Справжня причина дренажних отворів гідравлічного двигуна, шляхів витоку насоса та захисту корпусу від тиску
При встановленні та обслуговуванні гідравлічної системи часто неправильно розуміють один маленький порт: зливний порт корпусу . Багато техніків задають те саме питання: чому для гідравлічних двигунів зазвичай потрібна незалежна дренажна лінія, тоді як у багатьох гідравлічних насосів її, здається, немає?
Поширена, але неправильна відповідь: 'Гідравлічні двигуни витікають зсередини, а гідравлічні насоси — ні.'
Це неправда.
І гідравлічні насоси, і гідравлічні двигуни створюють внутрішній витік. У деяких випадках обсяг витоку всередині насоса може бути таким же значним, як і всередині двигуна. Справжня різниця полягає не в тому, чи існує витік, а в тому, куди цей витік може безпечно піти.
Розуміння цієї різниці є критичним. Неправильне дренажне підключення корпусу може призвести до поломки ущільнення валу, пошкодження підшипника, перегріву, втрати ефективності або навіть повної відмови гідравлічного двигуна.
Blince Hydraulic пропонує широкий асортимент гідравлічні двигуни , включаючи орбітальні двигуни, радіально-поршневі двигуни, аксіально-поршневі двигуни, гальмівні двигуни та двигуни ходу для будівельних машин, сільськогосподарських машин і промислового обладнання.
Що таке дренажний порт у гідравлічній системі?
Зливний отвір корпусу не призначений для 'скидання відпрацьованого масла'. Його справжня функція полягає в захисті корпусу гідравлічного компонента від надмірного внутрішнього тиску.
У будь-якому гідравлічному насосі чи гідромоторі ідеальне ущільнення неможливо. Масло під високим тиском проходитиме через крихітні внутрішні зазори, наприклад:
зазор між поршнями і блоками циліндрів;
зазор між шестернями і корпусами насосів;
зазор між лопатками і роторами;
внутрішні розподільні та ущільнювальні поверхні.
Цей внутрішній витік потрапляє в корпус компонента. Якщо його неможливо безпечно злити, масло буде накопичуватися всередині корпусу, і тиск у корпусі швидко зростатиме.
Надмірний тиск на корпус може спричинити три серйозні проблеми.
1. Несправність ущільнення валу
Це найпоширеніша несправність, викликана неправильним встановленням дренажу корпусу. Багато стандартних ущільнень валу можуть витримувати лише обмежений тиск. Коли тиск у корпусі виходить за межі пропускної здатності ущільнення, ущільнення може виштовхнутися або пошкодитися, що спричинить серйозний витік масла.
2. Пошкодження підшипника
Високий тиск у корпусі може порушити змащування підшипників і збільшити осьове навантаження. З часом це може спричинити перегрів підшипника, пошкодження сепаратора, ненормальний шум або повну поломку підшипника.
3. Втрата ефективності та перегрів
Коли тиск у корпусі збільшується, це створює опір усередині компонента. Це знижує об'ємну ефективність, збільшує внутрішнє тертя, підвищує температуру масла та скорочує термін служби гідравлічного компонента.
Таким чином, призначення зливного отвору корпусу просте: повертати масло, що витікає зсередини, у бак під дуже низьким тиском.
Щоб дізнатися більше про структуру гідравлічного двигуна та принципи роботи, ви також можете прочитати Blince технічні статті гідромотора
Чому гідравлічні двигуни повинні мати незалежну зливну лінію?
Гідромотор - це виконавчий механізм. Його робота полягає в тому, щоб перетворювати гідравлічний тиск і потік в обертову механічну силу. Через такий принцип роботи зворотний канал гідравлічного двигуна не завжди має низький тиск.
Це ключова відмінність.
Будь то компакт орбітальний гідравлічний двигун , радіально-поршневий двигун з високим крутним моментом, аксіально-поршневий двигун або гальмівний двигун, гідравлічний двигун може мати дві важливі умови роботи.
