Hydraulische motor: apparaat, doel, werkingsprincipe

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Hydraulische mechanismen worden al sinds de oudheid door de mensheid gebruikt bij het oplossen van verschillende economische en technische problemen. Het gebruik van de energie van vloeistofstromen en druk is tegenwoordig relevant. De standaardinrichting van de hydraulische motor is berekend voor de vertaling van de omgezette energie in een kracht die inwerkt op de werkende schakel. Het schema van de organisatie van dit proces en de technische en structurele nuances van de uitvoering van de eenheid verschillen veel van de gebruikelijke elektromotoren, wat wordt weerspiegeld in zowel de voor- als nadelen van hydraulische systemen.

Mechanisme apparaat

Het ontwerp van de hydraulische motor is gebaseerd op de behuizing, functionele eenheden en kanalen voor bewegende vloeistofstromen. De behuizing is meestal gemonteerd op steunpoten of vastgezet door middel van vergrendelingen met draaimogelijkheden. Het belangrijkste werkende element is het cilinderblok, waar:een groep zuigers wordt geplaatst, die heen en weer gaande bewegingen maken. Om de stabiliteit van deze unit te waarborgen, is het hydraulische motorapparaat voorzien van een systeem van constante druk op de verdeelschijf. Deze functie wordt uitgevoerd door een veer met effectieve druk van het werkmedium. De werkas die de hydraulische motor met de vermogensregeling verbindt, is uitgevoerd in de vorm van een spiebaan of een spiebaan. Anti-cavitatie- en veiligheidsventielen kunnen als accessoires op de as worden aangesloten. Een apart kanaal met een klep zorgt voor vloeistofafvoer en in gesloten systemen zijn speciale circuits voorzien voor het spoelen en uitwisselen van werkmedia.

Het principe van de hydraulische motor

De belangrijkste taak van de eenheid is ervoor te zorgen dat de energie van de circulerende vloeistof wordt omgezet in mechanische energie, die op zijn beurt door de schacht naar de uitvoerende organen wordt overgebracht. In de eerste fase van de werking van de hydraulische motor komt vloeistof de groef van het distributiesysteem binnen, van waaruit het de kamers van het cilinderblok binnengaat. Naarmate de kamers zich vullen, neemt de druk op de zuigers toe, wat resulteert in de vorming van koppel. Afhankelijk van het specifieke apparaat van de hydraulische motor, kan het werkingsprincipe van het systeem in het stadium van het omzetten van de drukkracht in mechanische energie anders zijn. Het koppel in axiale mechanismen wordt bijvoorbeeld gegenereerd door de werking van sferische koppen en hydrostatische lagers op de druklagers, waardoor de werking van het cilinderblok begint. Bij de laatste fase eindigteen cyclus van injectie en verplaatsing van het vloeibare medium uit de cilindrische groep, waarna de zuigers beginnen te werken.

Leidingen aansluiten op hydraulische motor

Het hoofdapparaat van het mechanisme moet minimaal de mogelijkheid bieden om verbinding te maken met de toevoer- en afvoerleidingen. Verschillen in de manier waarop deze infrastructuur wordt geïmplementeerd, zijn grotendeels afhankelijk van klepafsteltechnieken. Het apparaat van de hydraulische motor van de graafmachine EO-3324 biedt bijvoorbeeld de mogelijkheid om stromen te verdelen met een shuntklep. Om de klepspoelen te regelen, wordt een servo-aangedreven controlesysteem met een pneumatische accumulatorvoeding gebruikt.

In conventionele circuits wordt een hydraulische afvoerleiding gebruikt, waarvan de druk wordt geregeld via een overstroomklep. Een distributiespoel (ook wel reinigings- en spoelspoel genoemd) met een overstroomklep wordt gebruikt in hydraulische aandrijvingen met gesloten stromen voor de uitwisseling van werkvloeistoffen binnen het circuit. Een speciale warmtewisselaar en een koeltank kunnen als aanvulling worden gebruikt om het temperatuurregime van het vloeibare medium tijdens de werking van de hydraulische motor te regelen. Het apparaat van het mechanisme met natuurlijke regulatie richt zich op de constante injectie van vloeistof bij lage druk. Het drukverschil in de werkleidingen van het hydraulische distributiesysteem zorgt ervoor dat de regelspoel naar een positie beweegt waar het lagedrukcircuit via de overstroomklep communiceert met de hydraulische tank.

Gear hydraulische motoren

Zomotoren hebben veel gemeen met tandwielpompeenheden, maar met een verschil in de vorm van vloeistofverwijdering uit het lagergebied. Wanneer het werkmedium de hydraulische motor binnenkomt, begint de interactie met de versnelling, waardoor een koppel ontstaat. Het eenvoudige ontwerp en de lage technische implementatiekosten maakten een dergelijk hydraulisch motorapparaat populair, hoewel het vanwege de lage prestaties (efficiëntie in de orde van 0,9) niet kan worden gebruikt in kritieke stroomvoorzieningstaken. Dit mechanisme wordt vaak gebruikt in stuurcircuits voor uitrustingsstukken, in aandrijfsystemen voor werktuigmachines en bij het vervullen van de functie van hulplichamen van verschillende machines, waarbij de nominale snelheid van de werkrotatie binnen 10.000 tpm ligt.

