如何確保液壓系統的可靠性?

行業動態 ????|???? 2020-08-21
摘要:液壓動力是工業機械操作中非常有用的一部分,但是對于大多數工廠技術人員和工程師而言,這都是一個謎,幾乎沒有正規的培訓,并且大多數人被賦予維護和升級設備的責任。本文興迪源機械為您解答如何確保液壓系統的可靠性。

  液壓動力是工業機械操作中非常有用的一部分,但是對于大多數工廠技術人員和工程師而言,這都是一個謎,幾乎沒有正規的培訓,并且大多數人被賦予維護和升級設備的責任,而沒有適當的工具來處理這項工作,為了確保他們擁有正確的液壓系統,他們必須依靠提供該裝置的供應商,本文不會使您成為系統設計專家,但會增進您對使系統更可靠的理解。本文興迪源機械為您解答如何確保液壓系統的可靠性。
 

 
  一、總則:
 
  在工業環境中,液壓動力用于許多功能,例如執行器移動,夾緊,壓緊,移動重物,轉移產品等等。該系統通常由一個液體容器或儲液罐,一個電動機和泵組,過濾器以及用于控制不同功能的閥門組成。也有配件,管道,軟管和其他電子監控設備。因此,您如何確定您擁有的系統或供應商建議的系統是否正確?
 
  首先,您需要確定系統必須具備的功能。如果知道流速和壓力要求,則可以確定系統所需的馬達和泵尺寸。確定流量(Q)和系統壓力(p)。例如,如果您在2000磅/平方英寸(psi)的壓力下需要每分鐘10加侖(gpm),則可以確定所需的泵類型和功率。
 
  二、電機泵組:
 
  泵的類型將由流量和壓力決定,固定排量泵將在設定的系統壓力下提供恒定的流量,盡管這通常比可變排量泵便宜,但它會在系統中產生熱量,需要將其清除。當不需要時,它也將需要轉儲電源,這會導致功率浪費,可變排量泵根據需要提供流量和壓力,當不需要時,泵將沖程減小,從而節省能源并且不會在系統中增加熱量,設置好泵類型后,移至所需功率。
 
  您可以使用以下公式確定功率:
 
  HP = Q(gpm)* p(psi)/ 1714 * Eff
 
  其中:
 
  HP =馬力
 
  Q =加侖每分鐘的流量(gpm)
 
  p =磅/英寸平方壓力(psi)
 
  Eff =泵效率(一般經驗法則是,大多數可變排量泵為92%,固定排量泵為85%)
 
  將上面的示例與可變排量泵一起使用,您會發現系統需要12.68 hp的功率。這意味著您的系統上應裝有15馬力的電動機。如果所需的電動機功率略高于標稱尺寸,即需要16 hp,標稱尺寸為15 hp,則某些設計人員將使用較低hp的電動機并用完電動機的維修系數。盡管可以在某些情況下完成此操作,但這會減少電動機的壽命以及系統組件(例如聯軸器插件)的壽命。盡管成本可能會稍高一些,但通常最好加大電動機的尺寸,以增加系統的使用壽命和可靠性。
 
  三、儲液罐:
 
  接下來,確定您的水箱尺寸,通常,儲液罐的設計流量至少應為泵流量的2至4倍。它們還必須能夠容納系統中的液體總量,通常至少使用三倍的泵流量,在示例中,這意味著3 x 10或30加侖。大多數標準儲層以10加侖為增量。這將需要一個30加侖的水庫。油箱的樣式可以由您的空間限制或泵制造商的要求決定。典型的平頂或JIC樣式會將所有組件安裝在容器的頂部。L形在水箱旁邊有一個甲板,可以吸收大量的水。
 
  儲罐的內部也應檢查,儲罐應至少配備一個內部擋板,這樣可以防止臟的回油立即被吸入泵的吸入管路,它還將允許在遠離泵吸入口的區域內沉降污染物,并避免油脫氣的時間。在某些水箱中,例如在小型立式水箱中,擋板是不實用的,在這些情況下,請確保回油管和吸油管相距盡可能遠,您也可以考慮使用擴散器,應安裝所有吸油管和回油管,以使油液回流到油箱內油位以下,回流管也應傾斜切割。管道的安裝角度應朝向罐外壁。
 
  連接器和導體
 
  連接器和導體(軟管和管道)是檢查設計的另一個區域,導體的尺寸應盡量減小壓降,對于吸力,壓力和回流管路的速度有一般的經驗法則,對于吸入管線,管道的尺寸應設置為每秒2-4英尺(fps)的速度。對于大多數壓力線,速度應在15-20 fps的范圍內,返回線的速度應為10 fps,要確定導體的尺寸是否合適,請使用以下公式:
 
  V=0.3208 *Q/A
 
  其中:
 
  V =英尺/秒的速度(fps)
 
  Q =加侖每分鐘的流量(gpm)
 
  A =導體面積(平方英寸)
 
  查找導體區域:
 
  A = 0.7854 * D²
 
  其中D是以英寸為單位的內徑。
 
  現在,如果我要確定壓力線的尺寸是否正確,可以對公式進行操作并得出以下結論:
 
  D =√{(0.4085 * Q)/ V}
 
  對于我們的最大速度為20 fps的10加侖/分的系統,管道內徑為0.452英寸,或者您要尋找直徑為1/2英寸的管道。
 
  另一個應注意的流體導體是軟管,軟管用于允許組件移動,它們通常應安裝在剛性連接會引起不適當應變并可能由于疲勞而導致泄漏或失效的地方,在工業動力設備上,應該在泵的吸入管路,泵的排放口和泵殼的排水口上找到它們。您可以使用軟管的晾干繩確定軟管是否正確,尺寸是否正確以及是否正確鋪設,該軟管應根據SAE J517進行標記,該標記將告訴您100R號,適用的軟管類型和軟管破折號。
 
