Принцип работы гидромотора, неисправности. Гидромоторы виды и принцип работы

Как работает гидромотор

Гидромотор представляет собой один из видов гидравлических двигателей, принцип действия которого заключается в преобразовании энергии рабочей жидкости, подающуюся под давлением, в механическую энергию. Процесс работы заключается в периодическом заполнении рабочей камеры и её дальнейшим вытеснением за счёт работы валов. Слив происходит, благодаря тому, что на выходе давление падает. То есть получение механической энергии производится за счёт перепада давления в механизме. Особенность гидромоторов в широком диапазоне регулирования частоты вращения.

Основными параметрами гидравлических насосов является рабочий объем (V), номинальное давление (Р), номинальная частота вращения (n), производительность (Q) и полный КПД (h). В зависимости от данных показателей определяется ценность того или иного гидромотора, и, соответственно, его стоимость.

Виды гидромоторов и их характеристика

Гидромоторы, бывают средне- и высокооборотными. Для создания большого крутящего момента при малой угловой скорости используются высокомоментные модели. В зависимости от конструкционных особенностей гидравлические моторы делятся на следующие типы:

• Аксиально-поршневые;
• Радиально-поршневые;
• Шестеренные;
• Пластинчатые;

Аксиально-поршневые гидромоторы – наиболее распространённые, они могут применяться в различных видах спецтехники в таких областях, как строительство, дорожные работы, в буровой, сельскохозяйственной, карьерной и промышленной технике.

Рабочие камеры представляют собой цилиндры, аксиально расположенные относительно оси ротора, в качестве вытеснителей используются поршни. Цилиндры располагаются вокруг оси вращения или под небольшим углом и вращаются во время работы вместе с ней. При выдвижении поршней жидкость всасывается, при обратном движении – нагнетается.

Радиально-поршневые применяются при давлении рабочей жидкости от 10 мПа. Рабочие камеры (цилиндры) расположены радиально, вытеснение осуществляется также поршнями. Вал мотора приводится в движение под воздействием высокого давления. Механизм распределения на валу поочередно соединяет камеры с линиями давления и слива рабочей жидкости.

Шестерённые гидромоторы - работают по принципу подачи давления на шестерни с зубьями, что приводит к их вращению. Данный тип гидравлического мотора отличается простотой конструкции, возможностью достижения высокой частоты вращения.

• Обычная частота – 5000 об/мин при давлении рабочей жидкости 200 bar;
• Максимально возможная частота – до 10000 об/мин.

Недостатком таких механизмов является низкий коэффициент полезного действия, не превышающий 0,9.

Пластинчатые гидромоторы используются реже, чем вышеназванные типы. В них рабочие камеры образуются вытеснителями, роторными пластинами. Герметичность камерам придают пружины, находящиеся под пластинами, одновременно, обеспечивая их постоянное прижимное усилие к стенкам статора.

Ось ротора смещена по отношению к оси статора, поэтому при подаче рабочей жидкости объем камеры всасывания увеличивается, а объём камеры нагнетания уменьшается. Недостатками пластинчатых гидромоторов является низкая ремонтопригодность, залипание пластин при эксплуатации в условиях низких температур, в результате чего их применение невозможно или малоэффективно.

Что касается неисправностей гидромоторов, то большая их часть связана с износом, механическими повреждениями компонентов, принимающих участие в передаче крутящего момента, возникновением задиров, разрушением уплотнений, что приводит к замедлению работы или выходу из строя агрегата.

Компания «Гидроник» осуществляет оперативный ремонт гидромоторов любых видов и производителей на выгодных условиях в Москве. Дефектовка, ремонт и тестирование гидравлических двигателей осуществляется в специализированных мастерских, оснащённых необходимым оборудованием и инструментарием.

Инновационный

ремонт гидравлики

все видыработ

www.hydronik.ru

Гидронасосы. Типы. Характеристики преимущества и недостатки различных конструкций.

Гидравлические насосы предназначены для преобразования механический энергии (крутящий момент, частоту вращения)  в гидравлическую (подача, давление). Существует большое разнообразие типов и конструкций гидравлических насосов, но всех их объединяет единый принцип действия – вытеснение жидкости. Насосы использующие принцип вытеснения называются объемными. Во время работы внутри насоса образуются изолированные камеры, в которых рабочая жидкость перемещается из полости всасывания в полость нагнетания. Поскольку между полостями всасывания и нагнетания не существует прямого соединения, объемные насосы очень хорошо приспособлены для работы в условиях высокого давления в гидросистеме.

Основными параметрами гидронасосов являются:

• Рабочий объем (удельная подача) [см3/об] – это объем жидкости вытесняемый насосом за 1 оборот вала.

• Максимальное рабочее давлени [МПа, bar]

• Максимальная частота вращения [об/мин]

Классификация объемных насосов по типу вытесняющего элемента показана на Схеме 1.

Схема 1.

При выборе типа насоса для гидросистемы необходимо учитывать ряд факторов свойственных определенным типам насосов и особенности разрабатываемой гидросистемы. Основными критериями выбора насоса являются:

• Диапазон рабочих давлений
• Интервал частот вращения
• Диапазон значений вязкости рабочей жидкости
• Габаритные размеры
• Доступность конструкции для обслуживания
• Стоимость

Далее будут рассмотрены различные типы насосов с описанием их конструктивных преимуществ и недостатков.

