Οι υδραυλικοί κινητήρες και οι υδραυλικές αντλίες είναι αμοιβαίες ως προς τις αρχές λειτουργίας. Όταν εισάγεται υγρό στην υδραυλική αντλία, ο άξονας της εξάγει ταχύτητα και ροπή, η οποία μετατρέπεται σε υδραυλικό κινητήρα.
1. Γνωρίστε πρώτα τον πραγματικό ρυθμό ροής του υδραυλικού κινητήρα και, στη συνέχεια, υπολογίστε την ογκομετρική απόδοση του υδραυλικού κινητήρα, που είναι ο λόγος του θεωρητικού ρυθμού ροής προς τον πραγματικό ρυθμό ροής εισόδου.
2. Η ταχύτητα του υδραυλικού κινητήρα είναι ίση με την αναλογία μεταξύ της θεωρητικής ροής εισόδου και της μετατόπισης του υδραυλικού κινητήρα, η οποία είναι επίσης ίση με την πραγματική ροή εισόδου πολλαπλασιασμένη με την ογκομετρική απόδοση και στη συνέχεια διαιρούμενη με τη μετατόπιση.
3. Υπολογίστε τη διαφορά πίεσης μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του υδραυλικού κινητήρα και μπορείτε να τη βρείτε γνωρίζοντας την πίεση εισόδου και την πίεση εξόδου αντίστοιχα.
4. Υπολογίστε τη θεωρητική ροπή της υδραυλικής αντλίας, η οποία σχετίζεται με τη διαφορά πίεσης μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του υδραυλικού κινητήρα και της μετατόπισης.
5. Ο υδραυλικός κινητήρας έχει μηχανική απώλεια στην πραγματική διαδικασία εργασίας, επομένως η πραγματική ροπή εξόδου πρέπει να είναι η θεωρητική ροπή μείον τη ροπή μηχανικής απώλειας.
Βασική ταξινόμηση και συναφή χαρακτηριστικά των αντλιών εμβόλου και των υδραυλικών κινητήρων εμβόλου
Τα χαρακτηριστικά λειτουργίας της υδραυλικής πίεσης βάδισης απαιτούν τα υδραυλικά εξαρτήματα να έχουν υψηλή ταχύτητα, υψηλή πίεση εργασίας, συνολική εξωτερική φέρουσα ικανότητα, χαμηλό κόστος κύκλου ζωής και καλή περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα.
Οι δομές των εξαρτημάτων στεγανοποίησης και των συσκευών διανομής ροής διαφόρων τύπων, τύπων και μάρκες υδραυλικών αντλιών και κινητήρων που χρησιμοποιούνται σε σύγχρονους υδροστατικούς κινητήρες είναι βασικά ομοιογενείς, με ορισμένες μόνο διαφορές στις λεπτομέρειες, αλλά οι μηχανισμοί μετατροπής κίνησης είναι συχνά πολύ διαφορετικοί.
Ταξινόμηση ανάλογα με το επίπεδο πίεσης εργασίας
Στη σύγχρονη τεχνολογία υδραυλικής μηχανικής, διάφορες αντλίες εμβόλου χρησιμοποιούνται κυρίως σε μέση και υψηλή πίεση (αντλίες ελαφριάς σειράς και μεσαίας σειράς, μέγιστη πίεση 20-35 MPa), υψηλής πίεσης (αντλίες βαριάς σειράς, 40-56 MPa) και εξαιρετικά υψηλής πίεσης Το σύστημα (ειδικές αντλίες, >56MPa) χρησιμοποιείται ως στοιχείο μετάδοσης ισχύος. Το επίπεδο εργασιακού άγχους είναι ένα από τα χαρακτηριστικά ταξινόμησης τους.
Σύμφωνα με τη σχέση θέσης μεταξύ του εμβόλου και του κινητήριου άξονα στον μηχανισμό μετατροπής κίνησης, η αντλία εμβόλου και ο κινητήρας χωρίζονται συνήθως σε δύο κατηγορίες: αξονική αντλία/μοτέρ εμβόλου και αντλία/μοτέρ ακτινικού εμβόλου. Η κατεύθυνση κίνησης του πρώτου εμβόλου είναι παράλληλη ή τέμνεται με τον άξονα του κινητήριου άξονα σχηματίζοντας γωνία όχι μεγαλύτερη από 45°, ενώ το έμβολο του δεύτερου κινείται ουσιαστικά κάθετα προς τον άξονα του κινητήριου άξονα.
