Гидравлический двигатель против гидравлического насоса: в чем разница?

Гидравлические системы используются для привода строительной техники, такой как землеройные машины, а также заводской техники, сельскохозяйственной техники и даже морских систем. Двумя важными элементами конструкции таких систем являются гидравлические насосы и гидравлические двигатели.

Несмотря на схожесть и работу в одной и той же цепи, они выполняют совершенно разные функции. Знание различия между гидравлическим двигателем и гидравлическим насосом помогает инженеру, технику или заказчику принять эффективное, безопасное и долговечное решение.

Обзор основных функций гидравлической системы

Для того чтобы провести сравнительный анализ этих двух подходов, лучше всего определить, какой вклад каждый аспект вносит в общий гидравлический процесс.

Что такое гидравлический насос и для чего он нужен?

Гидравлический насос преобразует механическую энергию в гидравлическую. Он преобразует вращательную мощность, создаваемую первичным двигателем, например, электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, в энергию потока жидкости. Этот поток создает давление только в тех случаях, когда в системе возникает сопротивление.

Проще говоря, насос перекачивает не грузы, а жидкость. Создаваемое давление является результатом сопротивления, приложенного к системе, а не к насосу.

Что такое гидравлический двигатель?

Насос выполняет функцию, обратную гидравлическому двигателю. Он преобразует гидравлическую энергию в механическую, создавая крутящий момент и вращательную энергию. Когда гидравлическая жидкость подается в двигатель, она заставляет внутренние детали вращать вал и выполнять свою работу.

Гидравлические двигатели неприменимы в тех случаях, когда требуется управлять движением с высокой мощностью, например, при вращении конвейера, приводе лебедки или колесной или гусеничной системы.

Гидравлический двигатель против гидравлического насоса: основные функциональные различия.

Хотя обе детали работают с гидравлической жидкостью и могут иметь схожую конструкцию, они выполняют совершенно разные функции и обладают различными эксплуатационными характеристиками.

В чем разница между гидравлическим насосом и гидравлическим двигателем?

Основное различие заключается в размере и направлении преобразования энергии. Гидравлический двигатель преобразует поток жидкости в механическую мощность, а гидравлический двигатель преобразует механический входной сигнал в поток жидкости, как это происходит в случае насоса и гидравлического двигателя.

Насос запускает работу системы, а двигатель в ответ на это действие совершает полезную работу.

Управление давлением и направление потока

Фокус на крутящем моменте и потоке

Насосы регулируются таким образом, чтобы поток оставался постоянным. Оптимизируются двигатели для обеспечения регулирования крутящего момента и скорости. Это делает двигатели применимыми в тех областях, где сопротивление нагрузки непредсказуемо, но при этом требуется плавное движение.

Различия в дизайне, о которых вам нужно знать.

Насосы и электродвигатели могут внешне казаться похожими, но их внутренняя конструкция также может отличаться в зависимости от их функций.

Конструкция внутренних компонентов

Гидравлические двигатели изготавливаются с использованием подшипников высокого давления и опор вала для сопротивления постоянным нагрузкам. Жидкость перемещается на насосы, и они практически не противодействуют крутящему моменту нагрузки; следовательно, насосы имеют меньшую внутреннюю механическую нагрузку. Это различие влияет на возможности долговечности, срок службы и потребности в техническом обслуживании.

Характеристики утечки и эффективности

Внутренняя утечка является нормальным явлением как в насосах, так и в электродвигателях, хотя конструкция электродвигателей предусматривает, что утечка не влияет на крутящий момент. Однако в насосах используются малые внутренние зазоры для обеспечения объемной эффективности.

Это одна из причин, почему насос часто используется в качестве электродвигателя без должного учета конструктивных особенностей, или, как следствие, становится неэффективным, теряет производительность или выходит из строя.

Можно ли использовать гидравлический насос в качестве гидравлического двигателя?

