Οι μονάδες πλάκας και λυγισμένος-άξονας είναι και οι δύομηχανές αξονικού εμβόλου. Χρησιμοποιούν τα ίδια βασικά μέρη: μια περιστρεφόμενη κάννη κυλίνδρου, έμβολα παράλληλα με τον άξονα της κάννης και μια πλάκα βαλβίδας που εναλλάσσει την πίεση και την αναρρόφηση. Αυτό που διαφέρει είναι πού βρίσκεται η γωνία και ποιο μέρος φέρει το φορτίο.
Αυτή η μία επιλογή επηρεάζει τη μέγιστη ταχύτητα, τη ροπή εκκίνησης, το εύρος μετατόπισης, τον τρόπο με τον οποίο ο άξονας χειρίζεται τα πλευρικά φορτία, το κόστος και το αν μια μονάδα μπορεί να αντικατασταθεί με μια άλλη.
Πού κάθεται η γωνία και τι οδηγεί τι
Σχέδιο Swashplate (σε-γραμμή).
Ο κινητήριος άξονας και η κάννη του κυλίνδρου μοιράζονται έναν άξονα. Τα έμβολα κινούνται σε παντόφλες πάνω σε μια κεκλιμένη πλάκα. Καθώς η κάννη περιστρέφεται, η γωνία της πλάκας κάνει κάθε διαδρομή εμβόλου μέσα και έξω. Σε έναν κινητήρα, τα έμβολα υπό πίεση πιέζουν την κεκλιμένη πλάκα, γεγονός που κάνει την κάννη να περιστρέφεται και η κάννη στη συνέχεια στρέφει τον άξονα.
Η Insane Hydraulics συνοψίζει την κατεύθυνση της δύναμης ως εξής: στους κινητήρες swashplateη κάννη κινεί τον άξονα. (Παράφρονα Υδραυλικά)
Σχέδιο λυγισμένου-άξονα
Η κάννη του κυλίνδρου έχει κλίση σε σχέση με τον άξονα. Τα έμβολα συνδέονται με μια φλάντζα κίνησης στον άξονα, έτσι η δύναμη του εμβόλου πηγαίνει κατευθείαν στον άξονα. Στη συνέχεια, ένα στοιχείο συγχρονισμού διατηρεί την κάννη να περιστρέφεται με τον άξονα. Αυτό το στοιχείο μπορεί να είναι ένας κεντρικός άξονας, οι ίδιες οι ράβδοι του εμβόλου ή ένα γρανάζι χρονισμού. Εδώο άξονας οδηγεί την κάννη. (Παράφρονα Υδραυλικά)
Η Parker, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί ένα γρανάζι χρονισμού για να συγχρονίσει τον άξονα και την κάννη στη σειρά F11/F12. (Parker Hannifin, κατάλογος MSG30-8249/UK)
Γιατί η γωνία έχει σημασία
Η διαδρομή του εμβόλου αυξάνεται με τη γωνία. Μια γωνία swashplate συνήθως περιορίζεται σε περίπου 20 μοίρες , ενώ μια λυγισμένη-μονάδα άξονα μπορεί να κάμπτεται σε περίπου 40 μοίρες . (Hydraulic Supermarket, Brendan Casey) Τα πραγματικά προϊόντα καλύπτουν αυτό το εύρος:
<20°
Τυπικό όριο swashplate
~40 βαθμοί
Ανώτερο εύρος λυγισμένου-άξονα
40 μοίρες
Parker F11/F12
32 μοίρες
Danfoss H1B
- Οι σταθερές μονάδες F11/F12 της Parker χρησιμοποιούν γωνία 40 μοιρών μεταξύ άξονα και κάννης, την οποία η εταιρεία πιστώνει για μια συμπαγή, ελαφριά μονάδα. (Parker Hannifin)
- Ο κινητήρας με μεταβλητό λυγισμένο-άξονα H1B της Danfoss λειτουργεί έως και 32 μοίρες . (Danfoss)
Μια μεγαλύτερη διαδρομή σημαίνει μεγαλύτερη μετατόπιση από μια μικρότερη κάννη και λιγότερα, μικρότερα περιστρεφόμενα μέρη. Από εκεί προέρχονται τα περισσότερα πλεονεκτήματα του λυγισμένου-άξονα.
