Вкратце:Цеха литья под давлением по всей Юго-Восточной Азии — тысячи предприятий по переработке пластмасс в провинции Самут Пракан в Таиланде, провинции Биньзыонг во Вьетнаме и районе Тангеранг в Индонезии — модернизируют свои гидравлические системы, устанавливая лопастные насосы серии T7 в качестве экономически эффективной альтернативы замене всей машины или переходу на сервотехнологии. Лопастной насос T7 — высоконапорный, высокопроизводительный лопастной насос с регулируемым рабочим объемом, производимый компанией Vicks Hydraulic с годовой производственной мощностью более 80 000 единиц — является предпочтительным вариантом модернизации, поскольку он обеспечивает требуемые для машин литья под давлением характеристики расхода и давления, а также имеет сертификационную документацию (CCS, DNV, ABS, BV, LR), которую требуют производители машин и конечные клиенты в морской и шельфовой цепочке поставок. Модернизация включает замену существующего насоса с фиксированным рабочим объемом (обычно это насос серии Vickers V20 или аналог серии Vickers V) на насос переменного рабочего объема T7, соответствующий профилю потребности машины в потоке — высокий поток во время фаз впрыска и пластификации, низкий поток во время фаз охлаждения и смыкания. Расчет соответствия расхода — определение требуемого рабочего объема насоса в см³/об для функций смыкания, впрыска и выталкивания — является критически важным параметром, определяющим, обеспечит ли модернизация ожидаемую экономию энергии (снижение потребления гидравлической мощности на 25-35%) и ожидаемое сокращение времени цикла (снижение на 5-10% за счет более высоких скоростей смыкания и выталкивания). В этой статье рассматриваются характеристики расхода и давления насоса T7, логика работы компенсатора давления, преимущества сертификации для литья под давлением морского класса, а также процедура модернизации, которую должны спланировать руководители цехов.
Почему лопастные насосы серии T7 являются предпочтительным вариантом модернизации для термопластавтоматов в Юго-Восточной Азии?
Гидравлическая система литьевой машины в цехах Юго-Восточной Азии обычно работает с лопастным насосом постоянного объема, который непрерывно вращается со скоростью, синхронной с частотой электродвигателя (1450-1750 об/мин, в зависимости от количества полюсов двигателя и местной частоты электросети — 50 Гц во всех странах Юго-Восточной Азии). Насос постоянного объема обеспечивает постоянный расход (пропорциональный скорости двигателя) независимо от мгновенной потребности машины в потоке. Когда машина находится в фазе охлаждения цикла формования — обычно 40-60% от общего времени цикла — насос продолжает подавать полный поток, который отводится через пропорциональный предохранительный клапан системы при полном давлении в системе, преобразуя гидравлическую энергию в тепло, которое должно быть отведено чиллером или градирней.
Лопастной насос с регулируемым рабочим объемом T7 решает эту проблему неэффективности с помощью механизма управления компенсатором давления. Рабочий объем насоса (объем масла, подаваемого за один оборот) регулируется подпружиненным золотником компенсатора, который отслеживает давление на выходе насоса. Когда давление на выходе насоса достигает заданного значения компенсатора (обычно установленного на 10-20% выше требуемого давления системы, золотник компенсатора смещается, уменьшая рабочий объем насоса до минимального значения (обычно 5-15% от полного рабочего объема). Насос продолжает вращаться со скоростью двигателя, но подает только уменьшенный поток, необходимый для поддержания заданного значения компенсатора давления — поток, который ранее терялся через предохранительный клапан, теперь сохраняется, что снижает энергопотребление насоса на 60-80% во время фазы охлаждения.
Экономия энергии, достигаемая за счет использования насоса с регулируемым рабочим объемом, пропорциональна продолжительности фазы охлаждения в процентах от общего времени цикла. Для типичного цеха литья под давлением в Юго-Восточной Азии — производящего товары для дома, автомобильные детали или потребительские товары с фазами охлаждения 8-15 секунд в течение 20-30 секунд общего цикла — насос с регулируемым рабочим объемом экономит 25-35% потребления электроэнергии гидравлической системой по сравнению с насосом с фиксированным рабочим объемом той же производительности. Экономия энергии по промышленным тарифам Юго-Восточной Азии (0,08-0,12 долл. США за кВт·ч) обеспечивает ежегодную экономию в размере 800-2500 долл. США на одну машину в год, а срок окупаемости модернизации насоса T7 (стоимость насоса + стоимость монтажных работ) составляет 6-15 месяцев.
