Гидравлический насос — это устройство, которое преобразует энергию механическую двигателя в энергию масла, с помощью которого жидкость может перемещаться вертикально, горизонтально, или по кругу, в зависимости от типа работы устройства.
Работа гидравлического насоса высокого давления основывается на принципе «поршень-поршень», и является достаточно простой и устойчивой. Жидкость может браться из любого источника или резервуара.
Сферы применения насоса высокого давления.
В святи с долговечность и высокой производительностью гидронасосы используются в большом количестве отраслей производства:
• Очистка от грязи при помощи мощной струи воды, которая подается при большом давлении
• Для уборки улиц
• Погружные и инженерные помпы
• Для очистки труб от загрязнений
• Для тушения пожаров.
Но в реальности больше всего примеров использования такого прибора наблюдаем на автомойках, где они используются для быстрой и качественной очистки автомобиля от разного рода загрязнений, для того чтоб смыть моющее средство.
К насосам высокого давления можно подобрать необходимые аксессуары, среди которых есть распылители, регуляторы давления, и другие приспособления, с помощью которых вы сможете настроить прибор как вам нужно.
Гидронасос высокого давления превращает механическую энергию в гидравлическую. Независимо от модели устройства, принцип выталкивания жидкости одинаковый. Они разделяются на несколько типов:
Устройство и схема гидравлического насоса с ручным приводом
Схема гидравлического насоса ручного
Ручной гидронасос состоит из двух главных частей, качающий узел (1) и гидравлический бак (2). Они соединены между собой шпилькой (3). Заливать жидкость нужно через отверстие, предварительно открутив закрывающую его пробку (4). Ручка (6) с рычагом (7) приводит в движение плунжер (8) первой и второй ступеней, сделанных как одна деталь. Качающий узел имеет двухступенчатую структуру. Ступень номер один при пониженном давлении и большей производительности служит для ускоренного перемещения плунжера гидроцилиндра. Ступень номер два при высоком давлении и меньшей производительности служит для получения рабочего усилия исполнительного механизма. Защиту от перегрузки осуществляет предохранительный клапан (9). Скидывание давления и извлечение гидравлической жидкости из полости цилиндра в бак происходит с помощью винта (10).
Пластинчатые
В этих гидромашинах пластины, размещенные на роторе, выполняют основную работу. Специальные пружины усиливают их прижим к неподвижному корпусу. Соседние элементы становятся ограничителями объемной камеры, в ней рабочая среда при вращении ротора попадает из полости подачи к полости нагнетания. Присутствие двух и более областей всасывания и стольких же зон входа в систему свойственно конструкциям двукратного или многократного действия.
Нужно знать: регулируемыми могут быть только механизмы однократного действия.
Достоинства пластинчатых насосов:
- Пониженная пульсация.
- Снижение рабочего шума.
- Пониженные требования к засоренности перемещаемой среды.
- Регулируемый рабочий объем.
Минусы:
- Подшипники ротора сильно нагружены.
- Низкое давление.
- Сложность при уплотнении пластин на торцах.
- Низкая ремонтопригодность.
Г12 – популярная марка одно- и двухпоточных пластинчатых конструкций.
Принцип работы ручного гидравлического насоса
Обязательно перед началом работы с любым насосом следует осмотреть инструмент и в случае обнаружения трещин и сколов на поверхности не использовать его. Важно проверить плотно ли соединён рукав высокого давления с ручным насосом.
Алгоритм работы:
- Присоединяем насос к гидравлической системе быстроразъемным соединением;
- Закручиваем вентиль до конца по часовой стрелке.
- Поступательными движениями качаем ручку насоса верх и вниз. В результате чего происходит закачка масла в систему из насоса. При этом в системе происходит нагнетание давления, а также происходит ход поршня гидроинструмента в который мы закачиваем масло.
- При ситуации, когда рабочий поршень системы, в которую заливается масло достигнет конечного положения, в системе будет создано повышенное давление, в результате нагнетать масло будет невозможно. Тогда необходимо прекратить работу насоса во избежание выхода из строя устройства.
- Для того чтобы понизить давление в системе нужно медленно повернуть вентиль до конца против часовой стрелки. Результатом чего масло из системы потечет обратно в насос. Это происходит за счет возврата поршня в исходное положение.
- Закончив закачку масла стоит осмотреть гидравлическую систему на наличие подтеков масла, также следует осмотреть и насос. Обнаружив подтеки, следует немедленно их исправить.
Где используются гидронасосы?
