Гідравлічні насоси: енергетичне серце сучасної промисловості та численні сфери застосування

основний принцип роботи гідравлічного насоса

Будучи основою перетворення енергії гідравлічної системи, гідравлічні насоси через точний механічний рух обертової механічної енергії в енергію тиску рідини, механізм її роботи базується на двох основних принципах механіки рідини.

(A) зміна об’єму та принцип безперервності рідини

Гідравлічний насос – це, по суті, об’ємна рідинна машина, основна структура якої складається з шестерні, плунжерної групи або вузла лопаток та іншого вузла точного руху. Модель аксіально-поршневого насоса, наприклад, коли приводний вал приводить в обертання перекидну пластину, плунжер здійснює зворотно-поступальний рух у отворі циліндра, утворюючи періодичну зміну замкнутої порожнини. Дотримуючись закону безперервності рідини, у фазі всмоктування порожнини розширення для створення негативного тиску, гідравлічне масло через вдихання диска розподілу потоку; у фазі розряду стиснення порожнини масло змушене розряджатися, утворюючи безперервний потік масла. Цей процес суворо дотримується «притоку=відтоку» закону збереження, щоб забезпечити стабільність системного потоку.

(B) Механізм генерації та передачі енергії тиску

Генерація енергії тиску відбувається через нестисливість рідини в обмеженому просторі. Коли камера стиснення рухомих частин, масло витісняється через обмежений вихід, кінетична енергія перетворюється в енергію тиску. У випадку шестеренчастих насосів об’єм масляної зони, що утворюється між зачепленими зубцями, зменшується так, що тиск миттєво підвищується до 20-30 МПа; тоді як у поршневих насосах, регулюючи нахил перекидної пластини, можна точно контролювати тиск до 40 МПа або більше. Варто зазначити, що суть значення тиску - це імпеданс продуктивності навантаження системи, насос сам виробляє вихідний потік, тиск насправді є опором системи потоку зворотного зв'язку.

практика між-польового застосування гідравлічних систем

Завдяки високій питомій потужності, точному управлінню, плавній трансмісії та іншим технічним перевагам гідравлічний насос став сучасним промисловим обладнанням, «серцем потужності» в ряді ключових областей, які відіграють ключову роль:

(1) Область будівельних машин: енергетичний центр

У 200-тонному гідравлічному екскаваторі подвійний аксіально-поршневий насос може забезпечувати потік понад 500 л/хв, приводити в дію кілька гідравлічних циліндрів для досягнення підйому важеля, розширення та звуження штока ковша та інші складні дії. Система змінного насоса з-чутливим до навантаження керуванням може автоматично регулювати продуктивність відповідно до умов роботи, а ефективність енергозбереження покращується більш ніж на 30%.

(2) Аерокосмічна промисловість: модель точного управління

У гідравлічній системі цивільних авіалайнерів зазвичай використовується три{0}}ступенева система тиску з поршневим-насосом, що приводиться в дію двигуном, що забезпечує постійний тиск 21 МПа. У Airbus A380 сім незалежних гідравлічних систем точно керують поверхнями керування польотом, такими як закрилки та рулі, за допомогою 32 гідравлічних насосів із часом відгуку менше 50 мс.

(3) Морська промисловість: програма високо-передачі електроенергії

Рульова система контейнеровоза класу 10 000{2}}-танків обладнана радіально-поршневим насосним набором із робочою потужністю одного насоса до 500 см³/об і вихідним крутним моментом понад 200 кН·м, що забезпечує точне кермування суден вагою 300 000 тонн у вузьких фарватерах.

(4) Інтелектуальне виробництво: ключ до точного формування

На кувальному пресі 10 000 - тонн гідравлічна станція, що складається з 63 поршневих насосів, може миттєво видавати зусилля понад 10 000 кН, з пропорційним сервоклапаном для досягнення точності пресування ±0,02 мм, щоб задовольнити попит на точне кування лопатей авіаційних двигунів.

(5) Нове поле енергії: інноваційне розширення застосування

У вітряній турбіні на висоті 150 метрів гідравлічна система нахилу забезпечує точне регулювання кута лопаті за допомогою мікрошестеренчастих насосів, а за допомогою акумулятора лопаті можна автоматично втягувати у разі збою електроенергії, щоб забезпечити безпеку обладнання в екстремальних умовах роботи.

еволюція технологій і перспективи на майбутнє

З розвитком електро-технології гідравлічного зварювання інтелектуальний регульований насос має інтегровану функцію керування тиском, потоком і зв’язок по шині CAN для досягнення цифрового точного керування. Певний тип цифрового гідравлічного насоса може регулювати параметри об’єму в режимі реального часу за допомогою вбудованого контролера, завдяки чому ефективність системи підвищується до понад 92%. У контексті Industry 4.0 інтелектуальні гідравлічні насоси з функціями само-діагностики просувають виробництво обладнання в напрямку високої ефективності, а енергозбереження продовжує розвиватися.