Στο αξονικό στοιχείο εμβόλου, γενικά χωρίζεται σε δύο τύπους: τον τύπο πλάκας swash και τον τύπο κεκλιμένου άξονα σύμφωνα με τον τρόπο μετατροπής κίνησης και το σχήμα του μηχανισμού μεταξύ του εμβόλου και του κινητήριου άξονα, αλλά οι μέθοδοι κατανομής ροής είναι παρόμοιες. Η ποικιλία των αντλιών ακτινωτών εμβόλων είναι σχετικά απλή, ενώ οι κινητήρες ακτινωτών εμβόλων έχουν διάφορες δομικές μορφές, για παράδειγμα, μπορούν να υποδιαιρεθούν περαιτέρω ανάλογα με τον αριθμό των ενεργειών
Βασική ταξινόμηση υδραυλικών αντλιών τύπου εμβόλου και υδραυλικών κινητήρων για υδροστατικούς κινητήρες σύμφωνα με μηχανισμούς μετατροπής κίνησης
Οι υδραυλικές αντλίες εμβόλου διακρίνονται σε υδραυλικές αντλίες αξονικού εμβόλου και υδραυλικές αντλίες αξονικού εμβόλου. Οι υδραυλικές αντλίες με αξονικό έμβολο χωρίζονται περαιτέρω σε υδραυλικές αντλίες αξονικού εμβόλου swash plate (αντλίες swash plate) και υδραυλικές αντλίες αξονικού εμβόλου με κεκλιμένο άξονα (αντλίες λοξού άξονα).
Οι υδραυλικές αντλίες αξονικού εμβόλου χωρίζονται σε υδραυλικές αντλίες ακτινικής διανομής αξονικής ροής και υδραυλικές αντλίες ακτινικής εμβόλου διανομής τελικής όψης.
Οι υδραυλικοί κινητήρες με έμβολα χωρίζονται σε υδραυλικούς κινητήρες με αξονικό έμβολο και σε υδραυλικούς κινητήρες ακτινωτών εμβόλων. Οι υδραυλικοί κινητήρες με αξονικό έμβολο χωρίζονται σε υδραυλικούς κινητήρες αξονικού εμβόλου με πλάκα swash (κινητήρες πλάκας swash), υδραυλικούς κινητήρες αξονικού εμβόλου με κεκλιμένο άξονα (κινητήρες κεκλιμένου άξονα) και υδραυλικούς κινητήρες αξονικού εμβόλου πολλαπλών ενεργειών.
Οι υδραυλικοί κινητήρες ακτινικού εμβόλου χωρίζονται σε υδραυλικούς κινητήρες ακτινικού εμβόλου μίας δράσης και υδραυλικούς κινητήρες ακτινικού εμβόλου πολλαπλής ενέργειας
(κινητήρας εσωτερικής καμπύλης)
Η λειτουργία της συσκευής διανομής ροής είναι να κάνει τον κύλινδρο του εμβόλου εργασίας να συνδέεται με τα κανάλια υψηλής και χαμηλής πίεσης στο κύκλωμα στη σωστή θέση και χρόνο περιστροφής και να διασφαλίζει ότι οι περιοχές υψηλής και χαμηλής πίεσης στο εξάρτημα και στο κύκλωμα βρίσκονται σε οποιαδήποτε θέση περιστροφής του εξαρτήματος. και ανά πάσα στιγμή μονώνονται με κατάλληλη στεγανοποιητική ταινία.
Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας, η συσκευή διανομής ροής μπορεί να χωριστεί σε τρεις τύπους: τύπος μηχανικής σύνδεσης, τύπος ανοίγματος και κλεισίματος διαφορικής πίεσης και τύπος ανοίγματος και κλεισίματος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας.
Επί του παρόντος, οι υδραυλικές αντλίες και οι υδραυλικοί κινητήρες για μετάδοση ισχύος σε συσκευές υδροστατικής μετάδοσης κίνησης χρησιμοποιούν κυρίως μηχανική σύνδεση.