Τι δείχνουν δύο μονάδες καταλόγου στην ίδια μετατόπιση
Οι γενικές συγκρίσεις είναι πιο εύκολο να κριθούν με πραγματικά δεδομένα. Ο παρακάτω πίνακας τοποθετεί δύο κινητήρες σταθερού-μετατοπισμού Bosch Rexroth περίπου 45 cc/στροφές δίπλα-δίπλα, έναν από κάθε σχέδιο. Και τα δύο στοιχεία προέρχονται από τα φύλλα δεδομένων του κατασκευαστή. Οι θεωρητικές σειρές υπολογίζονται όπως εξηγείται στον πίνακα.
| Παράμετρος | A10FM 45 (swashplate) | A2FM 45 (λυγισμένος-άξονας) |
| Μετατόπιση Vg | 44,5 cm³/στροφ | 45,6 cm³/στροφ |
| Ονομαστική / μέγιστη πίεση | 280 / 350 bar | 400 / 450 bar |
| Μέγιστη ταχύτητα (φύλλο δεδομένων) | 4.000 σ.α.λ | 5.600 σ.α.λ |
| Θεωρητική ροπή σε ονομαστική πίεση | 198 Nm | 290 Nm |
| Θεωρητική ροή στη μέγιστη ταχύτητα | 178 λίτρα/λεπτό | 255 λίτρα/λεπτό |
| Θεωρητική υδραυλική ισχύς (ονομαστική πίεση, μέγιστη ταχύτητα) | ≈ 83 kW | ≈ 170 kW |
| Πηγή | Bosch Rexroth RE 91172 | Bosch Rexroth RE 91001 |
Πώς εκπονήθηκαν οι υπολογισμένες σειρές
• Θεωρητική ροπήT=Vg × Δp / (20π), σε Nm, με Vg σε cm³ και Δp σε ράβδο
• ΡοήQ=Vg × n / 1000, σε L/min
• ΙσχύςP = Q × Δp / 600, σε kW
Αυτά τα στοιχεία δεν αφήνουν ογκομετρικές και μηχανικές απώλειες. Επίσης, δεν αντιπροσωπεύουν βαθμολογία συνεχούς λειτουργίας, επειδή μια μονάδα δεν προορίζεται να λειτουργεί με μέγιστη ταχύτητα και ονομαστική πίεση ταυτόχρονα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Πώς να διαβάσετε τον πίνακα:
Στην ίδια σχεδόν μετατόπιση, η μονάδα λυγισμένου{{0}άξονα βαθμολογείται περίπου 40% πιο γρήγορα (5.600 έναντι 4.000 σ.α.λ.). Αυτό ταιριάζει με το γενικό σημείο του Casey ότι ένας κινητήρας με λυγισμένο-άξονα μπορεί να λειτουργεί πολύ πιο γρήγορα από έναν-σχεδιασμό με την ίδια μετατόπιση.
Τα δύο φύλλα δεδομένων τοποθετούν τις οικογένειες σε διαφορετικές τάξεις πίεσης. Με υψηλότερη πίεση και υψηλότερη ταχύτητα, η μονάδα λυγισμένου-άξονα χειρίζεται περίπου τη διπλάσια θεωρητική υδραυλική ισχύ σε παρόμοια κατηγορία μετατόπισης.
Το φύλλο δεδομένων swashplate παραθέτει μια ροπή εκκίνησης στις 0 rpm και 280 bar 170 Nm για το μέγεθος 45. Η θεωρητική ροπή του είναι 198 Nm, επομένως αποδίδει περίπου 86% σε απόσπαση. Για το μικρότερο μέγεθος 23, η αναλογία είναι χαμηλότερη: 75 από 105 Nm, περίπου 71%. (Bosch Rexroth RE 91172) Το φύλλο δεδομένων A2FM παραθέτει την "καλή απόδοση εκκίνησης" ως χαρακτηριστικό, αλλά, στην έκδοση που εξετάσαμε, δεν δίνεται πίνακας σπασίματος ροπής. Ο Casey θέτει το πλεονέκτημα αποσύνδεσης του λυγισμένου-άξονα σε περίπου 5% σε σχέση με έναν-μοτέρ εν σειρά με τον ίδιο κυβισμό.
Αυτές είναι δύο οικογένειες προϊόντων από έναν κατασκευαστή, όχι νόμος της φυσικής. Ορισμένες αντλίες swashplate, για παράδειγμα, λειτουργούν σε υψηλότερες πιέσεις από το A10FM. Χρησιμοποιήστε τον πίνακα για να δείτε το είδος των διαφορών που πρέπει να αναζητήσετε και, στη συνέχεια, ελέγξτε τα πραγματικά φύλλα δεδομένων για τις μονάδες σας.