Гидравлические изделия VicksСерия лопастных насосов T7Включает в себя объемы обдува от 16 см³/об до 237 см³/об, охватывающие требования к расходу литьевых машин от 50 тонн (сила смыкания) до 2000 тонн.
Согласование расхода: расчет необходимого рабочего объема насоса для зажима, впрыска и выброса.
Рабочий объём насоса — объём масла, подаваемый за один оборот вала насоса, — должен соответствовать наиболее ресурсоёмкой функции машины. Для машины для литья под давлением наибольшую потребность в потоке требует функция впрыска (поршень продвигается для заполнения полости), за ней следуют функция зажима (подвижная плита закрывает форму) и функция выталкивания (выталкивающие штифты выталкивают деталь из формы).
Формула расчета рабочего объема: Требуемый рабочий объем (см³/об) = (Расход в л/мин × 1000) ÷ (Скорость вращения двигателя в об/мин × объемный КПД). Для 200-тонной литьевой машины со стандартным электродвигателем, работающим со скоростью 1450 об/мин (частота питания 50 Гц):
- Требования к потоку жидкости для функции впрыска:Диаметр инжекционного плунжера составляет 60-80 мм, ход впрыска — 150-200 мм, а требуемая скорость впрыска — 80-120 мм/с. Потребляемый расход составляет 25-50 л/мин (в зависимости от диаметра плунжера и заданной скорости впрыска). Насос должен обеспечивать этот расход при заданном давлении впрыска (давление впрыска 1500-2000 бар, что требует выходного давления насоса 150-200 бар, поскольку давление впрыска умножается на отношение площади плунжера к его диаметру).
- Требования к потоку выполнения функции зажима:Диаметр зажимного цилиндра составляет 200-300 мм, а требуемая скорость закрытия — 250-350 мм/с (зажим должен быстро закрываться во время фазы «быстрого закрытия» до соприкосновения половин пресс-формы). Потребляемый расход для фазы быстрого закрытия составляет 100-150 л/мин — значительно выше, чем требуемый расход при впрыске.
- Выбор насоса:Максимальная производительность насоса должна удовлетворять максимальному требуемому расходу — 100-150 л/мин в режиме зажима. Насос серии Т7 с рабочим объемом 80-100 см³/об, работающий при 1450 об/мин, обеспечивает производительность 110-140 л/мин (расчет: 80 см³/об × 1450 об/мин × 0,95 объемный КПД = 110 л/мин). Выбранный рабочий объем насоса для машины массой 200 тонн обычно составляет 100 см³/об, обеспечивая производительность 138 л/мин при 1450 об/мин.
Выбранный насос также должен соответствовать максимальному требуемому давлению машины — для создания силы зажима требуется максимальное давление (насос должен обеспечивать номинальную силу зажима при номинальном давлении в системе). Для машины грузоподъемностью 200 тонн с площадью зажимного цилиндра 315 см² (диаметр цилиндра 200 мм) давление насоса, необходимое для создания силы зажима в 200 тонн, составляет 200 000 кг ÷ 315 см² = 635 кг/см² гидравлического давления, которое достигается за счет цилиндра увеличения силы зажима — выходное давление насоса обычно составляет 140-175 бар (регулируется предохранительным клапаном системы и настройкой компенсатора насоса).
Выбор ступени нагнетания давления: заполнение при низком давлении или удержание при высоком давлении — как работает компенсатор давления насоса
Компенсатор давления лопастного насоса T7 — это механизм, который уменьшает рабочий объём насоса, когда давление в системе достигает заданного значения. Понимание работы компенсатора имеет важное значение для руководителя мастерской, чтобы установить правильное давление компенсатора и устранить неполадки в работе системы после модернизации.
