HỆ THỐNG THIẾT BỊ THỦY LỰC

Hình 2.1: Van phân phối con trượt điều khiển điện Đây là loạihông dụng nhấtrong công nghiệp,iện lợicho quá trình điều khiển tự động.. http:/hethongthietbithuyluc.fles.wordpress.com/2012/

Trang 1

bịhủy lực như van,bơm,xylanh,động cơ thủy lực.

Nhiệtđộ ở trạng tháiổn định của dầu thủy lực trong mộthệ thống phụ thuộc vào tốc độ sinh nhiệt

và tốc độ tản nhiệtcủa hệ thống.Nếu nhiệtđộ hoạtđộng của dầu thủy lực trong hệ thống trở lênquá mức,điều này có nghĩa là tốc độ sinh nhiệtquá lớn so vớiốc độ tản nhiệt.Nếu mộthệ thống

thủy lực có hiệu suấthợp lý,giảipháp là làm tăng tốc độ tản nhiệt.Điều này được thực hiện bằngcách sử dụng bộ làm máthay còn gọià bộ trao đổinhiệt

Đốivớihầu hếtcác hệ thống thủy lực,ốc độ sinh nhiệtự nhiên đủ để tạo ra nhiệtđộ đủ cao,nếukhông tm cách tản nhiệthìdầu rấtdễ bịô xy hóa ảnh hưởng tớihoạtđộng của hệ thống.Do đó,

thông thường sẽ dùng bộ làm mátđể tản nhiệt,có haioạibộ làm mátbằng nước và bộ làm mátbằng quạtgió (bằng khí)

1 Bộ làm mát dầu thủy lực bằng nước

Hình ảnh:

09/03/2013

Trang 2

Kích thước lắp ráp:

(http:/hethongthietbithuyluc.fles.wordpress.com/2013/03/aorn-2.jpg)

Thông số kỹ thuật:

(http:/hethongthietbithuyluc.fles.wordpress.com/2013/03/aorn-3.jpg)

2 Bộ làm mát dầu thủy lực bằng quạt gió

Hình ảnh:

Trang 3

Thông số kỹ thuật:

(http:/hethongthietbithuyluc.fles.wordpress.com/2013/03/aork-2.jpg)

Quý khách có nhu cầu vui lòng liên hệ:

Công ty cổ phần thương mại và dịch vụ kỹ thuật Việt Thái

Địa chỉ công ty:

- VPGD:184 Đê La Thành – Ô Chợ Dừa – Đống Đa – Hà Nội

- Chi nhánh: Km số 8 – Quốc lộ 3 – Vĩnh Thanh – Vĩnh Ngọc – Đông Anh – Hà Nội(ngaycạnh cây xăng Vĩnh Ngọc)

Website: vietthaijsc.com.vn (http://%22http//vietthaijsc.com.vn/vn/%22)

Điện thoại: 04.35 111 409 – 04.39 656 391

Fax: 04.3511 7861

Email: vietthaijsc2005@gmail.com (mailto:vietthaijsc2005@gmail.com)

Hoặc liên lạc trực tiếp KS Nguyễn Văn Thắng ĐT: 01656 113 067

Email: nguyenvanthangnvt@gmail.com (mailto:nguyenvanthangnvt@gmail.com)

Trân trọng cảm ơn quý khách!

Để lại phản hồi

16/02/2013

Trang 4

Những nguyên nhân có khả năng về các sự cố trong hệ thống thủy lực

Bàiviếtchiiếtmọingườixem:Tạiđây (http:/vietthaijsc.com.vn/vn/index.php?

option=com_content&view=article&id=170:nhng-nguyen-nhan-co-kh-nng-v-cac-s-c-trong-h-t

hng-thy-lc&catid=103:tn-tc-ni-bt&Itemid=213)

Trợ lực tay lái (Hydraulic Steering Control Units)

-Trợ lực tay láiđược dùng trong các thiếtbịáicủa các loạiphương tện tốc độ chậm,được sửdụng rộng rãirên các loạimáy như:xe nâng hàng,máy kéo,hiếtbịxây dựng,hệ thống máy lái

Trang 5

Động cơ thủy lực piston hướng kính (Radial

piston hydraulic motor)

(http:/hethongthietbithuyluc.fles.wordpress.com/2012/12/dong-co-piston-sao.jpg)

Trang 6

Tảicatalogue của sản phẩm: Tại đây (http:/www.mediafire.com/?hlvtd1wz9wclqw2)

-Outputpower:16 to 220 Kw

-Origin:Taiwan;tali

Download productcatalogue:Click here (http:/www.mediafire.com/?hlvtd1wz9wclqw2)

Quý khách có nhu cầu vui lòng liên hệ:

KS Nguyễn Văn Thắng SĐT: 01656 113 067

Email: nguyenvanthangnvt@gmail.com

Công ty cổ phần thương mại và dịch vụ kỹ thuật Việt Thái

Tư vấn,hiếtkế,cung cấp và lắp đặthệ tống thiếtbịhủy lực và khínén

1 phản hồi

Bộ nguồn thủy lực bơm điện 12V –

24V(Hydraulic Power Pack) Sử dụng nhiều

trong hệ thống nâng hạ trên xe ôtô

Hình ảnh:

32

08/09/2012

Trang 7

-Động cơ điện 1 chiều 12V hoặc 24V có công suấtừ 0.55KW đến 3KW

-Lưu lượng riêng của bơ m từ 0.5cc/vg đến 7.3cc/vg

-Thể tch thùng dầu từ 1 lđến 8 lt

-Có nhiều sơ đồ lắp van thủy lực để phù hợp vớiyêu cầu mục đích sử dụng

-Tấtcả bơm thủy lực,động cơ điện,hùng dầu được lắp thành mộtkhốisẵn

Download catalogue của sản phẩm:http:/www.mediafire.com/?pjy1lucmuc0mnuq

(http:/www.mediafire.com/?pjy1lucmuc0mnuq)

Trang 8

(http://hethongthietbithuyluc.files.wordpress.com/2012/07/2-1.png)

Trang 9

II.Van phân phối dạng trụ tròn ( con trượt phân phối)

1 Con trượt phân phối điều khiển trực tiếp (một cấp)

Trong loạinày con trượtphân phốicó thể chuyển dịch nhờ tác dụng của cơ cấu cơ khí,khínén,

thuỷ lực,hoặc cuộn hút,không có cơ cấu trung gian nào

1.1 Điều khiển điện (qua cuộn hút)

(http:/hethongthietbithuyluc.fles.wordpress.com/2012/07/3.png)

Trang 10

Hình 2.1: Van phân phối con trượt điều khiển điện

Đây là loạihông dụng nhấtrong công nghiệp,iện lợicho quá trình điều khiển tự động

Các cuộn hútcó thể dùng điện 1 chiều DC hoặc xoay chiều AC.Nguồn DC thích hợp khihoạtđộng vớiần số cao,không bịcháy khicon trượtdừng độtngột,dichuyển con trượtnhẹ nhàng.Nguồn AC thích hợp khihoạtđộng trong thờigian ngắn.Loạinày dễ gây sự cố (chập,cháy)sau

thờigian sử dụng nào đó

Trên Hình 2.2 à loạicon trượtđiều khiển điện 3 vịrí

Lò xo (6)uôn giữ cho con trượtở vịrírung gian.Các cuộn hútcũng đặtvừa khítvớicơ cấu kíchhoạtbằng tay khicó sự cố.Các con trượtcó thể dịch chuyển bằng tay bên ngoài,để tện việc kiểm

tra sự dịch chuyển của nó

Khihaicuộn hútàm việc,con trượt1 sẽ dịch sang tráihoặc sang phải

-Khicon trượtdịch sang trái,chấtỏng có áp suấtcao từ cửa P qua cửa A đến cơ cấu chấp hành(động cơ hoặc xylanh lực).Chấtỏng từ khoang đốiáp của cơ cấu chấp hành theo cửa B qua cửa

Trang 11

Haikhoang (2)được nốihông.Khicon trượtdịch chuyển,chấtỏng từ khoang 2 bên này sẽ

chuyển sang khoang haibên kia.Vít(3)nằm trong đường nốihông haikhoang (2).Điều chỉnh vít(3)có thể thay đổiđược thờigian hoạtđộng

Hình 2.2: Van phân phối con trượt điều khiển điện.

1.2 Điều khiển bằng tay và cơ khí

(http:/hethongthietbithuyluc.fles.wordpress.com/2012/07/van-tay.png)

Trang 12

Hình 2.3: Van phân phối điều khiển bằng cơ khí hoặc bằng tay.

Hình 2.4: Sơ đồ nghuyên lý của van điều khiển bằng tay 2 van

Hình 2.5: Cấu tạo van phân phối điều khiển bằng tay

Con trượtđược định vịmộtcách chắc chắn vào sự vận hành cơ cấu (2)và điheo sự vận động củanó

Con trượtđược hồivề nhờ lò xo (3),nó đẩy con trượtrở về vịríban đầu của nó cùng lúc vớiực

tác động đã được triệtiêu.Nếu mộtchốtđược lắp vào và con trượtkhông thể hồirở về bởinhững

lò xo định tâm,vịrícủa con trượtsẽ được định vịbởichốtvà có thể chỉđược thay đổiạisau đóbằng cách thức vận hành.(không thể thực hiên được trong sự vận hành trục quay)

1.3 Điều khiển bằng thủy lực hoặc khí nén trực tiếp

Trang 13

Hình 2.6 Van phân phối điều khiển bằng thủy khí trực tiếp.

