- RU
- ENG
Универсальный токарно-винторезный станок модели CS6266Bх1500 (Ø660 х 1500 мм)Страна: КитайПроизводитель:
Насос принято считать «сердцем» любого гидропривода, потому что при отключенном насосе или в случае его отказа гидрооборудование вообще не работает.
Выбор насоса для того или иного вида оборудования зависит от его параметров и конструктивных особенностей. Основными параметрами являются: рабочий объем V, номинальное давление РНОМ и номинальная частота вращения ПНОМ; производные параметры — производительность (подача) QHOM, потребляемая мощность NHOM, а также полный КПД.
Что же касается конструктивных особенностей, то в гидроприводах станков и мобильных машин применяют роторно-вращательные и роторно-поступательные насосы, которые подразделяют на шестеренные, пластинчатые (шиберные) и поршневые. О поршневых насосах мы говорили в предыдущем номере журнала.
Для мобильной техники
Специалисты рекомендуют применять шестеренные насосы в мобильных машинах небольшой мощности и вообще в гидросистемах со сравнительно низким и среднем давлением. Такие насосы достаточно надежны в эксплуатации, менее требовательны к чистоте рабочей жидкости и дешевле, чем гидронасосы других типов. Кроме того, они компактны и просты по конструкции, благодаря отсутствию всасывающего и нагнетательного клапанов. Обычно корпуса шестеренных насосов делаются из чугуна, стали или алюминия, боковые крышки — также из чугуна или стали, иногда из бронзы. А для изготовления самих шестерен почти всегда применяют легированные стали.
Рабочими органами насоса являются шестерни, чаще всего — эвольвентного зацепления, с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Наиболее распространенными являются насосы с внешним зацеплением двух шестерен и одинаковым числом зубьев эвольвентного профиля. Данное устройство состоит из пары сцепляющихся между собой шестерен, помещенных в корпус (статор), с каналами для подвода и отвода жидкости.
Существует несколько типов шестеренчатых насосов, предназначенных для перекачивания различной жидкости и для разных условий эксплуатации. Например, устройства типа Г11-11А предназначены для смазочных систем станков и других стационарных машин в условиях умеренного и холодного климата минеральных масел — без механических примесей, с кинематической вязкостью от 17 до 400 кв. мм/с и при температуре от +10 до +55°С.
Насосы типа HMШ применяются для подачи рабочей жидкости в смазочные системы гидравлических систем управления, подпитки объемных гидроприводов сельскохозяйственных и промышленных тракторов, дорожных машин.
Насосы типа НШ используются: в сельскохозяйственной технике — на комбайнах, на тракторах, сеялках; в коммунальном оборудовании — на погрузчиках; на строительно-дорожных машинах — грейдерах, экскаваторах и др. Например, НШ-10 применяется в гидросистемах тракторов Т-25 и К-700; HШ-32— в тракторах МТЗ-80,82,100, СМД, Т-150, в автомобилях «Урал» и МАЗ; НШ-50 — в автомобилях МАЗ и КАМАЗ, в тракторах Т-150, Т-4А, Т-150, ДТ-175; HШ-100 — в тракторах Т-130, 170, К-700 и т. д. Устройства этого типа предназначены для нагнетания минерального масла с кинематической вязкостью от 0,15 кв. мм/с до 0,75 кв. мм/с и температурой до +80°С. Диапазон рабочих объемов насосов составляет от 4 до 250 куб. см и зависит от того, в какой отрасли промышленности техника применяется. Приведем также технические характеристики некоторых из моделей шестеренных насосов типа НШ и НМШ (табл. 1).
