| Доступность: | |
|---|---|
| Количество: | |
МДП Гидравлика
Радиально-поршневой гидравлический двигатель с пятизвездочной внутренней кривизной (часто называемый просто «пятизвездочным двигателем» или «двигателем с внутренней кривизной») представляет собой низкоскоростной гидравлический приводной компонент с высоким крутящим моментом. Его основная особенность заключается в использовании направляющих с внутренним изгибом и радиально расположенного узла поршень-ролик. Двигатель приводится в движение маслом под высоким давлением, которое толкает поршень. Ролики на конце поршня катятся по фиксированной внутренней кривой, преобразуя давление жидкости непосредственно в крутящий момент для вращения приводного вала. Благодаря своим выдающимся преимуществам, таким как высокий крутящий момент, низкая скорость, плавность работы и высокая эффективность запуска, он особенно подходит для систем трансмиссии, требующих больших нагрузок, низких скоростей и прямого привода. Это основной приводной компонент в таких областях, как строительная техника, горнодобывающее оборудование и судовые палубные машины.
Масло под высоким давлением проходит через распределительные каналы на валу клапана (или тарелке клапана) и распределяется по полостям цилиндра под определенными фазовыми углами.
Поршень в зоне впуска под давлением масла выдвигается наружу, при этом его верхний ролик плотно прижимается к фиксированной пятиконечной звездообразной (или многоугольной) внутренней изогнутой дорожке внутри цилиндра.
Изогнутая поверхность внутренней направляющей заставляет ролик (вместе с поршнем) создавать тангенциальную составляющую силы, перпендикулярную оси поршня. Эта касательная сила действует на корпус цилиндра (или напрямую передается на выходной вал через поперечину и шатун), создавая крутящий момент.
При вращении выходного вала синхронно вращается распределительный механизм, распределяя масло высокого давления последовательно к следующему поршню, попадающему во впускную зону, при этом соединяя заполненную рабочую полость цилиндра с обратным масляным трактом. Поршень втягивается под действием изогнутой поверхности гусеницы. Несколько поршней непрерывно чередуются при впуске и выпуске масла под разными фазовыми углами на гусенице, тем самым заставляя выходной вал вращаться непрерывно и плавно.
Скорость двигателя можно регулировать, изменяя величину входного потока; Прямое и обратное вращение двигателя может быть достигнуто за счет изменения направления впуска и возврата масла.
Это основной компонент двигателя. Обычно это кулачковое кольцо в форме пяти или нескольких звезд с точно спроектированной кривой (например, кривая равного ускорения – постоянной скорости – равного замедления), обеспечивающее равномерный и плавный выходной крутящий момент и позволяющее выполнять несколько ходов, тем самым позволяя каждому поршню выполнять работу несколько раз за один оборот, что значительно увеличивает плотность крутящего момента и стабильность на низких скоростях.
Поршни расположены в цилиндре радиально и имеют на концах ролики. Ролики имеют трение качения о внутреннюю кривую дорожку, что приводит к низким потерям на трение, высокому механическому КПД и длительному сроку службы. Количество поршней обычно четное (например, 10), распределенное равномерно.
Обычно это маслораспределительный вал или торцевой маслораспределительный диск. Он вращается синхронно с выходным валом, точно распределяя масло под давлением по полостям цилиндра на этапе впуска и вытягивая возвратное масло из полостей цилиндра на этапе нагнетания. Точность механизма распределения потока напрямую влияет на объемный КПД и низкооборотные характеристики мотора.
В некоторых конструкциях касательная сила, создаваемая поршнями, напрямую передается через поперечину или шатун на эксцентриковое колесо выходного вала. Такая конструкция позволяет выходному валу воспринимать только крутящий момент, а не радиальную силу, что приводит к увеличению срока службы подшипника.
Конструкция корпуса прочная и используется для поддержки внутренней поворотной дорожки и подшипников. Выходной вал обычно поддерживается крупногабаритными подшипниками для тяжелых условий эксплуатации, способными выдерживать огромные радиальные и осевые нагрузки.
Некоторые модели имеют сквозной интерфейс вала, позволяющий подключать другие гидравлические компоненты (например, насос для дозаправки масла или другой двигатель) к той же линии вала.

Технические характеристики продукта:

• Чрезвычайно высокая плотность крутящего момента: конструкция внутренней кривизны с несколькими действиями обеспечивает большое единичное вращательное смещение, что позволяет генерировать значительный крутящий момент в компактном объеме. Плотность мощности намного превосходит мощность мотор-редукторов и лопастных двигателей.
• Превосходная стабильность на низких скоростях: несколько плунжеров работают поочередно, с большим количеством ходов и минимальными колебаниями крутящего момента. Он может работать плавно на очень низких скоростях (даже ниже 1 об/мин) без какого-либо явления «проскальзывания».
• Высокий пусковой момент: механический КПД запуска высок, а пусковой момент может достигать более 90% от теоретического крутящего момента. Это особенно подходит для условий запуска с большой нагрузкой.
• Возможность прямого привода: крутящий момент достаточно велик, чтобы напрямую приводить в движение колеса, барабаны, звездочки гусениц и т. д., что устраняет необходимость в большой механической коробке передач, упрощает систему и повышает эффективность трансмиссии.
• Отличная адаптируемость: благодаря серворегулирующему механизму некоторые модели могут выполнять функции бесступенчатого или ступенчатого регулирования (путем изменения количества эффективных плунжеров или количества операций), тем самым расширяя диапазон регулирования скорости.
• Высокая жесткость и ударопрочность: конструкция прочная, внутренний объем сжатия масла небольшой, скоростная жесткость хорошая, быстро реагирует на изменения нагрузки и может выдерживать сильные ударные нагрузки.
• Длительный срок службы и высокая надежность: главная пара трения (ролик-гусеница) находится в контакте качения, что приводит к минимальному износу. Прочная конструкция подшипников и корпуса обеспечивает долговечность в суровых условиях.
• Строительная техника: Приводы передвижения и механизмы поворота экскаваторов и кранов; Приводы барабанов для бетоносмесительных и транспортировочных машин; Вибрационные приводы колес для катков.
• Горнодобывающая и портовая техника: Шахтные лебедки и приводы конвейеров; Приводы больших транспортных средств для портовых козловых кранов и судовых погрузчиков.
• Судовая и морская техника: прямой привод палубных механизмов, таких как якорные лебедки, лебедки, рулевые механизмы и гребные винты.
• Сельскохозяйственная и лесохозяйственная техника: Шагающий привод для зерноуборочных комбайнов, механизм подачи для лесозаготовительных машин.
• Специальная техника: Колесный привод для большегрузных транспортных средств, механизм выравнивания для ветроэнергетических машин.
• Промышленное оборудование: Приводы поворотных столов с большим крутящим моментом, миксеров и намоточных машин.
1. Этапы выбора:
Определите момент нагрузки и скорость: рассчитайте максимальный рабочий момент и диапазон скоростей, необходимые для приводимой нагрузки.
Рассчитайте требуемый рабочий объем: исходя из максимального рабочего давления системы и требуемого крутящего момента, используйте формулу крутящего момента для расчета требуемого рабочего объема. Рабочий объем (л/об) ≈ (Крутящий момент, Нм × 62,8) / Давление, бар.
Проверьте диапазон скоростей: убедитесь, что требуемая рабочая скорость находится в пределах диапазона, разрешенного двигателем.
Выберите метод установки и подключения: в зависимости от конструкции хоста выберите тип фланца, тип ступицы или тип вращения корпуса; определить форму удлинения вала (коническая шестерня, плоская шпонка) и соединение масляного канала (резьба, фланец).
Учитывайте вспомогательные функции: требуются ли опции стояночного тормоза, датчика скорости, отверстия для слива масла, карданного привода и т. д.
Выравнивание и поддержка: Выходной вал двигателя и нагрузочный вал должны быть точно выровнены. Рекомендуется использовать гибкую муфту. Убедитесь, что со стороны нагрузки имеется достаточная опора, чтобы избежать приложения дополнительного изгибающего момента к подшипникам двигателя.