1.Поршневые Насосы

1.1 Ручные насосы

Простейшим насосом использующим принцип вытеснения жидкости является ручной насос. Данный вид насосов используется в современной технике для обеспечения гидравлической энергией  исполнительных гидродвигателей (в основном линейного перемещения) вспомогательных механизмов. Вторым, часто встречающимся, назначением ручных насосов в гидросистемах является использование его как аварийного источника гидравлической энергии.Давления развиваемые этими насосами лежат в диапазоне до 50МПа, но чаще всего данные насосы используют на давлениях не более 10-15МПа. Рабочий объем до 70 см3. Рабочий объем для ручного насоса это суммарный объем жидкости вытесняемый им за прямой и обратный ход рукоятки. Обычно насосы с малым рабочим объемом способны достигать больших величин рабочего давления, это связано с ограничением силы прикладываемой к рычагу пользователем.

Принцип действия ручного насоса одностороннего действия изображен на рис.1. При ходе поршня вверх через обратный клапан КО2 происходит всасывание жидкости из бака, клапан КО1 при этом закрыт. При ходе поршня вниз происходит вытеснение жидкости через клапан КО1 в напорный трубопровод, клапан КО2 – закрыт.

На рис. 2 показан  ручной насос двустороннего действия. При ходе поршня вверх через обратный клапан КО4 происходит всасывание жидкости из бака в нижнюю полость. Одновременно происходит вытеснение рабочей жидкости внапорный трубопровод через клапан КО1. Клапана КО2 и КО3 при этом закрыты. При ходе поршня вниз через обратный клапан КО2происходит всасывание жидкости из бака в нижнюю полость. Одновременно происходит вытеснение рабочей жидкости в напорный трубопровод через клапан КО3. Клапана КО1 и КО4 при этом закрыты.

Внешний вид ручного насоса показан на рис. 3.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Достоинства и недостатки:

Достоинства

• простота конструкции.
• высокая надежность.
• отсутствие приводного двигателя.

Недостатки

• Низкая производительность

1.2Радиально-поршневые насосы

Радиально-поршневые насосы это разновидность роторно-поршневыхгидромашин. Эти насосы применяются для гидросистем с высоким давлением (свыше 40МПа). Эти насосы способны длительно создавать давления до 100МПа.Отличительной особенностью насосов данного типа является их тихоходность, частота вращения насосов данного типакак правило не превышает 1500-2000 об/мин. Частоты вращения до 3000 об/мин можно встретить только для насосов рабочим объемом не более 2-3 см3/об.

Радиально-поршневые насосы бывают двух типов:

• С эксцентричным ротором
• С эксцентричным валом

Радиально-поршневой насос с эксцентричным ротором изображен на рис. 4. Конструктивно поршневая группа насоса установлена в роторе насоса. Ось вращения ротора и ось неподвижного статора смещены на величину эксцентриситета e. При вращении ротора поршни совершают поступательное движение. Величина хода составит 2e. Насос данной конструкции имеет золотниковое распределение. При вращении цилиндры поочередно соединяются с полостями слива и нагнетания разделенными перегородкой золотника, расположенного в центре.

Рис.4

Радиально-поршневой насос с эксцентричным валом изображен на рис. 5. Конструктивно поршневая группа насоса установлена в статоре насоса. Ось вращения вала и ось неподвижного статора совпадают, но на валу имеется кулачок, который смещен на величину е относительно центра вращения вала. При вращении вала, кулачок заставляет поршни совершать поступательное движение. Величина хода составит 2e.  Насос данной конструкции имеет клапанное распределение.  При вращении вала поршни выдвигаясь из цилиндров наполняются жидкостью через клапана всасывания. Нагнетание жидкости происходит через клапана нагнетания  при вхождении поршней в цилиндры.

Данная конструкция редко используется как насосная и намного чаще используется в гидромоторах, о которых будет рассказано в одной из следующих статей.

Рис.5

Рабочий объем гидромашин данного типа можно рассчитать по формуле:

где       z – число поршней

dп – диаметр поршня

е – эксцентриситет

Радиально поршневые насосы могут иметь конструкцию с переменным рабочим объемом. Регулировка рабочего объема происходит за счет изменения величины эксцентриситета е.

Из двух описанных конструкций большее распостранение получили радиально-поршневые насосы с эксцентричным валом. Это явилось следствием более простой конструкции. Фотографии радиально-поршневых насосов с эксцентричным валом представлены на рис. 6.

Рис. 6(а)

Рис. 6(б)

Достоинства и недостатки насосов радиально-поршневого:

Достоинства

• простота конструкции.
• высокая надежность.
• Работа на давлениях до 100МПа.
• Относительно малый осевой размер.

Недостатки

• Высокая пульсация давления
• Малые частоты вращения вала
• Больший вес конструкции по отношению к аксиально-поршневым машинам.

1.3Аксиально-поршневые насосы

Аксиально-поршневые насосы – это разновидность роторно-поршневых гидромашин с аксиальным расположением цилиндров (т.е. располагаются вокруг оси вращения блока цилиндров, параллельны или располагаются под небольшим углом к оси).Существует деление по типу вытеснителя на аксиально-плунжерные и аксиально-поршневые гидромашины. Отличаются они тем, что в первых в качестве вытеснителей используются плунжеры, а во вторых — поршни см. рис. 7.

Рис. 7

Насосы данного типа являются самыми распространёнными в современных гидроприводах. По количеству конструктивных исполнений они во много раз превосходят прочие типы гидронасосов. Эти насосы обладают наилучшими габаритно-весовыми характеристики (иными словами имеют высокую удельную мощность), обладают высоким КПД.Насосы этого типа способны даватьдавление до 40МПа и работать на высоких частотах вращения (насосы общего применения имеют частоты до 4000 об/мин, но существуют специализированные насосы этого типа с частотами вращения до 20000 об/мин).

