Руководство по выбору гидравлического насоса: контрольный список из 8 шагов с формулами расчета размеров.

Лопастной насос серии PV2R для промышленных гидравлических систем» style=”width:100%;max-width:800px;height:auto;border-radius:6px;margin:0 0 28px;” />

Наш завод в Нинбо производит более 80 000 лопастных насосов в год, и каждый выбор начинается с двух одних и тех же формул, которые наша инженерная команда использует ежедневно.

На нашем производственном предприятии в Нинбо работают 6 производственных линий, выпускающих более 80 000 лопастных насосов в год. Наша инженерная команда обработала тысячи спецификаций заказчиков, и приведенная ниже формула расчета размеров является отправной точкой для каждого нашего выбора. Мы делимся ею здесь, чтобы покупатели могли самостоятельно проверить свои требования, прежде чем отправлять нам запрос на коммерческое предложение.

Формулы расчета размеров: расчет расхода и мощности.

Наша инженерная команда на производственном предприятии с 6 производственными линиями начинает работу каждыйруководство по выбору гидравлического насосаРазговор ведется с использованием двух формул. Поскольку эти формулы определяют рабочий объем насоса, рабочее давление и мощность двигателя, которые будут определять диапазон производительности вашей системы, правильное их определение на этапе спецификации предотвращает ошибки в выборе размеров (занижение или завышение), которые мы чаще всего видим в спецификациях, предоставляемых заказчиком.

Первая формула рассчитывает необходимую мощность насоса.скорость потока:

Q (л/мин) = V (см³) × N (ходов/мин) ÷ 1000

Где Q — требуемый расход в литрах в минуту, V — рабочий объём цилиндра или двигателя в кубических сантиметрах, а N — количество ходов в минуту (для цилиндров) или частота вращения в об/мин (для гидравлических двигателей). Для систем с несколькими приводами, работающими одновременно, суммируйте индивидуальные требования к расходу и добавьте от 10 до 20 процентов на потери в системе — внутренние утечки через зазоры клапанов, байпасный поток через предохранительные клапаны и тепловое расширение рабочей жидкости. Наши производственные данные, полученные при годовом объёме производства более 80 000 насосов, показывают, что занижение требований к потерям в системе более чем на 15 процентов является основной причиной примерно 30 процентов жалоб на производительность в полевых условиях.

Вторая формула рассчитывает необходимую мощность привода:

P (кВт) = Q (л/мин) × p (МПа) ÷ 60

Где P — требуемая мощность двигателя в киловаттах, Q — расход, а p — рабочее давление в мегапаскалях. Эта формула предполагает 100-процентный КПД насоса — на практике наши лопастные насосы достигают объемного КПД от 85 до 94 процентов в зависимости от давления и скорости, поэтому фактическая потребляемая мощность равна P, деленному на коэффициент КПД. Для насоса, обеспечивающего расход 80 л/мин при 14 МПа и КПД 90 процентов: P = 80 × 14 ÷ 60 ÷ 0,90 = 20,7 кВт. Наша инженерная команда предоставляет кривые КПД для каждой модели насоса, построенные в зависимости от давления и скорости, чтобы покупатели могли рассчитать точный потребляемый ток для своей рабочей точки.

Наш производственный опыт по шести линейкам продукции позволяет нам четко понимать, какая насосная технология подходит для какого применения. Вот наше сравнение.

Лопастной, шестеренчатый и поршневой: сравнительная таблица

Три технологии насосов, с которыми мы работаем:флюгерЛопастные, шестеренчатые и поршневые насосы — каждый из них имеет свой предел производительности, в котором он доминирует. Поскольку наше производственное предприятие занимается исключительно производством лопастных насосов (с 6 производственными линиями и годовой мощностью более 80 000 единиц), мы обладаем глубокими знаниями в подборе характеристик лопастных насосов к конкретным областям применения. Вот наша сравнительная таблица:

Лопастной насос (наша специализация):Диапазон давления от 7 до 21 МПа. Диапазон расхода от 5 до 450 л/мин. Уровень шума от 62 до 68 дБ(А) при 1500 об/мин.Объемная эффективность85–94 процента. Устойчивость к загрязнению умеренная.ISO 4406класс 18/16/13). Средняя стоимость. Типичные области применения: литье под давлением, прессовые машины, судовые рулевые системы, промышленная гидравлика.

