Обзор гидравлических делителей и делителей-сумматоров (смесителей) расхода

10.12.2018
Гидравлические компоненты становятся все меньше, дешевле и сложнее, поскольку процессы обработки и эффективность производства продолжают улучшаться. Ранее делители потока представляли собой громоздкую пару механически связанных шестеренных гидромоторов. В настоящее время все большее распространение получили картриджные (золотниковые) делители и делители/сумматоры потока.

Делитель и делитель-сумматор потока гидравлический

Итак, существует два типа делителей и делителей/сумматоров потока: 
  • Золотникового типа 
  • Шестеренного типа

Основные производители делителей и делителей/сумматоров потока, представленные на российском рынке:

Шестеренного типаЗолотникового типа
CasappaSun Hydraulics
Bucher HydraulicsHydac
Galtech (Walvoil)Eaton
VivoilHydraforce

Каждый тип отличается собственным набором параметров:
  • Диапазон расхода
  • Рабочее давление 
  • Точность 
  • Параметры, зависящие от применения  

Шестеренные делители потока состоят из нескольких секций и шестерен, которые механически соединены между собой с помощью внутреннего вала, вращающего шестерни с одинаковой скоростью. В отличие от системы с несколькими насосами, в которой входная мощность передается механически (вал соединен с двигателем), в шестеренных делителях потока входная мощность основана на жидкостно - механическом принципе, т.е. поток масла под давлением параллельно подается в секции делителя, которые, в свою очередь, соединены с гидравлическим контуром пользователя. 

 Делитель потока шестеренный .jpg

Делители и делители/сумматоры потока золотникового типа с компенсацией давления также успешно применяются для разделения либо суммирования потока в различных системах.

Делитель потока ввертного типа (картридж) Sun.jpg
Данные гидроклапаны имеют простую конструкцию и легки в эксплуатации. Например, в делителях потока Sun Hydraulics имеется всего одна движущаяся часть, а в делителях/сумматорах потока — до трех. Следует отметить, что простота конструкции не обязательно подразумевает простоту применения в плане подбора клапанов. 

При использовании делителей и делителей/сумматоров потока золотникового типа необходимо выделить несколько особенностей применения:
  • Расходы, меньшие установленного рабочего диапазона, а также попадание воздуха в систему и/или загрязнение могут снизить точность работы клапанов по сравнению с заявленной. 
  • Во всех системах, где применяются делители и делители/сумматоры потока суммарная погрешность имеет свойство накопления. 
Несмотря на то, что два или более клапана, установленных последовательно, будут работать в пределах заявленной погрешности, накопительный эффект рассматривается в разрезе влияния на параметры всей системы.

Две из наиболее распространенных областей применения характеризуются наличием контуров с несколькими гидроцилиндрами либо с гидромотором. 

Гидравлические системы с гидроцилиндрами

В режиме разделения потока делители (или делители/ сумматоры) с компенсацией давления разделяют поток, не выходя за рамки заявленной погрешности. Их конструкция обеспечивает поступление повышенного расхода (в процентном соотношении) в контур с наибольшим давлением нагрузки. Если гидроцилиндры жестко соединены между собой, ведущий гидроцилиндр может потянуть за собой ведомый гидроцилиндр, что вызовет кавитацию в последнем. 

В режиме суммирования потоков данные клапаны соединяют потоки, не выходя за рамки заявленной погрешности. Однако, функция компенсации давления обеспечивает поступление повышенного расхода (в процентном соотношении) в контур с наименьшим давлением нагрузки. 

Система должна обеспечивать синхронизацию гидроцилиндров в конце рабочего хода, в противном случае возможно появление дополнительной погрешности с каждым рабочим циклом. В случае если механизм соединения гидроцилиндров имеет избыточную жесткость, погрешность может вызвать блокировку системы с возможным повреждением ее элементов.

Гидравлические системы с гидромоторами 

Функция компенсации давления влияет на системы с гидромоторами аналогично системам с гидроцилиндрами. Жесткие рамы или механизмы, соединяющие гидромоторы между собой (механическая синхронизация выходных валов; например, колес при движении по какому-либо покрытию или ведущих шестерен конвейера), могут стать причиной кавитации, блокировки системы либо повышения давления. 

Колебания скорости движения и/или возможная блокировка системы также могут быть вызваны разницей рабочего объема гидромоторов, утечками, различиями в диаметре колес, а также изменениями коэффициента трения между колесами и покрытием. 

В системах транспортных средств с несколькими ведущими колесами возможно значительное повышение давления. Примером может являться транспортное средство с четырьмя ведущими колесами, движущееся вниз по склону со сцеплением всех колес с поверхностью. Вследствие замедления давление нагрузки во всех четырех колесных гидромоторах составляет 210 бар. В этот момент на трех из четырех гидромоторах пропадает тяга, что теоретически может привести к скачку давления на четвертом гидромоторе до 840 бар.

  • Установка предохранительных клапанов на гидроцилиндре или гидромоторе позволит минимизировать возможный скачок давления, приводящий к повреждению системы. 

  • Установка подпиточных обратных клапанов (клапанов защиты от кавитации) на гидроцилиндрах или гидромоторах поможет решить проблему кавитации. 

  • Использование правильно подобранных подвижных жиклеров в схеме управления тяговым гидромотором снижает вероятность блокировки системы и позволяет двигаться по переменному рельефу или обеспечивает работу сочлененного моста.

Вывод: каждое применение делителя или делителя/ сумматора потока подлежит подробному анализу. Все обсуждения должны основываться на предполагаемых параметрах работы системы при любых возможных условиях эксплуатации. С целью устранения всех ранее рассмотренных потенциальных проблем, которые могут повлиять на работоспособность системы, необходимо принятие соответствующих мер предосторожности. 

Возврат к списку

Ваше имя
Ваш E-mail*
Сообщение*
Защита от автоматических сообщений
CAPTCHA
Введите слово на картинке*