Все аксиально поршневые насосы можно разделить на 2 типа:

• Снаклонным блоком (ось вращения блока цилиндров располагается по углом к оси вращения вала)
• С наклоннымдиском (ось вращения блока цилиндров совпадает с осью вращения вала)

На рис. 8 показана конструктивная схема аксиально поршневого насоса с наклонным блоком. При вращении вала насоса, вращается шарнирно соединенный с ним блок цилиндров. При этом поршни совершают поступательные движения. Блок цилиндров прилегает к распределителю  который имеет два паза: один паз соединен с линией всасывания, а другой с линией нагнетания. При выдвижении поршня цилиндр движется над пазом всасывания (см. вид А рис.8) и наполняется жидкостью. После прохождения нижней мертвой точки (точки в которой поршень находится в максимально выдвинутом состоянии) цилиндр соединяется с пазом нагнетания в распределителе и начинает вытеснять жидкость из цилиндра пока не достигнет верхней мертвой точки (точки в которой поршень находится в максимально утоленном в цилиндр состоянии). Далее Цилиндр снова соединяется с пазом всасывания и цикл повторяется. Система распределения используемая в данной конструкции насоса называется золотниковой.

Рис.8

Утечки из цилиндров во время нагнетания скапливаются в корпусе насоса. Чтобы не допустить роста давления в корпусе, на насосах данной конструкции имеется линия дренажа. Если ее заглушить, то это приведет к выходу из строя манжеты вала и нарушению герметичности насоса, а в некоторых случаях – к разрушению корпуса насоса.

На рис.9 показана конструкция насоса с наклонным диском.

Принцип работы насоса с наклонным диском аналогичен работе насоса с наклонным блоком. Насос данной конструкции так-же имеет золотниковое распределение.  Отличие конструкций состоит в соосности осей вала и блока цилиндров.

Рабочий объем аксиально-поршневых насосов можно рассчитать из следующего выражения:

где       z – число поршней

dп – диаметр поршня

Dц– диаметр расположения цилиндров

γ – угол наклона диска(блока)

Для насосов конструкций рис. 8,9возможны исполнения с изменяемым рабочим объемом. Изменение рабочего объема происходит за чет изменения угла наклона диска или блока (в зависимости от конструкции).

Для аксиально-поршневых насосов необходим механизм синхронизации вращения приводного вала и блока цилиндров. Существует четыре основных способа такой синхронизации:

• Синхронизация одинарным (силовым) карданом
• Синхронизация двойным (несиловым) карданом
• Синхронизация шатунами поршней (бескарданная схема)
• Синхронизация коническим зубчатым зацеплением.

Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком представлен на рис. 10. В данной конструкции синхронизация вращения вала и блока цилиндров осуществлена посредством конической зубчатой передачи.

Регулируемый аксиально-поршневой насос с наклонным диском  представлен на рис. 11.

Рис. 11

Рассмотрим еще одну довольно распространённую конструкцию  насоса с наклонным диском. Это конструкция аксиально-плунжерного насоса с неподвижным блоком, клапанным распределением и приводом плунжеровкулачкового типа (вращающейся наклонной шайбой). По ГОСТ  17398-72 этот тип насоса классифицируется как аксиально-кулачковый. Схема такого насоса показана на рис. 12.

Рис. 12

Эта конструкция имеет принципиальные отличия от конструкции изображенной на рис. 9. Насос на рис. 12 в отличие от предыдущей конструкции на рис. 9 имеет неподвижный блок цилиндров, совмещенный с корпусом, наклонный диск объединенный с валом и клапанное распределение рабочей жидкости. Ход плунжера определяется вращением наклонного диска. Система распределения работает следующим образом: выдвигаясь из цилиндра поршень создает в камере разряжение и через клапан всасывания камера наполняется жидкостью из полости корпуса, объединенной со всасыванием. При вхождении в цилиндр клапан всасывания находится в закрытом состоянии, происходит вытеснение рабочей жидкости из рабочей камеры через клапан нагнетания в линию нагнетания.

Некоторые конструкции аксиально-кулачковых насосов могут работать на давлениях до 70МПа.

Примечательным является факт отсутствия в данной конструкции линии дренажа так как всасывание осуществляется непосредственно из корпуса насоса. При этом в корпусе насоса абсолютное давления ниже атмосферного. По этой причине в данной конструкции повышенные требования предъявляются к уплотнению вала, при выходе из строя которого насос подсасывает воздух и подает гидросистему смесь воздуха и рабочей жидкости. Такой «воздушный коктейль» приводит к вибрациям в гидросистеме и выходу из строя ее элементов, включая насос.

Рабочий объем рассчитывается по той-же зависимости что и для описанных выше конструкций аксиально-поршневых насосов. Следует отметить что насос данной конструкции не имеет исполнения с регулируемым рабочим объемом.

Фотография насоса сконструктивным вырезом показана на рис. 13.

Достоинства и недостатки насосов аксиально-поршневого типа:

Достоинства

• простота конструкции.
• Работа на давлениях до 70МПа.
• Высокий КПД.
• Частоты вращения до 4000 об/мин
• Высокая удельная мощность.

Недостатки

• Высокая пульсация давления
• Высокая стоимость по сравнению с другими типами гидронасосов.

2. Шестеренные насосы

Шестеренные насосы относятся к типу роторныхгидромашин.  Рабочими элементами (вытеснителями) являются две вращающиеся шестерни. Различают два основных типа таких насосов:

• Насосы внешнего зацепления
• Насосы внутреннего зацепления.