Gerotor hydraulische motoren

Een aangepaste versie van tandwielmechanismen, waarvan het verschil ligt in de mogelijkheid om een hoog koppel te verkrijgen met kleine afmetingen van de constructie. Het vloeibare medium wordt bediend via een speciale verdeler, waardoor de getande rotor in beweging komt. De laatste werkt op een inlooprol en begint een planetaire beweging te maken, die de specifieke kenmerken van de hydraulische gerotormotor, het apparaat, het werkingsprincipe en het doel van deze eenheid bepa alt. Het toepassingsgebied wordt bepaald door het hoge energieverbruik onder bedrijfsomstandigheden bij een druk van ongeveer 250 bar. Dit is de optimale configuratie voor machines met lage snelheid, die ook eisen stellen aan de energietechniek in termen van compactheid en ontwerpoptimalisatie inalgemeen.

Axiale zuigermotoren

Een van de varianten van de hydraulische machine met roterende zuiger, die meestal zorgt voor de axiale plaatsing van de cilinders. Afhankelijk van de configuratie kunnen ze rond, parallel of met een lichte helling ten opzichte van de rotatie-as van de zuigergroepeenheid worden geplaatst. Het apparaat van de hydraulische motor met axiale zuiger neemt de mogelijkheid van een omgekeerde slag aan, daarom is het in lay-outs met service-eenheden noodzakelijk om een afzonderlijke afvoerleiding aan te sluiten. De doelapparatuur die dergelijke motoren bedient, omvat hydraulische machineaandrijvingen, hydraulische persen, mobiele werkeenheden en verschillende apparatuur die werkt met een koppel tot 6000 Nm bij een hoge druk van 400-450 bar. Het volume van de serviceomgeving in dergelijke systemen kan zowel constant als instelbaar zijn.

Radiale zuigermotoren

Meest flexibele en uitgebalanceerde hydraulische motorontwerp in termen van hoge koppelregeling. Radiale zuigermechanismen zijn verkrijgbaar met enkelvoudige en meervoudige werking. De eerstgenoemde worden gebruikt in schroeflijnen voor het verplaatsen van vloeistoffen en losse suspensies, evenals in roterende eenheden van productietransportbanden. De radiale zuigerinrichting en het werkingsprincipe van een enkelwerkende hydraulische motor kunnen worden weerspiegeld in de volgende functionele cyclus: onder hoge druk beginnen de werkkamers op de aandrijfvuist in te werken, waardoor de rotatie van de as begint,inspanning doorgeven aan de uitvoerende schakel. Een verplicht constructief element is de verdeler voor het aftappen en toevoeren van vloeistof, gekoppeld aan de werkkamers. Meervoudige actiesystemen onderscheiden zich alleen door een meer complexe en ontwikkelde mechanica van de interactie van kamers met een schacht en kanalen voor het verdelen van vloeistof. In dit geval is er een duidelijk verdeelde afstemming binnen de functie van het distributiesysteem voor afzonderlijke cilinderblokken. Individuele regeling op de circuits kan zowel worden uitgedrukt in de eenvoudigste commando's om kleppen aan / uit te zetten, als in een puntverandering in de parameters van druk en volume van het verpompte medium.

Lineaire hydraulische motor

Een variant van een hydraulische motor met positieve verplaatsing die alleen inkomende bewegingen genereert. Dergelijke mechanismen worden vaak gebruikt in mobiele zelfrijdende machines - bijvoorbeeld in een maaidorser ondersteunt een hydraulische motor de functie van de uitvoerende eenheden dankzij de energie van een verbrandingsmotor. Vanuit de hoofduitgangsas van de krachtcentrale wordt energie naar de as van de hydraulische eenheid geleid, die op zijn beurt mechanische energie levert aan de organen voor het oogsten van graan. In het bijzonder is de lineaire hydraulische motor in staat om trek- en duwkrachten te ontwikkelen over een breed scala aan druk- en werkgebieden.

Conclusie

Hydraulische machines hebben veel positieve werkpunten, die zich op verschillende manieren manifesteren, afhankelijk van het specifieke ontwerp van de unit. Dus indienhet gerotorapparaat van de hydraulische motor is eenvoudig en vereist geen serieuze onderhoudskosten, dan zijn de axiale en radiale ontwerpen in nieuwe versies meer ontworpen om hoge koppels te bereiken en geschikte vermogensindicatoren te behouden, maar zijn duurder in onderhoud. Voor een aantal universele indicatoren zijn er algemene voordelen van hydraulische machines ten opzichte van batterij-, elektrische en dieselapparaten, maar ze hebben ook zwakke punten, die zich uiten in een relatief lage efficiëntie en afhankelijkheid van indirecte factoren van het werkproces. Dit betreft de gevoeligheid van hydrauliek voor temperatuurveranderingen, de viscositeit van het werkmedium, vervuiling, etc.