То, как работает гидронасос, определяет основную сферу его применения. Подобное оборудование востребовано в конструкции гидравлических машин, для работы которых важна бесперебойная подача воды и масла. Незаменимо оно в работе экскаваторов и тяжелой строительной техники. Различные модели гидронасосов используются на строительных площадках, автомойках, в системах очистки трубопроводов, в коммунальной технике, в лесо- и нефтеперерабатывающей промышленности, в сфере автомобиле- и машиностроения, в железнодорожной отрасти и т.д.
Неисправности и их устранение
- Ручной гидравлический насос не подает давление. Основными причинами такого поведения может быть отсутствие гидравлической жидкости в баке или не закрыт сливной кран. Во всяком случае стоит проверить эти версии, если все же кран закрыт и жидкость есть, то возможно причина в том что засорились всасывающий или нагнетательный клапан. Тогда вам придется разобрать и промыть клапаны гидронасоса.
- Протекает масло (гидравлическая жидкость) в зазоре который находится между корпусом и плунжером. В этом случае с большой вероятностью можно сказать что изношены или имеют повреждения уплотнительные кольца. Рекомендуется незамедлительно заменить их, чтобы предотвратить выход из строя.
- Не выдает производительности указанной в техпаспорте. Вероятнее всего засорился фильтрующий элемент ручного гидронасоса. Рекомендуется тщательно промыть фильтрующий элемент.
- Не развивает указанного в техпаспорте давления. Нарушена регулировка предохранительного клапана. Вам нужно настроить предохранительный клапан на то давление которое указанно в техпаспорте.
Символы клапана – 2
2) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН ПОТОКА
Обратный клапан
Обратный клапан открывается, чтобы дать двигаться маслу в одном направлении и закрывается, чтобы препятствовать движению масла в обратном направлении.
Золотниковый клапан
Символ распределительного золотникового клапана использует сложную закрытую систему, которая имеет отдельный прямоугольник для каждой позиции.
Клапан с четырьмя отверстиями
Обычно клапан с четырьмя отверстиями имеет два отделения, если этот клапан имеет две позиции или три отделения, если клапан имеет центральную позицию.
Символы управления рычагов
Символы управления рычагов отображают рычаг, педаль, механические органы управления или пилотной линии, расположены на краю отделения.
Как правильно выбрать ручной гидравлический насос?
Выбор
Три основные фактора выбора:
1. Бак гидронасоса обязан быть больше емкости гидроцилиндра.
2. Ручные гидронасосы бывают двух видов одностороннего и двустороннего действия обратите на этот параметр внимание.
3. Уровень давления должен соответствовать нужному вам для работы. Выбирайте гидронасос с равным или большим давлением чем максимальное давление гидроцилиндра.
Технические характеристики и параметры выбора
Основными техническими характеристиками гидронасоса являются:
- Частота вращения, об/мин.
- Рабочий объем, вытесняемый за оборот вала, см3/об.
- Рабочее давление.
Запомните! Основные единицы для измерения давления имеют следующее соотношение: 1 атм=1,013 бар=0,101 МПа=1,03 кгс/см2.
Выбор насоса для конкретной гидросистемы производится с учетом следующих критериев:
- Вид элемента, вытесняющего жидкость – поршень, шестерня, пластина.
- Требуется ручной или гидронасос с электроприводом.
- Пределы рабочего давления.
- Со средой какой вязкости сможет работать механизм.
- Рабочий объем.
- Частотный интервал работы.
- Легкость обслуживания.
- Габариты.
- Цена.
Стоит ли делать ручной гидравлический насос своими руками?
На текущий момент насосы, сделанные своими руками, почти не встречаются. Несмотря на это можно сделать гидравлический насос своими руками. Нам понадобится бак из стали. Из него будет изготовлен корпус. Чтобы управлять давлением в баке нужен клапан. Его нужно закрепить вверху при помощи шайбы. Для управления клапана закрытия устанавливают рычаг. Труба из чугуна вполне может подойти. Чтобы контролировать давление используйте манометр. В конце концов получится устройство, которое не выдержит давление больше 4 атмосфер. При всем при этом самодельный гидронасос будет занимать большое место и неудобен в переносе. Минусом самодельных ручных насосов является низкое КПД, чтобы привести в действие насос потребуется приложить не малую силу. Также самодельные устройства весьма ненадежны. И если учесть все минусы, то тратить ресурсы на создание самодельного ручного гидронасоса очень неэффективно. Именно поэтому они и не распространены.
Гидравлический мотор
Подобно цилиндру, гидравлический мотор является приводом, только роторный привод.