Hình 2.7 Van phân phối với lò xo định tâm, Đk bằng khí nén(trên), thủy lực (dưới)

Loạinày dùng lực do áp suấtchấtỏng (hoặc khínén)để dichuyển con trượt.Ký hiệu thể hiện trên

hình 2.7.Trong loạinày dướiác dụng lực lò xo,con trượtuôn ở vịrírung gian

2 Điều khiển bằng thủy lực gián tiếp (2 cấp)

Trong hệ thống thuỷ lực có công suấtớn,cần dùng con trượtphân phốiđiều khiển gián tếp (cấp)

Loạiđiều khiển gián tếp có haicụm con trượtphân phối,1 cụm con trượtphân phốichính và cụmcon trượtđiều khiển (Hình 2.8),con trượtđiều khiển hoạtđộng nhờ nguồn điện (điều khiển điện).Khicon trượtđiều khiển hoạtđộng,phân phốidầu (ừ nguồn điều khiển)đến haiđầu con trượtchính và làm nó dịch chuyển,để phân phốichấtỏng đến cơ cấu chấp hành và đảo chiều chuyểnđộng

Trang 14

Hình 2.8: Van phân phối điều khiển gián tiếp (điều khiển điện) định tâm bằng lò xo.

Trên hình 2.8 ,con trượtđiều khiển là loại4/3.Con trượtchính (3)định tâm nhờ các lò xo 4.1 và 4.2

Cả haibuồng lò xo nốivớibình chứa ở vịrírung gian của con trượtđiều khiển

Trang 15

Dầu vào con trượtđiều khiển qua kênh 5.Nguồn dầu điều khiển là nguồn riêng,áp suấthấp hơn

T qua con trượtđiều khiển

(http:/hethongthietbithuyluc.fles.wordpress.com/2012/07/7-2-2012-2-38-17-pm.png)

Hình 2.9 Van phân phối điều khiển bằng thủy lực hoặc khí nén.

Trang 16

Hình 2.10 Van phân phối điều khiển gián tiếp (điều khiển điện) định tâm bằng áp suất chất

lỏng.

Trên Hình 2.10 là loạivan phâ phốiđiều khiển gián tếp,con trượtchính định tâm bằng áp suấtchấtỏng.Cả haibuồng (6)và (7)được nốivớiáp suấtđiều khiển.Các lò xo trong buồng (6),(7)

giữ con trượtchính ở vịrírung gian khikhông có áp suấtđiều khiển

3 Con trượt phân phối dạng xoay

Ở loạinày,con trượtphân phốikhông chuyển động tnh tến,mà chuyển động xoay,dướiácdụng của ngoạiực (ương tự như van nước)

Tùy theo vịrícủa con trượtgóc mở của con trượt)cửa P của đường cao áp sẽ thông vớicửa Anốivớicơ cấu chấp hành hoặc cửa A nốivớiđường hồiT.Loạirên Hình 2.11 là loại3/2 (3 cửa,2 vị

tríàm việc)

Trang 17

Hình 2.11 Van phân phối có con trượt dạng xoay.

4 Ký hiệu

Trong bảng dướià phần lớn kíhiệu phổ biến cho van phân phốidạng trụ tròn

Trang 18

Bảng 1 Bảng ký hiệu sơ đồ các loại van phân phối

Trang 19

Trang 20

Bảng 2 Bảng ký hiệu và tên gọi các loại van

III Van phân phối dạng popet

Loạivan phân phốihường có dạng van bi,van côn hoặc dạng đĩa (Hình 2.12),có thể điều khiển

trực tếp hoặc gián tếp.Để điều khiển có thể bằng cơ khí,điện,huỷ lực hoặc khínén

1 Van phân phối điều khiển trực tiếp (Hình 2.12)

Ở vịríban đầu,van bi1)được lò xo (2)nén chặtvào đế van (3),cửa P được thông vớicửa A,cửa

T đóng kín.Vịrícủa van sẽ thay đổinếu có dòng điện được nốihông vớicuộn hút.Khicuộn hút

làm việc qua tay đòn (5),bi7),cầu đẩy (6),van bisẽ đẩy về bên phải,đóng chặtcửa P,mở thôngcửa T,nốihaicửa A và T

Trang 21

Hình 2.12 Van phân phối điều khiển điện trực tiếp loại 3/2

Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý loại van phân phối dạng popet 4/3

Trong cả haivịrí,bi1)uôn đóng kín haiđế van.Loạivan này là loại3/2 (3 cửa,2 vịríàm việc).Trên Hình 2.13 là sơ đồ loạivan loại4/3 (4 cửa,3 vịríàm việc)

