EN
Nun artigo anterior, falamos dos sistemas de bombas hidráulicas e do seu principio de funcionamento xeral. Para resumir brevemente, un sistema hidráulico é unha tecnoloxía de transmisión que transmite enerxía usando un fluído como medio. Converte a enerxía mecánica dun motor eléctrico en enerxía líquida, que despois se transmite aos compoñentes executivos a través do líquido. Os compoñentes principais dun sistema hidráulico inclúen bombas hidráulicas, compoñentes executivos (motores hidráulicos), válvulas e depósitos de aceite.
Este artigo céntrase nas bombas hidráulicas e nos motores hidráulicos, e explicará como funcionan xuntos nun sistema hidráulico. Comezaremos coa bomba hidráulica.
Clasificación dos Motores Hidráulicos
Os motores hidráulicos xeralmente divídense en dúas grandes categorías:
Motores Hidráulicos de Baixa Velocidade e Alto Par (LSHT)
Motores Hidráulicos de Alta Velocidade e Baixo Par (HSLT)
Elixir un motor hidráulico de baixa velocidade permite ao sistema producir maior par a velocidades máis baixas. Dentro destas dúas categorías, poden clasificarse ademais segundo a súa estrutura en motores de engrenaxes, motores de paletas e motores de pistóns. Os motores de pistóns poden subdividirse á súa vez en motores de pistóns axiais e motores de pistóns radiais.
Clasificación das Bombas Hidráulicas
Os tipos máis comúns de bombas hidráulicas inclúen:
1. Segundo a capacidade de axuste do caudal:
Bombas variables — O fluxo de saída pode axustarse segundo sexa necesario
Bombas de desprazamento fixo — O fluxo de saída é constante
2. Por estrutura: Bombas de engranaxe, bombas de paletas, bombas de pistón
Bombas de engranaxe: Pequenas en tamaño, estrutura sinxela, baixas necesidades de limpeza do aceite e baixo custo; sen embargo, o eixe da bomba veuse moi afectado por forzas desbalanceadas, sufre desgaste severo e ten un volume elevado de fugas.
Bombas de paletas: Poden dividirse en tipos de acción simple e de acción dobre. Teñen fluxo uniforme, funcionamento suave, baixo nivel de ruído e maior presión e eficiencia volumétrica comparadas coas bombas de engranaxe, aínda que a súa estrutura é máis complexa ca naquelas.
Bombas de pistón: Alta eficiencia volumétrica, baixas fugas e poden operar a alta presión, polo que son adecuadas para sistemas hidráulicos de gran potencia. Con todo, teñen unha estrutura complexa, altas necesidades de materiais e precisión de mecanizado, alto custo e tamén requiren un aceite moi limpo.
Composición das bombas hidráulicas
As bombas hidráulicas están formadas xeralmente por tres partes principais: acoplamientos, depósitos de aceite hidráulico e filtros.
Acoplamentos
O eixe motriz dunha bomba hidráulica non pode soportar forzas radiais ou axiais, polo que non está permitido instalar directamente poleas, engranaxes ou catracas na extremidade do eixe. Xeralmente, o eixe motriz conectase ao eixe da bomba a través dun acoplamento.
Se, por razóns de fabricación, a coaxialidade da bomba e o acoplamento supera o estándar, e existe un desvío durante o ensamblaxe, ao aumentar a velocidade da bomba tamén aumentará a forza centrífuga, o que pode provocar a deformación do acoplamento. Esta deformación incrementa aínda máis a forza centrífuga, creando un círculo vicioso que remata provocando vibracións e ruído, afectando así á vida útil da bomba. Ademais, factores como pasadores de acoplamento soltos ou aneis de goma desgastados que non se substitúen a tempo tamén afectarán ao funcionamento da bomba.
Depósito de aceite hidráulico
As funcións principais do depósito de aceite hidráulico nun sistema hidráulico son: almacenar aceite, disipar o calor, separar o aire contido no aceite e eliminar a espuma.
Ao escoller un depósito de aceite, o primeiro a ter en conta é a súa capacidade: para equipos móviles, xeralmente é de 2 a 3 veces o caudal máximo da bomba, e para equipos fixos, de 3 a 4 veces. En segundo lugar, considérese o nivel de aceite do depósito: cando todos os cilindros hidráulicos do sistema están completamente estendidos, o nivel de aceite no depósito non debe estar por baixo do nivel mínimo; cando os cilindros se retraen, o nivel non debe superar o nivel máximo. Finalmente, considérese a estrutura do depósito: as divisións nos depósitos tradicionais non poden precipitar eficazmente a suxeira, polo que debería instalarse unha división vertical ao longo do eixe lonxitudinal do depósito. Debe haber un espazo entre esta división e a placa final do depósito, permitindo que os espazos de ambos os lados da división comuniquen. As portas de entrada e saída da bomba hidráulica están colocadas no extremo da división que non está conectado, facendo que a distancia entre a entrada e o retorno do aceite sexa o máis grande posible. Ao mesmo tempo, o depósito tamén pode disipar mellor o calor.