Принцип работы гидравлического мотора прямо противоположный работе гидравлического насоса. Насос нагнетает жидкость и гидравлический мотор работает от этой жидкости. Как мы писали раньше, гидравлический насос преобразует механическую энергию в энергию давления и кинетическую энергию жидкости. Гидравлический мотор преобразует гидравлическую энергию в механическую энергию.
При гидравлическом приводе, насосы и моторы работают вместе. Насосы приводятся в действие механически и нагнетают жидкость в гидравлические моторы.
Моторы приводятся в действие жидкостью от насоса и это движение в свою очередь вращает механические части.
Ручные гидравлические насосы НРГ
Гидронасосы НРГ очень надежные устройства и весьма распространены у нас в России так как производятся здесь же. Линейка НРГ насосов содержит устройства с распределителями. В конце обозначения таких инструментов обычно ставится буква «Р». Эта буква означает что инструмент может работать с гидроустройствами двустороннего действия. Рассмотрим несколько моделей НРГ гидронасосов ручного типа:
Насосы НРГ
- Модель нрг-7020Р. Создает максимальное давление в 700 бар. И имеет номинальный объем бака 2 литра. В комплекте идет гидрораспределитель который позволяет работать с устройствами как одностороннего, так и двустороннего действия.
- Модель нрг-7007. Также создает давление в 700 бар. Номинальный объем бака 0,7 литра. Достоинствами этой модели является присутствие предохранительного клапана, усилие на рукоятке минимально, и две ступени подачи масла. Данный инструмент предназначен для гидроинструмента одностороннего действия, с пружинным возвратом штока.
- Модель нрг-67016Р. Номинальный объем бака равен 14 литрам. Усилие на рукоять 55 кг. Давление максимум 4Мпа. Производительность 115 куб см. Весит такое устройство целых 30 кг и весьма габаритно. Подойдет для небольшого автосервиса.
Подвиды поршневых гидронасосов
Устройства такого типа бывают ручными, радиально- и аксиально-поршневыми.
- Ручные насосы из-за простоты своей конструкции чаще всего используются:
- для питания гидравлических двигателей применяемых в сложных системах вспомогательных механизмов;
- для создания аварийного источника для систем, нуждающихся в гидравлической энергии.
Давление, которое могут обеспечивать ручные агрегаты, не превышает отметки в 50 МПа. Наиболее распространены модели устройств с давлением до 10-15 МПа. Их максимальный рабочий объем равен 70 см3. По принципу действия бывают ручные насосы одно- и двухсторонние. К преимуществам подобного оборудования относят простоту конструкции, надежность и отсутствие приводного двигателя. К недостаткам – довольно низкую производительность.
- Радиально-поршневые агрегаты применимы для систем, показатель давления в которых превышает отметку в 40 МПа. Устройства такого типа могут в течение длительного времени создавать и поддерживать уровень давления до 100 МПа. Частота вращения обычно составляет до 1500-2000 об/мин, и может достигать 3000 об/мин в моделях насосов с рабочим объемом до 2-3 см3/об.
Насосы из данной категории могут оснащаться эксцентричным ротором или валом. Последний вариант пользуется наибольшим спросом благодаря простоте своей конструкции.
- Аксиально-поршневые устройства наиболее востребованы при обустройстве современных гидравлических приводов. Их основное преимущества заключается в высокой удельной мощности и высоком КПД. Устройства такого типа могут создавать давление до 40 МПа и работать на скорость до 4000 об/мин. Стоит отметить, что существуют модели агрегатов с частотой вращения до 20000 ом/мин.
В широком ассортименте моделей представлены различные по своим конструкциям и эксплуатационным характеристикам насосы, оснащенные наклонным блоком или наклонным диском.
Какими бывают шестеренные гидравлические насосы?
В основе конструкции устройств такого типа лежат две вращающиеся шестерни. Подобное оборудование идеально для систем с давлением до 20 МПа, применяемых в дорожной и сельхозтехнике, смазочных системах и мобильной гидравлике. Также шестеренные насосы снабжают гидравлической энергией дополнительные механизмы в составе сложных систем. Их основными преимуществами являются компактные размеры, простота конструкции и небольшой вес. Но есть у шестеренных насосов и недостатки. Такие устройства обладают низким КПД (до 0,85) и низким показателем рабочего давления. Частота вращения в шестеренных насосах составляет до 5000 об/мин.
Выделяют насосы внешнего, а также устройства внутреннего зацепления. Агрегаты первого типа функционируют за счет движения шестерней. К их недостаткам относят высокую пульсацию давления, низкий показатель КПД и относительно низкий уровень создаваемого давления. Аппараты второго типа лишены некоторых этих недостатков. Благодаря меньшей пульсации и минимальному шуму при работе они широко используются в агрегатах стационарного типа, а также в мобильной технике, применяемой в условиях закрытых помещений.