Η διάταξη διανομής ροής τύπου μηχανικής σύνδεσης είναι εξοπλισμένη με μια περιστροφική βαλβίδα, μια βαλβίδα πλάκας ή μια ολισθαίνουσα βαλβίδα συγχρονισμένα συνδεδεμένη με τον κύριο άξονα του εξαρτήματος και το ζεύγος διανομής ροής αποτελείται από ένα ακίνητο μέρος και ένα κινούμενο μέρος.
Τα στατικά μέρη παρέχονται με δημόσιες σχισμές που συνδέονται αντίστοιχα με τις θύρες λαδιού υψηλής και χαμηλής πίεσης των εξαρτημάτων και τα κινητά μέρη διαθέτουν ξεχωριστό παράθυρο διανομής ροής για κάθε κύλινδρο εμβόλου.
Όταν το κινητό μέρος είναι προσαρτημένο στο ακίνητο μέρος και κινείται, τα παράθυρα κάθε κυλίνδρου θα συνδέονται εναλλάξ με τις υποδοχές υψηλής και χαμηλής πίεσης στο ακίνητο μέρος και θα εισαχθεί ή θα εκκενωθεί λάδι.
Ο επικαλυπτόμενος τρόπος κίνησης ανοίγματος και κλεισίματος του παραθύρου διανομής ροής, ο στενός χώρος εγκατάστασης και η σχετικά υψηλή εργασία τριβής ολίσθησης καθιστούν αδύνατη τη διευθέτηση μιας εύκαμπτης ή ελαστικής σφράγισης μεταξύ του σταθερού τμήματος και του κινητού τμήματος.
Σφραγίζεται πλήρως από τη μεμβράνη λαδιού πάχους σε επίπεδο micron στο διάκενο μεταξύ των άκαμπτων "καθρέφτες διανομής" όπως τα επίπεδα ακριβείας, οι σφαίρες, οι κύλινδροι ή οι κωνικές επιφάνειες, που είναι το στεγανοποιητικό διάκενο.
Επομένως, υπάρχουν πολύ υψηλές απαιτήσεις για την επιλογή και την επεξεργασία του διπλού υλικού του ζεύγους διανομής. Ταυτόχρονα, η φάση διανομής παραθύρου της συσκευής διανομής ροής θα πρέπει επίσης να συντονίζεται επακριβώς με τη θέση αντιστροφής του μηχανισμού που προωθεί το έμβολο να ολοκληρώσει την παλινδρομική κίνηση και να έχει μια λογική κατανομή δύναμης.
Αυτές είναι οι βασικές απαιτήσεις για εξαρτήματα εμβόλου υψηλής ποιότητας και περιλαμβάνουν σχετικές βασικές τεχνολογίες κατασκευής. Οι κύριες συσκευές διανομής ροής μηχανικής σύνδεσης που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα υδραυλικά εξαρτήματα εμβόλου είναι η κατανομή ροής στην τελική επιφάνεια και η κατανομή ροής άξονα.
Άλλες μορφές, όπως ο τύπος βαλβίδας ολίσθησης και ο τύπος αιώρησης κυλινδρικού κορμού χρησιμοποιούνται σπάνια.
Η κατανομή τελικής όψης ονομάζεται επίσης αξονική κατανομή. Το κύριο σώμα είναι ένα σετ περιστροφικής βαλβίδας τύπου πλάκας, η οποία αποτελείται από μια επίπεδη ή σφαιρική πλάκα διανομής με δύο εγκοπές σε σχήμα μισοφέγγαρου που συνδέονται στην ακραία όψη του κυλίνδρου με μια φακοειδή οπή διανομής.
Τα δύο περιστρέφονται σχετικά στο επίπεδο που είναι κάθετο στον κινητήριο άξονα και οι σχετικές θέσεις των εγκοπών στην πλάκα της βαλβίδας και των ανοιγμάτων στην ακραία επιφάνεια του κυλίνδρου διατάσσονται σύμφωνα με ορισμένους κανόνες.
