Główne parametry i typowe problemy pompy hydraulicznej

创建于03.26

Główne parametry i typowe problemy pompy hydraulicznej

1.6.4 kawitacja i wydajność ssania pompy hydraulicznej

Jak wszyscy wiemy, wysokie ciśnienie i duża prędkość to ważny sposób na zmniejszenie rozmiaru i wagi pompy hydraulicznej. Jednak jedną z przeszkód dużej prędkości jest kawitacja. Odporność na kawitację różnych pomp jest oceniana na podstawie wydajności ssania.

(1) Kawitacja jest powszechnym problemem. Niewielka ilość powietrza rozpuszcza się w płynie hydraulicznym. Gdy układ hydrauliczny działa, w przepływie cieczy, gdy ciśnienie (ciśnienie bezwzględne) jest niższe niż ciśnienie rozdzielenia powietrza oleju w odpowiedniej temperaturze, gaz wytrąca się i tworzy pęcherzyki, co nazywa się zjawiskiem kawitacji. Te pęcherzyki są przenoszone do obszaru wysokiego ciśnienia przez przepływ cieczy. Pod wpływem wysokiego ciśnienia pęcherzyki pękają szybko, a objętość znacznie się zmniejsza i skrapla. Olej pod wysokim ciśnieniem wypełnia objętość z dużą prędkością, tworząc wstrząs hydrauliczny (znany również jako uderzenie wodne). Ciśnienie udarowe może osiągnąć kilkaset MPa, powodując w ten sposób wibracje. Gdy ciśnienie udarowe jest większe niż granica sprężystości materiału w kontakcie z przepływem cieczy, na powierzchni metalu wystąpią uszkodzenia mechaniczne. Kwaśny gaz może zostać oddzielony od przepływu cieczy, co może spowodować utlenianie, a nawet działanie elektrochemiczne, przyspieszając w ten sposób uszkodzenia korozyjne powierzchni metalu. Na powierzchni uszkodzonego obszaru znajdują się małe jaskinie, a uszkodzenie ma kilka milimetrów głębokości. Po kawitacji ciecz stanie się mętna i będzie jej towarzyszył hałas, a w poważnych przypadkach nawet pęknie.

W układzie hydraulicznym, w którym ciśnienie jest niższe niż ciśnienie rozdzielenia powietrza, może wystąpić kawitacja. Na przykład wszelkiego rodzaju hydrauliczne zawory dławiące, rury o małej średnicy itp. mogą powodować zjawisko kawitacji, ale najbardziej godna uwagi jest pompa hydrauliczna, która jest sercem układu hydraulicznego.

Kawitacja w pompie hydraulicznej występuje w procesie zasysania oleju, ponieważ ciśnienie bezwzględne w porcie ssącym oleju i komorze ssącej oleju pompy jest na ogół niższe niż 1 ciśnienie atmosferyczne (0,1 MPa). Gdy całkowite ciśnienie w komorze ssącej pompy hydraulicznej pokonuje wszelkiego rodzaju straty oporu, takie jak filtry i rury, i przyspiesza przepływ cieczy, aby nadążyć za ruchem wyciskacza w pompie, pozostałe ciśnienie jest łatwo niższe niż ciśnienie separacji powietrza, co powoduje kawitację. Następnie pęcherzyki kondensują się w procesie odprowadzania oleju w obszarze wysokiego ciśnienia, co powoduje kawitację.

Kawitacja nie tylko skraca żywotność pompy hydraulicznej i zmniejsza jej wydajność, ale ma również negatywny wpływ na cały układ hydrauliczny i inne komponenty. Dlatego należy jej unikać w miarę możliwości.

(2) Środki mające na celu poprawę wydajności antykawitacyjnej i wydajności ssania pompy hydraulicznej podczas produkcji i naprawy pompy hydraulicznej. Środki mające na celu poprawę wydajności antykawitacyjnej pompy hydraulicznej są następujące: zwiększenie długości łuku ssącego lub zmiana kierunku wlotu oleju w celu zmniejszenia utraty oporu ssania oleju lub wykorzystanie siły odśrodkowej do wchłaniania oleju; stosowanie materiałów o stosunkowo stabilnych właściwościach mechanicznych i chemicznych (takich jak miedź i stal nierdzewna) oraz poprawa chropowatości powierzchni części. Może to poprawić jakość pracy i zwiększyć twardość niektórych materiałów (takich jak stal węglowa i stal nierdzewna).

Podczas użytkowania i eksploatacji pompy hydraulicznej, aby uniknąć kawitacji pompy hydraulicznej, należy wybrać pompę hydrauliczną o silnej zdolności samozasysania, w miarę możliwości, i starać się, aby minimalne ciśnienie ssania (graniczne ciśnienie ssania) komory ssania oleju było większe niż ciśnienie rozdzielania powietrza cieczy (ciśnienie rozdzielania powietrza jest związane z rodzajem, temperaturą i rozpuszczalnością cieczy w powietrzu). Zmierzone wyniki pokazują, że im wyższa temperatura oleju i większa rozpuszczalność w powietrzu, tym wyższa rozpuszczalność w powietrzu Im wyższe ciśnienie rozdzielania. Minimalne ciśnienie ssania i zdolność samozasysania to dwa wskaźniki wydajności ssania pompy hydraulicznej, które są zdefiniowane w następujący sposób.

① Minimalne ciśnienie ssania ma zapewnić, że pompa hydrauliczna może normalnie wchłaniać olej przy najwyższej prędkości. Minimalne ciśnienie dozwolone w ssaniu nazywane jest minimalnym ciśnieniem ssania pompy hydraulicznej.