2 Van phân phối điều khiển gián tiếp

Bình thường chấtỏng từ cửa P thông vớicửa A đến cơ cấu chấp hành cửa T đóng.Khicó tn hiệu,cuộn hút“a” của van điện từ hoạtđộng,chấtỏng từ cửa P đến cửa A của van điện từ,đến buồng

tráicủa van chính.Dướiác dụng của áp suấtchấtỏng,van chính dịch sang trái,cửa A và P bịcắt,cửa A và T thông nhau.Dầu từ cơ cấu chấp hành qua cửa A đến cửa T của van chính về đườnghồi

Hình 2.14 Van phân phối 3/2 điều khiển gián tiếp

3.Ký hiệu

Trang 22

Bảng 3 Kí hiệu cho van phân phối dạng poppet

HYDRAULIC PUMP, MOTOR, CYLINDER

Hydraulic pumps – part 1

Fig.1.Reciprocating pump

21/06/2012

Trang 23

Fig.2.Spur gear pump

Fig.3.Lobe pump

Trang 24

Fig.4.nternal-gear pumps – gerotor and crescent

Fig.5.Basic (unbalanced)vane pump

Trang 25

Fig.6.Balanced vane pump

Fig.7.Variable-displacement,pressure-compensated vane pump

When a hydraulic pump operates,tperforms two functions.First,is mechanicalaction createsavacuum (http:/hydraulicspneumatics.com/200/TechZone/Vacuum/Article/False/6460/TechZone-Vacuum)athe pump inletwhich allows atmospheric pressure to force lquid from the reservoir(http:/hydraulicspneumatics.com/200/TechZone/ReservoirsAcces/Article/False/6448/TechZone-ReservoirsAcces)nto the inletne to the pump.Second,ts mechanicalaction delivers this lquid t

the pump outletand forces into the hydraulic system

A pump produces lquid movementor fow:it does not generate pressure.tproduces the fownecessary for the developmentofpressure which is a function ofresistance to fuid fow in the

system.For example,he pressure ofhe fuid athe pump outlets zero for a pump notconnected t

a system (oad).Further,or a pump delivering into a system,he pressure wilrise only to the levelnecessary to overcome the resistance ofhe load

Classification of pumps

Allpumps may be classifed as either positve-displacementor non-positve-displacement.Mostpumps used in hydraulic systems are positve-displacement

Trang 26

A non-positive-displacement pumpproduces a continuous fow.However,because idoes notprovide a positve internalsealagainstslippage,ts outputvaries considerably as pressure varies.Centrifugaland propeller pumps are examples ofnon-positve-displacementpumps.

Ihe outputportofa non-positve-displacementpump were blocked offhe pressure would rise,and outputwould decrease to zero.Although the pumping elementwould continue moving,lowwould stop because ofslippage inside the pump

In a positive-displacement pump,slippage is negligible compared to the pump’s volumetricoutputlow.fthe outputportwere plugged,pressure would increase instantaneously to the point

thathe pump’s pumping elementor is case would fail(probably explode,fthe drive shaftdid notbreak frst)or the pump’s prime mover would stall

Positive-displacement principle

A positve-displacementpump is one thatdisplaces (delivers)he same amountofiquid for eachrotating cycle ofhe pumping element.Constantdelivery during each cycle is possible because of

the close-tolerance ftbetween the pumping elementand the pump case.Thats,he amountof

lquid thatslips pasthe pumping elementn a positve-displacementpump is minimaland

negligible compared to the theoreticalmaximum possible delivery.The delivery per cycle remains

almostconstant,regardless ofchanges in pressure againstwhich the pump is working.Note thatf

fuid slippage is substantial,the pump is notoperating properly and should be repaired or replaced.Positve-displacementpumps can be ofeither fxed or variable displacement.The outputofa fxed

displacementpump remains constantduring each pumping cycle and ata given pump speed.Theoutputofa variable displacementpump can be changed by altering the geometry ofhe

displacementchamber

Other names to describe these pumps are hydrostatic for positve-displacement

andhydrodynamic pumps for non-positve-displacement.Hydrostatic means thathe pump convertsmechanicalenergy to hydraulic energy with comparatively smallquantiy and velocity ofiquid.n

a hydrodynamic pump,iquid velocity and movementare large;outputpressure actually depends

on the velocity atwhich the lquid is made to fow

Reciprocating pumps

The positve-displacementprinciple is welllustrated in the reciprocating-type pump,he most

elementary positve-displacementpump,Figure 1.As the piston extends,he partialvacuum created

in the pump chamber draws lquid from the reservoir through the inletcheck valve into the

chamber.The partialvacuum helps seatirmly the outletcheck valve.The volume ofquid drawn

into the chamber is known because ofhe geometry ofhe pump case,n this example,a cylinder

As the piston retracts,he inletcheck valve reseats,closing the valve,and the force ofhe piston