Filtro de óleo
En xeral, os contaminantes cun tamaño de partícula inferior a 10 μ m teñen escasa influencia na bomba, pero cando o tamaño de partícula é maior de 10 μ m, especialmente se supera os 40 μ m, afectará de forma significativa á vida útil da bomba. As partículas sólidas contaminantes no aceite hidráulico tenden a acelerar o desgaste nas superficies de partes en movemento relativo dentro da bomba. Polo tanto, débese instalar un filtro de aceite para reducir o grao de contaminación do aceite. A precisión de filtrado recomendada é a seguinte: 10~15 μ m para bombas de pistóns axiais, 25 μ m para bombas de álabes e 40 μ m para bombas de engrenaxes. O uso de filtros de aceite de alta precisión pode estender considerablemente a vida útil das bombas hidráulicas.
A Función dos Motores Hidráulicos
Un motor hidráulico é un elemento actuador que converte a enerxía de presión dun líquido en enerxía mecánica, proporcionando torque e movemento rotativo, e ocupa un lugar importante nos sistemas hidráulicos.
Os motores hidráulicos xeralmente divídense en dous tipos: baixo par e alto par. Nos últimos anos, co desenvolvemento continuado da tecnoloxía hidráulica cara a altas presións e alta potencia, e co crecente interese pola protección do medio ambiente, exíxense aos actuadores hidráulicos características como baixo nivel de ruído, baixa contaminación e funcionamento suave. Por iso, os motores de alto par converteronse nunha das tendencias de desenvolvemento.
Dende o punto de vista da conversión de enerxía, as bombas hidráulicas e os motores hidráulicos son compoñentes hidráulicos reversibles: introducindo fluído de traballo en calquera bomba hidráulica, esta pode converterse nun motor hidráulico en funcionamento; inversamente, cando o eixe principal do motor hidráulico é xirado por un par externo, tamén se pode converter nunha condición de funcionamento de bomba hidráulica. Isto débese a que teñen os mesmos elementos estruturais básicos: un volume sellable e periodicamente variable, así como o mecanismo correspondente de distribución de aceite.
O Papel das Bombas Hidráulicas nos Sistemas Hidráulicos
Dito dun xeito sinxelo, unha bomba hidráulica é un dispositivo que converte a enerxía mecánica en enerxía hidráulica. Os sistemas de transmisión hidráulica utilizan diferentes tipos de bombas hidráulicas para superar as cargas e acadar a potencia desexada.
Por exemplo, en sistemas de accionamento hidráulico como as escavadoras, a bomba hidráulica encárgase de fornecer a presión necesaria para elevar vehículos ou obxectos pesados. A maioría das máquinas pesadas de construción están equipadas con bombas hidráulicas, que son compoñentes clave dos sistemas hidráulicos.
Ademais do equipo grande, tamén existen bombas hidráulicas máis pequenas utilizadas para dar potencia a varias ferramentas hidráulicas, como ferramentas de corte, prensas, serras hidráulicas, etc. Todas estas ferramentas dependen das bombas hidráulicas para funcionar de maneira eficiente.
Diferenzas Entre as Bombas Hidráulicas e as Bombas Ordinarias
A maior diferenza entre as bombas hidráulicas e as bombas ordinarias reside nos seus métodos de traballo. As bombas ordinarias xeralmente manteñen un fluxo constante de líquido, mentres que o caudal das bombas hidráulicas está estreitamente relacionado coa presión da carga.
Ademais, as súas funcións son diferentes: as bombas hidráulicas deben superar a presión xerada pola carga do sistema, mentres que as bombas ordinarias encárganse só de transportar ou facer circular continuamente o líquido.
A Función dun Motor Hidráulico
Un motor hidráulico é un compoñente actuador rotativo, tamén coñecido como actuador xiratorio. A súa función principal é converter a enerxía hidráulica en enerxía mecánica para mover a carga.
A potencia de saída dun motor hidráulico está determinada pola caída de presión e o caudal do aceite hidráulico. Noutras palabras, a potencia de saída dun motor hidráulico é directamente proporcional á súa velocidade de rotación.
O Principio de Funcionamento Conxugado das Bombas Hidráulicas e os Motores Hidráulicos
Despois de comprender as funcións das bombas hidráulicas e dos motores hidráulicos, vexamos como traballan xuntos nun sistema:
En primeiro lugar, a bomba hidráulica converte a enerxía mecánica dun motor principal (como un motor eléctrico ou un motor diésel) en enerxía hidráulica, que existe na forma de aceite hidráulico en movemento.
Posteriormente, o motor hidráulico recibe a enerxía hidráulica xerada pola bomba hidráulica e convértela de novo en enerxía mecánica, que se utiliza para mover a carga e realizar traballo.
Despois de completar este proceso de conversión polo motor hidráulico, todo o sistema posúe a enerxía mecánica necesaria para levar a cabo tarefas. Os sistemas hidráulicos son amplamente utilizados na nosa vida diaria; por exemplo, os ascensores, as bombas de combustible e as instalacións de ocio dependen todos da acción conxunta das bombas hidráulicas e os motores hidráulicos.