Частным случаем шестеренных насосов с внутренним зацеплением являются героторные насосы.

Шестеренные насосы широко распространены в гидросистемах с невысокими (до 20 МПа) давлениями.  Они широко применяются в сельскохозяйственной, дорожной технике, мобильной гидравлике, системах смазки. Используются для обеспечения гидравлической энергией гидроприводов вспомогательных механизмов в сложных гидросистемах. Столь широкое распространение шестеренные насосы получили за простоту конструкции, компактность и малый вес. Платой за простоту конструкции стало довольно низкое значение КПД (не более 0,85), низкое рабочее давление, и небольшой ресурс (особенно на давлениях ≈20МПа). Шестеренные насосы могут работать на частотах вращения до 5000об/мин.

Существуют образцы шестеренных насосов на давления до 30МПа однако ресурс таких насосов на порядок ниже.

2.1Шестеренные насосы внешнего зацепления

Основными элементами шестеренных насосов внешнего зацепления являются шестерни. При вращении шестерен жидкость, заключенная во впадинах зубьев переносится из линии всасывания в линию нагнетания (рис.14).   Поверхности зубьев А1 и А2 вытесняют при вращении шестерен больше жидкости чем может поместиться в пространстве освобождаемом  зацепляющимися зубьями B1 и B2. Разность объемов, высвобождаемых двумя парами зубьев вытесняется в линию нагнетания. В месте зацепления шестерен при работе насоса образуются области «запертого» объема, что вызывает пульсации давления в линии нагнетания.

Рабочий объем шестеренного насоса можно определить из зависимости:

Где     m – модуль зубьев

z – число зубьев

b – ширина зуба

h – высота зуба

Шестерни насосов внешнего зацепления в большинстве конструкций имеют прямой зуб, однако встречаются конструкции таких насосов с косым и шевронным зубом. Преимущество применения косого зуба состоит в меньшем уровне пульсаций за счет того что в месте зацепления «запертые» объемы не образуются. Недостатком конструкций с косым зубом является возникающая осевая сила, для восприятия которой нужно включать в конструкцию упорные подшипники. Этот недостаток отсутствует в насосах с шевронным зубом, где осевая сила компенсируется формой зуба. У насосов с шевронным зубом также малый уровень пульсаций.

Рис. 14

Конструктивный разрез шестеренного насоса с внешним зацеплением показан на рис. 15.

Рис. 15

Достоинства и недостатки шестеренных насосов внешнего зацепления:

Достоинства

• простота конструкции.
• Частоты вращения до 5000 об/мин
• Низкая стоимость

Недостатки

• Высокая пульсация давления
• Низкий КПД
• Сравнительно низкие давления

2.2   Шестеренные насосы внутреннего зацепления

Отличительной особенностью шестеренных насосов внутреннего зацепления является меньший уровень пульсаций и как следствие малый уровень шума. В связи с этим они находят широкое в стационарных машинах и механизмах, а так-же на мобильной технике работающей в закрытых помещениях.

Принцип работы шестеренного насоса с внутренним зацеплением  состоит, как и у насосов внешнего зацепления, в переносе жидкости во впадинах шестерен от линии всасывания в линию нагнетания. В зоне всасывания при вращении шестерен объем камеры, образованной зубьями шестерен и серпообразным разделителем, увеличивается(см. рис. 16). При этом происходит наполнение рабочей камеры жидкостью из линии всасывания. В зоне нагнетания происходит процесс вытеснения рабочей жидкости в линию нагнетания, т.к. объем камеры в этой зоне при вращении шестерен уменьшается.

Рабочий объем шестеренного насоса с внутренним можно определить из зависимости:

Где     m – модуль зубьев

z – число зубьев внутренней шестерни

b – ширина зуба

h – высота зуба

Конструктивный разрез шестеренного насоса с внутренним зацеплением показан на рис. 17.

Рис.17

Достоинства и недостатки шестеренных насосов внутреннего зацепления:

Достоинства

• простота конструкции.
• Частоты вращения до 4000 об/мин
• Низкий уровень шума
• Низкая стоимость

Недостатки

• Низкий КПД
• Сравнительно низкие давления

2.3 Героторные насосы.

Героторные насосы это разновидность шестеренных насосов с внутренним зацеплением. Отличие от классической конструкции шестеренного насоса с внутренним зацеплением состоит в отсутствии серпообразного разделителя. Разделение полостей всасывания и нагнетания реализовано за счет применения специального профиля. Его форма такова что в зоне где должен находиться серпообразный разделитель обеспечен постоянный контакт шестерен. (рис.18). Принцип работы насоса данной конструкции точно такой же как и шестеренного насоса с внутренним зацеплением.Героторные насосы обычно используют при невысоких давлениях (до 15МПа) и подачах до 120 л/мин. При этом частоты вращения составляют не более 1500 об/мин.

Изображение героторногопоказано насосана рис. 19.

Рис.18

Рабочий объем героторного насоса можно определить из выражения:

Где     Аmin,Аmin – минимальная и максимальная площадь межзубьевой камеры

z – число зубьев внутренней шестерни

b – ширина зуба

\

Рис.19

Достоинства и недостатки героторных насосов:

Достоинства

• Простота конструкции
• Низкий уровень шума

Недостатки

• Невысокий КПД
• Высокая по сравнению с шестеренными насосами стоимость

2.4 Роторно-винтовые насосы.

Еще одной разновидностью шестеренного насоса можно считать винтовые насосы. Их рабочие элементы можно представить как косозубые шестерни с количеством зубьев равному числу заходов винтовой нарезки. Главным преимуществом этих насосов является равномерность подачи и как следствие низкий уровень шума. Достоинством насоса также является его способность перекачивать жидкости с твердыми включениями. Давление развиваемое насосом может составлять до 20МПа. Частоты вращения до 1500 об/мин.

Ввиду сложности изготовления данного типа насосов, они не получили широкого распространения и применяются лишь в специфических гидросистемах. Существуют двух (рис. 20) и трехвинтовые (рис. 21) конструкции насосов.

Достоинства и недостаткироторно-винтовых насосов:

Достоинства

• Низкий уровень шума
• Низкий уровень пульсаций

Недостатки

• Невысокий КПД
• Высокая стоимость

3.  Пластинчатые насосы.

Пластинчатые гидронасосы это гидромашины в которых роль вытеснителя рабочей жидкости выполняют радиально расположенные пластины, которые совершают возвратно-поступательные движения при вращении ротора. В российской литературе пластины часто называют – шиберами, а насосы – шиберными.

Различают пластинчатые гидронасосы однократного действия и двойного действия. У насосов однократного действия за один оборот вала гидромашины процесс всасывания и нагнетания осуществляется один раз, в машинах двойного действия - два раза.

Пластинчатые насосы имеют низкий уровень шума и хорошую равномерность подачи. Также эти насосы имеют сравнительно большие рабочие объемы при небольших габаритах. Пластинчатые гидронасосы могут работать на давлениях до 21МПа при частотах вращения до 1500 об/мин.

3.1 Насос однократного действия

Принцип работы насоса однократного действия состоит в следующем. При сообщении вращающего момента валу насоса ротор насоса приходит во вращение (см. рис. 22). Под действием центробежной силы пластины прижимаются к корпусу статора, в результате чего образуется две полости, герметично отделённых друг от друга. При прохождении пластин через область всасывания, объем рабочих камер между ними увеличивается и происходит всасывание рабочей жидкости.При прохождении пластин через область нагнетания, объем рабочих камер между ними уменьшается и происходит вытеснение рабочей жидкости в линию нагнетания. Для обеспечения прижима пластин в зоне нагнетания в полость под ними подводится давление из линии нагнетания. В некоторых случаях дополнительный прижим пластин организуется за счет установки пружин под пластины.

Рабочий объем пластинчатого насоса однократного действия рассчитывается как:

Где     e – эксцентриситет

b – ширина пластины

Насосы однократного действия конструктивно могут иметь исполнения с регулируемым рабочим объемом. Регулировка рабочего объема происходит за счет изменения величины эксцентриситета e.

Рис. 22

Достоинства и недостаткипластинчатых насосов однократного действия:

Достоинства

• Низкий уровень шума
• Низкий уровень пульсаций
• Возможность регулировки рабочего объема
• Низкая по сравнению с роторно-поршневыми насосами стоимость.
• Менее требователен к чистоте рабочей жидкости.

Недостатки

• Большие нагрузки на подшипники ротора.
• Сложность уплотнения торцов пластин
• Низкая ремонтопригодность
• Сравнительно невысокие давления (до 7МПа)

3.2 Насос двойного действия

Принцип действия насоса двойного действия полностью аналогичен принципу работы насоса однократного действия (рис. 23). Отличием является наличие двух зон всасывания и двух зон нагнетания. Для обеспечения прижима пластин в зоне нагнетания, также как и насосов однократного действия, подводится давление нагнетания.

Рис. 23

Рабочий объем пластинчатого насоса двойного действия рассчитывается как:

Где     b – ширина пластины

Изображение внутреннего устройства пластинчатого насоса двойного действия показано на рис. 24.

Рис. 24

Достоинства и недостаткипластинчатых насосов двойного действия:

Достоинства

• Низкий уровень шума
• Низкий уровень пульсаций
• Возможность регулировки рабочего объема
• Уравновешенность радиальных нагрузок в роторе.
• Низкая по сравнению с роторно-поршневыми насосами стоимость.
• Менее требователен к чистоте рабочей жидкости.
• Большие по сравнению пластинчатыми насосами однократного действия давления (до 21МПа)

Недостатки

• Низкая ремонтопригодность
• Сложность уплотнения торцов пластин

4. Рекомендации по выбору насоса для гидросистемы.

Выбор типа и насоса нужно осуществлять исходя из условий работы гидросистемы, ее назначения и требований к параметрам потребного потока рабочей жидкости.

Основными параметрами при выборе типа насоса являются:

• Уровень действующих давлений рабочей жидкости;
• Класс чистоты рабочей жидкости;
• Диапазон вязкостей рабочей жидкости;
• Экономическое обоснование применения.

При выборе насоса для гидросистемы следует учитывать большое количество определяющих факторов. Основными критериями с которых необходимо начать выбор насоса являются необходимая подача Qи давлениеp. Также в начале процедуры подбора необходимо четкое представление о типе приводного двигателя. В зависимости от предназначения и базирования механизма приводимого в действие гидросистемой приводной двигатель может быть электрическим или двигателем внутреннего сгорания. При выборе мощности приводного двигателя следует определить необходимую для гидросистемы гидравлическую мощность, которую можно приблизительно определить по зависимости (1).