Отдельным подвидом агрегатов с внутренним зацеплением являются героторные насосы. Такие устройства применимы для систем с давлением до 15 МПа и подачей жидкости до 120 л/мин. Частота вращения в них составляет до 1500 об/мин. Также существуют роторно-винтовые аппараты, способные создавать давление до 20 МПа. Их производство – довольно сложная задача, поэтому применяются такие устройства в специфических гидросистемах.
Пластинчатые гидравлические насосы и их виды
Основу конструкции такого оборудования составляют пластины, совершающие возвратно-поступательные движения по мере вращения ротора. Пластинчатые устройства применяются в системах с давлением до 21 МПа и вращаются с частотой до 1500 об/мин. В широком ассортименте доступны агрегаты однократного и двойного действия. Устройства второго типа отличаются от первых наличием двух зон всасывания и нагнетания жидкости.
Итоги, плюсы и минусы ручных гидравлических насосов.
Плюсы:
- Просты в эксплуатации;
- Не требуют никакого дополнительного источника энергии;
- Высокая ремонтопригодность;
- Обладают высокой мобильностью;
Минусы:
- Низкая производительность;
- Нужна мускульная сила оператора, следовательно, дополнительная нагрузка на оператора;
Итог, ручной гидравлический насос резонно использовать не больших мастерских и мобильных сервисах, где не нужно вкачивать большие объемы масла и нагнетать значительное давление. В целом ручные насосы очень удобны, а главное мобильны так как не зависят ни от каких источников энергии.
Гидравлика и работа
Три элемента работы
Когда имеется какая либо работа, то для выполнения этой работы необходимы определённые условия. Необходимо знать, какая понадобится сила. Вам надо решить, как быстро необходимо произвести работу и вы должны определить направление работы. Это три условия работы: сила, скорость и направление используются в гидравлических терминах, как показано ниже.
Символы линий (потоков)
Рабочая, пилотная и сливная линии
Гидравлический шланг, труба или другой трубопровод, которые перемещают масло между компонентами гидравлической системы обозначаются одинарной линией.
Рабочая линия (всасывания, нагнетания и возврата) обозначается сплошной линией.
Пилотная линия обозначается пунктирной линией с длинными чёрточками
Дренажная линия обозначается пунктирной линией с короткими чёрточками
Линии соединения/перехода
Для того, чтобы показать, что две пересекающиеся линии не связаны, мы используем короткую петлю на одной из линий в месте пересечения.
Связь между двумя пересекающимися линиями должна быть обозначена точкой в месте соединения.
Разное
Бак
Прямоугольник с длинной стороной по горизонтали – это символ бака. Символ с открытым верхом обозначает вентилируемы бак. Символ с закрытым верхом обозначает герметичный бак.
Аккумулятор
Аккумулятор имеет овальную форму и может иметь дополнительные детали для показа давления пружины или величины заряда газа.
Охладитель масла
Охладитель масла изображён как квадрат, повёрнутый на 45° и имеет соединения по углам.
Фильтр/Стрэйнер
Пунктирная линия внутри повёрнутого квадрата
Символы клапана – 3
3) КЛАПАН НАПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЁХ ПОТОКОВ HITACHI
Символы для обозначения клапана направления четырёх потоков Hitachi имеет сходство с символом четырёх направлений, но с добавленными соединениями и каналы потока для показа байпасного канала.
Символы для золотников цилиндра и мотора показаны на рисунке. Пожалуйста, запомните, что эти символы показывают только золотники. Блок распределительных клапанов также показывает предохранительные клапаны и места соединения с корпусом.
4) РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН
Символ редукционного клапана показан на рисунке и включает обычно закрытый клапан с встроенным обратным клапаном.
Рабочий процесс:
Редукционный клапан установлен на моторе лебёдки гидравлического крана.
(а) При опускании груза создаётся обратное давление т.к. имеется обратный клапан.
(b) Давление в напорной линии возрастает, пилотная линия открывает клапан, чтобы направить поток масла от мотора через клапан в сливную линию. Таким образом происходит защита от свободного падения груза.
5) СИМВОЛЫ ДРОССЕЛЯ
Основной символ дросселя означает ограничение.
6) КЛАПАН МЕДЛЕННОГО ВОЗВРАТА
Настраиваемый дроссель с встроенным обратным клапаном.
Рабочий процесс:
