Гидравлическое оборудование - Hydraulic machinery

Эта статья про энергетическую технику. Для гражданского строительства, касающегося управления водными ресурсами, см. Гидравлика.
Сюда перенаправляется «Гидравлическое оборудование». Для тренажеров, использующих гидроцилиндры для сопротивления, см. Тренировка сопротивляемости.
Простой открытый центр гидравлический контур.
An экскаватор; основная гидравлика: цилиндры стрелы, поворотный привод, охлаждающий вентилятор и гусеничный привод
Основные особенности использования гидравлики по сравнению с механикой для увеличения / уменьшения силы и крутящего момента в трансмиссии.

Гидравлические машины использовать жидкость мощность жидкости выполнять работу. Тяжелая строительная техника являются типичным примером. В этом типе машины гидравлическая жидкость перекачивается в различные гидромоторы и гидроцилиндры по всей машине и подвергается давлению в соответствии с имеющимся сопротивлением. Жидкость контролируется напрямую или автоматически с помощью регулирующие клапаны и распространяются через шланги, трубки и / или трубы.

Гидравлические системы, например пневматические системы, основаны на Закон Паскаля в котором говорится, что любое давление, приложенное к жидкости внутри замкнутой системы, будет передавать это давление одинаково везде и во всех направлениях. В гидравлической системе используется несжимаемый жидкость как его жидкость, а не сжимаемый газ.

Популярность гидравлического оборудования обусловлена ​​очень большим количеством энергии, которое может передаваться через небольшие трубки и гибкие шланги, а также высокой удельной мощностью и широким спектром приводы которые могут использовать эту силу и огромное умножение сил, которое может быть достигнуто путем приложения давления на относительно большие площади. Один недостаток по сравнению с машины Использование шестерен и валов заключается в том, что любая передача мощности приводит к некоторым потерям из-за сопротивления потоку жидкости через трубопровод.

История

Джозеф Брама запатентовал гидравлический пресс в 1795 г.[1] Работая в магазине Брамы, Генри Модслей предложил чашку кожаную упаковку.[2][требуется разъяснение ] Поскольку он давал превосходные результаты, гидравлический пресс в конечном итоге вытеснил паровой молот для ковки металла.[3]

Для подачи крупномасштабной энергии, что было непрактично для отдельных паровых двигателей, были разработаны гидравлические системы центральной станции. Гидравлическая энергия использовалась для работы кранов и другого оборудования в портах Великобритании и других странах Европы. Самая большая гидравлическая система была в Лондоне. Гидравлическая энергия широко использовалась в Бессемер производство стали. Гидравлическая энергия также использовалась для лифтов, для управления шлюзами каналов и вращающихся секций мостов.[1][4] Некоторые из этих систем использовались и в двадцатом веке.

Гарри Франклин Викерс был назван "отцом промышленной гидравлики" КАК Я.[Почему? ]

Увеличение силы и крутящего момента

Фундаментальной особенностью гидравлических систем является возможность приложения силы или увеличения крутящего момента простым способом, независимо от расстояния между входом и выходом, без необходимости использования механических шестерен или рычагов, либо путем изменения эффективных площадей в двух соединенных цилиндрах, либо эффективное смещение (куб.см / об) между насосом и двигателем. В нормальных случаях гидравлические передаточные числа комбинируются с механической силой или передаточным числом крутящего момента для получения оптимальной конструкции машины, такой как движения стрелы и гусеничные приводы экскаватора.

Примеры
Два гидроцилиндра соединены между собой

Цилиндр C1 имеет радиус один дюйм, а цилиндр C2 - десять дюймов. Если сила, приложенная к C1, равна 10 фунт-сила, сила, прилагаемая C2, составляет 1000 фунтов-силы, потому что C2 в сто раз больше по площади (S = πр²) как C1. Обратной стороной этого является то, что вам нужно переместить C1 на сто дюймов, чтобы переместить C2 на один дюйм. Чаще всего для этого используется классический гидравлический домкрат где насосный цилиндр малого диаметра соединен с подъемным цилиндром большого диаметра.