где     Q – подача насоса [л/мин]

p – давление в гидросистеме [МПа]

ɳ - КПД насоса (шестеренного и пластинчатого ɳ=0,85, для роторно-поршневого ɳ=0,9)

После определения мощностивыбирается тип гидронасоса исходя из характеристик свойственных для каждого из типов насосов и рабочего давления. Необходимый рабочий объем гидронасоса определяется как:

где     Q – необходимая подача насоса [л/мин]

n – частота вращения двигателя [об/мин]

Определив необходимый рабочий объем насоса,выбираем по каталогу насос выбранного типа с наиболее близким значением рабочего объема. После чего взяв из каталога реальные значения q0и ɳ, рассчитываем реальное значение подачи насосаQ:

и проверяем насос на совместимость с выбранным двигателем по мощности (см. выражение (1)).

При необходимости наличия регулируемой подачи насоса, помимо установки регулируемого насоса, можно применить насос постоянного рабочего объема при этом подачу регулировать оборотами приводного двигателя. Данный способ регулирования может быть осуществлен в ограниченных характеристиками двигателя пределах.

Для ступенчатой регулировки скорости гидродвигателя в гидросистеме можно применять два насоса илимногосекционные насосы, фактически представляющие собой несколько насосовконструктивно выполненных одним блоком. Для регулировки скорости в этом случае необходимо подключать или отключать секции насоса изменяя тем самым суммарную подачу насоса. Способы коммутации секций будут описаны в статьях 7 и 8.

5. Причины отказа насосов.

При эксплуатации насоса следует обращать внимание на условия его работы. Наиболее часто неисправность насоса бывает вызвана:

• Попаданием посторонних частиц (грязи)
• Масляным голоданием
• Работой на водно-масляной эмульсии
• Работой на воздушно-масляной смеси
• Работой с перегрузкой по давлению
• Превышением допустимых оборотов
• Превышение давления в корпусе
• Перегревом рабочей жидкости

6. Заключение.

Данная статья написана в помощь специалистам осуществляющим ремонт, обслуживание и эксплуатацию гидросистем станочного оборудования и мобильных машин. Ознакомившись с вышенаписанным материалом, читатель получает базовые сведения о самых распространённых типах гидравлических насосов, их преимуществах и недостатках. Также в материале имеется простейший алгоритм определения мощности насоса и подбора приводного двигателя.

Следует отметить что практически все описанные конструктивные типы насосов могут использоваться в качестве гидромоторов, но об этом в следующей статье…

Все типы насосов описанные в данной статье можно приобрести в компании RGC гидроагрегаты.Возможна поставка гидрооборудования и запасных частей под заказ. Также в нашей компании можно получить консультации по гидрооборудованию.

Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!

С Уважением,

Начальник конструкторского отдела

Лебедев М.К.

Тел.: (495) 225-61-00 доб. 234

E-mail: [email protected]

www.rg-gidro.ru

Виды и область применения гидромоторов

Инструменты и оборудование

26.04.2014 20:29

Один из основных элементов гидросистемы — это насос гидравлический. Имеется множество типов этих устройств. Принцип их работы заключен в вытеснении при повороте вала рабочей жидкости. Применение насоса шестеренного возможно для привода некоторых элементов установки гидравлической при подключении одновременно их к одному насосу. Эти делители используются в машинах:

• промышленных;
• сельскохозяйственных;
• строительных.

Также вместе с насосами приводными могут применяться нередко гидравлические ручные насосы. Они нужны для дублирования насосных основных установок во время возникновения аварийной ситуации. Во время применения насоса ручного имеется возможность при аварийной остановке перемещать рабочий орган. Также применяют ручные насосы и в тех случаях, когда требуется получить повышенное давление на небольшой временной промежуток, при этом затратив совсем немного энергии.

Гидромотор — это один из видов двигателя гидравлического, где энергия гидравлическая преобразуется в энергию механическую. Гидромотор дает возможность валу сообщать вращательные движения. Гидромотору на вход передается рабочая жидкость, а с вала выходного подается крутящий момент. Ходом вала управлять можно поворотом органа рабочего оборудования.

Имеется несколько типов гидромоторов, Цены на гидромоторы различных видов так же могут отличаться. Наиболее распространены такие как:

• аксиально-поршневые;
• шестерённые;
• геролерные;
• радиально-поршневые;
• героторные;
• пластинчатые.

Сфера применения каждого типа гидромотора напрямую зависит от требующихся характеристик работы устройств гидравлических. К примеру, аксиально-поршневые используют, когда необходимо чтобы вал имел большую скорость вращения, а радиально-поршневые, напротив — если требуется небольшая скорость вращения. Основным примером употребления гидромоторов радиально-поршневых являются приводы катков дорожных. В простых системах гидравлики с низкой степенью давления используются гидромоторы шестеренные. В системах гидравлики станков, как правило, используют гидромоторы пластинчатые.

В наше время приобрести гидромотор различного типа, не составляет ни какого труда. Следует лишь понимать, для каких целей он будет применяться и что от него нужно. В промышленном оборудовании и технике обычно применяют электродвигатели. Гидромоторы же используют тогда, когда их применение имеет преимущества. К примеру, гидромотор по массе и габаритам значительно меньше, нежели электродвигатели с такой же мощностью. Как и всякое устройство с коммутацией электрической, электромотор критичен к интенсивному включению и отключению. Для гидромоторов такие действия ни какой опасности не представляют.

soverkon.ru

Принцип работы гидравлического мотора, устройство, преимущества и недостатки

Принцип работы гидравлического мотора заключается в получении механической энергии за счет энергии жидкости, поступающей на вход под давлением. Жидкость периодически подается в рабочую камеру и вытесняется в результате вращения валов. Давление на выходе падает, что приводит к сливу жидкости. Частота вращения вала зависит от объема гидромотора, рабочей жидкости и величины давления.