Διαπραγματεύσεις-που αλλάζουν την απόφαση
| Παράγοντας | Swashplate | Λυγισμένος-άξονας |
| Μέγιστη γωνία | Τυπικά < 20 μοίρες | Μέχρι περίπου 40 βαθμούς |
| Ταχύτητα σε δεδομένη μετατόπιση | Χαμηλότερος | Πιο ψηλά |
| Ροπή απόσπασης/χαμηλής-ταχύτητας | Χαμηλότερος; πέφτει περαιτέρω σε μικρά μεγέθη (βλ. πίνακα παραπάνω) | Περίπου 5% υψηλότερα (Casey) |
| Μεταβλητό εύρος μετατόπισης | Πιο στενό | Περίπου διπλάσια αναλογία εγκεφαλικών επεισοδίων (Casey) |
| Πηγαίνοντας σε μηδενική μετατόπιση | Κοινός | Κάποια μοντέλα μπορούν, όχι όλα |
| Εξωτερικό ακτινωτό φορτίο άξονα | Ελέγξτε το φύλλο δεδομένων. συχνά περιορισμένη | Βαριά ρουλεμάν κυλίνδρων σχεδιασμένα για αυτό |
| Μέσω-οδηγού για διαδοχικές αντλίες | Προσφέρεται ευρέως (π.χ. A10VSO) | Επιβεβαίωση ανά μοντέλο |
| Κόστος αγοράς | Χαμηλότερος | Υψηλότερο, συχνά σημαντικά (Casey) |
Πηγές: η γωνία, ο λόγος διαδρομής, η ροπή απόσπασης και το κόστος προέρχονται απόΥδραυλικό Σούπερ Μάρκετ. Η μηδενική μετατόπιση και τα ρουλεμάν καλύπτονται στα παρακάτω σημεία.
Μερικές από αυτές τις σειρές χρειάζονται περισσότερο πλαίσιο:
Λέγεται συχνά ότι μόνο οι κινητήρες-της γραμμής μπορούν να κινηθούν στο μηδέν, κάτι που ορισμένοι δίσκοι χρειάζονται για να περιστρέφονται ελεύθεροι ή να αλλάζουν λειτουργίες. Η διατύπωση του Casey είναι πιο προσεκτική: δεν μπορούν να μηδενιστούν όλοι οι κινητήρες με μεταβλητή κάμψη-άξονα. Η Danfoss προσφέρει έναν μεταβλητό κινητήρα με λυγισμένο-άξονα με ικανότητα μηδενικού-βαθμού. (Danfoss H1B) Εάν η μονάδα σας χρειάζεται μηδενική μετατόπιση, γράψτε την στις προδιαγραφές και επιβεβαιώστε την για το ακριβές μοντέλο. Μην το υποθέσετε από τον τύπο σχεδίασης.
Σε μια μονάδα λυγισμένου-άξονα, η δύναμη του εμβόλου εισέρχεται κατευθείαν στον άξονα, έτσι τα ρουλεμάν του άξονα μεταφέρουν βαριά φορτία. Ο Casey σημειώνει ότι αυτά τα ρουλεμάν είναι πιο επιρρεπή σε πρόωρη αστοχία από ό,τι στα ρουλεμάν άξονα γραμμής. Το Mobile Hydraulic Tips λέει ότι είναι πιο πιθανό να αντικαταστήσετε τα ρουλεμάν σε μια αντλία με λυγισμένο-άξονα. (Κινητά Υδραυλικά Συμβουλές)
Αυτά τα μεγάλα κωνικά ρουλεμάν κυλίνδρων είναι ο λόγος για τον οποίο οι μονάδες λυγισμένου-άξονα ανέχονται καλά εξωτερικά πλευρικά φορτία. Η Parker λέει ότι τα βαρέα-ρουλεμάν κυλίνδρων της επιτρέπουν σημαντικά εξωτερικά αξονικά και ακτινικά φορτία άξονα. Το Mobile Hydraulic Tips καλεί λυγισμένο-άξονα μια ισχυρή επιλογή για αντλίες που κινούνται με γρανάζια ή τροχαλίες. Ο Rexroth προσθέτει ότι η ρύθμιση της κατεύθυνσης της ακτινικής δύναμης μπορεί να μειώσει το φορτίο ρουλεμάν και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής. (Bosch Rexroth RE 91001)
Επειδή ο άξονας πρέπει να περιστρέφει μια βαριά κάννη, το στοιχείο συγχρονισμού βρίσκεται υπό κυκλική στρέψη. Το Insane Hydraulics συνδέει επαναλαμβανόμενα συγχρονιστικά-σπασίματα του άξονα με την κούραση από συχνή, απότομη επιτάχυνση και επιβράδυνση. (Παράφρονα Υδραυλικά) Αντιμετωπίστε αυτό ως ένα μοτίβο αποτυχίας που εμφανίζεται στο πεδίο, όχι ως ένα ποσοτικοποιημένο ποσοστό αποτυχίας. Αξίζει ακόμα να ελέγχετε τους κύκλους λειτουργίας με συνεχή αντιστροφή.