В обозначении насоса не указывается, если принято правое направление вращения, но если левое, то модель обозначается буквой «Л». Применяются и другие обозначения:
В последней группе знаков обозначений насосов (впрочем, как и всех гидравлических устройств) буквами может указываться их климатическое исполнение:
Следующее за буквенным цифровое обозначение относится к категории размещения оборудования:
На практике иногда применяют многоступенчатые насосы, составленные из нескольких последовательно соединенных агрегатов. Такая комбинация создает давление, равное сумме давлений всех ступеней. А для увеличения подачи или получения нескольких независимых потоков жидкости применяют насосы с одной ведущей шестерней и тремя и более ведомыми шестернями, размещенными в одном корпусе. Что же касается объемного КПД шестеренных насосов, то он зависит в основном от вырабатываемого ими давления и вязкости рабочей жидкости. При номинальном давлении 16 МПа и вязкости рабочей жидкости 60...70 кв. мм/с объемный КПД составляет не менее 0,92...0,98, а полный КПД — не менее 0,82...0,90.
К недостаткам шестеренных насосов специалисты относят:
Производители и поставщики
На рынке шестеренных насосов России и СНГ одно из лидирующих мест занимает ОАО «Гидросила». В частности, для работы в гидросистемах с давлением 16МПа конструкторами предприятия были созданы насосы варианта конструкции «А». Они отличаются качающим узлом, который образован вал-шестернями, двумя обоймами и компенсаторами. Такая конструкция дает возможность ограничить зону высокого давления. Поверхности скольжения цапф шестерен в обоймах обрабатываются одновременно, что гарантирует высокую точность изготовления. Значительно увеличена жесткость конструкции за счет выведения приводного вала насоса через дно корпуса. По мере изнашивания рабочих поверхностей, благодаря автоматической компенсации радиальных и торцевых зазоров, стабилизируется подача насосов и значительно увеличивается их ресурс по сравнению с традиционными конструкциями. Металлофторопластовые вкладыши повышают срок службы подшипников и снижают трение, повышая гидромеханический КПД. Сама же конструкция устройств запатентована в ряде промышленно развитых стран. Насосами «Гидросилы» комплектуется техника Минского, Санкт-Петербургского, Чебоксаркого, Волгоградского, Липецкого и других тракторных заводов.
Одним из основных поставщиков шестеренных насосов и вообще гидравлического оборудования, производимого как в нашей стране, так и за рубежом, является ижевское ОАО «Полярная звезда». Его постоянные партнеры: ОАО «Авто ВАЗ», ГУП «Уралвагонзавод», ОАО «КАМАЗ», ОАО «Уралмаш», ОАО «УРалАЗ», Иркутский и Красноярский алюминиевые заводы, ОАО «Пермские заводы», Нижнетагильский металлургический комбинат, Челябинский тракторный завод и др. За многие годы работы компания до мелочей отработала механизмы сбыта и снабжения, бесперебойной доставки оборудования, оформления таможенных документов, выполнения гарантийных обязательств и т. п.
Насос для станка
Пластинчатые насосы, как и шестеренные, также отличаются надежностью, длительным сроком эксплуатации, легкостью монтажа и ремонта, экономичностью. Но сфера их применения иная — в основном они работают в системах гидропривода металлорежущих станков. Хотя возможности этих устройств гораздо шире: их можно встретить в различных отраслях экономики, особенно в пищевой, химической и нефтехимической промышленности, где они перекачивают вязкие и пластичные массы. Однако довольно часто пластинчатый насос применяют и для нагнетания не слишком вязких минеральных масел.
Пластинчатые насосы обладают реверсивностью, то есть при изменении направления вращения ротора, они изменяют направление потока в трубопроводах на обратное. Различают 3 вида таких устройств: одинарные, сдвоенные и комбинированные. Одинарные пластинчатые насосы имеют прочную конструкцию и один напорный порт. Сдвоенные насосы имеют два разделяющих поток напорных порта, но приводятся в действие от одного вала. Комбинированные же варианты — это те же сдвоенные насосы, размещенные в одном общем корпусе, при этом каждый из них имеет независимую регулировку напорного давления.
Пластинчатые насосы могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемым. К первым относят насосы типа НПлР, Г12-5М, а ко вторым — типа НПл, Г12-2М, БГ12-4. И те, и другие применяются в гидросистемах металлорежущих станков и других машин. Рассмотрим технические характеристики некоторых из моделей пластинчатых нерегулируемых насосов НПл 8/6,3, предназначенных для таких гидросистем (см. табл. 2).
