Hydraulimoottori: laite, tarkoitus, toimintaperiaate

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Ihminen on käyttänyt hydraulisia mekanismeja muinaisista ajoista lähtien erilaisten taloudellisten ja teknisten ongelmien ratkaisemisessa. Nestevirtausten ja paineen energian käyttö on nykyään ajankohtainen. Hydraulimoottorin vakiolaite on laskettu muunnetun energian muuntamiseksi työlenkille vaikuttavaksi voimaksi. Tämän prosessin organisointisuunnitelmassa ja yksikön toteutuksen teknisissä ja rakenteellisissa vivahteissa on monia eroja tavallisiin sähkömoottoreihin verrattuna, mikä näkyy sekä hydraulijärjestelmien eduissa että haitoissa.

Mekanismilaite

Hydraulimoottorin suunnittelu perustuu koteloon, toiminnallisiin yksiköihin ja nestevirtausten kanaviin. Kotelo asennetaan yleensä tukijaloihin tai kiinnitetään lukituslaitteilla, joissa on kääntyvyys. Päätyöelementti on sylinterilohko, jossaasetetaan joukko mäntiä, jotka tekevät edestakaisin liikkeitä. Tämän yksikön vakauden varmistamiseksi hydraulimoottorilaite on varustettu jatkuvalla paineella jakelulevyyn. Tämän toiminnon suorittaa jousi, jolla on tehokas paine työväliaineesta. Työakseli, joka yhdistää hydraulimoottorin tehonsäätöön, on toteutettu uritettuna tai kiilana. Kavitaatio- ja varoventtiilit voidaan liittää akseliin lisävarusteena. Erillinen kanava, jossa on venttiili, tarjoaa nesteen poiston, ja suljetuissa järjestelmissä on erityiset piirit huuhtelua ja työväliaineen vaihtoa varten.

Hydraulimoottorin periaate

Yksikön päätehtävänä on varmistaa kiertävän nesteen energian muuntaminen mekaaniseksi energiaksi, joka puolestaan siirtyy akselin kautta toimeenpanoelimiin. Hydraulimoottorin ensimmäisessä toimintavaiheessa neste tulee jakelujärjestelmän uraan, josta se kulkee sylinterilohkon kammioihin. Kun kammiot täyttyvät, mäntiin kohdistuva paine kasvaa, mikä johtaa vääntömomentin muodostumiseen. Hydraulimoottorin tietystä laitteesta riippuen järjestelmän toimintaperiaate painevoiman muuntamisvaiheessa mekaaniseksi energiaksi voi olla erilainen. Esimerkiksi vääntömomentti aksiaalisissa mekanismeissa syntyy pallomaisten päiden ja painelaakerien hydrostaattisten laakereiden vaikutuksesta, joiden kautta sylinterilohkon toiminta alkaa. Viimeisessä vaiheessa loppuunestemäisen väliaineen ruiskutus- ja syrjäytyssykli sylinterimäisestä ryhmästä, jonka jälkeen männät alkavat toimia päinvastaisesti.

Putkiston liittäminen hydraulimoottoriin

Mekanismin päälaitteen tulisi ainakin mahdollistaa liitäntä syöttö- ja tyhjennyslinjoihin. Erot tämän infrastruktuurin toteutuksessa riippuvat suurelta osin venttiilien säätötekniikoista. Esimerkiksi EO-3324 kaivinkoneen hydraulimoottorin laite tarjoaa mahdollisuuden jakaa virtaukset shunttiventtiilillä. Venttiilirullien ohjaamiseen käytetään servokäyttöistä ohjausjärjestelmää pneumaattisen akun virtalähteellä.

Perinteisissä piireissä käytetään tyhjennyshydraulilinjaa, jonka painetta säädetään ylivuotoventtiilin kautta. Ylivuotoventtiilillä varustettua jakelupuolaa (kutsutaan myös puhdistus- ja huuhtelurullaksi) käytetään suljetuilla virtauksilla varustetuissa hydraulikäytöissä työnesteiden vaihtamiseen piirin sisällä. Erityistä lämmönvaihdinta ja jäähdytyssäiliötä voidaan käyttää lisäyksenä nestemäisen väliaineen lämpötilan säätelyyn hydraulimoottorin käytön aikana. Luonnollisen säätelyn mekanismin laite keskittyy jatkuvaan nesteen ruiskutukseen matalassa paineessa. Paine-ero hydraulisen jakelujärjestelmän työlinjoissa saa ohjauskelan siirtymään asentoon, jossa matalapainepiiri on yhteydessä hydraulisäiliöön ylivuotoventtiilin kautta.

Vaihdehydraulimoottorit

Tällaistamoottoreilla on paljon yhteistä hammaspyöräpumppuyksiköiden kanssa, mutta ero on nesteenpoiston muodossa laakerialueelta. Kun työväliaine tulee hydraulimoottoriin, alkaa vuorovaikutus vaihteen kanssa, mikä luo vääntömomentin. Yksinkertainen suunnittelu ja alhaiset teknisen toteutuksen kustannukset tekivät tällaisesta hydraulimoottorista suositun, vaikka alhainen suorituskyky (hyötysuhde luokkaa 0,9) ei salli sen käyttöä kriittisissä tehonsyöttötehtävissä. Tätä mekanismia käytetään usein lisälaitteiden ohjauspiireissä, työstökoneiden käyttöjärjestelmissä ja erilaisten koneiden apukappaleiden toiminnassa, kun työkierron nimellisnopeus on 10 000 rpm.