  不幸的是,取決于從卷軸上切下軟管的位置以及軟管的長度,SAE標記可能不在您的軟管上,您應該可以從供應商處獲得此信息,另外,晾衣繩可用于確定軟管是否正確安裝。如果晾衣繩扭曲,則軟管扭曲,可能會過早失效,如果晾衣繩打結,則您的軟管將打結,并且使用壽命會縮短。
 
  如果不使用兩個扳手安裝軟管組件,則很有可能會扭曲軟管組件,最小5度的扭曲會導致70%的使用壽命損失,但是7度扭曲會導致軟管高達90%的使用壽命損失,在啟動之前,對晾衣繩進行目視檢查,以確定軟管是否扭曲。
 
  安裝的連接器或配件應無泄漏且可靠,您應該在系統中看到的常見類型如下所示:
  O型圈端面密封SAE直型JIC
 
  將它們與管道側的“咬合”型連接器結合使用將導致系統無泄漏。液壓裝置上應避免使用管道螺紋。加班,這些配件將變得松動和泄漏。
 
  四、配飾:
 
  要使您的系統安全可靠,還需要其他組件。首先,您的系統應該有一個泄壓閥。這將減少系統過度增壓的風險,并使您的系統和人員更安全。安全閥應位于泵的上游,并有一條干凈的專用管線返回油箱。管線的尺寸應能使泵全流量流動,而不會產生背壓。
 
  您的系統應該有一個壓力表來確定系統達到的壓力。量規應足夠大以便于閱讀。通常情況下,建議該量規充滿液體。與干式壓力表相比,這種類型的壓力表更可靠,并且更不容易受到由于正常系統操作或外部環境影響而發生的振動或壓力波動的影響,它還應配備隔離閥。
 
  該裝置應裝有溫度表或開關。如果可行,最好使用壓力開關。可以將開關設置為最高溫度。這將防止您的設備過熱,并防止液體降解或損壞系統中的其他組件。除溫度開關外,還應包括一個液位開關。液位開關應用于指示儲液器已滿,液位低警告或液位低停機。此開關將防止您過度注滿水箱。它還可以防止泵在空化情況下運行。
 
  五、過濾:
 
  污染物可以通過許多不同的方式進入流體系統,例如在日常維護過程中,通過汽缸桿密封,添加的流體甚至是部件的磨損。為了提高系統可靠性,應通過過濾解決這種污染。在工業系統中,應考慮三個主要的過濾領域:頂空(儲氣空間),管道內(壓力和回油過濾)和離線(腎臟回路)。頂空過濾器將是位于儲罐上的過濾器,以確保頂空是干凈的,并且在頂空和大氣之間交換的空氣是干凈干燥的。如果可能,最好的解決方案是使用干燥劑呼吸器。該通氣孔可將水分排除在儲液罐頂部空間,并減少污染。
 
  壓力過濾器的使用是可選的,但始終是最佳做法。將在泵之后但在系統中的其他組件之前安裝壓力過濾器。過濾器用于在流體通過系統組件之前清除流體中的污染物。如果您有公差要求嚴格的組件,例如比例閥或伺服閥,則應使用壓力過濾器。過濾器的尺寸應盡量減小系統中的壓降。
 
  應始終使用回油過濾器。回流過濾器將捕獲系統運行期間發生的污染。如果可能的話,內裝式過濾器是最好的類型。這將允許最大的表面積和容塵能力,同時將油箱管路上的背壓降至最低。所有過濾器均應具有旁路和某種指示器,以顯示過濾器何時達到其使用壽命。如果過濾器元件變臟并且系統處于旁路狀態,則最佳的可用過濾毫無價值。
 
  過濾系統的最終方法是離線系統,通常稱為腎循環。該方法利用專用的低壓泵和過濾器/冷卻器的組合來保持更精確的冷卻以及連續過濾。該系統將設計為每10至15分鐘翻轉一次儲液罐中的物料,以確保達到所需的ISO顆粒范圍。
 
  您還應該考慮公司推薦的過濾器。它會提供適當的清潔度和污染保持能力嗎?不要忽視過濾器的beta比率。Beta比率是一種確定過濾效率的方法。它是進入過濾器的一定尺寸顆粒數量與離開過濾器的機油中相同尺寸顆粒數量相比的度量。
 
  六、摘要:
 
  在評估液壓動力單元時,還有許多其他需要考慮的因素,儲水箱是否設計成帶走適量的熱量?我需要添加熱交換器嗎?我應該運行變頻驅動器嗎?我可以使用累加器來避免系統延遲嗎?我使用的不是礦物油嗎?
 
  實現系統可靠性的最佳方法是讓合格的設計師來創建您的系統,確保您有訓練有素的技術人員維護您的系統,遵守嚴格,嚴格的維護計劃,而且,就像您的汽車一樣,當需要解決或糾正某些問題時,請及時進行維護,遵循最佳實踐并改進您的教育是確保系統干凈,安靜和可靠的最佳方法,沒有人比您更關心您的系統。
 
  【興迪源機械液壓技術優勢】
 
  興迪源機械嚴格按照ISO國際標準質量管理體系和5S管理標準進行質量監控和內部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術研究中心”,核心團隊由數十名博士、碩士和各高等院校金屬成形專家教授組成,專注于液壓成形核心技術和產品工藝研發。
 
  興迪源機械與中國科學院金屬研究所、南京航空航天大學等院校開展長期的產、學、研合作,并共同設立了“液壓成形技術產業化示范基地”,時刻跟蹤國內外領先技術,不斷提升“興迪源”液壓設備品牌價值。
 

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