Насос и мотор

Если гидравлический роторный насос с рабочим объемом 10 куб. См / оборот соединен с гидравлическим роторным двигателем с объемом вращения 100 куб. (об / мин) для двигателя также составляет лишь одну десятую скорости вала насоса. Эта комбинация на самом деле представляет собой тот же тип умножения силы, что и в примере с цилиндром, только линейная сила в этом случае является вращательной силой, определяемой как крутящий момент.

Оба этих примера обычно называют гидравлическая трансмиссия или гидростатическая трансмиссия с определенным гидравлическим «передаточным числом».

Гидравлические схемы

Гидравлический контур - это система, состоящая из взаимосвязанного набора дискретных компонентов, которые транспортируют жидкость. Целью этой системы может быть управление потоком текучей среды (как в сети охлаждающих трубок в термодинамической системе) или управление текучей средой. давление (как в гидроусилителях). Например, в гидравлических машинах используются гидравлические контуры (в которых гидравлическая жидкость проталкивается под давлением через гидравлические насосы, трубы, трубки, шланги, гидромоторы, гидроцилиндры и т. д.) для перемещения тяжелых грузов. Подход к описанию жидкостной системы в терминах дискретных компонентов вдохновлен успехом электрического теория цепей. Так же, как теория электрических цепей работает, когда элементы являются дискретными и линейными, теория гидравлических цепей работает лучше всего, когда элементы (пассивный компонент, такой как трубы или линии передачи, или активные компоненты, такие как блоки питания или насосы ) дискретны и линейны. Обычно это означает, что анализ гидравлического контура лучше всего подходит для длинных тонких трубок с дискретными насосами, как в системах потока химических процессов или микромасштабных устройствах.[5][6][7]

Схема состоит из следующих компонентов:

Чтобы гидравлическая жидкость выполняла работу, она должна течь к приводу и / или двигателям, а затем возвращаться в резервуар. Затем жидкость фильтрованный и повторно перекачивают. Путь, по которому проходит гидравлическая жидкость, называется гидравлический контур которых существует несколько видов.

  • Схемы с открытым центром используйте насосы, обеспечивающие непрерывный поток. Поток возвращается в бак через регулирующий клапан открытый центр; то есть, когда регулирующий клапан отцентрирован, он обеспечивает открытый обратный путь в резервуар, и жидкость не перекачивается до высокого давления. В противном случае, если регулирующий клапан приводится в действие, он направляет жидкость к приводу и резервуару и от них. Давление жидкости будет расти, чтобы встретить любое сопротивление, поскольку насос имеет постоянную производительность. Если давление поднимается слишком высоко, жидкость возвращается в резервуар через клапан сброса давления. Несколько регулирующих клапанов могут быть установлены последовательно [1]. В этом типе контура можно использовать недорогие насосы постоянной производительности.
  • Цепи с закрытым центром подавать полное давление на регулирующие клапаны независимо от того, срабатывают ли какие-либо клапаны. Насосы меняют скорость потока, перекачивая очень мало гидравлической жидкости, пока оператор не активирует клапан. Таким образом, золотник клапана не нуждается в обратном канале с открытым центром в резервуар. Несколько клапанов могут быть подключены параллельно, и давление в системе будет одинаковым для всех клапанов.
Разомкнутые и замкнутые схемы

Цепи разомкнутого контура

Открытый цикл: Впускной патрубок и возврат мотора (через гидрораспределитель) соединены с гидробаком. Термин «цикл» применяется к обратной связи; более правильный термин - разомкнутая, а не замкнутая «цепь». В контурах с открытым центром используются насосы, обеспечивающие непрерывный поток. Поток возвращается в резервуар через открытый центр регулирующего клапана; то есть, когда регулирующий клапан отцентрован, он обеспечивает открытый обратный путь в резервуар, и жидкость не перекачивается до высокого давления. В противном случае, если регулирующий клапан приводится в действие, он направляет жидкость к приводу и резервуару и от них. Давление жидкости будет расти, чтобы встретить любое сопротивление, поскольку насос имеет постоянную производительность. Если давление поднимается слишком высоко, жидкость возвращается в бак через предохранительный клапан. Несколько регулирующих клапанов могут быть установлены последовательно. В этом типе контура можно использовать недорогие насосы постоянной производительности.

