheten; en sökning på namnet kan också returnera hydraulmotorer och ofärdiga rotorsatser.

Börja med en hypotetisk begäran om 26 L/min. Den siffran kan vara leverans vid erforderligt tryck, eller ett katalogvärde vid en annan hastighet med mycket lite motstånd. Det är olika erbjudanden. Beräkningen nedan följer ett cirkulationsexempel från deplacement till levererat flöde och drivkraft, så de saknade villkoren kan skrivas in i en inköpsförfrågan istället för att lämnas åt installatören att upptäcka.

Följ en ficka genom pumpcykeln

De inre och yttre elementen roterar kring separata, fasta axlar i den konventionella gerotorpumpen som beskrivs här. Deras centra förblir excentriska. Där profilerna rör sig isär förstoras en ficka och kommunicerar med inloppet. Där de rör sig tillsammans minskar dess volym och vätska lämnar utmatningsporten. Portfönster ansluter lämpliga fickor till lämplig sida av kretsen.

Den excentriska geometrin och enlobsskillnaden illustreras i Cascons teknisk förklaring av gerotorpumpelementet . En rotoruppsättningsritning anger endast en del av den eventuella pumpen. Dess spelrum inom huset, portfönster, lager och tätningar ingår också i den färdiga enhetens prestanda och installationskrav.

Följ utloppsporten till filter, kylare och rörledningar på ett cirkulationsschema. Var och en bidrar med motstånd innan oljan återvänder till reservoaren. En avstängning i den vägen kräver särskild uppmärksamhet: axeln kan fortsätta att driva det positiva förskjutningselementet mot ett stängt utlopp. Tryckskydd måste tillhandahållas av det arrangemang som godkänts för pumpen och kretsen. Det kan inte härledas från den öppna leveranspilen på en rotoranimering.

Babordsfönstren är värda att studera vid sidan av rotorns kontur. Spåra var en växande ficka först kommunicerar med inloppet och där en sammandragande ficka öppnas för leverans. Leta sedan upp riktningspilen och dess referens. 'Medurs från axeländen' är en entydig ritnot; en medurs pil sett från den motsatta luckan är inte samma instruktion.

Den geometriska beräkningen förutsätter fyllda fickor och ignorerar olja som glider genom spelrum. Inget av antagandena är säkerställt i tjänsten. Det är därför orderöversikten så småningom kommer tillbaka till en flödeskurva för den monterade pumpen, även om geometrin och deplacementet redan har identifierats korrekt.

Separera en gerotorpump från närliggande produktnamn

Flera namn som påträffas i en sökning beskriver relaterad geometri eller olika funktioner. De ska inte behandlas som utbytbara beställningsbeskrivningar.

Följ kraftriktningen för orbitalmotoringången: den tillförda oljan vrider normalt den utgående axeln. Ett förslag att driva den axeln och använda enheten som pump kräver tillverkarens godkännande. Granskningen måste omfatta den föreslagna driften, smörjning, portning, axelstöd och eventuella dräneringsbehov. Enbart liknande rotorgeometri ger inget av detta godkännande.

Distinktionen hjälper också till med att köpa språk. Om en förfrågan bara säger 'g rotorpump', lägg till ett fotografi av hela enheten och dess namnskylt. En leverantör måste annars gissa om förfrågan avser en rotorsats, en komplett oljepump eller en hydraulmotor som har beskrivits löst.

BLINCE's Hydraulpumpkatalogen är en plats för att starta en produktförfrågan. I den förfrågan, identifiera den föreslagna funktionen och fråga vilken erbjuden pumpfamilj som kan stödja den. Den tekniska förklaringen här ska inte läsas som en lagerlista eller bekräftelse på ett visst BLINCE gerotorpaket.

Tryckklassificeringen tillhör serien och konfigurationen

Gerotorpumpar förekommer i flera typer av oljekretsar. Parkern QPM3-dokumentationen beskriver en lågtrycksolja-cirkulationsfamilj och rekommenderar ett maximalt arbetstryck på 10 bar för det dokumenterade arrangemanget. Dess listade uppgifter inkluderar att flytta olja genom kyl- och filtreringssystem. Detta är bevis om QPM3, snarare än en universell gerotortryckgräns.