Trang 27

As the piston retracts,he inletcheck valve reseats,closing the valve,and the force ofhe pistonunseats the outletcheck valve,orcing lquid outofhe pump and into the system.The same

amountofiquid is forced outofhe pump during each reciprocating cycle

Allpositve-displacementpumps deliver the same volume ofquid each cycle (regardless ofwhether

they are reciprocating or rotating).tis a physicalcharacteristic ofhe pump and does notdepend

on driving speed.However,he faster a pump is driven,he moretotal volume ofiquid iwil

A gear pump produces fow by carrying fuid in between the teeth ofwo meshing gears.One gear

is driven by the drive shaftand turns the idler gear.The chambers formed between adjacentgear

teeth are enclosed by the pump housing and side plates (also called wear or pressure plates)

A partialvacuum is created athe pump inletas the gear teeth unmesh.Fluid fows in to flhespace and is carried around the outside ofhe gears.As the teeth mesh again athe outletend,he

fuid is forced out

Volumetric effciencies ofgear pumps run as high as 93% under optimum conditons.Running

clearances between gear faces,gear tooth crests and the housing create an almostconstantoss iany pumped volume ata fxed pressure.This means thatvolumetric effciency atow speeds and

fows is poor,so thatgear pumps should be run close to their maximum rated speeds

Although the loss through the running clearances,or “slip,” increases with pressure,his loss inearly constantas speed and outputchange.For one pump the loss increases by about1.5 gpm

from zero to 2,000 psiregardless ofspeed.Change in slip with pressure change has ltle effectonperformance when operated athigher speeds and outputs.External-gear pumps are comparatively

immune to contaminants in the oilwhich wilncrease wear rates and lower effciency,butsuddenseizure and failure are notikely to occur

Trang 28

Lobe pumps

The lobe pump is a rotary,external-gear pump,Figure 3.tdifers from the conventionalexternalgear pump in the way the “gears” are driven.n a gear pump,one gear drive the other;n a lobepump,both lobes are driven through suitable drives gears outside ofhe pump casing chamber

-Screw pumps

A screw pump is an axial-low gear pump,similar in operation to a rotary screw compressor.Three

types ofscrew pumps are the single-screw,wo-screw,and three-screw.n the single-screw pump,spiraled rotor rotates eccentrically in an internalstator.The two-screw pump consists ofwo parallel

intermeshing rotors rotating in a housing machined to close tolerances.The three-screw pump

consists ofa central-drive rotor with two meshing idler rotors;he rotors turn inside ofa housingmachined to close tolerances

Flow through a screw pump is axialand in the direction ofhe power rotor.The inlethydraulic fuid

thatsurrounds the rotors is trapped as the rotors rotate.This fuid is pushed uniformly with therotation ofhe rotors along the axis and is forced outhe other end

Note thathe fuid delivered by screw pumps does notrotate,butmoves lnearly.The rotors work

lke endless pistons which continuously move forward.There are no pulsations even athigher speed.The absence ofpulsations and the facthathere is no metal-o-metalcontactresults in very quietoperation

Larger pumps are used as low-pressure,arge-volume prefilpumps on large presses.Other

applications include hydraulic systems on submarines and other uses where noise mustbe

controlled

Internal-gear pumps

Internal-gear pumps,Figure 4,have an internalgear and an externalgear.Because these pumpshave one or two less teeth in the inner gear than the outer,relative speeds ofhe inner and outergears in these designs are low.For example, he number ofeeth in the inner and outer gears were

10 and 11 respectively,he inner gear would turn 11 revolutions,while the outer would turn 10.This

low relative speed means a low wear rate.These pumps are smallcompactunits

Crescent-seal pumps

Trang 29

The crescentsealnternal-gear pump consists ofan inner and outer gear separated by a crescentshaped seal.The two gears rotate in the same direction,with the inner gear rotating faster than theouter.The hydraulic oils drawn into the pump athe pointwhere the gear teeth begin to separateand is carried to the outletn the space between the crescentand the teeth ofboth tears.The contactpointofhe gear teeth forms a seal,as does the smallip clearance athe crescent.Although in thepasthis pump was generally used for low outputs,with pressures below 1,000 psi,a 2-stage,4,000-psimodelhas recently become available.

