Parâmetros principais e problemas comuns da bomba hidráulica
1.6.8 equilíbrio da pressão hidrostática
Na bomba hidráulica, geralmente um lado é de alta pressão, o outro lado é de baixa pressão, portanto, isso produzirá uma força hidráulica desequilibrada. Essa força atua no rotor, rolamento e outros componentes correspondentes, o que agrava o desgaste, encurta a vida útil da bomba e destrói o funcionamento normal. Portanto, a pressão hidrostática deve ser utilizada para equilibrar. A forma de equilíbrio varia com a estrutura da bomba. Por exemplo, a bomba de engrenagem externa adota a estrutura de equilíbrio de força radial que direciona o óleo de alta pressão para a área de baixa pressão, ou a estrutura em que a porta de descarga de óleo é menor que a porta de entrada de óleo; a bomba de palhetas adota a estrutura que equilibra a força radial do rotor organizando as janelas de sucção e descarga de óleo em pares. Para algumas bombas hidráulicas (como a bomba de pistão axial) cujas forças causadas pelo óleo de alta e baixa pressão não conseguem se equilibrar, isso deve ser resolvido utilizando rolamento de empuxo, o que aumenta o tamanho estrutural da bomba.
1.6.9 par de atrito e medidas para melhorar sua resistência ao desgaste
(1) Os tipos e requisitos comuns dos pares de atrito estator, rotor e prensa são os três componentes principais da bomba hidráulica de deslocamento positivo. Quando a bomba hidráulica está em funcionamento, a prensa se move no estator, e o rotor se move em relação à prensa e ao estator; ou a prensa se move no rotor, e a prensa e o rotor se movem em relação ao estator juntos. Portanto, um par de pares de atrito é formado entre quaisquer duas partes com movimento relativo. Na bomba de engrenagem, como dente e dente, topo do dente e carcaça, engrenagem e placa lateral; na bomba de palhetas, como lâmina e rotor, rotor e placa de porta, lâmina e estator; na bomba de pistão axial de placa oscilante, como êmbolo e furo do cilindro, cilindro e placa de porta, deslizadeira e placa oscilante; na bomba de parafuso, como rosca e rosca, parafuso e carcaça, são todos tipos diferentes de pares de atrito.
Como as partes principais desses pares de atrito geralmente estão em condições de atrito de alta velocidade relativa e alta pressão de contato, seu atrito e desgaste afetam diretamente a eficiência volumétrica, eficiência mecânica, pressão de trabalho e vida útil da bomba, portanto, eles têm os seguintes requisitos comuns.
① Possui bom desempenho de vedação para garantir que não haja vazamento ou vazamento pequeno e melhorar a eficiência volumétrica da bomba.
② Desempenhar um papel de apoio, transferir uma certa quantidade de força.
③ Funciona de forma confiável no movimento, com pequeno desgaste, boa resistência ao desgaste e longa vida útil.
④ Baixa temperatura, baixo ruído, sem cavitação e resistência a impactos.
(2) As principais razões de desgaste do par de atrito são desgaste adesivo e desgaste abrasivo.
① O desgaste adesivo refere-se ao desgaste entre pares de atrito sem lubrificação completa. O mecanismo desse tipo de desgaste é que as duas superfícies metálicas são irregulares e a área de contato é muito pequena, de modo que a pressão específica de contato é grande o suficiente para exceder o limite de escoamento do material e causar deformação plástica, o que faz com que as superfícies metálicas côncavas e convexas adiram. Quando as duas superfícies metálicas deslizam relativamente, as superfícies côncavas e convexas com menor resistência ao cisalhamento são cortadas e causam desgaste.
As principais medidas para reduzir o desgaste adesivo e melhorar a resistência ao desgaste são as seguintes: selecionar pares metálicos que não sejam fáceis de aderir um ao outro, como pares de ferro-prata ou ferro-estanho, ou até mesmo pares de ferro e plástico para formar pares de atrito, o desgaste é pequeno (por exemplo, usando bloco de cilindro de bronze zqai-4 e placa de válvula 38CrMoAl para formar pares de atrito, o desgaste é muito pequeno); quando pares de ferro-ferro ou ferro-manganês formam pares de atrito, o desgaste é pequeno. Para reduzir o atrito, uma fina película com baixa resistência ao cisalhamento é formada na superfície metálica, como oxidação, fosfatização e nitretação, que são comumente usadas na produção, para prevenir corrosão e reduzir atrito; a rugosidade da superfície é reduzida, mas a rugosidade apropriada também é benéfica para a formação de filme de óleo lubrificante; a dureza é melhorada.
② O desgaste abrasivo refere-se ao desgaste causado por partículas abrasivas duras, como partículas metálicas, poeira ou outras impurezas, como óxidos, fibras e resinas. Esse tipo de desgaste ocorre em quase todos os pares de atrito, especialmente naqueles com uma certa espessura de filme de óleo. As partículas de desgaste agravarão o desgaste da superfície, piorarão o desempenho e encurtarão a vida útil do par de atrito.
As principais medidas para reduzir ou prevenir o desgaste abrasivo são fortalecer a filtração e evitar que o meio hidráulico seja poluído. O tamanho médio dos poros do filtro deve ser menor do que a folga de atrito a ser protegida.
Além disso, deve-se garantir a lubrificação adequada para todos os pares de atrito. Como todos sabemos, pares de atrito como a engrenagem de engrenagem da bomba de engrenagem, entre o rotor e a placa da válvula da bomba de palhetas, entre o êmbolo e o cilindro da bomba de pistão axial de placa oscilante, todos têm desempenho de auto-lubrificação, que é uma das vantagens da tecnologia hidráulica. No entanto, alguns componentes na bomba, como rolamentos e articulações universais, precisam adotar certas medidas estruturais para alcançar a lubrificação.