Замкнутые контуры

Замкнутый цикл: Возврат мотора подключен непосредственно к впуску насоса. Для поддержания давления на стороне низкого давления в контурах есть нагнетательный насос (небольшой шестеренчатый насос), который подает охлажденное и отфильтрованное масло на сторону низкого давления. Замкнутые контуры обычно используются для гидростатических передач в мобильных приложениях. Преимущества: Нет направляющего клапана и лучший отклик, контур может работать с более высоким давлением. Угол поворота насоса охватывает как положительное, так и отрицательное направление потока. Недостатки: Насос не может быть легко использован для какой-либо другой гидравлической функции, и охлаждение может быть проблемой из-за ограниченного обмена потоком масла. Системы с замкнутым контуром большой мощности обычно должны иметь вмонтированный в контур «промывочный клапан», чтобы обменивать гораздо больший поток, чем основной поток утечки от насоса и двигателя, для улучшенного охлаждения и фильтрации. Промывочный клапан обычно встроен в корпус двигателя для обеспечения охлаждающего эффекта масла, которое вращается в самом корпусе двигателя. Потери в корпусе двигателя из-за влияния вращения и потери в шарикоподшипниках могут быть значительными, поскольку скорость двигателя достигает 4000-5000 об / мин или даже больше при максимальной скорости автомобиля. Поток утечки, а также дополнительный поток промывки должны обеспечиваться нагнетательным насосом. Таким образом, большой нагнетательный насос очень важен, если трансмиссия рассчитана на высокое давление и высокие скорости двигателя. Высокая температура масла обычно является серьезной проблемой при использовании гидростатических трансмиссий на высоких скоростях транспортного средства в течение более длительных периодов времени, например, при транспортировке машины с одного рабочего места на другое. Высокие температуры масла в течение длительного времени резко сокращают срок службы трансмиссии. Чтобы поддерживать температуру масла на низком уровне, давление в системе во время транспортировки должно быть понижено, а это означает, что минимальный рабочий объем двигателя должен быть ограничен до разумного значения. Рекомендуемое давление в контуре при транспортировке составляет около 200-250 бар.

Системы с обратной связью в мобильном оборудовании обычно используются для трансмиссии как альтернатива механической и гидродинамической (преобразовательной) трансмиссии. Преимущество - бесступенчатое передаточное отношение (бесступенчатая регулировка скорости / крутящего момента) и более гибкое управление передаточным числом в зависимости от нагрузки и условий эксплуатации. Гидростатическая трансмиссия обычно ограничивается максимальной мощностью около 200 кВт, поскольку общая стоимость становится слишком высокой при более высокой мощности по сравнению с гидродинамической трансмиссией. Поэтому, например, большие колесные погрузчики и тяжелые машины обычно оснащаются трансмиссией с гидротрансформатором. Последние технические достижения трансмиссий с гидротрансформатором повысили эффективность, а разработки программного обеспечения также улучшили характеристики, например, выбираемые программы переключения передач во время работы и большее количество ступеней переключения передач, придавая им характеристики, близкие к гидростатической трансмиссии.

Системы постоянного давления и измерения нагрузки

Гидростатические трансмиссии землеройных машин, например, гусеничных погрузчиков, часто оснащаются отдельнымдюймовая педаль ', который используется для временного увеличения оборотов дизельного двигателя при снижении скорости транспортного средства, чтобы увеличить доступную выходную мощность гидравлической системы для рабочей гидравлики на низких скоростях и увеличить тяговое усилие. Эта функция аналогична остановке коробки передач гидротрансформатора при высоких оборотах двигателя. Дюймовая функция влияет на предварительно установленные характеристики «гидростатического» передаточного числа в зависимости от частоты вращения дизельного двигателя.