Πώς αλλάζει η απάντηση ανά εφαρμογή
Ο καλύτερος σχεδιασμός εξαρτάται από τη δουλειά, όχι από το ίδιο το σχέδιο. Δείτε πώς παίζονται τα-ανταλλάγματα σε κοινές περιπτώσεις:
| Εφαρμογή | Αφετηρία | Γιατί και τι να ελέγξετε |
| Κλειστό-κύκλωμα διαδρομής ή ώθηση με μεγάλο εύρος στροφών | Κινητήρας μεταβλητού λυγισμένου-άξονα | Αξιοποιεί σωστά το μεγάλο εύρος κυβισμού και την υψηλή ταχύτητα. Η Danfoss τοποθετεί το H1B της κυρίως για ώθηση κλειστού-κυκλώματος. Μια κοινή διάταξη συνδυάζει μια μεταβλητή αντλία swashplate, όπως μια αντλία κλειστού κυκλώματος-τύπου A4VG-με έναν κινητήρα μεταβλητού λυγισμένου-άξονα όπως έναν κινητήρα A6VM. Ο τύπος κυκλώματος έχει σημασία τόσο όσο και ο σχεδιασμός της αντλίας εδώ. ο οδηγός μας γιαανοιχτού κυκλώματος έναντι εμβολοφόρων αντλιών κλειστού κυκλώματοςτο καλύπτει ξεχωριστά. |
| Αντλίες που κινούνται με ιμάντα, γρανάζι ή PTO κινητήρα με πλευρικό φορτίο στον άξονα | Σταθερή λυγισμένη-αντλία άξονα | Τα ρουλεμάν του είναι κατασκευασμένα για εξωτερική ακτινική δύναμη. Οι αντλίες A2FO και A17FO της Sheungchak, για παράδειγμα, έχουν σχέδια σταθερού λυγισμένου-άξονα. |
| Βιομηχανικές μονάδες ισχύος, πρέσες και εργαλειομηχανές | Μεταβλητή αντλία swashplate | Τα χειριστήρια πίεσης, ροής και ισχύος προσαρμόζονται εύκολα και μέσω της μονάδας-επιτρέπονται οι διαδοχικές αντλίες. Το A10VSO, για παράδειγμα, διαθέτει χειριστήρια όπως DR, DFR και DFLR, με προαιρετική μονάδα δίσκου μέσω-. Η μετατόπιση αλλάζει απλώς με την κλίση της πλάκας, επομένως ο έλεγχος είναι απλός και το κόστος παραμένει χαμηλότερο. |
| Κόστος-οδηγούμενα, μέτρια-ταχύτητα, μέτρια-κυκλώματα πίεσης | Μονάδα Swashplate | Συνήθως αρκετή απόδοση σε χαμηλότερη τιμή, που ταιριάζει στο σημείο κόστους του Casey. |
| Κινητήρες που ξεκινούν υπό φορτίο ή έρπουν με χαμηλή ταχύτητα | Συγκρίνετε φύλλα δεδομένων | Συγκρίνετε τη ροπή απόσπασης, όχι μόνο τον κυβισμό. Όπως δείχνουν τα δεδομένα του A10FM, τα μικρότερα μεγέθη swashplate μπορεί να χάσουν ένα αξιοσημείωτο μερίδιο της θεωρητικής ροπής στις 0 rpm. |
Αντικατάσταση: διατηρήστε τον αρχικό σχεδιασμό
Όταν μια αντλία ή ένας κινητήρας αποτυγχάνει, το πρακτικό ερώτημα είναι αν η αντικατάσταση ταιριάζει με το αρχικό, όχι ποια σχεδίαση είναι γενικά καλύτερη. Η εναλλαγή από λυγισμένο-άξονα σε swashplate ή το αντίστροφο, δεν είναι παρόμοια-για-ανταλλαγή τύπου:
Η κεκλιμένη κάννη δίνει σε μια μονάδα λυγισμένου-άξονα διαφορετικό σχήμα και μήκος περιβλήματος. Οι φλάντζες τοποθέτησης, οι θέσεις θυρών και οι θέσεις αποστράγγισης ενδέχεται να μην ευθυγραμμίζονται.
Μια μονάδα swashplate τοποθετημένη όπου μια μονάδα λυγισμένου{0}}άξονα χειρίζεται ιμάντα ή πλευρικά φορτία με γρανάζια ενδέχεται να μην αξιολογούνται για αυτές τις δυνάμεις.
Στον παραπάνω πίνακα, η μονάδα λυγισμένου-άξονα βαθμολογείται τόσο για υψηλότερη ταχύτητα όσο και για υψηλότερη κατηγορία πίεσης. Μια αντικατάσταση swashplate της ίδιας μετατόπισης θα μπορούσε να υπερφορτωθεί.
Οι μεταβλητές μονάδες των δύο σχεδίων χρησιμοποιούν διαφορετικούς μηχανισμούς ελέγχου και εύρη μετατόπισης. Η απόκριση του μηχανήματος θα αλλάξει ακόμα κι αν τα μεγέθη των θυρών ταιριάζουν.
Ο κωδικός μοντέλου σας λέει συνήθως το σχέδιο. Μεταξύ των οικογενειών η Sheungchak προμηθεύει:
Λυγισμένος-άξονας
Κινητήρες A2FM και A6VM. Αντλίες A2FO και A17FO
Swashplate
Αντλίες A10VSO, A4VSO, A11VO, A4VG και K3V112
Για τον τρόπο αποκωδικοποίησης αυτών των κωδικών, βλπώς να διαβάσετε έναν κωδικό μοντέλου A2FM.
Πριν παραγγείλετε μια ανταλλακτική αντλία ή κινητήρα, επιβεβαιώστε:
| 1 | Το γεμάτοπληκτρολογήστε κωδικό και αριθμό ανταλλακτικούαπό την πινακίδα. Αυτό περιλαμβάνει την οικογένεια σχεδιασμού, το μέγεθος, τη σειρά και τον έλεγχο. |
| 2 | Διεύθυνση περιστροφής, και εάν το κύκλωμα είναι ανοιχτό ή κλειστό. |
| 3 | Τύπος άξονα, φλάντζα, θέσεις θυρών, και θέση αποστράγγισης θήκης. |
| 4 | Πίεση εργασίας, πίεση αιχμής και ταχύτητα κίνησηςστον πραγματικό κύκλο εργασίας σας, όχι μόνο το μέγιστο της πινακίδας. |
| 5 | Κάθεεξωτερικό φορτίο άξονααπό κακή ευθυγράμμιση ζώνης, γραναζιού ή ζεύξης. |
| 6 | Για μεταβλητούς κινητήρες, είτε χρειάζεται ο κινητήραςμηδενική ή σχεδόν-μηδενική μετατόπιση. |
| 7 | Τύπος υγρού, θερμοκρασία λειτουργίαςκαι επίπεδο φιλτραρίσματος. |
Εάν ζυγίζετε ένα εξάρτημα OEM με μια μονάδα aftermarket για το ίδιο μοντέλο,αυθεντική έναντι aftermarket υδραυλική αντλίαεξηγεί ποια τεκμηρίωση πρέπει να ζητήσετε.
Επιλέγοντας μεταξύ των δύο
Επιλέξτε λυγισμένο-άξονα όταν…
Χρειάζεστε υψηλή ταχύτητα, υψηλή πυκνότητα ισχύος, μεγάλο μεταβλητό εύρος, ισχυρή ροπή διάσπασης ή ανοχή για πλευρικά φορτία άξονα και η υψηλότερη τιμή και η συντήρηση του ρουλεμάν είναι αποδεκτά.
Επιλέξτε swashplate όταν…
Χρειάζεστε ευέλικτο έλεγχο πίεσης και ροής, μέσω-διαδοχικών αντλιών μετάδοσης κίνησης ή ικανότητας κινητήρα μηδενικού-μετατόπισης ή το χαμηλότερο κόστος αγοράς έχει μεγαλύτερη σημασία από τη μέγιστη ταχύτητα.
Για αντικατάσταση, τηρήστε το σχέδιο που έχει ήδη εγκατασταθεί, εκτός εάν ένας μηχανικός έχει εξετάσει τη συναρμολόγηση, τα φορτία και τα χειριστήρια.
Η Sheungchak Hydraulic παρέχει κινητήρες εμβόλων με λυγισμένο-άξονα στις οικογένειες A2FM (5 έως 1000 cc/rev), A6VM και AA6VM. Εάν αντικαθιστάτε έναν κινητήρα λυγισμένου-άξονα, στείλτε τον κωδικό τύπου πινακίδας και φωτογραφίες του άξονα, της φλάντζας και των θυρών μέσωσελίδα προϊόντος υδραυλικού κινητήρα. Η ομάδα μας μπορεί να επιβεβαιώσει μια αντίστοιχη διαμόρφωση προτού υποβάλετε μια παραγγελία.