Preguntas frecuentes (FAQ)
1. Cal é a diferenza entre unha bomba hidráulica e un motor hidráulico?
Resposta: Unha bomba hidráulica converte enerxía mecánica en enerxía hidráulica (fluído a presión), mentres que un motor hidráulico converte a enerxía hidráulica de volta en enerxía mecánica (par e movemento rotacional).
2. Cales son os tipos principais de motores hidráulicos?
Resposta: Os motores hidráulicos están divididos principalmente en dúas categorías:
Motores de Baixa Velocidade e Alto Par (LSHT)
Motores de Alta Velocidade e Baixo Par (HSLT)
Ademais, segundo a súa estrutura, inclúen motores de engranaxe, motores de paletas e motores de pistón (incluídos tipos de pistón axial e radial).
3. Caes son os tipos comúns de bombas hidráulicas e os seus métodos de clasificación?
Resposta: As bombas hidráulicas clasifícanse comúnmente das seguintes dúas formas:
Axuste do caudal: Bombas variables (axustables) e bombas fixas (caudal constante)
Tipo estrutural: Bombas de engranaxe, bombas de paletas, bombas de pistón.
Bombas de engrenaxes: tamaño pequeno, estrutura sinxela, baixo custo, pero alto desgaste e fugas.
Bombas de álabes: fluxo uniforme, funcionamento suave, baixo nivel de ruído, maior eficiencia ca as bombas de engrenaxes, pero estrutura máis complexa.
Bombas de pistón: alta eficiencia volumétrica, baixas fugas, poden operar a alta presión, adecuadas para sistemas de alta potencia, pero alto custo e altos requisitos respecto á limpeza do aceite.
4. Cales son os compoñentes dun sistema de bomba hidráulica?
Resposta: Un sistema de bomba hidráulica xeralmente inclúe:
Acoplamento (que conecta o eixe motriz e o eixe da bomba)
Depósito de aceite hidráulico (almacena o aceite, disipa o calor, separa o aire e elimina a espuma)
Filtro (reduce as partículas contaminantes sólidas no aceite)
Para asegurar a fiabilidade do sistema, é necesario garantir un correcto aliñamento do acoplamento, unha capacidade e estrutura axeitadas do depósito e a selección de filtros coa precisión correcta.
5. Que función realiza un motor hidráulico no sistema?
Resposta: Un motor hidráulico recibe líquido a presión, converte a enerxía hidráulica en enerxía mecánica e produce torque e movemento rotativo. A súa potencia de saída depende da caída de presión do líquido e do caudal, polo que cando o caudal ou a presión cambian, a saída do motor cambiará en consecuencia.
6. Como traballan xuntos as bombas hidráulicas e os motores hidráulicos?
Resposta: Nun sistema hidráulico:
A bomba hidráulica converte a enerxía mecánica fornecida polo motor primario (como un motor eléctrico ou un motor diésel) en enerxía de líquido.
O motor hidráulico recibe este líquido a presión e convérteo de novo en enerxía mecánica para mover a carga.
Mediante esta conversión de enerxía, o sistema pode acadar a saída mecánica requirida.
7. Por que é tan crucial a limpeza do aceite e a filtración nos sistemas hidráulicos?
Resposta: As partículas sólidas no aceite hidráulico (especialmente aquelas maiores de 10 μ m, particularmente maiores de 40 μ m) pode agravar o desgaste nos componentes internos das bombas e motores, reducindo a eficiencia e a vida útil. Instalar filtros cunha precisión axeitada (por exemplo, 10-15 μ m para bombas de pistóns axiais, 25 μ m para bombas de paletas, 40 μ m para bombas de engrenaxe) pode manter de forma eficaz a fiabilidade do sistema.
8. Se a miña bomba hidráulica fai ruído ou vibra, que debo comprobar?
Resposta: Causas habituais inclúen:
- Desalixe entre a bomba e o acoplamento/eixo
- Velocidade ou carga superior aos valores nominais
- Entrada de aire ou cavidade na liña de aspiración
- Limpieza deficiente do aceite ou cantidade/tipo incorrecto de aceite
- Desgaste ou danos no acoplamento ou nos componentes internos da bomba
Abordar estes problemas axuda a reducir o ruído, a vibración e a prolongar a vida da bomba.
9. Xera unha bomba hidráulica presión no sistema?
Resposta: Na verdade, non del todo. A función principal dunha bomba hidráulica é producir caudal; a presión xérase só cando este caudal atopar resistencia no sistema (como carga, válvulas ou actuadores). Polo tanto, non é correcto atribuír exclusivamente á bomba a xeración de presión.
10. Que métricas de eficiencia existen para as bombas e motores hidráulicos?
Resposta: As métricas clave de eficiencia inclúen:
- Eficiencia volumétrica: Caudal real ÷ Caudal teórico
- Eficiencia mecánica/hidráulica: Par teórico ÷ Par real (ou relacionado coas perdas mecánicas)
- Eficiencia global: Eficiencia volumétrica × Eficiencia mecánica/hidráulica