Аксијално-клипне пумпе: уређај и принцип рада. Савјети за одабир и рецензије

Хидраулични уређаји се дуго користе на различитим пољима и до данас нису изгубили своју важност. Све врсте хидрауличних мотора и хидрауличних пумпи могу се видјети у разним механизмима, који осигуравају потребу за преношењем знатног напора. Хидрауличне машине су уређаји са којима се комуницира механичка енергија радни флуид који пролази кроз њих, или, обрнуто, прима енергију из овог флуида за накнадни пренос у радно тело. Прве су аксијалне клипне пумпе, док су друге хидраулични мотори.

Где се користе?

До данас, употреба разних хидрауличних пумпи може се наћи у прилично великом броју грана технологије, од стандардних водоводних система различитих стамбених зграда и предузећа до завршетка снабдијевања горивом у специјализованим електранама за свемирске станице.

Ових дана најраспрострањенија је употреба оштрица и волуметријских хидрауличних пумпи. Лопатице су радна тела точкова, који су опремљени посебним ножевима. У овом случају, енергија се преноси динамичком интеракцијом лопатица ротора са флуидом који тече око њих. Ако се у таквој пумпи енергија преноси директно са точка на течност, онда ако говоримо о хидрауличком мотору, у овом случају ће течност већ преносити енергију на точак.

Који је принцип рада

Принцип рада, који се користи код волуметријских хидрауличних машина, заснива се на промени тренутне запремине радних комора, које су одређеном фреквенцијом повезане са излазним и улазним прикључцима. Конкретно, ова група обухвата све врсте клипних, клипних, зупчастих и аксијално-клипних пумпи.

Шта је то?

Хидрауличне машине укључене у осно-клипна група, код преноса исте снаге у поређењу са другим уређајима, оне су изузетно компактне и према томе имају малу тежину. Коришћењем њихових радних тела, која имају мале радијалне димензије, а самим тим и релативно мали момент енергије, аксијално-клипне пумпе пружају могућност изузетно брзог подешавања брзине ротације.

Поред тога, међу предностима таквих уређаја вреди истаћи и чињеницу да они могу радити под високим притиском, одликују се значајном брзином ротације, као и да омогућавају промјену радне запремине.

Бенефитс

Аксијалне клипне пумпе раде у фреквенцијском опсегу од 500 до 4000 обртаја у минути, што је најтежи аргумент у корист њихове употребе у поређењу са различитим радијалним клипним уређајима, чија граница досеже 1500 окретаја. Такође је важно напоменути да ови уређаји могу радити чак и под притиском од највише 40 мегапаскала, док је за наведене уређаје ово ограничење 35 мегапаскала.

Недостаци

Ако говоримо о томе какве недостатке имају аксијално-клипне пумпе, треба напоменути да оне имају знатне трошкове, одликују се екстремном сложеношћу њиховог дизајна и стога су далеко од тога да их карактерише највећа поузданост. Поред тога, у процесу њиховог рада постоји значајан набој напајања, што резултира пулсирањем притиска у хидрауличном систему.

Шта је укључено у то?

У традиционалној монтажи, индустријске пумпе овог типа укључују специјализовани блок цилиндара, који је додатно опремљен клиповима, као и потисни диск, погонско вратило, клипњаче и дистрибутивну јединицу. У процесу рада хидраулиц пумп истовремено са почетком ротације осовине, блок цилиндара такође почиње да ради, док је вредно напоменути да клипови неће само ротирати, већ ће се и кретати дуж осе овог блока, повратно кретање. Због овог принципа рада ове индустријске пумпе називају се аксијално-клипни.

Како раде

Све док се клипови извлаче из цилиндара, уређај ће извршити усисавање, док се крећу, они ће бити пумпани. Кроз прозоре који су доступни у дистрибуцијској јединици, сваки појединачни цилиндар се наизмјенично спаја с тлачним и усисним водовима. Да би се искључила могућност комбиновања усисних и тлачних хидрауличних водова између себе, блок цилиндара је изузетно чврсто притиснут на дистрибутивну јединицу, док су његови прозори одвојени помоћу заптивних мостова. Да би се минимизирао хидраулиц схоцкс при превазилажењу ових џампера помоћу цилиндара у њима се праве посебни жљебови за пригушивање, чиме се осигурава једнолично повећање притиска радног флуида.

Принцип рада аксијалне клипне пумпе укључује употребу цилиндара као радних комора, док се они постављају аксијално у односу на ос ротора. У овом случају, сами клипови се користе као преносници. У зависности од тога која је карактеристика пумпе преовлађујућа, као и које су карактеристике дизајна, ове јединице могу бити опремљене косим диском или косим цилиндарским блоком. Цилиндарски блокови овог формата се често налазе у погонима оних машина које раде у средњим или прилично тешким режимима рада, а често су укључене јер се одликују вишим степеном поузданости у условима променљивих оптерећења и такође су мање осетљиве на све врсте загађивача. пумпе за течност у односу на косу.

Какви су?

Сви аксијално-клипни уређаји, који се данас користе, произведени су у складу са четири основне шеме, у зависности од тога која се карактеристика пумпе такође мења.

- Прва опција. Погонска осовина и нагибна плоча се комбинују помоћу енергетске картице у облику универзалног зглоба са два степена слободе. У овом случају, диск са клиповима је комбинован уз помоћ специјалних клипњача.

Обртни моменат се преноси од мотора до блока цилиндра помоћу универзалног зглоба и преклопне плоче. У почетку, блок се притисне директно на постројење помоћу опруге, након чега се радни флуид за то већ користи током рада пумпе. Обртни момент, који се преноси на блок цилиндра, у потпуности превазилази силе трења које се формирају између крајњег дела блока и самог постројења.

- Друга опција. У овом случају, принцип рада аксијално-клипне пумпе укључује употребу двоструког ненормалног универзалног зглоба, а такви уређаји се разликују по томе што је у овом случају угао између оси погонских и средњих вратила једнак оси погоњеног и средњег вратила. У коначници, осигурана је максимална могућа синхронизација ротације погонског и погонског вратила, док је кардан потпуно искрцан. Ово је осигурано чињеницом да се обртни момент преноси из погонског мотора уз помоћ диска, а овај диск се производи заједно са вратилом.

- Трећа опција. У овом случају, уређај аксијалне клипне пумпе је употреба нагибне плоче, а саме јединице се називају тачкасте пумпе. За такву опрему карактеристично је значајно поједностављење конструкције, будући да су клипњаче и карданске осовине потпуно одсутне, међутим, да би се постигло лансирање ове машине у режиму хидрауличне пумпе, неопходно је да се клипови истискују из цилиндара, притом притискујући их на коси диск.

У ту сврху користе се специјалне опруге које се налазе у самим цилиндрима. Због једноставности дизајна, у овом случају, рјеђе је потребна поправка пумпи. Конкретно, према овој технологији, производе се хидрауличне машине Г15-2, које су тренутно популарне, а које су значајне по свом малом капацитету.

- Четврта опција. Рад аксијалне клипне пумпе без картице омогућава интеграцију погонског вратила и блока цилиндара помоћу подлошка и клипњача. Ако говоримо о предностима оваквих уређаја у поређењу са онима који користе карданску комуникацију, вреди издвојити крајњу једноставност производње, као и поузданост у раду са минималним димензијама блока цилиндара. Овај дизајн је опремљен аксијално-клипним хидрауличним машинама серије 300 и 200. У том случају проток директно зависи од хода клипа, који је одређен нагибом блока цилиндра или диска. У већини случајева, овај угао је око 25 степени. Ако јединица обезбеђује могућност промене угла нагиба у процесу рада, онда се они називају тако: аксијално-клипне пумпе се могу подешавати. Наравно, оптималније је користити подесиве уређаје, али њихова цијена може бити знатно већа од стандардне опреме.

Вхере аппли

Данас су најчешће аксијалне клипне пумпе, чија цена у већини случајева премашује цену других уобичајених типова хидрауличних уређаја (од 4 хиљаде долара), а користе се не само као пумпе, већ и хидраулични мотори. Нарочито се данас могу наћи у хидрауличним системима специјализованих једнокопских багера, у конструкцији погона за све врсте булдожера, који се контролишу по принципу џојстика. Поред тога, ова опрема се активно користи у пројектовању хидрауличних погона разних машина, асфалтних ваљака, као и широког спектра авионске опреме.

По којим критеријумима да изаберем?

Постоји неколико основних критеријума за избор пумпи. Тако можете обезбедити не само оптималне трошкове и карактеристике уређаја, већ и елиминисати могућност да често морате поправљати пумпе због њиховог квара:

• Димензије. Најоптималнија је употреба пумпи са НД, јер нису прегломазни склоп лежаја, конзолна осовина и специјални нагибни лежај у којем се налази блок цилиндра. Ово се посебно односи на подесиве уређаје. Поред тога, момент инерције у колевкама у пумпама са НД је знатно мањи у односу на НБ, ​​и стога имају већу брзину када је потребна промена протока.
• Сложеност у производњи. Поново, бит ће релевантније користити пумпе са НД, јер их карактерише незнатна потрошња метала, као и минимални број делова са повећаном прецизношћу. Многи стручњаци кажу да су пумпе са НБ око 8-12% теже произвести него пумпе са НД, јер имају сложенију клипну групу и различите уређаје за синхронизацију.
• Трајност У овом случају, пумпе са НД су мање оптерећене лежајевима, а такође обезбеђују и ширу употребу хидростатских лежајева. Важно је напоменути да у уређајима са НБ оптерећење на лежајевима практично не зависи од угла нагиба блока, док је у машинама са НД пропорционално тангенту овог угла. Ова околност, као и безначајна енергија ротирајућих дијелова, прилично повољно разликује ове уређаје када их је потребно користити у пумпним јединицама промјењивог капацитета с константним тлаком. Тако ће при притиску од 32 МПа хидрауличне пумпе са НБ моћи да раде око 10.000 сати, док под истим НД условима пумпе раде више од 13.000 сати.
• Ефикасност Са ове тачке гледишта, пумпе са НБ су релевантније, јер НД пумпе садрже значајне механичке губитке због већих радијалних сила које утичу на клипове, широку употребу хидростатских лежајева, као и значајне линеарне брзине у паровима трења, као уређаји више цури. Уопштено говорећи, ови фактори у коначници узрокују мању ефикасност. Тако, са истим притиском од 32 МПа, ефикасност уређаја са НД је око 90%, док ће машине са НБ имати ефикасност од 92-93%.
• Фреквенција ротације Клип пумпе са НБ дозвољава да обезбеди дистрибутивни систем са минималним радијалним димензијама. Са ограниченим линеарним брзинама, могуће их је користити на изузетно високим брзинама ротације, што нам у коначници омогућава постизање значајне потрошње енергије ове опреме.
• Капацитет усисавања Према овом параметру, дизајн пумпе са НБ изгледа атрактивније, јер су опремљене мањим величинама периферних брзина прозора цилиндра, док сами прозори могу бити прилично велики, што смањује могућност смањења протока услед кавитације. Усисни капацитет ових пумпи је већи због чињенице да имају минималне мртве запремине радних комора, а поред тога, делови протока пумпе су краћи, што такође смањује губитке.