Ass virzulsvirziena sūknis: struktūras un veiktspējas pārskats

Lielākajai daļai hidraulikas inženieru karjeras ir brīdis, kad ass virzulisūtņi vairs nav biedējoši un sāk pilnībā saprotami. Ģeometrija patiesībā ir eleganta, tiklīdz to redz darbībā — vairāki virzuli pēc kārtas spiež šķidrumu, slīps disks regulē to spiediena stiprumu, un visa montāža griežas simtiem reižu minūtē iekšējā korpusā, ko var turēt abās rokās.

Šī elegancē ir arī iemesls, kāpēc ass virzulisūtņi dominē prasīgās hidrauliskās lietojumprogrammas, kamēr vienkāršāki zobrata un lāpstiņu sūkņi veic vieglākos uzdevumus. Spiediena klases virs 400 bar, tilpuma lietderības koeficienti, kas ekspluatācijas režīmā paliek virs 95 %, patiesa mainīgā dozēšanas regulēšana — nekas no tā neatkarīgi no zobratiem vai slīdošajām lāpstiņām. Tas rodas no precīzi kontrolēta virzula gaitas.

Mehāniskais attēls

Cilindra korpusa korpuss rotē ap piedziņas vārpstu. Tajā iekšpusē parasti septiņi, deviņi vai vienpadsmit pistoni atrodas caurumos, kas urbti paralēli vārpsta asij. Katram pistonim ārējā galā ir slidinātāja uzgalds — maza, plakana kurpe, kas berzējas pret slīpās plātnes virsmu. Slīpā plātne ir fiksēta leņķī pret cilindra korpusa rotācijas asi. Kad korpusa korpuss pagriežas, šis leņķis piespiež katru pistonu secīgi ietilpt un izvirzīties no tā cauruma — izvirzoties vienā rotācijas pusē un ievilkties otrā pusē.

Cilindra korpusa aizmugurējā virsmā atrodas vārstplāksne — precīzi apstrādāts disks ar diviem nieres formas atverēm. Viena atvere savienota ar ieplūdes atveri, otra — ar izplūdes atveri. Kad katrs pistona caurums pagriežas pāri ieplūdes nieres formai tā izvirzīšanās gaitā, tas ierauj šķidrumu. Kad tas pagriežas pāri izplūdes nieres formai tā ievilkties gaitā, tas izspiež šķidrumu spiedienā. Laikmērķis ir pilnīgi mehānisks — vārstplāksnes ģeometrija veic visu darbu.

Mainīgā izsmelšana: funkcija, kas maina aprēķinu

Pastāvīgās izsmelšanas sūkņi nodrošina plūsmu, kuru nosaka vārpstas rotācijas ātrums un ģeometrija. Tas ir noderīgi, bet neelastīgi. Mainīgās izsmelšanas ass pistonsūkņa svārsta plāksne var tikt novirzīta ar ārēju vadību — hidraulisku, mehānisku vai elektrohidraulisku. Jo vairāk tiek novirzīta plāksne, jo lielāks kļūst pistona gājiens; izsmelšana palielinās līdz ar to. Ja plāksni novirza uz vertikālas pozīcijas, gājiens saīsinās; pie nulles leņķa pistoni gandrīz nepārvietojas un plūsma praktiski apstājas, neapstādinot vārpstu.

Šis ir slodzes jutīgo sistēmu un elektrohidraulisko sūkņu shēmu sirds. Sūknis nepārtraukti pielāgo savu izvadi, lai tā atbilstu tam, ko īstenībā nepieciešams ķēdē, nevis darbojas pilnā pārvietojumā un izlaiž lieko plūsmu caur drošības vārstu. Patiesajos rūpnieciskajos ekspluatācijas ciklos — piemēram, injekciju formēšanā, presēšanā, vai jebkurā citā procesā ar gaidīšanas fāzēm — enerģijas patēriņa starpība starp mainīgā tilpuma ass sūkni un fiksētā tilpuma alternatīvu ir tik ievērojama, ka to skaidri redzams mēneša elektroenerģijas rēķinos.

Kāpēc ir svarīgs nepāra pistoņu skaits

Septiņi, deviņi, vienpadsmit — nekad ne astoņi vai desmit. Nepāra skaitlis nodrošina, ka divi dzinēja cilindri vienlaicīgi nešķērso vārstplāksnes augstā un zemā spiediena robežas. Pāra skaitļa gadījumā pretēji novietotie cilindri vienlaicīgi sasniedz pārejas punktu, radot spiediena svārstības, kuru amplitūda ir aptuveni divreiz lielāka nekā nepāra skaitļa konstrukcijām. Zemākas svārstības nozīmē klusāku darbību, mazāku vibrāciju pārnešanu uz mašīnas konstrukciju un garāku izturību izplūdes cauruļvados. Tas ir neliels konstruktīvs risinājums, kura sekas pastiprinās tūkstošiem ekspluatācijas stundu garumā.

Standarta konfigurācijas

Vairums ražotāju — piemēram, Rexroth ar tās A10V un A4V sērijām — piedāvā standarta flanča variantu sūkņus, kas izgatavoti atbilstoši SAE A, B vai C montāžas paraugiem. Standarta vārpsta variantu sūkņi piegādāti ar zobrata vai paralēli iekaltiem vārpstas izvadiem atkarībā no piedziņas izvietojuma. Šie standartizētie savienojumi nozīmē, ka dažādu piegādātāju aizvietošanas sūkņi var pielāgot esošajām instalācijām bez speciālu adapteru izmantošanas, kas ir ļoti svarīgi, ja sūknis atteicas ražošanas laikā un aizvietojuma sūknim jāiegādājas un jāuzstāda ātri.

Blīves un precizitāte, ko tās aizsargā

Asspistola sūkņa snieguma rādītāji, ar kuriem tas tiek piegādāts, pilnībā atkarīgi no mikronu līmeņa spraugu uzturēšanas. Slīpuma plāksnītes un slīpuma plāksnes, pistona un cilindra, vārsta plāksnes virsmas — šīs nav regulējamas spraugas. Tās tiek izgatavotas un uzturētas, novēršot piesārņojumu un saglabājot blīvējumus neskartus.

Nolietojies vārpsta blīvējums vienlaikus veic divas lietas: tas ļauj hidrauliskajam šķidrumam noplūst ārpus sistēmas un ļauj gaisam iekļūt korpusā uz sūkšanas puses. Gaisa burbulis šķīst šķidrumā zem spiediena, pēc tam eksplozīvi sabrūk pie vārsta plāksnes, kad spiediens samazinās — kavitācijas erozija, kas var izveidot rievas cietinātā vārsta plāksnes virsmā jau pēc dažām darbības stundām. Vārpsta blīvējums patiešām ir lētākais drošības pasākums visā sūknī.

HOVOO / HOUFU piedāvā asspistona sūkņu blīvējumu komplektus galvenajām Rexroth, Parker un Kawasaki sūkņu sērijām. HOUFU zīmola komplekti ir izmēru verificēti un pieejami gan NBR, gan FKM materiālos. Apskatiet pareizo komplektu savam sūknim vietnē hovooseal.com.

Datu avots: www.hovooseal.com