Na testovacím stojanu držela pohonná jednotka 24 gpm válec na 2 000 psi. Válec se nepohyboval, ale teplota oleje vzrostla o 18 °F za 20 minut, protože přepouštěcí ventil procházel většinou průtoku. Správně nastavené hydraulické čerpadlo s proměnným objemem by snížilo objem na 8 gpm, které okruh potřeboval, a snížilo by to jak obtokový průtok, tak teplo.
Tento příklad poskytuje praktické pravidlo: čerpadlo s proměnným objemem není automaticky účinné. Šetří energii pouze tehdy, když jeho režim ovládání, nastavení tlaku a pracovní cyklus odpovídají stroji.
Jak hydraulické čerpadlo s proměnným objemem mění průtok
Výtlak je objem oleje posunutý za otáčku. Průtok je výtlak krát otáčky hřídele, upravený pro objemovou účinnost. Pevné čerpadlo má nastavený objem. Čerpadlo s proměnným objemem mění za chodu výtlak: lopatkové čerpadlo pohybuje svým vačkovým kroužkem, aby změnilo excentricitu, zatímco axiální pístové čerpadlo mění úhel kývačky.
Výstupní tlak pochází z odporu vůči průtoku, nikoli ze samotného čerpadla. Pojistný ventil stále chrání okruh. Variabilní řízení rozhoduje o tom, jaký průtok čerpadlo posílá při změně tlaku a požadavku. To je důvod, proč může čerpadlo vytvořit plný tlak a přesto se přehřívat: může mít maximální výtlak, když stroj potřebuje pouze zadržovací průtok.
Pevná vs proměnná: odkud teplo pochází
Při pevném výtlaku musí přebytečný průtok někam směřovat. V přídržném okruhu prochází pojistným ventilem a přeměňuje tlakovou energii na teplo. Variabilní čerpadlo může snížit výtlak tak, aby odpovídalo poptávce, takže přes reliéf prochází méně oleje. Přínos je největší, když stroj mezi pohyby drží, upíná nebo čeká.
| Ohleduplnost | Čerpadlo s pevným objemem | Čerpadlo s proměnným objemem |
|---|---|---|
| Přemístění | Nastavení geometrií čerpadla | Nastavuje se vačkovým kroužkem nebo kotoučem cykliky |
| Prouďte danou rychlostí | Téměř konstantní | Liší se podle kontroly a poptávky |
| Teplo při dlouhém držení | Vysoká, pokud průtok obchází reliéf | Snižte, když se čerpadlo zničí |
| Počáteční náklady | Obvykle nižší | Vyšší, zejména s elektronickým ovládáním |
| Citlivost na znečištění | Více odpouštějící | Ovládací otvory a servo díly potřebují čistou kapalinu |
| Nejlépe sedí | Konstantní průtok, jednoduché obvody | Variabilní zatížení, přidržování, multifunkční zatížení |
V příkladu otevření je 16 gpm překročení reliéfu při 2 000 psi zhruba 18,7 hydraulické koňské síly, neboli asi 14 kW, na délku nákladového prostoru. Čerpadlo, které ořezává na 8 gpm, odstraňuje velkou část tohoto obtokového tepla. Úspora se projeví nižší teplotou oleje, nižší potřebou chlazení a nižším výkonem motoru nebo motoru.
Přizpůsobte ovládání pracovnímu cyklu
Tělo čerpadla je pouze poloviční výběr. Řízení rozhoduje o tom, kdy se čerpadlo zdvihne nebo zničí, a stejné čerpadlo se může chovat odlišně se dvěma možnostmi řízení.
- Kompenzace tlaku: snižuje výtlak po nastaveném tlaku; vyhovuje upínání a držení. Nastavte rozumné pásmo necitlivosti nebo bude lovit.
- Load sensing: udržuje tlakovou rezervu nad nejvyšším zatížením; běžné u multifunkčních mobilních strojů. Dlouhé čáry nebo vzduch jej mohou zpomalit.
- Řízení toku: udržuje nastavený tok v mezích; užitečné pro stabilní otáčky pohonu, ale stále může vytvářet přetlak, pokud se obvod neodlehčí.
- Omezení výkonu nebo točivého momentu: snižuje přemístění, když tlak stoupá, aby byl chráněn hnací stroj; cenné při omezeném točivém momentu motoru nebo elektromotoru.
- Elektronické ovládání: mapuje posunutí k ovladači pro opakovatelnost a diagnostiku; přidává senzory, kalibraci a další poruchový režim.
Dvě nastavení se často zaměňují. Kompenzátor čerpadla je normální provozní řízení; pojistný ventil je bezpečnostní limit. Pokud je kompenzátor nad reliéfem, odlehčení prochází olej a zahřívá systém. Pokud je příliš hluboko pod požadovanou zátěží, stroj se zastaví nebo se bude pohybovat pomalu.