② Zdolność samozasysania pompy hydraulicznej może sama wchłonąć olej przy pomocy ciśnienia atmosferycznego. Najniższe ciśnienie ssania (ciśnienie bezwzględne) pompy samozasysającej musi być niższe od ciśnienia atmosferycznego. Zdolność samozasysania jest zwykle wyrażana stopniem podciśnienia (różnicą między ciśnieniem atmosferycznym a ciśnieniem bezwzględnym). Im wyższy stopień podciśnienia, tym silniejsza jest zdolność samozasysania pompy hydraulicznej.

Aby zapewnić normalną pracę pompy hydraulicznej, stopień podciśnienia portu ssącego oleju pompy hydraulicznej nie powinien być zbyt duży, to znaczy, że ciśnienie bezwzględne P2 portu ssącego oleju pompy nie powinno być zbyt niskie, w przeciwnym razie, gdy ciśnienie bezwzględne jest niższe niż ciśnienie rozdzielania powietrza PG oleju, powietrze rozpuszczone w oleju oddzieli się i wytrąci, tworząc kawitację, co doprowadzi do kawitacji. Dlatego konieczne jest ograniczenie stopnia podciśnienia portu ssącego pompy hydraulicznej lub zwiększenie ciśnienia portu ssącego. Dlatego łatwo zauważyć, że środki mające na celu ograniczenie stopnia podciśnienia portu ssącego oleju lub zwiększenie ciśnienia portu ssącego oleju pompy hydraulicznej powinny nie tylko zwiększyć średnicę rury ssącej oleju, skrócić długość rury ssącej oleju i zmniejszyć lokalny opór, aby zmniejszyć (ρ v2g2) / 2 i △ P, ale także ograniczyć wysokość ssania oleju HS pompy hydraulicznej. Wysokość ssania oleju w różnych typach pomp hydraulicznych jest różna, zazwyczaj przyjmując HS ≤ 0,5 m. Jeśli pompa hydrauliczna jest zainstalowana poniżej poziomu cieczy w zbiorniku oleju w celu utworzenia przepływu wstecznego (gdy HS jest ujemne), korzystniejsze jest zmniejszenie stopnia podciśnienia w otworze ssącym oleju pompy hydraulicznej.

Z powyższego przykładu można wywnioskować, że w warunkach określonej prędkości pompy hydraulicznej, aby uniknąć kawitacji, całkowite ciśnienie w porcie ssącym pompy hydraulicznej powinno być zwiększone tak bardzo, jak to możliwe. Konkretne środki można podjąć z następujących aspektów.

① Zwiększ średnicę rury ssącej pompy, aby zmniejszyć prędkość przepływu cieczy.

② Spróbuj skrócić odległość między pompą hydrauliczną a poziomem cieczy w zbiorniku oleju.

③ Na końcu rury ssącej olej zastosowano filtr o dużej pojemności, a pompa hydrauliczna zanurzona jest w oleju w zbiorniku oleju (rys. n), aby zmniejszyć straty oporu.

④ Pompa o dużym przepływie wykorzystuje podniesiony zbiornik oleju, tzn. zbiornik oleju jest zainstalowany nad pompą hydrauliczną (rysunek o), tworząc przepływ wsteczny.

⑤ Pompa pomocnicza jest ustawiona tak, aby dostarczać olej pod określonym ciśnieniem do portu ssącego głównej pompy hydraulicznej. Na przykład w układzie hydraulicznym pokazanym na rysunku P pompa pomocnicza 1 dostarcza olej pod ciśnieniem do ssania głównych pomp hydraulicznych 2 i 3 (oba napędzane tym samym silnikiem hydraulicznym 4), a ciśnienie ssania jest ustawiane przez zawór bezpieczeństwa 5. Maksymalne ciśnienie wylotowe pompy 2 i pompy 3 jest ustawiane odpowiednio przez zawór bezpieczeństwa 6 i 7.

⑥ Stosowany jest zbiornik oleju pod ciśnieniem, tzn. zbiornik oleju jest zamknięty, a do zbiornika oleju wprowadzane jest powietrze o niskim ciśnieniu. Jak pokazano na rysunku Q, skład i zasada działania zbiornika oleju pod ciśnieniem: pompa hydrauliczna 2 zasysa olej z całkowicie zamkniętego zbiornika oleju 9, a zbiornik oleju jest napełniany przefiltrowanym i suchym powietrzem. Ciśnienie ładowania (nieco wyższe od ciśnienia atmosferycznego) jest ustawiane przez zawór redukcyjny ciśnienia 5, który zwykle wynosi 0,05 ~ 0,07 MPa. Aby zapobiec niewłaściwemu ciśnieniu, ustawiany jest zawór bezpieczeństwa ciśnienia powietrza 4, elektryczny manometr kontaktowy 3 i alarm. Ponieważ zwiększenie ciśnienia w zbiorniku paliwa zwiększa zawartość powietrza w oleju, zbiornik paliwa pod ciśnieniem jest używany tylko na specjalne okazje (takie jak układ hydrauliczny samolotu pasażerskiego odrzutowego itp.).

⑦ W przypadku pompy używanej w niskich temperaturach należy podjąć działania mające na celu podgrzanie oleju w zbiorniku, aby zapobiec kawitacji spowodowanej niską temperaturą oleju i jego wysoką lepkością.

Należy zauważyć, że wydajność ssania pompy hydraulicznej jest związana wyłącznie ze strukturą samej pompy. Kanał wlotowy pompy zębatej i pompy śrubowej jest stosunkowo gładki, więc wydajność ssania jest lepsza. Wydajność ssania pompy łopatkowej i pompy tłokowej jest słaba ze względu na opór mechanizmu rozdzielczego zaworu wlotowego. Opór przepływu zaworu wlotowego jest największy, a wydajność ssania najgorsza.

Zostaw swoje dane i
skontaktujemy się z Tobą.

Phone

WeChat