Шестеренчатый насос:Диапазон давления: от 3 до 25 МПа (внешнее), от 3 до 10 МПа (внутреннее). Диапазон расхода: от 1 до 300 л/мин. Уровень шума: от 70 до 80 дБ(А). Объемный КПД: от 75 до 90 процентов. Высокая устойчивость к загрязнениям. Низкая стоимость. Типичные области применения: мобильная техника, системы смазки, простые схемы.

Поршневой насос:Диапазон давления от 21 до 70 МПа. Диапазон расхода от 5 до 1000 л/мин. Уровень шума от 75 до 90 дБ(А). Объемный КПД от 90 до 98 процентов. Низкая устойчивость к загрязнениям (класс ISO 4406 16/14/11 или выше). Высокая стоимость. Типичные области применения: прессы высокого давления, литье под давлением (высококачественное), испытательные стенды, аэрокосмическая промышленность.

Выбор системы начинается с определения требований к давлению и расходу. Если ваша система работает при давлении ниже 21 МПа и не требует максимальной эффективности, то...лопастной насосОбеспечивает оптимальный баланс шума, эффективности, стоимости и устойчивости к загрязнениям. Наша серия PV2R охватывает большинство областей применения промышленных лопастных насосов, с одно- и двухнасосными конфигурациями и рабочим объемом от 6 до 237 см³/об.

Наша инженерная команда использует этот 8-шаговый контрольный список для каждого запроса заказчика. Поскольку каждый шаг выявляет разные типы ошибок, мы выполняем все восемь шагов, прежде чем составлять коммерческое предложение.

Контрольный список выбора насоса из 8 шагов

Наша инженерная команда использует этот 8-шаговый контрольный список при оценке технических требований заказчика. Поскольку каждый шаг выявляет ошибки различного класса, пропуск любого из шагов увеличивает вероятность поломки в полевых условиях, претензий по гарантии или преждевременной замены насоса.

Шаг 1: Определите требуемый расход.Используйте формулу Q = V × N ÷ 1000 для расчета теоретического расхода, затем добавьте от 10 до 20 процентов на потери в системе. Наша серия PV2R охватывает коды расхода от 6 до 237 см³/об — сопоставьте код рабочего объема с рассчитанным расходом при целевой скорости вращения двигателя.

Шаг 2: Определите рабочее давление.Определите максимальное рабочее давление в непрерывном режиме и пиковое (прерывистое) давление. Наши лопастные насосы рассчитаны на непрерывное давление до 17,5 МПа (серия PV2R) или 21 МПа (АБТсерии), с пиковым давлением на 20-25 процентов выше, чем в непрерывном режиме. Укажите оба значения в вашем заказе на покупку.

Шаг 3: Выберите тип насоса.Воспользуйтесь нашей сравнительной таблицей выше. Для большинства промышленных применений, работающих при давлении от 7 до 21 МПа, наш ассортимент лопастных насосов обеспечивает оптимальный баланс. Для применений с давлением выше 21 МПа рассмотрите поршневые насосы. Для простых и недорогих применений с давлением ниже 10 МПа шестеренчатые насосы могут быть более экономичными.

Шаг 4: Проверьте диапазон скоростей.Наши лопастные насосы оптимально работают при частоте вращения от 600 до 1800 об/мин. Работа при частоте вращения ниже 600 об/мин снижает объемную эффективность (недостаточное центробежное усилие для герметизации лопаток относительно кулачкового кольца). Работа при частоте вращения выше 1800 об/мин ускоряет износ кончиков лопаток и увеличивает уровень шума. Подберите скорость насоса в соответствии со скоростью вашего двигателя или привода с помощью прямой муфты или ременной/редукторной передачи.