Соединение трубки слива масла: Отдельное отверстие для слива масла (отверстие возврата масла в корпусе) должно быть напрямую и плавно соединено с масляным баком с помощью масляной трубки достаточно большого размера, а противодавление не должно превышать указанное значение продукта (обычно < 0,05 МПа). Это имеет решающее значение для защиты уплотнения вала.
Первый запуск: Перед запуском корпус должен быть заполнен чистым гидравлическим маслом.
• Чистота масла: это важнейший фактор, обеспечивающий срок службы клапанного и поршневого механизмов. Чистота системного масла должна соответствовать классу 8 по NAS 1638 или классу 19/17/14 по ISO 4406 или выше. Необходимо использовать качественные масляные фильтры.
• Смазочное масло и температура масла: Используйте противоизносное гидравлическое масло с высоким индексом вязкости (например, VG46 или VG68). Нормальная рабочая температура масла должна поддерживаться в пределах от 30°C до 70°C.
Управление противодавлением: на пути возврата масла должно поддерживаться определенное противодавление (обычно 0,5–1 МПа), чтобы предотвратить удар «слабой контакт» при отрыве катка от поверхности гусеницы, но противодавление не должно быть слишком высоким.
• Регулярное техническое обслуживание: Периодически проверяйте затяжку соединительных болтов и отсутствие утечек через уплотнение вала. В соответствии с рекомендованным производителем графиком (например, каждые 2000 часов работы) проверяйте качество масла и заменяйте фильтрующий элемент. Регулярно контролируйте уровень шума, повышение температуры и выходную мощность двигателя.
• Диагностика неисправностей: распространенные неисправности включают недостаточную выходную мощность, нестабильную скорость вращения, утечки и т. д. В процессе устранения неисправностей необходимо сначала проверить, в норме ли давление и расход в системе, чистое ли масло и свободен ли трубопровод слива масла. При внутреннем износе профессиональный персонал должен провести осмотр при разборке.
A1: Это низкоскоростной гидравлический двигатель с высоким крутящим моментом. Его суть – в «пятизвездочной» направляющей кулачка внутри и радиальном расположении поршнево-роликовых агрегатов. Масло под высоким давлением толкает поршень, и ролики катятся по внутренней криволинейной дорожке, создавая тангенциальную силу, приводящую вал во вращение. Основное преимущество заключается в том, что он имеет чрезвычайно высокий крутящий момент, чрезвычайно плавно работает на низких скоростях, имеет высокую эффективность запуска и особенно подходит для прямого привода тяжелонагруженного оборудования без необходимости использования коробки передач.
A2: Основные различия заключаются в конструкции, крутящем моменте и характеристиках скорости вращения:
• Конструкция: радиально-поршневой, поршни расположены перпендикулярно оси; поршни аксиально-поршневого двигателя расположены параллельно оси.
• Крутящий момент и скорость: максимальный крутящий момент при том же объеме, но самая низкая скорость. Это типичный тихоходный высокомоментный двигатель. Аксиально-поршневые двигатели имеют более высокую скорость и средний крутящий момент; Мотор-редукторы имеют высокую скорость, но низкий крутящий момент, а также низкую стоимость.
• Применение: Используется для непосредственного привода тяжелых тихоходных вращающихся механизмов (таких как колеса, барабаны). Аксиально-поршневые двигатели обычно используются в закрытых схемах, требующих высокой скорости вращения и переменной скорости (например, в приводах шагающих машин). Мотор-редукторы используются в приложениях с небольшой нагрузкой и высокой скоростью.
• Переменная скорость: Скорость вращения можно регулировать, изменяя скорость потока входного двигателя. Чем больше скорость потока, тем выше скорость вращения.
• Изменение направления: Это достигается путем изменения направления потока гидравлического масла, что позволяет осуществить переход от прямого вращения к обратному вращению.