-Gerotor pumps

The gerotor internal-gear pump consists ofa pair ofgears which are always in sliding contact.The

internalgear has one more tooth than the gerotor gear.Both gears rotate in the same direction.Oil

is drawn into the chamber where the teeth are separating,and is ejected when the teeth startomesh again.The seals provided by the sliding contact

Generally,he internal-gear pump with toothcrestpressure sealing has higher volumetric effciency

atow speeds than the crescentype.Volumetric and overalleffciencies ofhese pumps are in thesame generalrange as those ofexternal-gear pumps.However,heir sensitvity to dirts somewhat

higher

Vane pumps

In these pumps,a number ofvanes slide in slots in a rotor which rotates in a housing or ring.Thehousing may be eccentric with the center ofhe rotor,or is shape may be oval,Figure 5.n somedesigns,centrifugalorce holds the vanes in contactwith the housing,while the vanes are forced iand outofhe slots by the eccentricity ofhe housing.n one vane pump,ightsprings hold thevanes againsthe housing;n another pump design,pressurized pins urge the vanes outward

During rotation,as the space or chamber enclosed by vanes,rotor,and housing increases,a vacuum

is created,and atmospheric pressure forces oilnto this space,which is the inletside ofhe pump.As

the space or volume enclosed reduces,he lquid is forced outhrough the discharge ports

Balanced and unbalanced vane pumps

The pump iustrated in Figure 5 is unbalanced,because allofhe pumping action occurs in thechambers on one side ofhe rotor and shaftThis design imposes a side load on the rotor and driveshaftThis type vane pump has a circular inner casing.Unbalanced vane pumps can have fxed orvariable displacements.Some vane pumps provide a balancedconstruction in which an ellpticalcasing forms two separate pumping areas on opposite sides ofhe rotor,so thathe side loads cancelout,Figure 6.Balanced vane pumps come only in fxed displacementdesigns

Trang 30

In a variable-volume unbalanced design,Figure 7,he displacementcan be changed through anexternalcontrolsuch as a handwheelor a pressure compensator.The controlmoves the cam ring tchange the eccentricity between the ring and rotor,hereby changing the size ofhe pumping

chamber and thus varying the displacementper revolution

When pressure is high enough to overcome the compensator spring force,he cam ring shifs tdecrease the eccentricity.Adjustmentofhe compensator spring determines the pressure atwhich

the ring shifs

Because centrifugalorce is required to hold the vanes againsthe housing and maintain a tghtseal

athose points,hese pumps are notsuited for low-speed service.Operation atspeeds below 600 rpm

is notrecommended.fsprings or other means are used to hold vanes outagainsthe ring,effcientoperation atspeeds of100 to 200 rpm is possible

Vane pumps maintain their high effciency for a long tme,because compensation for wear ofhevane ends and the housing is automatic.As these surfaces wear,he vanes move further outn their

slots to maintain contactwith the housing

Vane pumps,ike other types,come in double units.A double pump consists ofwo pumping unit

in the same housing.They may be ofhe same or diferentsizes.Although they are mounted anddriven lke single pumps,hydraulically,hey are independent.Another variation is the series unit

two pumps ofequalcapacity are connected in series,so thathe outputofone feeds the other.Thisarrangementgives twice the pressure normally available from this pump.Vane pumps have

relatively high effciencies.Their size is smallrelative to output.Dirtolerances is relatively good

Hydraulic pumps – part 2

A hydraulic pump is a mechanical device that converts mechanical power into hydraulicenergy It generates flow with enough power to overcome pressure induced by the load

Trang 31

Fig.8.Axial-piston pump varies displacementby changing angle ofswashplate.

Fig.9.Radialpiston pump

Fig.10.Pressure-fow curve ofixed-displacementhydraulic pump

Trang 32

Fig.11.Pressure fow curve ofvariable-displacementhydraulic pump with ideallow and

pressure compensation

Trang 33

Fig.12.Schematic ofypicalproportionalpump pressure compensator control.

Fig.13.Pressure-fow curve ofvariable-displacementhydraulic pump equipped with pressurecompensation

Trang 34

Fig.14.Schematic ofpump two-stage compensator control

Piston pumps

The piston pump is a rotary unitwhich uses the principle ofhe reciprocating pump to produce fuid

fow.nstead ofusing a single piston,hese pumps have many piston-cylinder combinations.Partof

the pump mechanism rotates abouta drive shaftto generate the reciprocating motions,which draw

fuid into each cylinder and then expels i,producing fow.There are two basic types,axialandradialpiston;both area available as fxed and variable displacementpumps.The second variety

often is capable ofvariable reversible (overcenter)displacement

Mostaxialand radialpiston pumps lend themselves to variable as wellas fxed displacement

designs.Variable displacementpumps tend to be somewhatarger and heavier,because they haveadded internalcontrols,such as handwheel,electric motor,hydraulic cylinder,servo,and

mechanicalstem

Axial piston pumps

The pistons in an axialpiston pump reciprocate parallelo the centerline ofhe drive shaftofhe

piston block.Thats,rotary shaftmotion is converted into axialreciprocating motion.Mostaxial

piston pumps are mult-piston and use check valves or portplates to directquid fow from inleto

Trang 35

Inline piston pumps

The simplestype ofaxialpiston pump is the swashplate design in which a cylinder block is turned

by the drive shaftPistons fted to bores in the cylinder block are connected through piston shoesand a retracting ring,so thathe shoes bear againstan angled swashplate

