Hydraulické čerpadlo vykonáva rovnakú základnú prácu v každom stroji: otáča otáčanie hriadeľa na prúdenie oleja. Čo sa mení od jedného typu k druhému, je to, aký tlak dokáže tento prietok zniesť, ako ticho beží, ako dobre znáša kontaminovaný olej a koľko stojí nákup a udržanie prevádzky. Na väčšine priemyselných a mobilných zariadení sa užší výber znižuje na tri rodiny a každá z nich vyhráva inú časť tohto kompromisu.
Krátka odpoveď: Tlak, čistota a pracovný cyklus Vyberte si rodinu
Ak potrebujete rýchlo zúžiť pole, rozhodnutie padne zhruba na toto:
- Zubové čerpadlá vyhrať na cene, jednoduchosti a tolerancii špinavého oleja, vďaka čomu sú predvolené pre okruhy s pevným prietokom až do približne 250 barov.
- Lopatkové čerpadlá vyhrať tichú prevádzku a stabilný prietok pri strednom tlaku, zvyčajne 100 až 210 barov, s vyváženými konštrukciami, ktoré eliminujú radiálne zaťaženie hriadeľa.
- Piestové čerpadlá vyhrať, keď tlak prekročí 250 barov alebo keď na účinnosti, precíznom ovládaní a dlhej životnosti v náročných prevádzkových cykloch záleží viac ako na kúpnej cene.
Všetko nižšie vysvetľuje, prečo tieto hranice sú tam, kde sú, kde sa v praxi posúvajú a ktoré detaily v údajovom liste skutočne rozhodujú o tom, či čerpadlo prežije tri roky alebo desať.
Ako sa porovnávajú tri hlavné typy hydraulických čerpadiel
| Typ čerpadla | Typický nepretržitý tlak | Účinnosť pri menovitom tlaku | Tolerancia nečistôt | Hluk | Relatívna obstarávacia cena | Spoločný fit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Výbava (vonkajšia alebo vnútorná) | Až do približne 250 barov | 80 až 90 percent | Vysoká; poradí si s hrubou filtráciou | Stredná až vysoká | Nízka | Napájacie zdroje, prenosové obvody, jednoduché mobilné funkcie |
| Lopatka (vyvážená, jednoduchá alebo viacnásobná) | Približne 100 až 210 barov, vyššie pre vysokotlakové série | 85 až 93 percent | stredná; potrebuje čistý olej | Nízka | Stredná | Obrábacie stroje, vstrekovanie, riadenie, stredotlakové mobilné okruhy |
| Piest (axiálny alebo radiálny) | 250 až 400 bar, vyššie pre radiálne konštrukcie | 90 až 95 percent | Nízka; requires fine filtration | Mierne | Vysoká | Vysoká-pressure mobile equipment, presses, winches, closed-loop drives |
Zubové čerpadlá: Jednoduché, tolerantné a lacné na vlastnenie
Zubové čerpadlo zachytáva olej medzi zubami a stenou krytu a odvádza ho okolo krytu k výstupu. Dve zaberajúce ozubené kolesá, dve sady ložísk a súprava tesnení tvoria takmer celý stroj. Externé zubové čerpadlá sú klasického tvaru. Čerpadlá s vnútorným ozubením umiestňujú menší pastorok do väčšieho ozubeného kolesa, čo vyhladzuje tok a znižuje hluk, hoci vnútorný dizajn stojí viac na obrábanie.
Z toho vyplývajú tri praktické dôsledky. Po prvé, tlaková kapacita dosahuje 200 až 250 bar nepretržite, pretože zaťaženie ložísk a puzdra rastie priamo s tlakom. Po druhé, čerpadlo má pevný objem: prietok závisí len od rýchlosti, takže každú zmenu dopytu musí zvládnuť ventil, nie samotné čerpadlo. Po tretie, zubové čerpadlá postupne zlyhávajú. Keď sa medzery otvoria, vnútorný únik stúpa, prietok klesá pri vysokom tlaku a olej sa zahrieva, ale stroj zvyčajne pokračuje v prevádzke, kým nie je strata zrejmá.
Vďaka tomu je zubové čerpadlo tou správnou odpoveďou, keď je prietok fixný, nemožno zaručiť filtráciu alebo keď rozhodovanie dominujú prvé náklady. Štiepačky dreva, obvody na vyklápanie, malé nakladače a záložné napájacie zdroje – to všetko žije pohodlne v tejto zóne.
Lopatkové čerpadlá: Tiché, stabilný prietok pri strednom tlaku
Vo vnútri lopatkového čerpadla sa pravouhlé lopatky zasúvajú dovnútra a von zo štrbín v rotore a odstredivá sila kombinovaná s tlakom v porte udržuje hroty pritlačené na vačkový krúžok. Vo vyváženom dizajne sú dva sacie oblúky a dva výtlačné oblúky umiestnené oproti sebe, takže radiálne zaťaženia na hriadeli sa rušia. Táto rovnováha je presne to, čo umožňuje a lopatkové čerpadlo vytvára tlak a prietok pri vyššom tlaku ako porovnateľné zubové čerpadlo pri výrazne tichšom chode.