Некоторые гидравлические насосы, особенно шестеренчатые, могут использоваться в качестве двигателей. Они могут вращаться и создавать механическую мощность при условии, что через них прокачивается жидкость под давлением. Однако это не означает, что они являются подходящей заменой.

Почему это обычно не рекомендуется?

Электродвигатели в виде насосов, как правило, довольно неэффективны, выделяют много тепла и подвержены повреждению подшипников. Они не рассчитаны на постоянный крутящий момент и боковые нагрузки на вал. Специально разработанный гидравлический двигатель безопаснее, эффективнее и надежнее в большинстве промышленных и мобильных применений.

Сравнение характеристик: скорость, крутящий момент и управляемость.

Знание о различиях в производительности полезно для объяснения того, какой компонент следует применять в определенных ситуациях.

Что быстрее: гидравлический насос или двигатель, и где устанавливаются двигатели?

Гидравлические двигатели обычно работают медленнее, но обладают гораздо большим крутящим моментом, чем насосные системы. Это позволяет им хорошо справляться с высокими рабочими циклами, где скорость не так важна, как управляемое движение.

Скорость системы косвенно регулируется гидравлическими насосами, которые управляют потоком, и преобразуется в скорость вращения с помощью электродвигателей.

Точность управления и стабильность нагрузки

Гидравлические двигатели также превосходят гидравлические в задачах, где требуется точная регулировка скорости при нагрузках различной величины. Они обеспечивают стабильное движение при изменяющемся сопротивлении, что делает их ключевыми в механизмах подъема, привода и позиционирования.

Области применения: где используются насосы и электродвигатели.

Речь идёт не о выборе между одним и другим, а скорее о выборе. Тем не менее, это позволяет понять их характеристики и разработать правильную систему.

Гидравлические насосы используются везде, где необходимо генерировать гидравлическую энергию, в том числе:

• Строительная техника
• Промышленные прессы
• Машины для литья под давлением
• Сельскохозяйственная техника
• Силовые установки и гидравлические станции

Обычно их устанавливают рядом с источником питания, и они работают непрерывно во время эксплуатации.

Как выбрать между гидравлическим насосом и гидравлическим двигателем

При выборе гидравлического двигателя инженеры учитывают крутящий момент, диапазон скоростей, номинальное давление и КПД. В случае насосов более важны расход, производительность и совместимость с первичным двигателем.

Правильное согласование этих параметров предотвратит потери энергии и нестабильность системы.

Совместимость на системном уровне

В гидравлической системе насосы, двигатели, клапаны и исполнительные механизмы лучше спроектированы как единое целое. Как недостаточные, так и избыточные размеры компонентов приведут к перегреву, шуму и преждевременному износу.

Вопросы технического обслуживания и ремонта

Постоянные нагрузки на подшипники и уплотнения приводят к износу гидравлических двигателей. Загрязнение и кавитация с большей вероятностью повреждают внутренние поверхности насосов, и это может происходить очень быстро. Поэтому важно проводить плановые проверки уровня жидкости и фильтрации.

Решения о замене и ремонте

При снижении крутящего момента двигатели иногда ремонтируются или восстанавливаются. При уменьшении производительности или увеличении уровня шума насос обычно заменяют. Знание этих признаков позволяет минимизировать время простоя и затраты на техническое обслуживание.

Выбирайте правильный компонент с уверенностью.

Гидравлические двигатели и гидравлические насосы могут использоваться в одной системе; тем не менее, они выполняют совершенно разные функции. Насосы создают поток и обеспечивают давление, а двигатели преобразуют это давление в регулируемое механическое движение.

Понимание принципа их работы и расположения компонентов может помочь в создании эффективной конструкции, обеспечении надежной работы и правильного функционирования системы в долгосрочной перспективе. Это не просто технический выбор подходящего гидравлического двигателя или насоса; это важная инвестиция в производительность и надежность.