Разновидности гидромоторов и их особенности

Гидромоторы делятся на 4 вида:

• Аксиально-поршневые;
• Радиально-поршневые;
• Шестеренные;
• Пластинчатые.

Аксиально-поршневые гидромоторы

Являются наиболее распространенным типом моторов, используемых в гидравлических системах дорожно-строительной, сельскохозяйственной, буровой и промышленной техники. Рабочими камерами служат цилиндры, функцию вытеснителей выполняют поршни. Цилиндры, расположенные вокруг оси вращения, выполняют обороты синхронно с камерой.

При повороте на 180 градусов вокруг своей оси, поршень выполняет поступательные движения и вытесняет жидкость из цилиндра. При следующем повороте на 180 градусов происходит всасывание жидкости.

Радиально-поршневые гидромоторы

Радиально-поршневые гидравлические моторы используются при давлении рабочей жидкости от 10 мПа. Свое название получили из-за радиального расположения рабочих камер, т.е. цилиндров. Выталкивание жидкости происходит за счет поршней. Движение вала начинается под воздействием высокого давления. Система распределения на валу обеспечивает поочередное соединение цилиндров с линиями давления и опустошение камеры.

Гидромоторы радиально-поршневого типа бывают двух видов – однократного и многократного действия. В первом случае каждый поршень выполняет один ход за один оборот вала. У моторов многократного действия за один оборот вала происходит несколько циклов всасывания и нагнетания жидкости.

Шестеренные гидромоторы

Принцип работы гидравлического мотора шестеренного типа состоит в движении шестерней с зубами под давлением, создаваемым при подаче рабочей жидкости. Устройство имеет простую конструкцию и способно работать при частоте вращения до 10000 об/мин, номинальная величина – 5000 об/мин (при давлении 200 бар). Такие агрегаты преимущественно используются в станочных гидроприводах, гидроприводах навесного оборудования мобильной техники или служат вспомогательными механизмами в машинах различных конструкций.

Пластинчатые гидромоторы

Рабочими камерами служат роторные пластины, а их герметичность достигается за счет находящихся ниже пластин. Такое расположение одновременно обеспечивает постоянное прижимное усилие к стенкам статора.

При подаче жидкости камера всасывания увеличивается, а камера нагнетания – уменьшается, что обусловлено смещением оси ротора относительно оси статора. Пластинчатые гидромоторы применяются реже всего, поскольку выходят из строя при низких температурах и тяжело поддаются ремонту.

Узнать больше информации о работе гидромоторов вы можете у специалистов компании «ГИДРОАГРЕГАТ».

Доставка гидрооборудования

Испытание гидравлики на стенде

Срочный ремонт моторов и насосов

Наличие запчастей на складе

Индивидуальный подход

hydro-aggregate.ru

Как работает гидромотор

Принцип работы гидравлического мотора заключается в преобразовании энергии жидкости под давлением в механическую. В этом процессе совершается периодическое заполнение рабочей камеры жидкостью с последующим её вытеснении. Во время слива давление падает и этот перепад позволяет трансформировать энергию

Конструктивно, гидромоторы подразделяются на следующие типы:

1. Шестеренные — работающие по принципу подачи давления жидкости на шестерни с неуравновешенными зубьями. Они представляют собой агрегаты с простой конструкцией, способные достигать частоту вращения, в среднем, 5000 оборотов в минуту при давлении 200 bar Недостатком является малый показатель КПД, который не выше 0,9.
2. Пластинчатые — рабочие камеры образуются вытеснителями с помощью пластин на роторе. Для герметичности применяются пружины, которые прижимают пластины к его стенкам, поэтому ось ротора смещена по отношению к оси статора и при подаче объем всасывания увеличивается, объем камеры нагнетания — уменьшается. Такие гидромоторы невозможно использовать при низких температурах. Ещё одним минусом является сложность ремонта.
3. Радиально-поршневые — применяются при давлении рабочей жидкости от 10 мПа. В качестве камер используются цилиндры, расположенные радиально, то есть вытеснение осуществляется поршнями. Вал мотора приходит в движение за счёт подачи давления. Соединение камер с линиями давления и слива производится при помощи специального механизма распределения.
4. Аксиально-поршневые в отличии от предыдущего типа работают при помощи камер, аксиально расположенные относительно оси ротора, вытеснение же происходит при помощи поршней. Вместе с валом вращаются блоки цилиндров. При обычном вращении поршней жидкость всасывается, при обратном – нагнетается.

Основные неисправности, причины и способы их устранения

Гидромоторы, чаще всего, выходят из строя из-за повышенного износа деталей, образования задиров, механических повреждений, что приводит к потере мощности и эффективности работы. Ниже представлены основные неисправности гидравлических моторов и способов их устранения.

1. Замедление скорость вращения привода.

Причины:

• Износ распределительного узла и поршневой группы;
• Стирание уплотнений;
• Задиры на поверхности;
• Повышенное давление на сливе.

Устраняется заменой уплотнений, ремонтом деталей поршня, ликвидацией утечек из корпуса мотора. Если проблема с давлением, следует провести техобслуживание сливного трубопровода, проверить его проходимость, найти и устранить повышенное сопротивление.

2. Неравномерное вращение вала мотора при малых оборотах.

Причины:

• Износ распределительного узла, уплотнений и поршней;
• Задиры на эксцентрике вала и шатуна или деталей поршневой группы.