Стандартный компенсатор (одноступенчатый компенсатор давления, конфигурация по умолчанию для термопластавтоматов):Компенсатор представляет собой золотниковый клапан, установленный в крышке управления насоса. Золотник подпружинен в открытом положении (максимальный рабочий объём) и подвергается воздействию давления на выходе насоса с противоположного конца. Когда давление на выходе насоса превышает значение, установленное на пружине компенсатора (регулируется шестигранным винтом под крышкой компенсатора), золотник смещается, направляя управляющее давление на поршень управления рабочим объёмом насоса. Управляющий поршень уменьшает угол кулачкового кольца насоса, снижая рабочий объём. Компенсатор реагирует на изменения давления в течение 50-100 миллисекунд — система управления литьевой машиной должна быть запрограммирована на последовательное открытие и закрытие клапана, чтобы дать компенсатору время для реакции без создания скачков давления в системе.
Компенсатор с датчиком нагрузки (опционально, для систем с переменным давлением):Насос включает в себя порт для измерения нагрузки, который подключается к линии измерения нагрузки блока регулирующих клапанов машины. Компенсатор поддерживает постоянный запас давления (обычно 15-25 бар) выше максимального требуемого давления нагрузки, вместо того чтобы по умолчанию использовать фиксированное значение компенсатора. Компенсатор с измерением нагрузки более энергоэффективен, чем стандартный компенсатор, в машинах, выполняющих несколько функций одновременно (например, зажим + впрыск или выталкивание + открытие пресс-формы), поскольку давление насоса отслеживает требуемую нагрузку, а не по умолчанию использует значение компенсатора, когда ни одна функция не активна. Компенсатор с измерением нагрузки увеличивает стоимость насоса на 15-25% и рекомендуется для многофункциональных машин (двухкомпонентные литьевые машины, машины с поворотным столом для впрыска или машины с цилиндрами для извлечения сердечника).
Для большинства термопластавтоматов стандартная настройка компенсатора составляет 10-20 бар выше максимального значения давления предохранительного клапана системы. Если предохранительный клапан системы настроен на 175 бар, то компенсатор настраивается на 190-195 бар. Запас в 15-20 бар гарантирует, что компенсатор не будет мешать работе предохранительного клапана в нормальном режиме работы — если бы компенсатор был настроен на 175 бар (столько же, сколько и предохранительный клапан), он начал бы разгружать насос до того, как предохранительный клапан смог бы сработать, что помешало бы системе достичь заданного значения давления предохранительного клапана при запуске и вызвало бы нестабильное регулирование давления.
Преимущества сертификации CCS/DNV/ABS для линий литья под давлением, используемых в судостроении.
В цехах литья под давлением в Юго-Восточной Азии, производящих компоненты для морской, шельфовой и судостроительной отраслей — такие как фитинги для труб, кабельные лотки, рукоятки клапанов и модули плавучести — требуются гидравлические насосы, имеющие сертификат классификационного общества (CCS, DNV, ABS, BV или LR). Сертификация подтверждает, что материал, конструкция и процедуры испытаний насоса соответствуют правилам классификационного общества для морского и шельфового оборудования.
Линейка лопастных насосов T7 от Vicks Hydraulic имеет сертификаты CCS (Китайское классификационное общество), DNV (Det Norske Veritas), ABS (Американское бюро судоходства), BV (Bureau Veritas) и LR (Lloyd's Register) — это необычный для китайского производителя гидравлических насосов комплексный пакет сертификации, предоставляющий значительное преимущество цехам литья под давлением, стремящимся обслуживать морскую и шельфовую цепочку поставок.
Сертификация документально подтверждается сертификатом классификации насоса, который выдается классификационным обществом после наблюдения за типовыми испытаниями насоса (1000-часовое испытание на долговечность при номинальном давлении и расходе, с периодическим измерением объемного КПД насоса, уровня шума и повышения температуры). В сертификате указываются: модель насоса, номинальное давление и расход, тип и вязкость испытательной жидкости, диапазон температур окружающей среды и регистрационный номер сертификата насоса — насос можно отследить по индивидуальному протоколу испытаний, который подается в инженерный отдел классификационного общества. Для цеха литья под давлением, участвующего в тендере на контракт, требующий сертифицированных гидравлических насосов, многоуровневая сертификация Vicks T7 исключает затраты и время, связанные с организацией отдельных сертификационных испытаний для каждого проекта.