Gerotor-hydraulimoottorit

Vaihdemekanismien muunneltu versio, jonka ero on mahdollisuudessa saada suuri vääntömomentti pienillä rakenteen mitoilla. Nestemäinen väliaine huolletaan erikoisjakajan kautta, jonka seurauksena hammasroottori saatetaan liikkeelle. Jälkimmäinen toimii rullan sisäänajossa ja alkaa tehdä planeettaliikettä, joka määrittää gerotorin hydraulimoottorin, laitteen, toimintaperiaatteen ja tämän yksikön tarkoituksen. Sen laajuuden määrää korkea energiankulutus käyttöolosuhteissa noin 250 baarin paineessa. Tämä on optimaalinen kokoonpano hitailla nopeuksilla kuormitetuille koneille, mikä asettaa myös energiatekniikalle vaatimuksia kompaktin ja suunnittelun optimoinnin suhteen.kaiken kaikkiaan.

Aksiaalimäntämoottorit

Yksi pyörivän männän hydraulikoneen muunnelmista, joka useimmiten mahdollistaa sylinterien aksiaalisen sijoittamisen. Konfiguroinnista riippuen ne voivat sijaita mäntäryhmäyksikön ympäri, yhdensuuntaisesti tai lievästi vinossa suhteessa mäntäryhmäyksikön pyörimisakseliin. Aksiaalimäntähydraulimoottorin laite olettaa käänteisen iskun mahdollisuuden, joten sijoitteluissa, joissa on huollettuja yksiköitä, on tarpeen kytkeä erillinen tyhjennyslinja. Tällaisia moottoreita käyttäviin kohdelaitteisiin kuuluvat hydrauliset konekäytöt, hydraulipuristimet, liikkuvat työyksiköt ja erilaiset laitteet, jotka toimivat vääntömomentilla jopa 6000 Nm korkealla 400-450 bar paineella. Tällaisissa järjestelmissä huollettavan ympäristön äänenvoimakkuus voi olla sekä vakio että säädettävä.

Radiaalimäntämoottorit

Joustavin ja tasapainoisin hydraulimoottorin rakenne korkean vääntömomentin ohjauksen kann alta. Säteittäisiä mäntämekanismeja on saatavana yksi- ja monitoimitoimisina. Ensin mainittuja käytetään ruuvilinjoissa nesteiden ja irtonaisten suspensioiden siirtämiseen sekä tuotantokuljettimien pyörivissä yksiköissä. Radiaalinen mäntälaite ja yksitoimisen hydraulimoottorin toimintaperiaate voivat heijastua seuraavaan toimintajaksoon: korkeassa paineessa työkammiot alkavat vaikuttaa käyttönyrkkiin, jolloin akselin pyöriminen alkaa,ponnistuksen siirtäminen toimeenpanevaan linkkiin. Pakollinen rakenneelementti on nesteen tyhjennys- ja syöttäjä jakaja, joka on yhdistetty työkammioihin. Useat toimintajärjestelmät erottuvat vain monimutkaisemmasta ja kehittyneemmästä kammioiden vuorovaikutuksesta akselin ja nesteen jakelukanavien kanssa. Tässä tapauksessa yksittäisten sylinterilohkojen jakelujärjestelmän toiminnoissa on selkeä jaettu koordinaatio. Piirien yksilöllinen säätö voidaan ilmaista sekä yksinkertaisimmilla komennoilla, joilla venttiilit kytketään päälle / pois, että pistemuutoksena pumpattavan väliaineen paineen ja tilavuuden parametreissa.

Lineaarinen hydraulimoottori

Variantti iskutilavuushydraulimoottorista, joka tuottaa vain sisääntulevia liikkeitä. Tällaisia mekanismeja käytetään usein liikkuvissa itseliikkuvissa koneissa - esimerkiksi leikkuupuimureissa hydraulimoottori tukee johtoyksiköiden toimintaa polttomoottorin energian ansiosta. Voimalaitoksen päälähtöakselilta energiaa ohjataan hydrauliyksikön akselille, joka puolestaan antaa mekaanista energiaa viljan korjuuselimille. Erityisesti lineaarinen hydraulimoottori pystyy kehittämään veto- ja työntövoimia laajalla paine- ja työskentelyalueella.

Johtopäätös

Hydraulisissa voimakoneissa on monia positiivisia toimintapisteitä, jotka ilmenevät eri tavoin yksikön suunnittelusta riippuen. Niin joshydraulimoottorin gerotor-laite on yksinkertainen eikä vaadi vakavia ylläpitokustannuksia, niin uusien versioiden aksiaaliset ja radiaaliset mallit on suunniteltu enemmän saavuttamaan suuria vääntömomentteja ja ylläpitämään asianmukaisia tehoilmaisimia, mutta niiden ylläpito on kalliimpaa. Useille universaaleille indikaattoreille hydraulikoneilla on yleisiä etuja akku-, sähkö- ja diesellaitteisiin nähden, mutta niillä on myös heikkouksia, jotka ilmaistaan suhteellisen alhaisena tehokkuutena ja riippuvuutena työprosessin epäsuorista tekijöistä. Tämä koskee hydrauliikan herkkyyttä lämpötilan muutoksille, työväliaineen viskositeettia, saasteita jne.