Έτσι ώστε ο κύλινδρος του εμβόλου στην διαδρομή αναρρόφησης λαδιού ή πίεσης λαδιού να μπορεί εναλλάξ να επικοινωνεί με τις υποδοχές αναρρόφησης και εκκένωσης λαδιού στο σώμα της αντλίας και ταυτόχρονα να εξασφαλίζει πάντα την απομόνωση και τη σφράγιση μεταξύ των θαλάμων αναρρόφησης και εκκένωσης λαδιού.
Η αξονική κατανομή ροής ονομάζεται επίσης ακτινική κατανομή ροής. Η αρχή λειτουργίας του είναι παρόμοια με αυτή της συσκευής διανομής ροής τελικής όψης, αλλά είναι μια δομή περιστροφικής βαλβίδας που αποτελείται από έναν σχετικά περιστρεφόμενο πυρήνα βαλβίδας και χιτώνιο βαλβίδας και υιοθετεί μια κυλινδρική ή ελαφρώς κωνική επιφάνεια διανομής περιστρεφόμενης ροής.
Προκειμένου να διευκολυνθεί η αντιστοίχιση και η συντήρηση του υλικού επιφάνειας τριβής των τμημάτων του ζεύγους διανομής, μερικές φορές τοποθετείται μια αντικαταστάσιμη επένδυση) ή δακτύλιος στις δύο παραπάνω συσκευές διανομής.
Ο τύπος ανοίγματος και κλεισίματος διαφορικής πίεσης ονομάζεται επίσης συσκευή διανομής ροής τύπου βαλβίδας έδρας. Είναι εξοπλισμένο με βαλβίδα αντεπιστροφής τύπου βαλβίδας έδρας στην είσοδο και έξοδο λαδιού κάθε κυλίνδρου εμβόλου, έτσι ώστε το λάδι να μπορεί να ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση και να απομονώνει την υψηλή και τη χαμηλή πίεση. κοιλότητα λαδιού.
Αυτή η συσκευή διανομής ροής έχει απλή δομή, καλή απόδοση στεγανοποίησης και μπορεί να λειτουργήσει υπό εξαιρετικά υψηλή πίεση.
Ωστόσο, η αρχή του ανοίγματος και κλεισίματος διαφορικής πίεσης κάνει αυτό το είδος αντλίας να μην έχει την αντιστρεψιμότητα της μετατροπής στην κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα και να μην μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως η κύρια υδραυλική αντλία στο σύστημα κλειστού κυκλώματος της υδροστατικής συσκευής μετάδοσης κίνησης.
Ο τύπος ανοίγματος και κλεισίματος της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας αριθμητικού ελέγχου είναι μια προηγμένη συσκευή διανομής ροής που έχει εμφανιστεί τα τελευταία χρόνια. Ρυθμίζει επίσης μια βαλβίδα διακοπής στην είσοδο και την έξοδο λαδιού κάθε κυλίνδρου εμβόλου, αλλά ενεργοποιείται από έναν ηλεκτρομαγνήτη υψηλής ταχύτητας που ελέγχεται από μια ηλεκτρονική συσκευή και Κάθε βαλβίδα μπορεί να ρέει και προς τις δύο κατευθύνσεις.
Η βασική αρχή λειτουργίας της αντλίας εμβόλου (μοτέρ) με κατανομή αριθμητικού ελέγχου: οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες υψηλής ταχύτητας 1 και 2 αντίστοιχα ελέγχουν την κατεύθυνση ροής του λαδιού στον επάνω θάλαμο εργασίας του κυλίνδρου του εμβόλου.
Όταν ανοίγει η βαλβίδα ή η βαλβίδα, ο κύλινδρος του εμβόλου συνδέεται στο κύκλωμα χαμηλής ή υψηλής πίεσης αντίστοιχα, και η δράση ανοίγματος και κλεισίματος είναι η φάση περιστροφής που μετράται από τη συσκευή ρύθμισης αριθμητικού ελέγχου 9 σύμφωνα με την εντολή ρύθμισης και την είσοδο Αισθητήρας γωνίας περιστροφής άξονα (εξόδου) 8 Ελεγχόμενος μετά την επίλυση.