1. Зворотна лінія двигуна часто має зворотний тиск
Коли гідравлічний двигун приводить в дію навантаження, сторона випуску може мати зворотний тиск. Цей тиск може походити від опору труб, клапанів, охолоджувачів, фільтрів або навмисного протитиску, який використовується для покращення контролю руху.
У багатьох мобільних гідравлічних системах зворотний тиск може досягати 1–3 МПа або навіть вище.
Якщо дренажний порт корпусу двигуна під’єднано до зворотної лінії, протитиск може надходити безпосередньо в корпус двигуна. Коли це станеться, тиск у корпусі швидко зростає, і ущільнення валу може вийти з ладу.
2. Гідравлічний двигун може приводитися в рух вантажем
У деяких програмах навантаження може керувати двигуном замість двигуна, що керує навантаженням. Наприклад:
дорожній каток, що рухається під гору;
система повороту екскаватора під час гальмування;
лебідка або ходовий привід під надлишковим навантаженням;
обертовий механізм з високою інерційністю.
У цьому стані гідравлічний двигун може тимчасово поводитися як насос. Початковий зворотний порт може стати портом високого тиску.
Якщо дренаж корпусу підключений до цієї лінії, масло під високим тиском може надходити безпосередньо в корпус двигуна. Результатом може бути миттєва поломка ущільнення валу, витік масла, пошкодження підшипника або поломка двигуна.
Ось чому для гідромоторів необхідна незалежна дренажна лінія корпусу . Зливна лінія повинна повертатися безпосередньо в бак з мінімальним протитиском.
Чому багатьом гідравлічним насосам не потрібен зовнішній зливний порт?
А гідравлічний насос є силовим компонентом. Він перетворює механічну енергію від двигуна або електродвигуна в гідравлічний тиск і потік.
На відміну від двигуна, впускний отвір насоса зазвичай є зоною низького тиску або навіть трохи негативного тиску. Це дає багатьом насосам природну перевагу: олива внутрішнього витоку може повертатися всередину на сторону всмоктування.
Усередині насоса інженери часто створюють невеликий внутрішній прохід між зоною корпусу та камерою всмоктування. Масло, що витікає всередину корпусу насоса, тече назад на вхідну сторону низького тиску і знову втягується в систему.
Оскільки тиск на вході насоса значно нижчий, ніж на виході, така конструкція внутрішнього дренажу підтримує низький тиск у корпусі без необхідності зовнішнього дренажного порту корпусу.
Ось чому багато гідравлічних насосів, здається, не мають окремого зливного порту. Зливний шлях вже побудований всередині насоса.
Важливо: не всі гідравлічні насоси мають зливні отвори в корпусі
Думка про те, що 'гідравлічним насосам не потрібні зливні порти' вірна лише частково.
У гідравлічних системах високого тиску та високої потужності багато насосів повинні мати зовнішній зливний отвір корпусу. Найпоширенішим прикладом є поршневий насос змінної продуктивності.
Регульовані поршневі насоси часто працюють під високим тиском, і їхні внутрішні витоки можуть бути набагато більшими, ніж у простих насосів із постійним об’ємом. Крім того, сам механізм регулювання робочого об’єму може спричиняти витік масла.
Якщо все це витік масла повертається безпосередньо до всмоктувального отвору, може виникнути кілька проблем:
температура масла на всмоктуванні може підвищитися;
може збільшитися ризик кавітації;
опір на вході насоса може зрости;
продуктивність самовсмоктування насоса може знизитися;
контроль переміщення може стати нестабільним.
З цієї причини багато регульованих поршневих насосів високого тиску, високошвидкісних насосів, тандемних насосів і гідравлічних насосів спеціального призначення оснащені зовнішнім дренажним портом.