Системы постоянного давления (CP)

Контуры с закрытым центром существуют в двух основных конфигурациях, обычно связанных с регулятором регулируемого насоса, который подает масло:

  • Системы постоянного давления (CP-система), стандарт. Давление насоса всегда равно настройке давления регулятора насоса. Эта настройка должна охватывать максимальное требуемое давление нагрузки. Насос подает потребителям расход в соответствии с требуемой суммой расхода. Система CP генерирует большие потери мощности, если машина работает с большими колебаниями давления нагрузки, а среднее давление в системе намного ниже, чем уставка давления для регулятора насоса. CP прост по конструкции и работает как пневматическая система. Новые гидравлические функции могут быть легко добавлены, а система быстро реагирует.
  • Системы постоянного давления (CP-система), выгружен. Та же базовая конфигурация, что и «стандартная» CP-система, но насос разгружается до низкого давления в режиме ожидания, когда все клапаны находятся в нейтральном положении. Не такой быстрый отклик, как у стандартного CP, но срок службы насоса увеличен.

Системы измерения нагрузки (LS)

Системы измерения нагрузки (LS-система) генерирует меньшие потери мощности, поскольку насос может уменьшать как расход, так и давление, чтобы соответствовать требованиям нагрузки, но требует большей настройки, чем CP-система, в отношении стабильности системы. LS-система также требует дополнительных логических клапанов и компенсирующих клапанов в направляющих клапанах, поэтому технически она сложнее и дороже, чем CP-система. LS-система генерирует постоянные потери мощности, связанные с регулирующим падением давления для регулятора насоса:

Среднее составляет около 2 МПа (290 фунтов на кв. дюйм). Если подача насоса высока, дополнительные потери могут быть значительными. Потери мощности также увеличиваются, если давление нагрузки сильно меняется. Зоны цилиндров, перемещения двигателя и механические моментные рычаги должны быть спроектированы так, чтобы соответствовать давлению нагрузки, чтобы снизить потери мощности. Давление насоса всегда равно максимальному давлению нагрузки, когда несколько функций выполняются одновременно, а потребляемая мощность насоса равна (макс. Давление нагрузки + ΔпLS) x сумма расхода.

Пять основных типов систем измерения нагрузки

  1. Определение нагрузки без компенсаторов в распределителях. LS-насос с гидравлическим управлением.
  2. Определение нагрузки с компенсатором восходящего потока для каждого подключенного распределителя. LS-насос с гидравлическим управлением.
  3. Определение нагрузки с нижним компенсатором для каждого подключенного распределителя. LS-насос с гидравлическим управлением.
  4. Определение нагрузки с комбинацией компенсаторов вверх и вниз по потоку. LS-насос с гидравлическим управлением.
  5. Измерение нагрузки с синхронизированной производительностью насоса с электрическим управлением и с электрическим управлением

проходное сечение клапана для более быстрого реагирования, повышения стабильности и уменьшения потерь в системе. Это новый тип LS-системы, еще не полностью разработанный.

Технически установленный ниже по потоку компенсатор в клапанном блоке может физически устанавливаться «выше по потоку», но работать как нисходящий компенсатор.

Тип системы (3) дает то преимущество, что активированные функции синхронизируются независимо от производительности насоса. Соотношение расхода между 2 или более активированными функциями остается независимым от давления нагрузки, даже если насос достигает максимального угла поворота. Эта функция важна для машин, которые часто работают с насосом с максимальным углом поворота и с несколькими активированными функциями, которые должны быть синхронизированы по скорости, например, с экскаваторами. В системе типа (4) функции с восходящий поток компенсаторы имеют приоритет. Пример: функция рулевого управления колесного погрузчика. Тип системы с компенсаторами вниз по потоку обычно имеет уникальный товарный знак в зависимости от производителя клапанов, например «LSC» (Linde Hydraulics), «LUDV» (Bosch Rexroth Hydraulics) и «Flowsharing» (Parker Hydraulics) и т. Д. Официального стандартизированного названия для этого типа системы не установлено, но Flowsharing - это общее название для него.

Составные части

Гидравлический насос

An в разобранном виде шестеренчатого насоса с внешним зацеплением.

