如何确保液压系统的可靠性?

行业动态     |     2020-08-21
摘要:液压动力是工业机械操作中非常有用的一部分,但是对于大多数工厂技术人员和工程师而言,这都是一个谜,几乎没有正规的培训,并且大多数人被赋予维护和升级设备的责任。本文兴迪源机械为您解答如何确保液压系统的可靠性。

  液压动力是工业机械操作中非常有用的一部分,但是对于大多数工厂技术人员和工程师而言,这都是一个谜,几乎没有正规的培训,并且大多数人被赋予维护和升级设备的责任,而没有适当的工具来处理这项工作,为了确保他们拥有正确的液压系统,他们必须依靠提供该装置的供应商,本文不会使您成为系统设计专家,但会增进您对使系统更可靠的理解。本文兴迪源机械为您解答如何确保液压系统的可靠性。
 

 
  一、总则:
 
  在工业环境中,液压动力用于许多功能,例如执行器移动,夹紧,压紧,移动重物,转移产品等等。该系统通常由一个液体容器或储液罐,一个电动机和泵组,过滤器以及用于控制不同功能的阀门组成。也有配件,管道,软管和其他电子监控设备。因此,您如何确定您拥有的系统或供应商建议的系统是否正确?
 
  首先,您需要确定系统必须具备的功能。如果知道流速和压力要求,则可以确定系统所需的马达和泵尺寸。确定流量(Q)和系统压力(p)。例如,如果您在2000磅/平方英寸(psi)的压力下需要每分钟10加仑(gpm),则可以确定所需的泵类型和功率。
 
  二、电机泵组:
 
  泵的类型将由流量和压力决定,固定排量泵将在设定的系统压力下提供恒定的流量,尽管这通常比可变排量泵便宜,但它会在系统中产生热量,需要将其清除。当不需要时,它也将需要转储电源,这会导致功率浪费,可变排量泵根据需要提供流量和压力,当不需要时,泵将冲程减小,从而节省能源并且不会在系统中增加热量,设置好泵类型后,移至所需功率。
 
  您可以使用以下公式确定功率:
 
  HP = Q(gpm)* p(psi)/ 1714 * Eff
 
  其中:
 
  HP =马力
 
  Q =加仑每分钟的流量(gpm)
 
  p =磅/英寸平方压力(psi)
 
  Eff =泵效率(一般经验法则是,大多数可变排量泵为92%,固定排量泵为85%)
 
  将上面的示例与可变排量泵一起使用,您会发现系统需要12.68 hp的功率。这意味着您的系统上应装有15马力的电动机。如果所需的电动机功率略高于标称尺寸,即需要16 hp,标称尺寸为15 hp,则某些设计人员将使用较低hp的电动机并用完电动机的维修系数。尽管可以在某些情况下完成此操作,但这会减少电动机的寿命以及系统组件(例如联轴器插件)的寿命。尽管成本可能会稍高一些,但通常最好加大电动机的尺寸,以增加系统的使用寿命和可靠性。
 
  三、储液罐:
 
  接下来,确定您的水箱尺寸,通常,储液罐的设计流量至少应为泵流量的2至4倍。它们还必须能够容纳系统中的液体总量,通常至少使用三倍的泵流量,在示例中,这意味着3 x 10或30加仑。大多数标准储层以10加仑为增量。这将需要一个30加仑的水库。油箱的样式可以由您的空间限制或泵制造商的要求决定。典型的平顶或JIC样式会将所有组件安装在容器的顶部。L形在水箱旁边有一个甲板,可以吸收大量的水。
 
  储罐的内部也应检查,储罐应至少配备一个内部挡板,这样可以防止脏的回油立即被吸入泵的吸入管路,它还将允许在远离泵吸入口的区域内沉降污染物,并避免油脱气的时间。在某些水箱中,例如在小型立式水箱中,挡板是不实用的,在这些情况下,请确保回油管和吸油管相距尽可能远,您也可以考虑使用扩散器,应安装所有吸油管和回油管,以使油液回流到油箱内油位以下,回流管也应倾斜切割。管道的安装角度应朝向罐外壁。
 
  连接器和导体
 
  连接器和导体(软管和管道)是检查设计的另一个区域,导体的尺寸应尽量减小压降,对于吸力,压力和回流管路的速度有一般的经验法则,对于吸入管线,管道的尺寸应设置为每秒2-4英尺(fps)的速度。对于大多数压力线,速度应在15-20 fps的范围内,返回线的速度应为10 fps,要确定导体的尺寸是否合适,请使用以下公式:
 
  V=0.3208 *Q/A
 
  其中:
 
  V =英尺/秒的速度(fps)
 
  Q =加仑每分钟的流量(gpm)
 
  A =导体面积(平方英寸)
 
  查找导体区域:
 
  A = 0.7854 * D²
 
  其中D是以英寸为单位的内径。
 
  现在,如果我要确定压力线的尺寸是否正确,可以对公式进行操作并得出以下结论:
 
  D =√{(0.4085 * Q)/ V}
 
  对于我们的最大速度为20 fps的10加仑/分的系统,管道内径为0.452英寸,或者您要寻找直径为1/2英寸的管道。
 
  另一个应注意的流体导体是软管,软管用于允许组件移动,它们通常应安装在刚性连接会引起不适当应变并可能由于疲劳而导致泄漏或失效的地方,在工业动力设备上,应该在泵的吸入管路,泵的排放口和泵壳的排水口上找到它们。您可以使用软管的晾干绳确定软管是否正确,尺寸是否正确以及是否正确铺设,该软管应根据SAE J517进行标记,该标记将告诉您100R号,适用的软管类型和软管破折号。
 