Шаг 5: Проверьте совместимость жидкостей.Наши стандартные лопастные насосы предназначены для гидравлических жидкостей на минеральной основе (ISO VG 32, 46 или 68). Для синтетических жидкостей, водно-гликолевых смесей или биоразлагаемых жидкостей укажите тип жидкости в вашем заказе — мы предоставляем совместимые уплотнительные материалы.ФКМдля синтетических жидкостей,EPDM(для водно-гликолевой смеси) и материалы для лопаток, предназначенные для нестандартных сред.

Шаг 6: Рассчитайте мощность привода.Используйте формулу P = Q × p ÷ 60 ÷ η (где η — КПД насоса, рассчитанный по кривым из нашего каталога). Выберите двигатель с запасом мощности от 10 до 15 процентов выше расчетного значения, чтобы справиться с переходными перегрузками и условиями холодного пуска.

Шаг 7: Укажите способ крепления и тип порта.Наши насосы поставляются с фланцевым креплением.монтаж(SAE A, B, C, D), варианты крепления на опоре и конфигурации с проходным приводом. Соединения портов соответствуют стандартам SAE и BSPP. Укажите тип крепления, направление вращения вала (по часовой стрелке, против часовой стрелки или реверсивное) и размеры портов в вашем заказе.

Шаг 8: Определите рабочий цикл и условия окружающей среды.Укажите ожидаемое количество рабочих часов в сутки, количество рабочих циклов в час, диапазон температур окружающей среды и любые факторы окружающей среды (морская среда, наружное пространство, чистое помещение, опасная зона). Наши насосы, сертифицированные по стандартам CCS/DNV/ABS/BV/LR, предназначены для морского применения; наши стандартные промышленные насосы подходят для большинства производственных сред.

Данные о снижении номинальной мощности из-за воздействия температуры получены в результате лабораторных испытаний всех моделей насосов. Поскольку температура влияет на работу любой гидравлической системы, наши инженеры учитывают эти поправки при расчете характеристик каждой модели, предназначенной для непрерывной работы.

Снижение мощности при повышении давления и температуры

Производительность гидравлического насоса зависит от температуры, поскольку вязкость жидкости снижается с повышением температуры, что увеличивает внутренние утечки и снижает объемный КПД. Наша стандартная практика снижения номинальной мощности: снижение номинального непрерывного давления на 10 процентов на каждые 15 градусов Цельсия выше эталонной температуры 50 градусов. Для насоса с номинальным давлением 17,5 МПа при 50 градусах снижение давления при 65 градусах составляет 15,75 МПа, при 80 градусах — 14 МПа, а при 95 градусах — 12,25 МПа.

В наших лопастных насосах серии T6/T7 используется двулопастная конструкция лопаток, которая обеспечивает более широкий диапазон температур, чем у обычных однолопастных лопаток. Благодаря двулопастной конструкции, создающей две точки уплотнения на каждой лопатке, перепад давления в каждой точке уплотнения уменьшается вдвое, что снижает утечки даже при низкой вязкости. В наших испытаниях при высоких температурах (80 градусов непрерывно, 14 МПа) серия T7B поддерживает объемный КПД выше 88 процентов — на 3–5 процентных пунктов выше, чем у однолопастных конструкций в тех же условиях.

Для покупателей, работающих в условиях холодного пуска (ниже 0 градусов Цельсия), наши лопастные насосы оснащены функцией запуска при низких температурах: допуски кулачкового кольца и лопастей рассчитаны на работу с более высокой вязкостью холодной жидкости без заедания, что обеспечивает надежный запуск при температуре минус 20 градусов с использованием жидкости ISO VG 32. Наша команда инженеров предоставляет кривые крутящего момента при холодном пуске для каждой модели насоса, что позволяет покупателям правильно подобрать приводные двигатели для зимних условий.