Гидравлические насосы подавать жидкость к компонентам системы. Давление в системе возникает в ответ на нагрузку. Следовательно, насос, рассчитанный на 5000 фунтов на квадратный дюйм, способен поддерживать поток при нагрузке 5000 фунтов на квадратный дюйм.

Насосы имеют удельная мощность примерно в десять раз больше электромотора (по объему). Они приводятся в действие электродвигателем или двигателем, соединенным шестернями, ремнями или гибким эластомерный муфта для уменьшения вибрации.

Общие типы гидравлических насосов для гидравлических машин:

  • Шестеренчатый насос: дешево, прочно (особенно в виде г-ротора), просто. Менее эффективны, поскольку они имеют постоянное (фиксированное) смещение и в основном подходят для давлений ниже 20 МПа (3000 фунтов на кв. Дюйм).
  • Пластинчатый насос: дешево и просто, надежно. Подходит для выхода с большим расходом и низким давлением.
  • Аксиально-поршневой насос: многие из них имеют механизм переменного смещения, позволяющий изменять выходной поток для автоматического регулирования давления. Существуют различные конструкции аксиально-поршневых насосов, включая наклонную шайбу (иногда называемую насосом с клапанной пластиной) и контрольный шар (иногда называемый насосом с качающейся пластиной). Самым распространенным является насос с наклонной шайбой. Переменный угол автомат перекоса заставляет поршни совершать возвратно-поступательное движение на большее или меньшее расстояние за один оборот, позволяя варьировать расход и давление на выходе (больший угол смещения вызывает более высокий расход, более низкое давление и наоборот).
  • Радиально-поршневой насос: обычно используется для очень высокого давления при малых расходах.

Поршневые насосы более дорогие, чем шестеренчатые или лопастные, но обеспечивают более длительный срок службы при более высоком давлении, с трудными жидкостями и более длительными непрерывными рабочими циклами. Поршневые насосы составляют половину гидростатическая трансмиссия.

Регулирующие клапаны

регулирующие клапаны на ножничный подъемник

Направленные регулирующие клапаны направьте жидкость к желаемому приводу. Обычно они состоят из катушки внутри чугун или же стали Корпус. Золотник перемещается в разные положения в корпусе, а пересекающиеся канавки и каналы направляют жидкость в зависимости от положения золотника.

Золотник имеет центральное (нейтральное) положение, поддерживаемое пружинами; в этом положении подаваемая жидкость блокируется или возвращается в резервуар. Сдвигая золотник в сторону, гидравлическая жидкость направляется к приводу и обеспечивает обратный путь от привода к резервуару. Когда золотник перемещается в противоположном направлении, пути подачи и возврата переключаются. Когда золотник может вернуться в нейтральное (центральное) положение, пути жидкости в приводе блокируются, блокируя его положение.

Направленные регулирующие клапаны обычно спроектированы так, чтобы их можно было штабелировать, с одним клапаном на каждый гидроцилиндр и одним входом жидкости, питающим все клапаны в штабеле.

Допуски очень жесткие, чтобы выдерживать высокое давление и избежать утечки, золотники обычно имеют оформление с корпусом менее одной тысячной дюйма (25 мкм). Блок клапанов будет установлен на раме машины с помощью три точки шаблон, чтобы избежать деформации блока клапана и заклинивания чувствительных компонентов клапана.

Положение золотника может регулироваться механическими рычагами, гидравлическими пилот давление, или соленоиды которые толкают катушку влево или вправо. А тюлень позволяет части золотника выступать за пределы корпуса, где он доступен для привода.

Основной блок клапанов обычно представляет собой стопку с полки гидрораспределители выбираются по пропускной способности и производительности. Некоторые клапаны спроектированы как пропорциональные (скорость потока пропорциональна положению клапана), тогда как другие могут быть просто двухпозиционными. Регулирующий клапан - одна из самых дорогих и чувствительных частей гидравлического контура.

