Hydraulické motory a hydraulická čerpadla jsou z hlediska principu činnosti vzájemné.Když je kapalina přiváděna do hydraulického čerpadla, jeho hřídel vydává otáčky a točivý moment, což se stává hydraulickým motorem.
1. Nejprve znát skutečný průtok hydromotoru a poté vypočítat objemovou účinnost hydromotoru, což je poměr teoretického průtoku ke skutečnému vstupnímu průtoku;
2. Rychlost hydromotoru je rovna poměru mezi teoretickým vstupním průtokem a zdvihovým objemem hydromotoru, který je rovněž roven skutečnému vstupnímu průtoku vynásobenému objemovou účinností a poté dělenému zdvihem;
3. Vypočítejte tlakový rozdíl mezi vstupem a výstupem hydromotoru a můžete jej získat tím, že znáte vstupní tlak a výstupní tlak;
4. Vypočítejte teoretický moment hydraulického čerpadla, který souvisí s tlakovým rozdílem mezi vstupem a výstupem hydromotoru a výtlakem;
5. Hydraulický motor má ve skutečném pracovním procesu mechanickou ztrátu, takže skutečný výstupní točivý moment by měl být teoretický točivý moment mínus točivý moment mechanické ztráty;
Základní rozdělení a související charakteristiky plunžrových čerpadel a plunžrových hydromotorů
Pracovní charakteristiky hydraulického tlaku při chůzi vyžadují, aby hydraulické komponenty měly vysokou rychlost, vysoký pracovní tlak, všestrannou vnější nosnost, nízké náklady na životní cyklus a dobrou přizpůsobivost prostředí.
Struktury těsnících dílů a zařízení pro rozvod proudění různých typů, typů a značek hydraulických čerpadel a motorů používaných v moderních hydrostatických pohonech jsou v zásadě homogenní, pouze s některými rozdíly v detailech, ale mechanismy převodu pohybu jsou často velmi odlišné.
Klasifikace podle úrovně pracovního tlaku
V moderní technologii hydraulického inženýrství se různá plunžrová čerpadla používají hlavně ve středních a vysokotlakých (lehká a střední řada čerpadel, maximální tlak 20-35 MPa), vysokotlakých (těžká řada čerpadel, 40-56 MPa) a ultravysokotlakých (speciální čerpadla, >56MPa) systém je použit jako prvek přenosu výkonu.Úroveň pracovního stresu je jedním z jejich klasifikačních znaků.
Podle vzájemného polohového vztahu mezi plunžrem a hnací hřídelí v mechanismu převodu pohybu jsou plunžrové čerpadlo a motor obvykle rozděleny do dvou kategorií: axiální pístové čerpadlo/motor a radiální pístové čerpadlo/motor.Směr pohybu prvního plunžru je rovnoběžný s osou hnacího hřídele nebo se s ním protíná, aby svíral úhel ne větší než 45°, zatímco plunžr druhého se pohybuje v podstatě kolmo k ose hnacího hřídele.
V axiálním plunžrovém prvku se obecně dělí na dva typy: typ s kyvnou deskou a typ s nakloněnou hřídelí podle režimu převodu pohybu a tvaru mechanismu mezi plunžrem a hnací hřídelí, ale jejich způsoby distribuce toku jsou podobné.Rozmanitost radiálních pístových čerpadel je poměrně jednoduchá, zatímco radiální pístové motory mají různé konstrukční formy, například je lze dále dělit podle počtu akcí
Základní rozdělení hydraulických čerpadel a hydromotorů plunžrového typu pro hydrostatické pohony podle mechanismů převodu pohybu
Pístová hydraulická čerpadla se dělí na axiální pístová hydraulická čerpadla a axiální pístová hydraulická čerpadla.Axiální pístová hydraulická čerpadla se dále dělí na axiální pístová hydraulická čerpadla s kyvným kotoučem (čerpadla s kývavým kotoučem) a axiální pístová hydraulická čerpadla se šikmou osou (čerpadla se šikmou osa).
Axiální pístová hydraulická čerpadla se dělí na radiální pístová hydraulická čerpadla s axiálním rozvodem průtoku a radiální pístová hydraulická čerpadla s koncovým rozvodem.
Pístové hydromotory se dělí na axiální pístové hydromotory a radiální pístové hydromotory.Axiální pístové hydromotory se dělí na axiální pístové hydromotory s kyvnou deskou (motory s kývavou deskou), axiální pístové hydromotory se šikmou osou (motory se šikmou osou) a vícečinné axiální pístové hydromotory.