Η κατάσταση που φαίνεται στο σχήμα είναι η κατάσταση λειτουργίας της υδραυλικής αντλίας στην οποία η βαλβίδα είναι κλειστή και ο θάλαμος εργασίας του κυλίνδρου του εμβόλου τροφοδοτεί λάδι στο κύκλωμα υψηλής πίεσης μέσω της ανοιχτής βαλβίδας.
Δεδομένου ότι το παραδοσιακό παράθυρο διανομής σταθερής ροής αντικαθίσταται από μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα υψηλής ταχύτητας που μπορεί να ρυθμίσει ελεύθερα τη σχέση ανοίγματος και κλεισίματος, μπορεί να ελέγχει ευέλικτα τον χρόνο παροχής λαδιού και την κατεύθυνση ροής.
Δεν έχει μόνο τα πλεονεκτήματα της αναστρεψιμότητας του τύπου μηχανικής σύνδεσης και της χαμηλής διαρροής του τύπου ανοίγματος και κλεισίματος διαφοράς πίεσης, αλλά έχει επίσης τη λειτουργία πραγματοποίησης αμφίδρομης μεταβλητής βαθμίδας αλλάζοντας συνεχώς την αποτελεσματική διαδρομή του εμβόλου.
Η εμβόλου αντλία τύπου κατανομής ροής αριθμητικά ελεγχόμενης και ο κινητήρας που αποτελείται από αυτήν έχουν εξαιρετική απόδοση, γεγονός που αντικατοπτρίζει μια σημαντική κατεύθυνση ανάπτυξης των υδραυλικών εξαρτημάτων του εμβόλου στο μέλλον.
Φυσικά, η αρχή της υιοθέτησης της τεχνολογίας διανομής ροής αριθμητικού ελέγχου είναι η διαμόρφωση υψηλής ποιότητας, χαμηλής ενέργειας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας υψηλής ταχύτητας και εξαιρετικά αξιόπιστου λογισμικού και υλικού συσκευής ρύθμισης αριθμητικού ελέγχου.
Αν και δεν υπάρχει απαραίτητη σχέση αντιστοίχισης μεταξύ της διάταξης κατανομής ροής του υδραυλικού εξαρτήματος του εμβόλου και του μηχανισμού οδήγησης του εμβόλου κατ' αρχήν, πιστεύεται γενικά ότι η κατανομή της ακραίας όψης έχει καλύτερη προσαρμοστικότητα σε εξαρτήματα με υψηλότερη πίεση εργασίας. Οι περισσότερες από τις αντλίες αξονικού εμβόλου και τους κινητήρες εμβόλων που χρησιμοποιούνται ευρέως τώρα χρησιμοποιούν διανομή τελικής όψης ροής. Οι αντλίες και οι κινητήρες ακτινωτών εμβόλων χρησιμοποιούν κατανομή ροής άξονα και διανομή ροής τελικής όψης, ενώ υπάρχουν επίσης ορισμένα εξαρτήματα υψηλής απόδοσης με κατανομή ροής άξονα. Από δομική άποψη, η συσκευή διανομής ροής αριθμητικού ελέγχου υψηλής απόδοσης είναι πιο κατάλληλη για ακτινικά εξαρτήματα εμβόλου. Μερικά σχόλια σχετικά με τη σύγκριση των δύο μεθόδων κατανομής ροής τελικής όψης και κατανομής αξονικής ροής. Για αναφορά, αναφέρονται και υδραυλικοί κινητήρες κυκλοειδούς γραναζιού. Από τα δειγματοληπτικά δεδομένα, ο υδραυλικός κινητήρας κυκλοειδούς γραναζιού με κατανομή τελικής όψης έχει σημαντικά υψηλότερη απόδοση από την κατανομή άξονα, αλλά αυτό οφείλεται στην τοποθέτηση του τελευταίου ως φθηνού προϊόντος και υιοθετεί την ίδια μέθοδο στο ζεύγος πλέγματος, υποστήριξη άξονα και άλλα εξαρτήματα. Η απλοποίηση της δομής και άλλων λόγων δεν σημαίνει ότι υπάρχει τόσο μεγάλο χάσμα μεταξύ της απόδοσης της κατανομής της τελικής όψης ροής και της ίδιας της κατανομής ροής άξονα.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-21-2022