Ett kontrasterande publicerat exempel visas i Parker's PGG gerotor-serien i sin pumpkatalog : flera ramstorlekar är listade vid 138 bar maximalt kontinuerligt tryck, medan en annan är listad på 103,5 bar. Håll dessa siffror under rubriken PGG i en jämförelse. Att flytta dem till en generisk rad 'gerotortryck' skulle radera själva skillnaden som de två katalogerna visar. De är inte specifikationer för en BLINCE-ersättning.

Använd en operationspunktsrad istället för att samla de största siffrorna på sidan. Ange till exempel önskad leverans, pumpvarvtal, tryckskillnad och oljetillstånd tillsammans. Motsvarande punkt på kandidatens kurva är bevisen att granska. En begränsning av samtidigt tryck och hastighet tillhör den raden, med en andra rad som täcker kallstarten.

En ställdonsmatning och en lågtryckskylarslinga kan ha olika komponenttryckgränser. Ange nedströms filter- och växlarvärden separat från pumpens klassificering och jämför dem med den föreslagna kallstartsdriften. Deras bypass-dokumentation hör till den jämförelsen.

Tre inköpsbeskrivningar leder till tre olika utredningar:

• 'Byt ut smörjpumpen' kräver den ursprungliga oljespecifikationen, leveransställen och tryckkontroller.

• 'Mata en oberoende filterslinga' kräver erforderlig cirkulation, förväntad begränsning och reservoararrangemang.

• 'Ström en cylinder' kräver ställdonets flöde, lasttryck, styrarrangemang och hela driftcykeln.

Dessa uppgifter kan dela ordet gerotor samtidigt som de kräver annan hårdvara. Ett lågt annonserat pris eller en matchande förskjutning löser inte den skillnaden.

Beräkna leverans vid den axelhastighet som kommer att inträffa

För en pump med fast deplacement är den första uppskattningen av levererat flöde:

Q = D × n × ηv / 1 000

Här är Q leverans i L/min, D är deplacement i cm³/varv, n är pumpaxelns hastighet i rpm och ηv är volymetrisk verkningsgrad vid drifttillstånd. Parkers F12 servicemanual, grundläggande pumpformler på tryckt sida 2 ger detta allmänna förhållande. Formeln är användbar för pumpberäkningar. F12 produktbetyg är inte gerotorbetyg.

För den hypotetiska varmkörningstiden anger du D = 20 cm³/varv, n = 1 450 rpm och ηv = 0,90. Dessa ingångar valdes för att förklara beräkningen; de är varken mått eller BLINCE-betyg:

Q = 20 × 1 450 × 0,90 / 1 000 = 26,1 L/min

Utan effektivitetstillägget är den geometriska uppskattningen 29 L/min. Om en kylare kräver 28 L/min under detta tillstånd, skulle det geometriska resultatet få pumpen att verka tillräcklig. Det antagna levererade resultatet faller kort. Det är en anledning att inspektera en prestandakurva, snarare än att beställa från enbart förskjutning.

För en andra hastighetsrad ger ersättning av 1 000 rpm 18 l/min med bibehållen verkningsgrad på 0,90. En drift med variabel hastighet behöver därför båda raderna. Så gör en växeldrivning när någon har matat in förarvarvtal i pumphastighetscellen: förhållandet måste först tillämpas för att få pumpens eget varvtal.

Nästa bevis är kurvan vid den specificerade viskositeten och trycket, särskilt kring den lägsta användbara axelhastigheten. Det ersätter den antagna effektiviteten som används här.

Lägg till tryckskillnad och drivkraft till exemplet

För nästa rad i exemplet, tilldela en tryckskillnad på 8 bar till slingan vid 26,1 l/min. Oljan får hydraulkraft med denna hastighet:

Ph = Q × Δp / 600 = 26,1 × 8 / 600 = 0,348 kW

Antag en hydromekanisk verkningsgrad på 0,85 för samma varma drifttillstånd. I kombination med den antagna volymetriska verkningsgraden på 0,90 är den totala verkningsgraden 0,765. Den uppskattade axelinmatningen är då:

Pshaft = 0,348 / 0,765 = 0,455 kW

Motsvarande axelvridmoment är cirka 3,00 N·m, med användning av D × Δp / (20π × ηhm). Faktorn 20π omvandlar bar och cm³/varv till N·m. Katalogformler avrundar ofta denna faktor till 63.

