Mikä on digitaalinen siirtopumppu ja miksi se on tehokkaampi?

Nimitys digitaalinen siirtopumppu herättää yleensä kaksi yhtä voimakasta reaktiota: kiinnostusta, koska se kuulostaa edistyneeltä, ja epäluottamusta, koska monet niin kutsutut digitaaliset ratkaisut eivät ole perustavanlaatuisesti erilaisia kuin aikaisemmat. Tässä tapauksessa kiinnostus on perusteltua. Digitaalinen siirtopumppu eroaa mekaanisesti kaikista perinteisistä pumppusuunnitteluratkaisuista, ja tehokkuusero ei ole vähäinen.

Perinteisen pumppun sisäänrakennettu ongelma

Jokainen perinteinen positiivisen siirtotilavuuden pumppu — hammaspyörä-, siipipyörä- ja akselipistopumppu — kuljettaa kaikki aktiiviset pumpun toimintaelementtinsä läpi täyden painekierron jokaisella akselin kierroksella. Kun järjestelmä ei tarvitse täyttä tehoa, pumppu tekee silti työtä nesteen paineistamiseksi; ylitse menevä osa palaa takaisin säiliöön turvalventtiilin kautta tai ohityksen kautta. 50 %:n kuormituksessa kiinteän siirtotilavuuden pumppu kuluttaa noin 80–90 % täyskuormaisesta syöttötehosta, vaikka se tuottaa vain puolet hyödyllisestä työstä. Tämä ero on kokonaan hukkaa.

Muuttuvan siirtotilavuuden ratkaisut pienentävät tätä eroa vähentämällä iskunpituutta. Swashplate-mekanismilla on kuitenkin vähimmäisvakaa siirtotilavuusraja — yleensä 5–10 % maksimista — jota pienemmillä arvoilla ohjausvakaus heikkenee. Lisäksi swashplate-servojärjestelmä itsessään kuluttaa jatkuvasti energiaa sen sijan säilyttämiseksi.

Miten digitaalinen siirtotilavuus ratkaisee ongelman

Digitaalinen siirtopumppu varustaa jokaisen männän nopeasti toimivalla sähköisesti ohjattavalla venttiilillä. Millä tahansa annetulla iskulla männän voidaan käskäistä painentamaan nestettä ja syöttämään se ulostuloon — tai käskäistä tyhjäkäynnille, jolloin neste imetään sisään ja palautetaan takaisin sisääntuloon ilman painetyötä. Päätös tehdään uudelleen jokaiselle männälle jokaista iskua kohden vastauksena alle viiden millisekunnin aikana.

50 %:n siirtoarvolla noin puolet mäntästä on kytketty käyttöön jokaisella kierroksella. Kytkemättömät männät kuluttavat lähes mitään tehoa — ne ovat todella kuormittamattomia, eivätkä vain ohitettuja. Siksi hyötysuhde 50 %:n kuormituksella on lähes yhtä suuri kuin täydellä kuormituksella, eikä se laske jyrkästi kuten perinteisissä ratkaisuissa.

Miksi tämä on tärkeää käytännön sovelluksissa

Todelliset hydraulijärjestelmät harvoin toimivat täydellä kuormalla enempää kuin murto-osan niiden käyttöajasta. Rakennuskone toimii syklin läpi, joka koostuu täyskuormaisesta kaivamisesta, osittaiskuormaisesta liikkumisesta ja melkein tyhjäkäyntitilanteeseen perustuvasta sijoittelusta. Teollinen puristin kuluttaa aikaa korkeassa paineessa vain itse muovausliikkeen aikana. Digitaalinen siirtopumppu, jonka koko on mitattu huippukuorman mukaan, toimii tehokkaasti koko syklin ajan — ei ainoastaan suunnittelupisteessä.

HOVOO / HOUFU valmistaa tiivistesarjoja Danfossin digitaalisille siirtopumppualustoille. Työntöpään tiivisteen eheys on perustavanlaatuinen tekijä paine-erottelulle, johon digitaalinen venttiilijärjestelmä perustuu. Katso tekniset tiedot osoitteessa hovooseal.com.

Lähteä: www.hovooseal.com