As the block turns,Figure 8,he piston shoes follow the swashplate,causing the pistons t

reciprocate.The ports are arranged in the valve plate so thathe pistons pass the inletas they arepulled outand the outletas they are forced back in.n these pumps,displacements determined by

the size and number ofpistons as wellas their stroke length,which varies with the swashplate angle

In variable displacementmodels ofhe inline pump,he swashplate swings in a movable yoke

Pivoting the yoke on a pintle changes the swashplate angle to increase or decrease the piston stroke.The yoke can be positoned with a variety ofcontrols,i.e.,manual,servo,compensator,handwheel,

etc

Bent axis pumps

This pump consists ofa drive shaftwhich rotates the pistons,a cylinder block,and a stationary

valving surface facing the cylinder block bores which ports the inletand outletlow.The drive shaftaxis is angular in relation to the cylinder block axis.Rotation ofhe drive shaftcauses rotation ofhe

pistons and the cylinder block

Because the plane ofrotation ofhe pistons is atan angle to the valving surface plane,he distancebetween any one ofhe pistons and the valving surface continually changes during rotation.Each

individualpiston moves away from the valving surface during one-halfofhe shaftrevolution and

toward the valving surface during the other half

The valving surface is so ported thatts inletpassage is open to the cylinder bores in thatpartofherevolution where the pistons move away.ts outletpassage is open to the cylinder bores in the part

ofhe revolution where the pistons move toward the valving surface.Therefore,during pump

rotation the pistons draw lquid into their respective cylinder bores through the inletchamber and

force iouthrough the outletchamber.Bentaxis pumps come in fxed and variable displacementconfigurations,butcannotbe reversed

Radial-piston pumps

In these pumps,he pistons are arranged radially in a cylinder block;hey move perpendicularly t

Trang 36

In these pumps,he pistons are arranged radially in a cylinder block;hey move perpendicularly t

the shaftcenterline.Two basic types are available:one uses cylindrically shaped pistons,he otherballpistons.They may also be classifed according to the porting arrangement:check valve or pintlvalve.They are available in fxed and variable displacement,and variable reversible (over-center)

displacement

In pintle-ported radialpiston pump,Figure 9,he cylinder block rotates on a stationary pintle and

inside a circular reacting ring or rotor.As the block rotates,centrifugalorce,charging pressure,orsome form ofmechanicalaction causes the pistons to follow the inner surface ofhe ring,which i

offsetrom the centerline ofhe cylinder block.As the pistons reciprocate in their bores,porting i

the pintle permits them to take in fuid as they move outward and discharge ias they move in.The size and number ofpistons and the length ofheir stroke determine pump displacement

Displacementcan be varied by moving the reaction ring to increase or decrease piston travel,

varying eccentricity.Severalcontrols are available for this purpose

Plunger pumps

These reciprocating pumps are somewhatsimilar to rotary piston types,n thatpumping is theresultofpistons reciprocating in cylinder bores.However,he cylinders are fxed in these pumps;

they do notrotate around the drive shaftPistons may be reciprocated by a crankshaftby

eccentrics on a shaftor by a wobble plate.When eccentrics are used,return stroke is by springs.Because valving cannotbe supplied by covering and uncovering ports as rotation occurs,nletandoutletcheck valves may be used in these pumps

Because ofheir construction,hese pumps offer two features other pumps do nothave:one has amore positve sealing between inletand outlet,permiting higher pressures withoutexcessive

leakage ofslip.The other is thatn many pumps,ubrication ofmoving parts other than the pistonand cylindricalbore may be independentofhe lquid being pumped.Therefore,iquids with poor

lubricating properties can be pumped.Volumetric and overalleffciencies are close to those ofaxialand radialpiston pumps

Measuring pump performance

Volume ofluid pumped per revolution is calculated from the geometry ofhe oilcarrying

chambers.A pump never quite delivers the calculated,or theoretical,amountofluid.How close icomes is called volumetric effciency.Volumetric effciency is found by comparing the calculateddelivery with actualdelivery.Volumetric effciency varies with speed,pressure,and the construction

ofhe pump

A pump’s mechanicaleffciency is also less than perfect,because some ofhe inputenergy is wasted

in friction.Overalleffciency ofa hydraulic pump is the productofts volumetric effciency and themechanicaleffciency

Trang 37

Pumps are generally rated by their maximum operating pressure capabily and their output,igpm,ata given drive speed,n rpm.