Radiální pístové hydromotory se dělí na jednočinné radiální pístové hydromotory a vícečinné radiální pístové hydromotory
(motor s vnitřní křivkou)
Funkcí zařízení pro distribuci průtoku je zajistit, aby se válec pracovního plunžru spojil s vysokotlakými a nízkotlakými kanály v okruhu ve správné poloze a čase otáčení a aby se zajistilo, že oblasti vysokého a nízkého tlaku na součásti a v obvodu jsou v libovolné poloze otáčení součásti.a vždy jsou izolovány vhodnou těsnicí páskou.
Podle principu činnosti lze zařízení pro distribuci průtoku rozdělit do tří typů: typ mechanického propojení, typ otevírání a zavírání diferenciálního tlaku a typ otevírání a zavírání solenoidového ventilu.
V současné době hydraulická čerpadla a hydromotory pro přenos síly v hydrostatických pohonných zařízeních využívají především mechanické spojení.
Zařízení pro distribuci průtoku mechanického spojovacího typu je vybaveno rotačním ventilem, deskovým ventilem nebo šoupátkem synchronně spojeným s hlavním hřídelem součásti a dvojice distribuce průtoku se skládá ze stacionární části a pohyblivé části.
Statické části jsou opatřeny veřejnými štěrbinami, které jsou příslušně připojeny k vysokotlakým a nízkotlakým olejovým portům součástí, a pohyblivé části jsou opatřeny samostatným okénkem pro distribuci toku pro každý válec plunžru.
Když je pohyblivá část připojena ke stacionární části a pohybuje se, okna každého válce se budou střídavě spojovat s vysokotlakými a nízkotlakými štěrbinami na stacionární části a olej bude zaváděn nebo vypouštěn.
Překrývající se způsob otevírání a zavírání okna pro rozdělování toku, úzký instalační prostor a relativně vysoké kluzné tření znemožňují uspořádání pružného nebo elastického těsnění mezi stacionární částí a pohyblivou částí.
Je zcela utěsněn olejovým filmem o tloušťce na úrovni mikronů v mezeře mezi tuhými „rozváděcími zrcadly“, jako jsou přesně lícované roviny, koule, válce nebo kuželové povrchy, což je těsnění mezery.
Proto jsou kladeny velmi vysoké požadavky na výběr a zpracování duálního materiálu distribuční dvojice.Současně by fáze rozdělování okénka zařízení pro rozdělování toku měla být také přesně koordinována s reverzní polohou mechanismu, který podporuje plunžr, aby dokončil vratný pohyb a měl rozumné rozložení síly.
To jsou základní požadavky na vysoce kvalitní součásti plunžru a zahrnují související technologie výroby jádra.Hlavním proudem mechanických spojovacích zařízení pro distribuci toku používaných v moderních hydraulických součástech plunžru jsou distribuce koncového povrchového toku a distribuce toku hřídele.
Jiné formy, jako je typ posuvného ventilu a typ s výkyvným čepem válce, se používají zřídka.
Rozložení čelní plochy se také nazývá axiální rozložení.Hlavním tělesem je sada deskového otočného ventilu, který se skládá z ploché nebo kulovité distribuční desky se dvěma srpovitě tvarovanými zářezy připojenými k čelní ploše válce s čočkovitým distribučním otvorem.
Oba se otáčejí relativně v rovině kolmé na hnací hřídel a vzájemné polohy zářezů na ventilové desce a otvorů na čelní straně válce jsou uspořádány podle určitých pravidel.
Aby válec plunžru v sacím nebo tlakovém zdvihu oleje mohl střídavě komunikovat se sacími a výtlačnými štěrbinami na tělese čerpadla a zároveň mohl vždy zajistit izolaci a utěsnění mezi sací a výtlačnou komorou oleje;
Axiální rozložení toku se také nazývá radiální rozložení toku.Jeho pracovní princip je podobný principu koncového zařízení pro distribuci toku, ale je to rotační ventilová konstrukce složená z relativně rotujícího ventilového jádra a ventilového pouzdra a přijímá válcový nebo mírně zkosený rotační povrch pro distribuci toku.
Aby se usnadnilo přizpůsobení a údržba materiálu třecího povrchu dílů distribuční dvojice, je někdy ve výše uvedených dvou distribučních zařízeních umístěna vyměnitelná vložka) nebo pouzdro.
Typ otevírání a zavírání diferenciálního tlaku se také nazývá zařízení pro distribuci průtoku typu sedlového ventilu.Je vybaven zpětným ventilem typu sedlového ventilu na vstupu a výstupu oleje každého válce plunžru, takže olej může proudit pouze jedním směrem a izolovat vysoký a nízký tlak.olejová dutina.
Toto zařízení pro distribuci toku má jednoduchou strukturu, dobrý těsnící výkon a může pracovat pod extrémně vysokým tlakem.
Princip otevírání a zavírání diferenciálního tlaku však způsobuje, že tento druh čerpadla nemá reverzibilitu převodu na pracovní podmínky motoru a nemůže být použit jako hlavní hydraulické čerpadlo v systému uzavřeného okruhu hydrostatického hnacího zařízení.
Elektromagnetický ventil s numerickým ovládáním typu otevírání a zavírání je pokročilé zařízení pro distribuci průtoku, které se objevilo v posledních letech.Nastavuje také uzavírací ventil na vstupu a výstupu oleje každého válce plunžru, ale je ovládán vysokorychlostním elektromagnetem řízeným elektronickým zařízením a Každý ventil může proudit v obou směrech.
Základní princip činnosti plunžrového čerpadla (motoru) s numericky řízeným rozdělením: vysokorychlostní solenoidové ventily 1 resp. 2 řídí směr proudění oleje v horní pracovní komoře plunžrového válce.
Když je ventil nebo ventil otevřen, válec plunžru je připojen k nízkotlakému nebo vysokotlakému okruhu a jejich otevírání a zavírání je fází otáčení měřenou numerickým ovládacím nastavovacím zařízením 9 podle nastavovacího příkazu a vstupu (výstupní) snímač úhlu natočení hřídele 8 Kontrolováno po vyřešení.
Stav znázorněný na obrázku je pracovní stav hydraulického čerpadla, ve kterém je ventil uzavřen a pracovní komora válce plunžru dodává olej do vysokotlakého okruhu přes otevřený ventil.
Vzhledem k tomu, že tradiční okénko distribuce pevného průtoku je nahrazeno vysokorychlostním elektromagnetickým ventilem, který může volně nastavovat vztah otevírání a zavírání, může flexibilně řídit dobu dodávky oleje a směr průtoku.
Má nejen výhody reverzibility typu mechanického propojení a malého úniku tlakového rozdílu typu otevírání a zavírání, ale má také funkci realizace obousměrné plynulé proměnné plynulou změnou efektivního zdvihu plunžru.
Číslicově řízené plunžrové čerpadlo typu distribuce průtoku a z něj složený motor mají vynikající výkon, který odráží důležitý směr vývoje plunžrových hydraulických komponent v budoucnosti.
Předpokladem přijetí technologie distribuce toku numerického řízení je samozřejmě konfigurace vysoce kvalitních, nízkoenergetických vysokorychlostních solenoidových ventilů a vysoce spolehlivého softwaru a hardwaru zařízení pro nastavení numerického řízení.
I když v principu neexistuje žádný nezbytný vztah mezi zařízením pro rozdělování průtoku hydraulické součásti plunžru a hnacím mechanismem plunžru, obecně se má za to, že rozdělení na čelní straně má lepší přizpůsobivost součástem s vyšším pracovním tlakem.Většina axiálních pístových čerpadel a pístových motorů, které jsou široce používány, nyní používá distribuci průtoku na čelní straně.Radiální pístová čerpadla a motory využívají distribuci průtoku hřídelí a distribuci průtoku na čelní straně a existují také některé vysoce výkonné komponenty s distribucí průtoku hřídelí.Z konstrukčního hlediska je vysoce výkonné numericky řízené zařízení pro distribuci toku vhodnější pro radiální plunžrové součásti.Několik poznámek ke srovnání dvou metod rozdělení proudění na čelní straně a axiálního rozdělení proudění.Pro srovnání jsou zde také uváděny hydromotory s cykloidním ozubením.Z údajů ze vzorku vyplývá, že hydromotor s cykloidním ozubením s rozvodem na čelní straně má výrazně vyšší výkon než rozvod na hřídeli, ale to je způsobeno jeho umístěním jako levným produktem a používá stejnou metodu v záběrovém páru, nosném hřídeli a dalších komponenty.Zjednodušení konstrukce a další důvody neznamenají, že mezi výkonem koncového rozvodu proudění a rozvodem šachtového proudění je tak velká mezera.
Čas odeslání: 21. listopadu 2022