Процедура модернизации: что необходимо знать производителю литьевых машин перед заменой гидравлического насоса.
Модернизация существующей литьевой машины с установкой лопастного насоса переменного объема T7 — замена оригинального насоса с фиксированным объемом — может быть выполнена за один рабочий день квалифицированным специалистом по гидравлике, после чего машина возвращается в производство на следующий день. Процедура состоит из четырех этапов: демонтаж, установка, ввод в эксплуатацию и настройка.
Удаление (2-3 часа):Гидравлическое масло из машины сливается и фильтруется (масло используется повторно после модернизации — полная замена масла не требуется, если только существующее масло не загрязнено). Всасывающая и напорная магистрали старого насоса отсоединяются, муфта насоса и двигателя отсоединяется, а крепежные болты насоса снимаются. Монтажная поверхность очищается и проверяется на наличие заусенцев или повреждений, которые могут привести к неправильной установке нового насоса.
Монтаж (2-3 часа):Насос T7 устанавливается на существующий монтажный фланец насоса машины (монтажные размеры для серии T7 — фланец SAE-A с двумя болтами для размеров 16-125 см³/об, фланец SAE-B с двумя болтами для размеров 160-237 см³/об — соответствуют монтажному фланцу серии Vickers V, который является стандартом для большинства термопластавтоматов в Юго-Восточной Азии). Муфта насоса-двигателя сооснащается с точностью до 0,050 мм TIR (измерено на ободе муфты — несоосность является наиболее распространенной причиной преждевременного выхода насоса из строя после модернизации). Подсоединяются всасывающий и напорный шланги.
Ввод в эксплуатацию (1-2 часа):Насос заполняется чистым гидравлическим маслом через напорный патрубок (никогда не запускайте сухой лопастной насос — лопатки заклинят в пазах ротора за считанные секунды). Настройка компенсатора устанавливается на значение, равное настройке предохранительного клапана системы машины плюс 15-20 бар. Система удаляется из воздуха путем работы функций машины в ручном режиме на низкой скорости в течение 5-10 циклов.
Настройка (2-3 часа):Параметры процесса работы машины — скорость впрыска, давление удержания, скорость смыкания, усилие выталкивания — проверяются и корректируются по мере необходимости. Время отклика насоса с регулируемым рабочим объемом (время от сигнала регулирующего клапана до достижения насосом требуемого расхода) немного медленнее, чем у насоса с фиксированным рабочим объемом, поскольку поршень управления рабочим объемом должен переместиться до начала подачи потока. Для большинства процессов литья под давлением разница во времени отклика составляет 50-120 миллисекунд, что компенсируется настройкой параметров процесса машины.
Вопросы и ответы: Руководители цехов литья под давлением закупают лопастные насосы T7 в Китае.
В1: Каков минимальный объем заказа (MOQ) для лопастного насоса T7?
A: Минимальный объем заказа составляет 1 единицу для любого стандартного рабочего объема T7 (16-237 см³/об) и любого стандартного варианта управления (стандартный компенсатор, компенсатор с датчиком нагрузки). Для нестандартных вариантов управления (специальные диапазоны давления, специальные удлинители вала, специальные монтажные фланцы) минимальный объем заказа составляет 5-10 единиц. Для руководителей цехов, заказывающих для одной машины, минимальный объем заказа в одну единицу позволяет провести пробную установку перед принятием решения о модернизации всего парка оборудования.
В2: Какие запасные части мне следует иметь в наличии вместе с насосом T7?