Установки и станции
Отечественными производителями для нужд машиностроения выпускаются пластинчатые насосы и других параметров: НПЛ 12,5/6,3; НПЛ 16/6,3; НПЛ 25/6,3; НПЛ 32/6 и др. Для станков и автоматических линий, а также для охлаждения и фильтрации масла предназначены насосные установки типа С. А гидростанции СВ-М1, СВ-М5 применяются для металлорежущих и деревообрабатывающих станков, кузнечно-прессового, литейного и другого оборудования различного технологического назначения. Приведем основные характеристики некоторых из насосных установок и гидростанций (табл. 3).
Главная причина отказов
Правильный выбор мотора — далеко не главное условие устойчивой работы гидросистемы. Ведь на практике примерно 70% отказов возникает из-за неудовлетворительного состояния масла, которое должно выполнять несколько функций. К ним относят:
Кроме выполнения этих функций, гидравлическая жидкость должна быть устойчивой к воздействию тепла и окислению, а также разложению с образованием отложений и шламов. Жидкость должна быстро отделять воду и легко фильтроваться для удаления твердых примесей, а также иметь гидролитическую стабильность.
Самыми распространенными отечественными сортами рабочей жидкости для гидроприводов являются гидравлические масла МГ-15В и МГЕ-46В. Первое (ВМГЗ по ТУ 38-101479-00) предназначено для всесезонной эксплуатации мобильных машин и промышленного оборудования с гидроприводом в районах с холодным климатом (ХЛ). Применение этой рабочей жидкости предпочтительно с - поршневыми насосами и гидромоторами. А с шестеренными и пластинчатыми насосами МГ-15В рекомендуется использовать только в зимний период. Это масло нетоксично и совместимо с резинотехническими изделиями, входящими в состав гидравлического оборудования. Оно обеспечивает запуск гидропривода без предварительного разогрева масла, а также круглогодичную эксплуатацию в северных и северо-восточных районах страны, причем без сезонной смены и в интервале температур от -53 до +53°С. Продолжительность эксплуатации данного гидравлического масла без замены составляет 3500-4000 ч.
Гидравлическое масло МГЕ-46В (МГ- 30 по ТУ 38-10150-79) предназначено для применения в гидроприводах мобильных машин и промышленных установок в качестве летнего сорта в районах умеренного климата и всесезонного сорта в южных районах страны в интервале изменения температур от -20 до +75°С (в зависимости от типа применяемых насосов). Это масло отличается хорошей смазывающей способностью, стойкостью к образованиям и отложениям смолистых осадков, а также к вспениванию; хорошо защищает металлические поверхности от коррозии. Гидравлическое масло МГЕ-46В также эксплуатируется всесезонно на большой территории России без замены в течение 3500-4000 ч. Приведем рекомендуемые температурные пределы применения масла для различных насосов (табл. 4).
Тема для рассмотрения
Основными стандартами для оценки потребительских и эксплуатационных качеств масла являются в настоящее время стандарты ISO. Но многие производители гидравлических масел считают, что они не соответствуют современному уровню гидравлического оборудования, предъявляющему более жесткие требования к качеству рабочей жидкости. Поэтому применяются стандарты:
Кроме того, потребителям гидрооборудования в России приходится иметь дело с техническими условиями на гидравлические жидкости Komatsu KES 07.841.1, US Steel 126/127/136 и др. Поток зарубежного оборудования с гидравлическими приводами в страну возрастает. Правильная и безаварийная эксплуатация зарубежной техники становится невозможной без знания тех требований, которые эта техника предъявляет к гидравлической жидкости. Поэтому разговор об этих требованиях и стандартах — тема самостоятельного и серьезного рассмотрения.
Валерий Казиев
Журнал «Оборудование: рынок, предложение, цены», № 12, декабрь 2006 г.