Matching pump power with the load

Pressure compensation and load sensing are terms often used to describe pump features that

improve the effciency ofpump operation.Sometimes these terms are used interchangeably,

misconception thats cleared up once you understand the diferences in how the two enhancementsoperate

To investigate these diferences,consider a simple circuitusing a fxed-displacementpump running

atconstantspeed.This circuitis effcientonly when the load demands maximum power because thepump puts outullpressure and fow regardless ofoad demand.A reliefvalve prevents excessivepressure buildup by routing high-pressure fuid to tank when the system reaches the reliefsettng

As Figure 10 shows,power is wasted whenever the load requires less than fulllow or fullpressure.The unused fuid energy produced by the pump becomes heathatmustbe dissipated.Overallsystem effciency may be 25% or lower

Variable displacementpumps,equipped with displacementcontrols,Figure 11,can save mostofhiswasted hydraulic horsepower when moving a single load.Controlvariations include hand wheel,

lever,cylinder,stem servo,and electrohydraulic servo controls.Examples ofdisplacementcontrolapplications are the lever-controlled hydrostatic transmissions used to propelwindrowers,skid-steer

loaders,and road rollers

While matching the exactlow and pressure needs ofa single load,hese controls have no inherentpressure or power-lmitng capabiltes.And so,other provisions mustbe made to lmitmaximumsystem pressure,and the prime mover stilmusthave corner horsepower capabilty.Moreover,when a pump supplies a circuitwith multple loads,he fow and pressure-matching characteristicsare compromised

A design approach to the system in which one pump powers multple loads is to use a pump

equipped with a proportionalpressure compensator,Figure 12.A yoke spring biases the pumpswashplate toward fulldisplacement.When load pressure exceeds the compensator settng,pressure

force acts on the compensator spoolo overcome the force exerted by the spring

The spoolhen shifs toward the compensator-spring chamber,ports pump outputluid to the

stroking piston,and decreases pump displacement.The compensator spoolreturns to neutralwhenpump pressure matches the compensator spring settng.fa load blocks the actuators,pump fowdrops to zero

Using a variable-displacement,pressure-compensated pump rather than a fxed-displacement

pump reduces circuithorsepower requirements dramatically,Figure 13.Outputlow ofhis type ofpump varies according to a predetermined discharge pressure as sensed by an orifce in the pump’scompensator.Because the compensator iselfoperates from pressurized fuid,he discharge pressuremustbe sethigher – say,200 psihigher – than the maximum load-pressure settng.So ihe load-pressure settng ofa pressure-compensated pump is 1,100 psi,the pump wilincrease or decrease is

displacementand outputlow)based on a 1,300-psidischarge pressure

Trang 38

A two-stage pressure-compensator control,Figure 14,uses pilotlow atoad pressure across an

orifce in the main stage compensator spoolo create a pressure drop of300 psi.This pressure dropgenerates a force on the spoolwhich is opposed by the main spoolspring.Pilotluid fows to tank

through a smallreliefvalve.A spring chamber pressure of4,700 psiprovides a compensator controlsettng of5,000 psi.An increase in pressure over the compensator settng shifs the main stage spool

to the right,porting pump outputluid to the stroking piston,which overcomes bias piston forceand reduces pump displacemento match load requirements

The earlier stated misconception stems from an observation thatoutputpressure from a compensated pump can fallbelow the compensator settng while an actuator is moving.This doesnothappen because the pump is sensing the load, happens because the pump is undersized for theapplication.Pressure drops because the pump cannotgenerate enough fow to keep up with the

pressure-load.When properly sized,a pressure-compensated pump should always force enough fuid

through the compensator orifce to operate the compensator

Hydraulic motors – part 1

Rugged hydraulic motors transform fluid energy into rotary mechanical power, which

typically is applied to a load via shaft

Rugged hydraulic motors transform fuid energy into rotary mechanicalpower,which typically iapplied to a load via shaft

Fig.1.Externalgear motors have one driving gear and one idler gear enclosed in single housing

Trang 39

Outputorque is a function ofpressure on one tooth because pressure on other teeth is i

hydraulic balance

Fig.2.Direct-drive gerotor motor has internaland externalgear sets.Both gears rotate duringoperation

Fig.3.Orbitng gerotor motor has a stationary outer gear and a rotating inner gear.Rotor andshaftturn in counter clockwise direction,butocus ofpointX is clockwise.Commutator or valve

plate,shown below ilustration ofeach stage ofmotor rotation,provides pressure and tank

passage for pressure fuid

Trang 40

Fig.4.Roller-vane gerotor motor incorporates rollng vanes thatreduce wear

Fig.5.Vane motors (balanced type shown)have vanes in a slotted rotor

Alltypes ofhydraulic motors have these common design features:a driving surface area subjectopressure diferential;a way ofiming the porting ofpressure fuid to the pressure surface to achievecontinuous rotation;and a mechanicalconnection between the surface area and an outputshaftThe abilty ofhe pressure surfaces to withstand force,he leakage characteristics ofeach type

motor,and the effciency ofhe method used to lnk the pressure surface and the outputshaftdetermine the maximum performance ofa motor in terms ofpressure,low,orque output,speed,

Định dạng
Số trang	198
Dung lượng	18,53 MB