Detta är en stabil driftuppskattning. Den väljer inte en elmotor, upprättar inte startmoment eller tar hänsyn till en koppling, rem eller växellåda. Föraren behöver fortfarande en genomgång av startförhållanden, körhastighet, överbelastningsbeteende, drift och sin egen klassificeringsmetod. Elförsörjningen och motorkontrollerna hör hemma i den granskningen när paketet är eldrivet.

Ändra nu endast den illustrativa tryckskillnaden till 80 bar. Vid oförändrat flöde och antagna verkningsgrader blir det beräknade schaktbehovet ca 4,55 kW. Tio gånger tryckskillnaden betyder tio gånger den beräknade driftinmatningen i detta förenklade exempel. Detta är inte tillåtet att köra den ursprungliga hypotetiska pumpen vid 80 bar. Den visar hur ofullständig frasen '26 L/min pump' är utan tryckbelastning.

Ett offertpaket bör därför ange både erforderligt flöde och tryckskillnad, snarare än bara en elmotoreffekt eller pumpförskjutning. Identifiera var trycket mäts. En mätare bredvid ett avlägset maskininlopp kan inte i sig själv fastställa differenstrycket över en cirkulationspump på en annan gren.

Kontrollera inloppet innan du ökar pumpens storlek eller hastighet

En större förskjutning är ett attraktivt svar på en brist på flödesschemat. Den ber också inloppet att leverera mer olja per varv. Innan du byter den cellen, dra vägen från den lägsta tillåtna reservoarnivån till pumpens inloppsanslutning. Det kan finnas en sil, en armbåge och en avstängningsventil i den vägen som aldrig förekom i den ursprungliga pumpofferten.

Registrera hål istället för att lita på slangens ytterdiametrar. En adapter kan införa en mindre passage än någon av de angränsande portarna, och en slang som är olämplig för sugservice kanske inte bibehåller sin inre form under de faktiska förhållandena. Höjd och linjelängd hör också till skissen. Detta ger en ingenjör något mer användbart att bedöma än 'reservoaren är i närheten'.

Sätt tryckreferensen bredvid en inloppsavläsning. För ett hypotetiskt lokalt atmosfärstryck på 100 kPa motsvarar ett inlopp vid 90 kPa absolut 10 kPa vakuum i förhållande till den atmosfären. Att bara skriva '90 kPa' eller '10 kPa' utan referensen uppmanar till fel jämförelse. Lokal atmosfär, inklusive inverkan av höjd över havet, och aggregatets dokumenterade inlopps- och viskositetsgränser måste beaktas vid acceptans.

Två tjänstebeskrivningar förtjänar olika följdfrågor: 'bubblor dök upp efter ett slangbyte' och 'buller börjar med kall olja vid höga varvtal.' Den första riktar uppmärksamheten mot luftinsläpp och den ändrade anslutningen, även om det inte finns någon yttre fläck. Den andra kräver en översyn av inloppets tillstånd, inklusive möjligheten att lokalt tryck faller tillräckligt lågt för ångbildning. Båda är fortfarande observationer att undersöka snarare än fynd som bevisar att pumpen är sliten.

Håll behållaren nivå, oljetillstånd och drifttillstånd med varje observation. Kvalificerad personal kan sedan planera nödvändig klassificerad instrumentering under maskinens isolerings- och testprocedur. Lossa inte en spänningssatt koppling, använd inte en hand för att hitta en tryckläcka eller torrkör pumpen för att testa fyllningen. Inget av detta behövs för att samla in identifierare och extern layoutinformation för en första förfrågan.

Behandla kallstart och varmkörning som separata uppgifter

Varmlöpningsexemplet lämnar en kallstart obesvarad. Mer trögflytande olja kan göra inloppet svårare att tillföra och öka motståndet i den anslutna utrustningen. I andra änden av driften kan tunnare het olja förändra läckage och levererat flöde. En kurva som kontrolleras halvvägs mellan dessa villkor kan inte stänga båda frågorna.