Рекомендации по монтажу лопастных насосов

Наша инженерная команда задокументировала наиболее распространенные ошибки при монтаже, которые приводят к преждевременному выходу насоса из строя. Поскольку качество монтажа напрямую влияет на срок службы насоса — неправильно установленное соединение может сократить срок службы подшипников на 50 процентов — мы предоставляем инструкции по монтажу с каждой отгрузкой насоса.

Выравнивание валов.Для наших лопастных насосов требуется выравнивание муфты с точностью до 0,05 мм по общему индикаторному биению (TIR) ​​в месте соединения. Поскольку несоосность создает радиальные нагрузки на подшипники, ускоряющие износ, мы рекомендуем использовать лазерные инструменты для выравнивания при мощности двигателя более 7,5 кВт. Для установок меньшей мощности допустимо выравнивание с помощью индикатора часового типа, если оно выполняется тщательно.

Проектирование всасывающей линии.Для работы наших насосов требуется скорость потока всасывания менее 1,5 метров в секунду и высота всасывания менее 0,5 метров (предпочтительно положительный напор). Посколькукавитация— Образование и схлопывание паровых пузырьков во всасывающей магистрали разрушает кончики лопаток и поверхности кулачковых колец в течение нескольких часов, поэтому наша производственная команда устанавливает минимальный диаметр всасывающей магистрали на 25 процентов больше, чем диаметр входного патрубка насоса. Наша инженерная команда предоставляет расчеты размеров всасывающей магистрали для каждой модели насоса.

Чистота жидкостей.Наши лопастные насосы выдерживают работу с жидкостями класса чистоты ISO 4406 18/16/13, но для максимального срока службы лопастей и подшипников мы рекомендуем класс 16/14/11. Поскольку загрязнение является основной причиной отказов гидравлических систем во всем мире, мы в стандартной комплектации устанавливаем фильтр обратной линии с порами 10 микрон, а для применений с давлением выше 14 МПа — фильтр напорной линии с порами 3 микрона. Конструкция нашего картриджного комплекта позволяет заменять загрязненные лопасти без демонтажа насоса с машины.

Послепродажная поддержка и замена картриджей.

Наша модель послепродажной поддержки разработана с учетом того, что лопастные насосы, работающие в непрерывном режиме, со временем потребуют замены внутренних компонентов. Поскольку конструкция нашего серийного картриджного комплекта отделяет изнашиваемые детали (лопасти, кулачковое кольцо, боковые пластины) от корпуса насоса и вала, процесс замены занимает менее 1 часа — по сравнению с 4–6 часами для полной замены насоса.

Наши картриджные комплекты поставляются в собранном и протестированном виде с нашего завода в Нинбо, готовые к установке. Поскольку мы храним на складе картриджные комплекты для всех действующих моделей насосов, срок доставки сменных комплектов составляет от 3 до 7 рабочих дней для товаров, имеющихся на складе, и от 15 до 25 дней для комплектов, изготовленных на заказ. Наша 12-месячная гарантия распространяется на картриджные комплекты на тех же условиях, что и на комплектные насосы — на производственные дефекты при правильных условиях эксплуатации.

Для покупателей, эксплуатирующих большие парки гидравлического оборудования, мы предлагаем программу профилактического обслуживания: исходя из количества отработанных часов и режима работы, наша инженерная команда рассчитывает ожидаемую скорость износа лопаток и рекомендует график замены картриджного комплекта. Поскольку замена картриджного комплекта до поломки обходится значительно дешевле, чем простой, вызванный неожиданной неисправностью насоса, наша программа технического обслуживания снижает общую стоимость владения на 20–30 процентов в течение 5 лет.

Наша инженерная команда в Нинбо готова обсудить ваши конкретные требования к применению и порекомендовать оптимальную модель лопастного насоса, код производительности и конфигурацию для вашей гидравлической системы. Свяжитесь с нами через наш сайт.страница технической поддержкидля получения индивидуального отчета по выбору насоса.