O tom, ako sa dané lamelové čerpadlo správa, rozhodujú dva detaily. Profil vačkového krúžku nastavuje posun a tvar krivky prietoku, takže krúžok s premenlivým posunom môže meniť výkon tak, aby zodpovedal dopytu. Špička čepele nastavuje tesnenie: štruktúra čepele s dvojitým okrajom zviera prstenec pevnejšie, keď tlak stúpa, čo znižuje sklz a udržuje objemovú účinnosť v horných osemdesiatych rokoch aj na vrchole tlakového pásma.
Lodičky T6 a T7 v štýle Denison sú dobrým referenčným bodom pre rodinu. Jedno čerpadlo pokrýva jednoduché okruhy a rovnaká geometria rotora a prstenca sa rozšíri na dvojité a trojité konfigurácie, keď jeden kryt musí napájať niekoľko funkcií. SherTech stavia tento rad vo svojom rade kompatibilnom s Denison.
Denison T6/T7 Jednolopatkové čerpadlo pre hydraulické okruhy Vyvážené lopatkové čerpadlo s pevným objemom s nezávislou kazetou a krížovým odkazom OEM; relevantné tam, kde sa berú do úvahy hydraulické okruhy s nízkym zvlnením a viaceré konfigurácie. Zobraziť produkt → Pri strojoch, ktoré bežia celý deň vedľa operátora, je často rozhodujúcim faktorom hluk. Nízkohlučné lamelové čerpadlá znižujú zvlnenie tlaku vyladením geometrie otvorov tak, aby prechod medzi nasávaním a výtlakom bol pozvoľný a nie náhly. Zisk nie je kozmetický: nižšie zvlnenie znamená menšie vibrácie v potrubí, dlhšiu životnosť hadice a menšiu únavu pre každého, kto stojí vedľa stroja.
Nízkohlučné jednoduché hydraulické lamelové čerpadlo Vickers-Style V Series Nízka-noise intra-vane pump suited to machine tools and industrial hydraulic systems; relevant where quiet operation and compact installation are priorities. Zobraziť produkt → Lopatkové čerpadlá si získavajú svoje miesto vo vstrekovacích strojoch, obrábacích strojoch a stredotlakových mobilných okruhoch. Čerpadlá riadenia sú špecializovanou vetvou rovnakej rodiny, zvyčajne pracujú s nižším tlakom s prioritným prietokovým ventilom zabudovaným do okruhu, takže funkcia riadenia vždy dostane olej ako prvá.
Piestové čerpadlá: vysoký tlak, vysoká účinnosť, vyššia údržba
Piestové čerpadlá nahrádzajú klzné lopatky piestami, ktoré bežia v otvoroch v otočnom bloku valcov. V axiálnom prevedení nastavuje zdvih piestu výkyvná doska alebo ohnutá os; v radiálnom prevedení tlačia piesty smerom von proti stacionárnemu krúžku. Axiálne čerpadlá dominujú mobilným zariadeniam, pretože sú kompaktné a môžu byť variabilné jednoduchým ovládaním. Radiálne čerpadlá zvládajú najvyššie tlaky, ale zaberajú viac miesta.
Výhody sú skutočné. Objemová a celková účinnosť 90 až 95 percent pri menovitom tlaku znamená menej tepla vypúšťaného do oleja, čo umožňuje menší zásobník a menší chladič. Variabilný výtlak so snímačom zaťaženia alebo kompenzáciou tlaku prispôsobuje prietok dopytu, takže stroj spotrebováva iba energiu, ktorú skutočne potrebuje.
Rovnako reálna je aj nákladová stránka. Piestové čerpadlá potrebujú olej ISO 18/16/13 alebo lepší a jediný výbuch abrazívneho znečistenia môže spôsobiť neopraviteľné vŕtanie valca alebo tanier ventilu. Sú tiež najdrahšou rodinou na nákup a prestavbu, a preto sú zvyčajne vyhradené pre funkcie, ktoré skutočne potrebujú tlak.
Čerpadlá typu A10VSO s valčekom sú štandardnou voľbou pre vysokotlakové variabilné okruhy s možnosťou priechodného pohonu, ktorý umožňuje namontovať druhé čerpadlo na rovnaký hriadeľ.
A10VSO 31 Series Axiálne variabilné piestové čerpadlo Axiálne variabilné čerpadlo pre priemyselné otvorené okruhy s nastavením prietoku kotúča a možnosťou priechodného hriadeľa; relevantné tam, kde sa uvažuje s premenlivým výtlakom a reguláciou tlaku. Zobraziť produkt → Pevný alebo variabilný prietok, jednoduchý alebo viacnásobný
Riadenie výtlaku sa vzťahuje na všetky tri rodiny a často ide o väčšie rozhodnutie ako samotný typ čerpadla. Pevné čerpadlo dodáva prietok úmerný rýchlosti hriadeľa a ničomu inému, takže prebytočný objem musí vypustiť poistný ventil. Je to lacné a predvídateľné, ale plytvá energiou ako teplo. Variabilné čerpadlo upravuje výtlak tak, aby udržalo nastavený tlak alebo nastavený prietok, čo šetrí energiu a znižuje teplotu oleja na strojoch s dlhými fázami udržiavania.