Vätskeleverantörens viskositet-temperaturinformation kan fylla i ett kort drifttillståndsregister. Lämna en post okänd om den inte har fastställts, istället för att kopiera det nominella betyget till varje viskositetscell:

Jämför information om pump, filter och kylare med hjälp av matchande viskositetsreferenser. En ISO-oljekvalitet i sig kan inte fylla alla dessa rader, och ett kallfilterförlustvärde parat med ett värde för varm pumpleverans skulle blanda två tillstånd. Behåll elementet och husets gränser tillsammans med filtrets bypass-information.

Märk förbigångar efter destination på skissen. Till exempel har en linje runt ett element och en linje som returnerar pumpleverans direkt till reservoaren mycket olika konsekvenser för behandlingen av oljan. Kretsen kan innehålla båda. Deras öppningsbeteende och tryckskyddsroller bör lösas individuellt från komponent- och maskindokumentationen.

Detta ger ett praktiskt sätt att bedöma ett erbjudande om en större pump: följ den extra leveransen genom de föreslagna vägarna vid varje vätsketillstånd. Om den extra oljan går tillbaka genom bypass kan det öka behovet av drivkraft samtidigt som det bidrar lite till den avsedda filtreringen eller kylningen. Ett högre flöde på offerten är därför en fråga för loopberäkningen, inte en automatisk förbättring.

Läs cirkulationsflödet i samband med hela slingan

Spåra anslutningarna för att upprätta en oberoende cirkulationsslinga: reservoar, pump, behandlingsutrustning och återvänd till den reservoaren. En grenmatningssmörjning, laddolja eller en styrfunktion ändrar jobbet som visas av samma pumpsymbol. En sådan gren måste inkluderas innan slingan anses vara oberoende för en storleksändring.

För den enkla reservoarslingan i vårt exempel flyttar fem minuter vid konstant 26,1 L/min beräknade 130,5 L genom leveransvägen. Detta är användbart för en volymbalans. Det är inte bevis för att varje paket i en 130,5 L tank har passerat genom filtret en gång. Returplacering och blandning påverkar vilken olja som når inloppet igen, medan filterprestanda styr bort föroreningar.

Ett kylerbjudande behöver såväl värmebelastningen som flödesraden. Värmeväxlarens prestandainformation tar med ingående oljetemperatur och kylluften eller vattnets tillstånd. Den kan sedan bedömas vid vald cirkulationspunkt. Den resulterande tryckförlusten återgår till pumpberäkningen; de två valen måste beskriva samma slinga.

För en hypotetisk förbikopplingsbana anger du Q = 10 L/min och Δp = 8 bar i tryck-flödeseffektrelationen. Beräkningen ger 0,133 kW enbart för denna väg; en total värmebalans skulle också behöva de andra fastställda förlusterna, inklusive förlusterna från föraren och pumpen.

Att spåra kretsen kan avslöja att pumpen också matar en viktig tjänst, såsom styrning eller bromsstöd. Inkludera maskinens godkända förbrukningsförlustbeteende i den granskningen. Friheten att ändra en oberoende filterslinga bör inte överföras till en sådan funktion utan det nödvändiga kretsgodkännandet.

Jämför en ersättning som en montering

När elmotorskylten är den enklaste etiketten att fotografera, märk bilden som 'förare'. Lägg till pumpsektionsidentifieraren och förpackningsnumret, där det finns, som separata poster. Behåll fullständiga koder, suffix och revisioner innan rengöring eller demontering ändrar deras läsbarhet. Detta förhindrar att en läsbar föraretikett förväxlas med identifiering av hela cirkulationspaketet.

För den mekaniska jämförelsen, placera de två ritningarna på samma referensyta. Jämför pilot, monteringsyta, axelutsprång och kopplingsingrepp från den ytan. Ett matchande bultmönster kan dölja en projektionsskillnad som belastar en koppling felaktigt. Vid oljeanslutningarna, upprätta gängan och tätningsmetoden tillsammans; att kunna starta en adapter i en port bevisar varken tätning eller lastkapacitet.