  • Клапаны сброса давления используются в нескольких местах в гидравлических машинах; в обратном контуре для поддержания небольшого давления в тормозах, пилотных магистралях и т. д. На гидроцилиндрах для предотвращения перегрузки и разрыва гидравлической магистрали / уплотнения. На гидробаке для поддержания небольшого положительного давления, исключающего попадание влаги и загрязнений.
  • Регуляторы давления уменьшите давление подачи гидравлических жидкостей по мере необходимости для различных контуров.
  • Последовательные клапаны контролировать последовательность гидравлических контуров; чтобы, например, обеспечить полное выдвижение одного гидроцилиндра до того, как другой начнет свой ход.
  • Запорные клапаны обеспечить логический или же функция.
  • Обратные клапаны являются односторонними клапанами, позволяющими, например, заряжать аккумулятор и поддерживать его давление после выключения машины.
  • Обратные клапаны с пилотным управлением являются односторонним клапаном, который может открываться (в обоих направлениях) сигналом постороннего давления. Например, если груз больше не должен удерживаться обратным клапаном. Часто постороннее давление исходит из другой трубы, соединенной с двигателем или цилиндром.
  • Уравновешивающие клапаны фактически представляют собой особый тип обратного клапана с пилотным управлением. В то время как обратный клапан открыт или закрыт, уравновешивающий клапан действует как пилотный регулятор расхода.
  • Картриджные клапаны фактически являются внутренней частью обратного клапана; они есть с полки компоненты со стандартизованной оболочкой, что упрощает установку запатентованного блока клапанов. Они доступны во многих конфигурациях; включение / выключение, пропорциональное регулирование, сброс давления и т. д. Они обычно ввинчиваются в блок клапанов и имеют электрическое управление для обеспечения логических и автоматизированных функций.
  • Гидравлические предохранители представляют собой встроенные предохранительные устройства, предназначенные для автоматического закрытия гидравлической линии, если давление становится слишком низким, или безопасного выпуска жидкости, если давление становится слишком высоким.
  • Вспомогательные клапаны в сложных гидравлических системах могут иметь блоки вспомогательных клапанов для выполнения различных задач, невидимых для оператора, таких как зарядка аккумулятора, работа охлаждающего вентилятора, мощность кондиционирования воздуха и т. д. Они обычно представляют собой специальные клапаны, разработанные для конкретной машины, и могут состоять из металла блок с просверленными портами и каналами. Клапаны картриджа ввинчиваются в порты и могут электрически управляться переключателями или микропроцессором для направления энергии жидкости по мере необходимости.

Приводы

Резервуар

В резервуаре с гидравлической жидкостью содержится избыток гидравлической жидкости для компенсации изменений объема в результате: расширения и сжатия цилиндра, расширения и сжатия, вызванного температурой, и утечек. Резервуар также предназначен для отделения воздуха от жидкости, а также для работы в качестве аккумулятора тепла для покрытия потерь в системе при использовании пиковой мощности. На инженеров-проектировщиков всегда настаивают на уменьшении размеров гидравлических резервуаров, в то время как операторы оборудования всегда ценят резервуары большего размера. Резервуары также могут помочь отделить грязь и другие твердые частицы от масла, поскольку частицы обычно оседают на дно резервуара. Некоторые конструкции включают динамические проточные каналы на обратном пути жидкости, что позволяет использовать резервуар меньшего размера.

Аккумуляторы

Аккумуляторы являются общей частью гидравлического оборудования. Их функция - хранить энергию с помощью сжатого газа. Один тип - трубка с плавающим поршнем. С одной стороны поршня находится заряд сжатого газа, а с другой - жидкость. Мочевые пузыри используются и в других конструкциях. Резервуары хранят жидкость системы.

Примерами использования гидроаккумулятора являются резервное питание для рулевого управления или тормозов, или в качестве амортизатора для гидравлического контура.,

Гидравлическая жидкость

Также известный как тракторная жидкость, гидравлическая жидкость - это срок службы гидравлического контура. Обычно это нефтяное масло с различными присадками. Некоторым гидравлическим машинам требуются огнестойкие жидкости, в зависимости от их применения. На некоторых предприятиях, где готовят пищу, в качестве рабочей жидкости используется пищевое масло или вода из соображений безопасности и здоровья.