Для ликвидации данной неисправности проверяется дренажная линия по части расхода. При высокой пульсации следует разобрать данный узел, попробовать восстановить детали, при необходимости, заменить. Замене могут подлежать, как отдельные компоненты и уплотнения, так и весь узел.

3. Отсутствие вращения вала.

Причины:

• Нарушения в магистрали подводящей жидкости;
• Разрушение распределительного узла.

Техобслуживание в этом случае следует начинать с измерения давления на входе в гидромотор. При его снижении проверяется состояние насоса и иных элементов гидравлической системы, в том числе, целостность нагнетательного трубопровода. При больших утечках гидромотор следует полностью заменить.

4. Течь масла снаружи.

Причины:

• Ослабление элементов крепления;
• Износ манжеты вала;
• Повышенное давление в корпусе;
• Разрушение уплотнений, трещины в деталях корпуса.

Следует определить место утечки и устранить повреждение. При невозможности восстановления детали заменяются. При давлении, превышающем 0,5 кг/см2, гидромотор следует разобрать. Устранение проблемы может быть осуществлено путём замены уплотнений или самого гидромотора.

5. Повышенный механический шум.

Причины:

• Большой люфт между поршнем и шатуном;
• Разрушение деталей поршневой группы;
• Износ подшипников вала;
• Недостаточное давление на сливе.

При обнаружении стуков следует остановить работу мотора, разобрать его. Замене могут подлежать подшипники или сам мотор. При низком давление проверяется целостность трубопровода.

При невозможности проведения ремонта обращайтесь к специалистам ООО «Велес-Гидравлика». Наш техперсонал обладает большим опытом ремонта и восстановления эффективности работы гидромоторов любой марки. В наличии необходимая материально-техническая база и склад запчастей.

vhydro.ru

Гидромоторы. Виды и принцип работы

Двигатели гидравлического типа, конструкционные особенности которого обладают существенным сходством с конструкцией насосного оборудования, называются гидромоторами. Помимо сходства с насосами гидромоторы имею отличие в виде оснащения выходной тягой.

Принцип функционирования гидромоторов

Массивная гидромашина способна эффективно пропустить через себя не малый поток мощности, поступающий непосредственно от входной жидкости, которая снимается на выходе при помощи крутящегося момента. Гидрораспределение является основополагающим действием в системе управления функционированием гидромоторов.

Гидравлические агрегаты, установленные в специальную технику, являются широко востребованными в строительной и других видах промышленных отраслей. Гидромотры могут устанавливаться в самосвалы, специализированный автотранспорт для исполнения погрузочно-разгрузочных мероприятий, в погрузчики. Кроме того, гидравлические двигатели необходимы для установки в машины, используемые в горнорудной промышленности. В настоящее время приобрести гидромотор достойного качества не составляет труда. Следует найти проверенный и ответственный интернет-магазин, осуществляющий доставку оригинальных устройств заводского качества. В любом случае, гидромоторы гпрф следует покупать только в специализированных компаниях.

Существуют следующие виды гидромоторов:

• Поршневой, функционирующий при помощи поршня;
• Пластинчатый, предназначенный для работы специальной техники;
• Аксиальный.

Перед покупкой гидромотора следует посоветоваться с консультантом во избежание ошибок.

Похожие материалы

wheels-wings.com

Шестеренные гидромоторы, принцип действия

Добрый день, дорогие друзья.

Я рад привествовать Вас на сайте Веб-Механик.РФ!

Сегодняшняя статья начинает раскрывать тему гидромоторов, начало темы — «Гидромоторы — основные характеристики и классификация».

Напомню, что гидромоторы — это объемные гидромашины, которые преобразуют гидравлическую энергию в механическую.

Данная статья рассказывает о шестеренных (как их еще называют — зубчатых) гидромоторах и их принципе действия.

Шестеренные (зубчатые) гидромоторы

Шестеренные гидромоторы конструктивно весьма похожи на шестеренные насосы. Различия заключаются в зоне осевого давления и наличии канала для отвода рабочей жидкости, поскольку гидромоторы предназначены для работы в реверсивном режиме.

Подводимая к гидромотору рабочая жидкость воздействует на шестерни. Возникающий при этом крутящий момент передается через вал гидромотора.

Шестеренные гидромоторы часто применяются в гидроприводах навесных агрегатов самоходных машин и транспортных средств, а также в сельскохозяйственной технике для привода транспортеров, разбрасывателей, вентиляторов, компрессоров.

Шестеренные гидромоторы, принцип действия

Основные параметры шестеренки гидромоторов:

1. Рабочий объем примерно от 1 до 200 см3.
2. Максимальное рабочее давление до 300 бар.
3. Диапазон частот вращения 500… 10000 мин-1.

Шестеренные и аксиально-поршневые гидромоторы относятся к быстроходным машинам. Они применяются в диапазоне частот вращения свыше 500 мин-1.

Для получения небольших частот вращения применяют быстроходные модели с передаточным механизмом (редуктором) или тихоходные гидромоторы LSHT — (Low speed — High torque), которые имеют наилучшие характеристики и КПД при частотах вращения до 500 мин-1

Теги: гидравлические системы, гидромоторы

web-mechanic.ru

• 
  Чугун как получают
• 
  Можно в эмаль добавлять колер в
• 
  Электроды для наплавки стойкие к абразивному износу
• 
  Как управлять экскаватором
• 
  Дорога и ее составные части
• 
  Хендай hd 78 технические характеристики расход топлива отзывы
• 
  Кабельный кран
• 
  Подъемник грузопассажирский
• 
  Двигатель схема
• 
  Проверка генератора на стенде
• 
  Транспортная шина какой должна быть