У цьому випадку дренажна лінія насоса повинна бути встановлена подібно до дренажної лінії гідравлічного двигуна: безпосередньо назад до бака з низьким опором і низьким протитиском.
Поширені помилки при монтажі дренажу
Проблеми зі зливом корпусу є однією з найпоширеніших причин несправності гідравлічного двигуна. Слід уникати наступних помилок.
Помилка 1: підключення дренажу корпусу двигуна до зворотної лінії
Це одна з найнебезпечніших помилок.
Деякі технічні спеціалісти думають: 'Обидві лінії повертають масло в бак, тому з'єднати їх разом має бути добре'.
Насправді зворотна лінія може мати тиск. Коли зворотний тиск надходить у корпус двигуна, ущільнення валу може швидко вийти з ладу. Заміна ущільнення не вирішить проблему, якщо зливна лінія все ще підключена неправильно.
Наприклад, компактні двигуни типу Гідравлічний орбітальний двигун серії Blince OMM розроблено з надійним ущільненням валу та компактною конструкцією, але зливне з’єднання має відповідати правилу гідравлічної системи. Сторінка продукту OMM також підкреслює його компактний дизайн, інтегровану структуру статор-ротор і особливості ущільнення валу високого тиску.
Помилка 2: Блокування дренажного порту насоса
Деякі поршневі насоси мають маленькі або приховані зливні отвори. Під час встановлення порт може бути проігнорований або випадково заблокований.
Якщо зливний отвір заблоковано, тиск усередині корпусу насоса може швидко зрости. Це може виштовхнути ущільнення валу, спричинити сильний витік масла та створити серйозну загрозу безпеці.
Помилка 3: використання надто малої або надто довгої дренажної лінії
Навіть якщо дренажна лінія підключена до резервуара, погана конструкція трубопроводу все одно може створити протитиск. Занадто вузька, надто довга або гостра вигина дренажної лінії може перешкоджати потоку масла.
Дренажні лінії корпусу повинні мати належний розмір, щоб тиск у корпусі був якомога нижчим.
Інструкції зі встановлення правильного зливу
Для гідравлічних двигунів і насосів із зовнішніми дренажними портами дотримуйтеся таких основних правил:
Зливна лінія корпусу повинна повертатися безпосередньо в гідравлічний бак.
Не підключайте дренажну лінію двигуна до головної зворотної лінії.
Не встановлюйте клапани або обмежувальні фільтри в зливну лінію корпусу.
Тримайте дренажну лінію короткою та достатньо великою, щоб зменшити протитиск.
Уникайте послідовного підключення кількох дренажних портів двигуна.
Переконайтеся, що зливна лінія не створює проблем із сифоном або коливаннями тиску.
Завжди дотримуйтесь інструкцій із встановлення виробника.
Ці деталі можуть здатися незначними, але вони безпосередньо впливають на надійність усієї гідравлічної системи.
Висновок
Зливний отвір корпусу може виглядати як маленька деталь, але він відіграє вирішальну роль у безпеці та надійності гідравлічної системи.
Гідравлічні двигуни вимагають незалежних дренажних ліній, оскільки їхні зворотні отвори можуть мати протитиск або навіть стати портами високого тиску в умовах надмірного навантаження. Багато гідравлічних насосів не мають зовнішнього дренажного порту, оскільки їх внутрішній витік часто може повертатися на сторону всмоктування низького тиску. Однак регульовані поршневі насоси високого тиску та насоси спеціального призначення все ще можуть потребувати зовнішніх дренажних ліній корпусу.
Зливний отвір гідравлічного двигуна захищає корпус двигуна від тиску в зворотній лінії. Шлях зливу насоса зазвичай залежить від тиску на стороні всмоктування. Неправильне зливне з’єднання може пошкодити ущільнення, підшипники та весь гідравлічний компонент.
Розуміння цього основного принципу допомагає зменшити кількість відмов, подовжити термін служби обладнання та підвищити надійність гідравлічних систем.