Помимо передачи энергии, гидравлическая жидкость должна смазывать компоненты, суспендируют загрязнения и металлические опилки для транспортировки к фильтру и хорошо работают до нескольких сотен градусов по Фаренгейту или Цельсию.

Фильтры

Фильтры - важная часть гидравлических систем, которая удаляет нежелательные частицы из жидкости. Металлические частицы постоянно образуются механическими компонентами, и их необходимо удалять вместе с другими загрязнителями.

Фильтры могут быть расположены во многих местах. Фильтр может располагаться между резервуаром и забором насоса. Закупорка фильтра вызовет кавитация и, возможно, выход из строя помпы. Иногда фильтр располагается между насосом и регулирующими клапанами. Такое расположение более дорогое, поскольку корпус фильтра находится под давлением, но устраняет проблемы кавитации и защищает регулирующий клапан от отказов насоса. Третье стандартное расположение фильтра - непосредственно перед тем, как возвратная линия входит в резервуар. Это место относительно нечувствительно к засорению и не требует герметичного корпуса, но загрязнители, попадающие в резервуар из внешних источников, не фильтруются до тех пор, пока не пройдут через систему хотя бы один раз. Применяются фильтры от 7 до 15 микрон в зависимости от класса вязкости гидравлического масла.

Трубы, трубы и шланги

Гидравлический трубы бесшовные стальные прецизионные трубы, специально изготовленные для гидравлики. Трубки имеют стандартные размеры для различных диапазонов давления, со стандартным диаметром до 100 мм. Трубки поставляются производителями длиной 6 м, очищенные, смазанные и закупоренные. Трубы соединяются между собой различными типами фланцев (особенно для больших размеров и давлений), приварными конусами / ниппелями (с уплотнительным кольцом), несколькими типами конусных соединений и врезными кольцами. В больших размерах используются гидравлические трубы. Непосредственное соединение труб с помощью сварки недопустимо, так как внутренняя часть не может быть проверена.

Гидравлический трубка используется в случае отсутствия стандартных гидравлических трубок. Обычно они используются для низкого давления. Их можно соединять резьбовыми соединениями, но обычно сваркой.Из-за большего диаметра трубы обычно можно проверить изнутри после сварки. Черная труба является не оцинкованный и подходит для сварка.

Гидравлический шланг сортируется по давлению, температуре и совместимости с жидкостями. Шланги используются, когда нельзя использовать трубы или трубки, обычно для обеспечения гибкости при эксплуатации или обслуживании машины. Шланг состоит из резины и стали. Резиновый интерьер окружен несколькими слоями плетеной проволоки и резины. Внешний вид устойчив к истиранию. Радиус изгиба гидравлического шланга тщательно продуман в машине, так как поломка шланга может быть смертельной, а нарушение минимального радиуса изгиба шланга приведет к поломке. Гидравлические шланги обычно имеют стальные фитинги. обжатый на концах. Самая слабая часть шланга высокого давления - это соединение шланга с арматурой. Еще один недостаток шлангов - это более короткий срок службы резины, который требует периодической замены, обычно с интервалом в пять-семь лет.

Перед вводом системы в эксплуатацию трубы и трубы для гидравлических систем смазываются изнутри. Обычно стальные трубы окрашиваются снаружи. Если используются раструб и другие соединения, краска удаляется под гайкой, и это место, где может начаться коррозия. По этой причине в морских приложениях большая часть трубопроводов изготовлена ​​из нержавеющей стали.

Уплотнения, фитинги и соединения

Основная статья: Уплотнение (механическое)

Компоненты гидравлической системы [источники (например, насосы), элементы управления (например, клапаны) и приводы (например, цилиндры)] нуждаются в соединениях, которые будут содержать и направлять гидравлическую жидкость без утечки или потери давления, которое заставляет их работать. В некоторых случаях компоненты могут быть скреплены болтами со встроенными жидкостными трактами. Однако в большинстве случаев для направления потока от одного компонента к другому используются жесткие трубки или гибкие шланги. Каждый компонент имеет точки входа и выхода для задействованной жидкости (называемые портами), размер которых зависит от того, сколько жидкости, как ожидается, пройдет через него.