A: Рекомендуемый комплект запасных частей для насоса Т7 включает в себя: один комплект лопаток (12 лопаток для объемов до 100 см³/об, 16 лопаток для больших объемов), один комплект картриджей (включая кулачковое кольцо, ротор и узел нажимной пластины — вращающуюся группу, которая изнашивается со временем), один комплект уплотнений вала и один комплект компенсационного клапана (золотник и пружина компенсационного клапана). Стоимость комплекта запасных частей составляет приблизительно 25-35% от цены насоса и покрывает наиболее часто заменяемые в полевых условиях компоненты. Сертифицированный срок службы насоса до первого капитального ремонта (замены комплекта лопаток) составляет 10 000-15 000 часов работы.
В3: Какой диапазон вязкости гидравлического масла может обрабатывать насос T7?
A: Насос T7 предназначен для гидравлических масел на минеральной основе с диапазоном вязкости 20-400 сСт при температуре на входе в насос. Для температур окружающей среды в Юго-Восточной Азии (25-40°C) рекомендуемый класс вязкости масла — ISO VG 46 (46 сСт при 40°C). Для цехов, работающих в условиях высоких температур окружающей среды (выше 40°C), масло ISO VG 68 обеспечивает достаточную толщину масляной пленки на кончиках лопаток, чтобы предотвратить контакт металла с металлом во время запуска. Насос не должен работать с маслом с вязкостью ниже 20 сСт — давление контакта кончика лопатки с кулачковым кольцом превышает несущую способность масляной пленки, что приводит к быстрому износу лопаток.
Вопрос 4: Как долго служит насос T7 между капитальными ремонтами?
A: Сертифицированный срок службы насоса T7 до первого капитального ремонта составляет 10 000–15 000 часов непрерывной работы при номинальном давлении (210 бар) и номинальной скорости вращения (1450 об/мин). При более низком давлении (ниже 150 бар) и более низких скоростях вращения (ниже 1200 об/мин) срок службы увеличивается до 20 000–25 000 часов. Капитальный ремонт включает замену комплекта лопаток, картриджного комплекта и сальника вала — корпус насоса, торцевая крышка и компенсатор используются повторно в течение 3–5 циклов капитального ремонта, после чего насос выводится из эксплуатации.
В5: Каковы признаки того, что насосу Т7 требуется техническое обслуживание?
A: Три показателя, которые может контролировать оператор цеха: (1) увеличение времени цикла — если скорость зажима или впрыска машины снижается более чем на 10% при том же давлении, объемный КПД насоса падает ниже 80%, и требуется замена комплекта лопаток; (2) увеличение уровня шума — исправный насос T7 издает шум 65-75 дБ(А) на расстоянии 1 метра при номинальном давлении и расходе; увеличение шума на 5+ дБ(А) указывает на износ или кавитацию кончиков лопаток (проверьте фильтр всасывающей линии и уровень масла); (3) повышение температуры масла — если температура масла, сливаемого из корпуса насоса, превышает 80°C (измерено в сливном патрубке), внутренняя утечка насоса превысила проектные пределы, и требуется замена комплекта картриджей.
В6: Предоставляет ли компания Vicks Hydraulic техническую поддержку при первой установке модернизированного оборудования?
A: Да. Для покупателей, приобретающих оборудование впервые, компания Vicks предоставляет удаленную техническую поддержку по видеосвязи (WhatsApp или WeChat) на этапах установки и ввода в эксплуатацию. Техническая поддержка включает в себя: проверку соосности насоса и двигателя, регулировку настроек компенсатора, проверку настройки давления в системе и настройку параметров технологического процесса. Для предприятий, устанавливающих несколько насосов (более 10 единиц), компания Vicks может направить инженера-технолога на место для проведения двухдневного обучения и ввода в эксплуатацию.
Об авторе: Деми Геявляется экспертом по гидравлическим решениям в компании Vicks Hydraulic, национальном высокотехнологичном предприятии, основанном в 2007 году и специализирующемся на лопастных насосах, сервосистемах и комплексных энергосберегающих гидравлических решениях. Имея 6 ведущих в мире производственных линий и годовую мощность более 80 000 лопастных насосов, Vicks обслуживает такие отрасли, как морская, военная и промышленная автоматизация.
Социальные сети:Фейсбук
Дата публикации: 22 июня 2026 г.