Nasleduje montážne usporiadanie. Dvojité čerpadlá kombinujú dva výtlaky v jednom kryte, trojité čerpadlá pridávajú tretie a konštrukcie s priechodným hriadeľom umožňujú poháňať zadné čerpadlo z prednej jednotky. Výhodou je jedna montážna podložka, jedna spojka pohonu a jeden prívod oleja namiesto troch samostatných strojov.
Náplne a náhradné diely
Opotrebiteľné diely sú ďalším uhlom, ktorý stojí za to skontrolovať pred objednávkou. V lopatkových čerpadlách sa rotor, lopatky, vačkový krúžok a bočné dosky predávajú ako kazeta, ktorá sa zasúva do existujúceho krytu. Výmena náplne obnoví pôvodný prietok a tlak za zlomok ceny kompletného čerpadla, čo výrazne mení celkové náklady na vlastníctvo počas desaťročnej životnosti.
Kde je výber na stavebných strojoch
Mobilné vybavenie zobrazuje všetky tri rodiny pracujúce vedľa seba na rovnakom stroji. Kolesový nakladač alebo rýpadlo zvyčajne používa piestové čerpadlo pre hlavný okruh náradia, ozubené alebo lopatkové čerpadlo pre pilotné a pomocné funkcie a vyhradené čerpadlo riadenia pre prioritný okruh riadenia. Každá funkcia dostane typ čerpadla, ktorý zodpovedá jej tlaku, prietoku a riziku kontaminácie.
Pracovný cyklus je druhá polovica obrázku. Čerpadlo bežiace pri plnom tlaku desať sekúnd z každej minúty zaznamená úplne iné tepelné zaťaženie ako jeden udržiavací tlak počas niekoľkých hodín. Mobilné okruhy sa tiež vyrovnávajú s veľkými výkyvmi viskozity medzi studeným ranným štartom a horúcou popoludňajšou smenou, takže stav nasávania pri nízkej teplote je dôležitý rovnako ako tlaková trieda na technickom liste. Viac o tom, ako sa tieto čerpadlá používajú v tomto sektore, nájdete v prehľade stavebné stroje hydraulika.
Kontrolný zoznam výberu pred objednávkou
Keď je rodina vyrovnaná, postupujte podľa nasledujúcich bodov v poradí. Chýba jeden z nich je, ako dobré čerpadlá skončia skoro zlyhať.
- Tlak a prietok: potvrďte nepretržitý tlak, špičkový tlak a prietok potrebný pri menovitej rýchlosti hriadeľa, nie pri voľnobehu.
- Ovládanie posunu: rozhodujte sa medzi pevným, tlakovo kompenzovaným a zaťažovacím riadením na základe fáz udržiavania v cykle.
- Montáž a hriadeľ: skontrolujte normu príruby, priemer pilota, typ hriadeľa, pero alebo drážku a smer otáčania.
- Prenos: pred vykonaním overte veľkosti a polohy portov v porovnaní s existujúcim potrubím alebo hadicovým vedením.
- Kvapalina a viskozita: prispôsobte čerpadlo používanému oleju, vrátane viskozity pri studenom štarte v najchladnejšie ráno v roku.
- Filtrácia: zubové čerpadlá tolerujú hrubú filtráciu, lamelové čerpadlá potrebujú čistý olej a piestové čerpadlá potrebujú jemnú filtráciu so správne dimenzovaným sacím sitom.
- Tepelná záťaž: odhadnúť tvorbu tepla z únikov a únikových strát, aby zásobník a chladič neboli poddimenzované.
- Servisná stratégia: naceňte kazety, súpravy tesnení a náhradné jednotky pred nákupom, nie po prvom zlyhaní.
SherTech Hydraulic vyrába hydraulické komponenty od roku 1990 s viac ako tromi desaťročiami skúseností s dizajnom a prispôsobením. Katalóg zahŕňa lamelové čerpadlá v sériách kompatibilných s Denison, Vickers, Yuken, Atos a Tokimec, piestové čerpadlá a motory, lamelové motory, čerpadlá riadenia, solenoidové ventily, poistné ventily, rúrky valcov ťahané za studena a kompletné hydraulické systémy postavené na špecifický pracovný cyklus. S niekoľkými stovkami typov komponentov a viac ako 600 dodanými projektmi je praktická hodnota pre kupujúceho jednoduchá: jeden dodávateľ môže prispôsobiť čerpadlo existujúcemu okruhu alebo navrhnúť okolo neho celú energetickú jednotku.
Ak je výber medzi ozubeným kolesom, lopatkou a piestom po vykonaní kontrolného zoznamu stále blízky, pošlite pracovný tlak, požiadavku na prietok, pracovný cyklus a špecifikáciu kvapaliny. Tieto štyri čísla zvyčajne vyriešia otázku rýchlo.