• Модель с переменной регулировкой: Да, для некоторых моделей эффективное количество плунжеров или количество операций внутренней кривой можно изменить с помощью серворегулируемого механизма, тем самым достигая бесступенчатых или ступенчато-переменных функций. Это обеспечивает расширенный диапазон регулирования скорости или адаптацию к различным условиям работы.
A4: Основой выбора является соответствие крутящего момента нагрузки и требуемой скорости.
1. Рассчитайте требуемый крутящий момент: Определите максимальный рабочий крутящий момент (единица измерения: Нм), необходимый для привода, исходя из сопротивления нагрузки, радиуса передачи и т. д.
2. Определите рабочее давление системы: максимальное стабильное рабочее давление, которое может обеспечить ваша гидравлическая система (единица измерения: бар).
3. Рассчитайте теоретический рабочий объем: Оцените его по формуле: Требуемый рабочий объем (L/r) ≈ (Требуемый крутящий момент, Нм × 62,8) / Давление в системе, бар. На основе результатов расчета выберите ближайшую, немного большую стандартную характеристику смещения.
4. Проверьте скорость: рассчитайте максимальную скорость (об/мин) на основе максимального расхода, обеспечиваемого системой, и выбранного рабочего объема. Убедитесь, что скорость находится в пределах допустимого диапазона скорости двигателя.
А5:
• Номинальное давление: убедитесь, что номинальное давление и пиковое давление двигателя выше максимального рабочего давления системы.
• Способ установки и подключения:
◦ Способ установки: фланцевая установка, установка ступицы или тип вращения корпуса?
Тип удлинения вала: шлицевой (спецификация), плоская шпонка или эвольвентный шлиец?
◦ Соединение масляного порта: используется ли резьба (например, резьба G, NPT) или фланцы SAE?
• Вспомогательная функция: Необходимо ли встраивать нормально замкнутый многодисковый тормоз (для стояночного тормоза)? Нужно ли устанавливать датчик скорости (для обратной связи по скорости)?
• Направление вращения: Обычно указывается стандартное направление. Если требуется конкретная ротация, это должно быть четко указано при размещении заказа.
• Чистота масла: Стандарт чрезвычайно высок. Чистота системного масла должна быть не ниже класса NAS 1638 8 или ISO 4406 19/17/14, чтобы защитить узлы точного дозирования и плунжера.
• Противодавление возвратного масла: определенное противодавление (обычно 0,5–1,5 МПа) необходимо поддерживать на пути возврата масла двигателя, чтобы предотвратить удары и шум «неплотного контакта» при отрыве роликов от внутренней поворотной дорожки. Однако противодавление не должно превышать максимальное значение, указанное в образце.
• Трубопровод слива масла: Должен быть установлен отдельный трубопровод слива масла (трубопровод возврата масла из корпуса), ведущий масло непосредственно обратно в масляный бак, а противодавление слива масла должно быть ниже 0,05 МПа.
A7: Центровка, слив масла и первоначальная смазка имеют решающее значение.
1. Строгое выравнивание: выходной вал двигателя и вал нагрузки должны быть соединены с помощью упругой муфты, а погрешность соосности должна быть как можно меньшей (обычно требуется <0,1 мм). Плохая центровка может привести к ненормальному износу подшипников и негерметичности уплотнения вала.
2. Независимый слив масла. Отверстие для слива масла должно быть соединено обратно с масляным баком с помощью достаточно большой трубы отдельным, прямым и беспрепятственным способом. В середине трубопровода не следует устанавливать фильтры или дроссельные клапаны.
3. Первоначальная смазка. Перед запуском корпус двигателя необходимо заполнить чистым гидравлическим маслом через отверстие для слива масла или специальное отверстие для смазки, чтобы обеспечить первоначальную смазку внутренних подшипников и движущихся частей.
1. Обкатка без нагрузки: после правильного подключения запустите двигатель при чрезвычайно низком давлении (например, 1-2 МПа) и на низкой скорости, дайте ему поработать вперед и назад в течение нескольких минут, чтобы вытеснить воздух из трубопровода и внутренней части двигателя.