Kontroly výběru před nákupem
Začněte s pracovním cyklem, ne katalogovou stránkou. Uveďte jednotlivé funkce, požadovaný průtok, tlak, dobu zdržení a funkce, které se pohybují společně. Poté zkontrolujte otáčky hřídele, viskozitu kapaliny, teplotu a úroveň znečištění. Čerpadlo zvolené pouze na maximální tlak a průtok může být předimenzováno pro práci, kterou vykonává většinu dne.
U mobilních zařízení se zeptejte, zda operátor potřebuje simultánní funkce nebo přesné držení. Load sensing se obvykle hodí pro sadu multifunkčních ventilů. Kompenzace tlaku je vhodná pro svorku nebo jednoduchý přídržný okruh. U průmyslové energetické jednotky s pevnými otáčkami poskytuje čerpadlo s kompenzací tlaku často většinu výhod bez elektronické složitosti.
Naše řada lamelových čerpadel s proměnným objemem je zaměřena na středotlaké okruhy, které vyžadují provozuschopný zdroj s proměnným průtokem.
Lopatková čerpadla s proměnným objemem řady VPV Lopatková čerpadla s proměnným průtokem pro středotlaké okruhy, s regulací tlaku a průtoku, s tichým provozem a jmenovitými průtoky od 12 do 40 l/min. Zobrazit produkt → Pro vyšší tlak a vyšší hustotu výkonu je často vhodnější mechanické čerpadlo s axiálním pístem.
A10VSO 31 Series Axiální pístové variabilní čerpadlo Axiální variabilní pístové čerpadlo pro průmyslové otevřené okruhy, s trvalým tlakem až 28 MPa a více formami ovládání pro náročné stroje. Zobrazit produkt → Volba by se měla řídit tlakem, rychlostí, čistotou kapaliny a náklady na prostoje, nikoli obecným upřednostňováním jednoho typu čerpadla. Ve stavebních strojích si variabilní čerpadla vydobyjí své místo, když se stroj střídá mezi pojezdem, zvedáním a přidržováním. Čerpadlo, které sleduje zatížení a požadavky operátora, může snížit spotřebu tepla a paliva, ale pouze tehdy, když je integrován blok ventilů, chladicí soustava a nastavení ovládání. naše stavební stroje stránka ukazuje, kde se tyto obvody používají.
Instalace, uvedení do provozu a údržba
Většina problémů s proměnlivým čerpadlem se projevuje jako nestabilita, pomalá odezva nebo teplo. Nejprve zkontrolujte jednoduché příčiny: omezený vstup, únik vzduchu, špatná viskozita, ucpaný filtr a ucpaný odtok skříně. Ovládací prvky používají malé otvory, takže špinavý olej může způsobit, že se čerpadlo zasekne při plném výtlaku.
- Propláchněte a ověřte filtraci; potvrďte vzduchotěsné odsávání.
- Nejprve nastavte odlehčení, poté kompenzátor nebo rozpětí pro snímání zatížení; zkontrolujte pohotovostní režim a maximální tlak pomocí kalibrovaného tlakoměru.
- Zkontrolujte odezvu při normální teplotě oleje, nikoli studeného oleje.
- Zaznamenejte nastavení a typ ovládání pro dalšího technika.
- Po opravě sledujte průtok a teplotu vypouštění skříně.
Čerpadlo, které je předimenzované, bude stále plýtvat energií, pokud jej řízení udržuje na vysokém výtlaku. Čerpadlo, které je poddimenzované, běží na maximální výtlak a nemusí dosáhnout rychlosti pohonu. Výběr a uvedení do provozu patří k sobě.
Cena, návratnost a běžné chyby
Variabilní čerpadlo obvykle stojí více než pevné čerpadlo podobné velikosti a mezera se zvětšuje s load sensingem, elektronickým ovládáním, extra filtrací nebo větším chladičem. Návratnost pochází ze sníženého výkonu bypassu, nižší teploty oleje, delší životnosti kapaliny a nižších požadavků na hnací stroj. Použijte skutečný pracovní cyklus, ne jeden špičkový stav.
Běžné chyby jsou předvídatelné. Kupující porovnávají pouze maximální tlak a průtok a pak zjistí, že čerpadlo tráví většinu dne při nízké poptávce. Technici nastaví kompenzátor nad odlehčením, takže odlehčení se stane řízením průtoku. Týmy údržby používají špatnou třídu filtru a obviňují čerpadlo, když se ucpe kontrolní otvor.
Rozumná specifikace uvádí typ ovládání, nastavení tlaku, průtok v pohotovostním režimu, cílovou čistotu, povolené vypouštění skříně a očekávaný pracovní cyklus. To je užitečnější než samotná křivka čerpadla.
Hydraulické čerpadlo s proměnným objemem si vydělává na své náklady, když snižuje průtok během zadržování, čekání nebo provozu s nízkou spotřebou. Neopraví okruh, který je poddimenzovaný, znečištěný nebo nastavený s pojistným ventilem, který provádí ovládací činnost. Začněte s pracovním cyklem, přizpůsobte řízení a uveďte tlak a průtok do provozu pomocí manometrů. Tato sekvence přináší nižší spotřebu tepla a energie, kvůli které stojí za zvážení variabilní čerpadlo.