Installationsutrymme lägger till ytterligare en ritningsjämförelse. En port som flyttas till den motsatta sidan kan uppta utrymme som används av en ramdel, medan en längre drivenhet kanske inte lämnar något utrymme för kopplingsinriktning eller senare borttagning. Anteckna dessa hinder på layouten. De är inköpsbegränsningar även när den hydrauliska driftpunkten är tillfredsställande.

Bifoga den borttagna pumpens inspektionsresultat till dimensionsjämförelsen, inklusive allt arbete som riktar sig till en föroreningskälla eller blockerad passage i den kvarvarande installationen.

Förbered en offertförfrågan som identifierar det olösta beslutet

För den hypotetiska plikten kan en förfrågan starta 'oberoende reservoarcirkulation, uppskattad 26,1 l/min vid 1 450 pumpvarv per minut, uppskattad 8 bar differential vid det angivna varm-oljetillståndet.' Lägg vätskan och temperaturområdet nästa. Behåll uppskattningsetiketterna tills mätningar eller verifierade komponentdata ersätter dem, så att leverantören kan se både den aktuella designpunkten och dess osäkerhet.

För en ersättning, bifoga de gamla koderna och gränssnittsjämförelsen till den operationspunktposten. För en ny slinga, anslut istället den föreslagna behandlingsutrustningen och routing. Ett markerat schema tillhandahåller inlopps-, utlopps- och bypassdestinationer för båda förfrågningarna. Identifiera även alla väsentliga maskinfunktioner som delar på försörjningen.

Skicka det paketet genom BLINCE's officiell förfrågningssida , ber om den erbjudna familjen, komplett alternativkod, ritning och prestationsbevis vid angiven tjänst. Svaret kan stödja en kandidat, peka mot en annan pumparkitektur eller identifiera en saknad indata. Det är användbara tekniska resultat innan priset fastställs.

Behåll den granskade konfigurationen med inköpsregistret. Om en konkurrents gamla kod var startidentifieraren, behåll den faktiska jämförelsen istället för att ersätta den med en 'motsvarande'-etikett som inte stöds. Upphandling och installation kan då arbeta utifrån samma dokumenterade urval.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ E-post: sales16@blince.com

Webbplats: https://blince.com

Ansvarsfriskrivning

Den här artikeln är en allmän teknisk guide. Slutligt komponentval bör baseras på maskinritningar, uppmätta hydrauliska data, arbetsförhållanden, säkerhetskrav och bekräftelse från en kvalificerad hydraulingenjör eller leverantör.

Blince Hydraulic Team

Blince Hydraulic är ett branschledande företag dedikerat till precisionskonstruerad vätskekraftstillverkning och anpassade hydrauliska lösningar. Uppbackad av årtionden av djupfältsexpertis inom industrimaskiner och tusentals framgångsrika globala implementeringar, fokuserar vårt ingenjörsteam helt på högpresterande hydraulisk komponenttillverkning, inklusive specialiserade orbitalmotorer, högtrycksresor driver motor , och robusta riktningsventiler . Vår produktionsinfrastruktur använder toppmoderna fleraxliga CNC-bearbetningssystem och är helt ISO 9001-certifierade för att garantera repeterbar volymetrisk noggrannhet över varje enskild tillverkningsserie.

Vi levererar snabba, mycket pålitliga och kostnadseffektiva hydrauliska lösningar till tungindustridistributörer, maskintillverkare och underhållspersonal i mer än 150 länder. Oavsett om ditt aktiva projekt kräver en liten volym av skräddarsydda axelprofiler eller en storskalig produktionsserie av kraftfull kugghjulspump i gjutjärn konfigurerar vi våra flexibla produktionsscheman för att möta dina målledtider med total förutsägbarhet för prissättning. Att samarbeta med Blince innebär att säkerställa maximal systemeffektivitet, elitmaterialkvalitet och kompromisslös vätskekraftsprofessionellitet.

För att lära dig mer om vårt kompletta produktsortiment, besök vår officiella hemsida: www.blince.com.