  不幸的是,取决于从卷轴上切下软管的位置以及软管的长度,SAE标记可能不在您的软管上,您应该可以从供应商处获得此信息,另外,晾衣绳可用于确定软管是否正确安装。如果晾衣绳扭曲,则软管扭曲,可能会过早失效,如果晾衣绳打结,则您的软管将打结,并且使用寿命会缩短。
 
  如果不使用两个扳手安装软管组件,则很有可能会扭曲软管组件,最小5度的扭曲会导致70%的使用寿命损失,但是7度扭曲会导致软管高达90%的使用寿命损失,在启动之前,对晾衣绳进行目视检查,以确定软管是否扭曲。
 
  安装的连接器或配件应无泄漏且可靠,您应该在系统中看到的常见类型如下所示:
  O型圈端面密封SAE直型JIC
 
  将它们与管道侧的“咬合”型连接器结合使用将导致系统无泄漏。液压装置上应避免使用管道螺纹。加班,这些配件将变得松动和泄漏。
 
  四、配饰:
 
  要使您的系统安全可靠,还需要其他组件。首先,您的系统应该有一个泄压阀。这将减少系统过度增压的风险,并使您的系统和人员更安全。安全阀应位于泵的上游,并有一条干净的专用管线返回油箱。管线的尺寸应能使泵全流量流动,而不会产生背压。
 
  您的系统应该有一个压力表来确定系统达到的压力。量规应足够大以便于阅读。通常情况下,建议该量规充满液体。与干式压力表相比,这种类型的压力表更可靠,并且更不容易受到由于正常系统操作或外部环境影响而发生的振动或压力波动的影响,它还应配备隔离阀。
 
  该装置应装有温度表或开关。如果可行,最好使用压力开关。可以将开关设置为最高温度。这将防止您的设备过热,并防止液体降解或损坏系统中的其他组件。除温度开关外,还应包括一个液位开关。液位开关应用于指示储液器已满,液位低警告或液位低停机。此开关将防止您过度注满水箱。它还可以防止泵在空化情况下运行。
 
  五、过滤:
 
  污染物可以通过许多不同的方式进入流体系统,例如在日常维护过程中,通过汽缸杆密封,添加的流体甚至是部件的磨损。为了提高系统可靠性,应通过过滤解决这种污染。在工业系统中,应考虑三个主要的过滤领域:顶空(储气空间),管道内(压力和回油过滤)和离线(肾脏回路)。顶空过滤器将是位于储罐上的过滤器,以确保顶空是干净的,并且在顶空和大气之间交换的空气是干净干燥的。如果可能,最好的解决方案是使用干燥剂呼吸器。该通气孔可将水分排除在储液罐顶部空间,并减少污染。
 
  压力过滤器的使用是可选的,但始终是最佳做法。将在泵之后但在系统中的其他组件之前安装压力过滤器。过滤器用于在流体通过系统组件之前清除流体中的污染物。如果您有公差要求严格的组件,例如比例阀或伺服阀,则应使用压力过滤器。过滤器的尺寸应尽量减小系统中的压降。
 
  应始终使用回油过滤器。回流过滤器将捕获系统运行期间发生的污染。如果可能的话,内装式过滤器是最好的类型。这将允许最大的表面积和容尘能力,同时将油箱管路上的背压降至最低。所有过滤器均应具有旁路和某种指示器,以显示过滤器何时达到其使用寿命。如果过滤器元件变脏并且系统处于旁路状态,则最佳的可用过滤毫无价值。
 
  过滤系统的最终方法是离线系统,通常称为肾循环。该方法利用专用的低压泵和过滤器/冷却器的组合来保持更精确的冷却以及连续过滤。该系统将设计为每10至15分钟翻转一次储液罐中的物料,以确保达到所需的ISO颗粒范围。
 
  您还应该考虑公司推荐的过滤器。它会提供适当的清洁度和污染保持能力吗?不要忽视过滤器的beta比率。Beta比率是一种确定过滤效率的方法。它是进入过滤器的一定尺寸颗粒数量与离开过滤器的机油中相同尺寸颗粒数量相比的度量。
 
  六、摘要:
 
  在评估液压动力单元时,还有许多其他需要考虑的因素,储水箱是否设计成带走适量的热量?我需要添加热交换器吗?我应该运行变频驱动器吗?我可以使用累加器来避免系统延迟吗?我使用的不是矿物油吗?
 
  实现系统可靠性的最佳方法是让合格的设计师来创建您的系统,确保您有训练有素的技术人员维护您的系统,遵守严格,严格的维护计划,而且,就像您的汽车一样,当需要解决或纠正某些问题时,请及时进行维护,遵循最佳实践并改进您的教育是确保系统干净,安静和可靠的最佳方法,没有人比您更关心您的系统。
 
  【兴迪源机械液压技术优势】
 
  兴迪源机械严格按照ISO国际标准质量管理体系和5S管理标准进行质量监控和内部管理。建立有 “河南省流体压力成形智能装备工程技术研究中心”,核心团队由数十名博士、硕士和各高等院校金属成形专家教授组成,专注于液压成形核心技术和产品工艺研发。
 
  兴迪源机械与中国科学院金属研究所、南京航空航天大学等院校开展长期的产、学、研合作,并共同设立了“液压成形技术产业化示范基地”,时刻跟踪国内外领先技术,不断提升“兴迪源”液压设备品牌价值。
 

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