Существует ряд стандартных способов прикрепления шланга или трубки к компоненту. Некоторые из них предназначены для простоты использования и обслуживания, другие лучше подходят для более высокого давления в системе или контроля утечек. Наиболее распространенный метод, как правило, состоит в том, чтобы предусмотреть в каждом компоненте порт с внутренней резьбой, на каждом шланге или трубке - накидную гайку с внутренней резьбой и использовать отдельный переходник с соответствующей наружной резьбой для их соединения. Он функциональный, экономичный в производстве и простой в обслуживании.

Фитинги служат нескольким целям;

  1. Для соединения компонентов с портами разного размера.
  2. Соединить разные стандарты; Бобышка уплотнительного кольца к JIC, или же трубная резьба к лицевая печать, Например.
  3. Чтобы обеспечить правильную ориентацию компонентов, при необходимости выбирается прямой или поворотный фитинг на 90 °, 45 °. Они предназначены для правильной ориентации и последующего затягивания.
  4. Чтобы включить оборудование переборки для пропускания жидкости через препятствующую стену.
  5. А быстрое отключение фитинг может быть добавлен к машине без модификации шлангов или клапанов

Типичный механизм или тяжелое оборудование может иметь тысячи герметичных точек подключения и нескольких различных типов:

  • Фитинги труб, фитинг ввинчивается до упора, трудно правильно сориентировать угловой фитинг без чрезмерной или недостаточной затяжки.
  • Втулка уплотнительного кольца, фитинг ввинчивается в втулку и ориентируется по необходимости, дополнительная гайка затягивает фитинг, шайбу и уплотнительное кольцо на месте.
  • Фитинги факельные, представляют собой компрессионные уплотнения металл-металл, деформированные конической гайкой и запрессованные в стык с развальцовкой.
  • Лицевая печать, металлические фланцы с пазом и уплотнительным кольцом скрепляются между собой.
  • Уплотнения балок - это дорогостоящие уплотнения «металл-металл», используемые в основном в самолетах.
  • Обжатый уплотнения, трубки соединяются с фитингами, которые постоянно обжимаются. В основном используется в самолетах.

Эластомерные уплотнения (втулка под уплотнительное кольцо и торцевое уплотнение) являются наиболее распространенными типами уплотнений в тяжелом оборудовании и способны надежно герметизировать 6000+ psi (40+ МПа ) давления жидкости.

Смотрите также

Ссылки и примечания

  1. ^ а б Макнил, Ян (1990). Энциклопедия истории техники. Лондон: Рутледж. стр.961. ISBN  978-0-415-14792-7.
  2. ^ Hounshell, Дэвид А. (1984), От американской системы к массовому производству, 1800–1932 годы: развитие производственных технологий в США, Балтимор, Мэриленд: издательство Университета Джона Хопкинса, ISBN  978-0-8018-2975-8, LCCN  83016269, OCLC  1104810110
  3. ^ Хантер, Луи С .; Брайант, Линвуд (1991). История промышленной власти в Соединенных Штатах, 1730-1930, Vol. 3: Передача власти. Кембридж, Массачусетс, Лондон: MIT Press. ISBN  978-0-262-08198-6.
  4. ^ Хантерф, Луи С .; Брайант, Линвуд (1991). История промышленной власти в Соединенных Штатах, 1730-1930, Vol. 3: Передача власти. Кембридж, Массачусетс, Лондон: MIT Press. ISBN  978-0-262-08198-6.
  5. ^ Брус, Х. (2007). Теоретическая микрофлюидика.
  6. ^ Кирби, Б.Дж. (2010). Микро- и наномасштабная механика жидкости: транспортировка в микрожидкостных устройствах: Глава 3: Анализ гидравлических контуров. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-11903-0.
  7. ^ Фромент и Бишофф (1990). Химический реакторный анализ и проектирование.
  • Анализ гидроэнергетической системы, А. Акерс, М. Гассман и Р. Смит, Тейлор и Фрэнсис, Нью-Йорк, 2006 г., ISBN  0-8247-9956-9

внешняя ссылка