2. Постепенная загрузка: Медленно увеличивайте давление в системе и расход, работайте в течение определенного периода времени поэтапно (например, 25 %, 50 %, 75 % от номинального давления) и выполните обкатку.
3. Проверьте рабочее состояние: на протяжении всего процесса прислушивайтесь к любым необычным шумам или вибрации, проверяйте наличие утечек во всех соединениях и следите за тем, находится ли температура корпуса в пределах нормального диапазона (обычно повышение температуры не превышает 50°C).
4. Функциональная проверка: проверьте, в порядке ли запуск, остановка, изменение направления, изменение скорости (если регулируется), а также функции отпускания тормоза и торможения.
• Тип масла: рекомендуется использовать высококачественное противоизносное гидравлическое масло с индексом вязкости (VI) выше 90 (например, типа HM или HV). Обычно используемые классы вязкости — VG46 или VG68, в зависимости от температуры окружающей среды и рабочего давления.
• Диапазон температур масла: Оптимальная рабочая температура масла составляет от 40°C до 60°C. Допустимый диапазон продолжительной рабочей температуры обычно составляет от -20°C до +80°C. Если температура масла слишком низкая, это вызовет затруднения при запуске. Если оно слишком высокое, это ускорит старение масла и снизит эффективность.
• Ежедневный осмотр: Каждую смену проверяйте уровень масла, температуру масла на наличие ненормальных шумов и вибраций, а также на наличие утечек в уплотнениях вала и в местах сопряжения.
• Регулярный осмотр и замена:
Масло и фильтр: В зависимости от рабочей среды обычно рекомендуется проверять качество масла каждые 1000–2000 часов или не реже одного раза в шесть месяцев и заменять гидравлическое масло и все фильтры.
Крепежные детали: Регулярно проверяйте и затягивайте все установленные болты и соединения труб.
Мониторинг производительности: регулярно измеряйте скорость вращения и крутящий момент двигателя в номинальных условиях эксплуатации, чтобы определить, есть ли снижение производительности, и проверяйте, не увеличился ли объем утечки, чтобы оценить состояние производительности двигателя.
1. Кавитация или нарушение всасывания масла: Плохое всасывание масла в системе, засоренный фильтр или низкий уровень масла, в результате чего в масло попадает воздух. Проверьте всасывающий маслопровод и уровень масла в масляном баке.
2. Недостаточное противодавление возвратного масла. Низкое противодавление в пути возврата масла приводит к потере контакта роликов с внутренней изогнутой направляющей в определенном положении, что приводит к удару. Проверьте и соответствующим образом увеличьте противодавление возвратного масла (в пределах допустимого диапазона).
3. Внутренний износ или повреждение. Износ или повреждение подшипников, роликов или внутренней изогнутой направляющей. Требуется разборка и проверка.
4. Плохое выравнивание во время установки: Повторно выровняйте установку.
1. Проблема с подачей масла в систему: проверьте, обеспечивает ли главный насос достаточное давление и расход; проверьте, правильно ли настроены главный и предохранительный клапан и нет ли утечек.
2. Чрезмерная внутренняя утечка в двигателе. Узел распределения потока или плунжерный узел имеет чрезмерный износ, что приводит к увеличению зазора и снижению объемного КПД. Необходимо измерить объемный КПД двигателя (разницу частот вращения на холостом ходу и под нагрузкой).
3. Тормоз не полностью отпущен: если тормоз установлен, проверьте, достаточно ли давление управляющего масла, и убедитесь, что тормоз полностью открыт.
4. Чрезмерная нагрузка или механическое заклинивание: проверьте, не зажат ли нагрузочный конец посторонними предметами или не повреждены ли подшипники.
A13: Наиболее распространенной причиной является чрезмерное противодавление при сливе масла. Крайне важно обеспечить, чтобы труба слива масла была отдельной, прямой и беспрепятственной, а трубопровод не имел изгибов и засоров. Если противодавление превышает допустимое значение (обычно 0,05 МПа), масло под высоким давлением приведет к утечке сальника. Во-вторых, возможно, стареет сальник или изношена поверхность вала.