Hydraulické čerpadlá sú kľúčovou súčasťou hydraulických systémov, ktoré nachádzajú uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach a aplikáciách. Ich hlavnou úlohou je transformácia mechanickej energie na hydraulickú energiu, čo umožňuje vykonávanie úloh vyžadujúcich veľkú silu a presnosť.
Princíp fungovania hydraulických čerpadiel
Hydraulické čerpadlá fungujú na princípe prenosu energie prostredníctvom nestlačiteľnej kvapaliny, najčastejšie hydraulického oleja. Čerpadlo vytvára podtlak na vstupe, čím nasáva kvapalinu, a následne ju vytláča pod tlakom do hydraulického systému. Tento tlak sa potom využíva na pohon hydraulických valcov, motorov a ďalších komponentov, ktoré vykonávajú požadovanú prácu. Mnoho piestnych hydraulických zariadení využíva aj Pascalov zákon, ktorý hovorí, že tlak v kvapaline, ktorý vznikne pôsobením vonkajšej sily na povrch kvapaliny v uzavretej nádobe, je v každom mieste kvapaliny rovnaký. Tento princíp využívajú aj brzdné systémy v aute.
Typy hydraulických čerpadiel
Existuje niekoľko základných typov hydraulických čerpadiel, ktoré sa líšia konštrukciou, výkonom a aplikáciami. Medzi najbežnejšie patria:
1. Zubové čerpadlá
Zubové čerpadlá sú jedným z najjednoduchších a najrozšírenejších typov hydraulických čerpadiel. Pracujú na princípe prenosu kvapaliny medzi zubami dvoch ozubených kolies, ktoré sa otáčajú v telese čerpadla. Kvapalina je nasávaná na jednej strane a vytláčaná na druhej strane, keď zuby kolies zapadajú do seba.
Výhody:
- Jednoduchá konštrukcia a údržba
- Nízka cena
- Odolnosť voči znečisteniu
Nevýhody:
- Nižšia účinnosť v porovnaní s inými typmi
- Vyššia hlučnosť
- Obmedzený rozsah tlaku a prietoku
Použitie:
Zubové čerpadlá sa často používajú v mobilných hydraulických systémoch, ako sú stavebné stroje, poľnohospodárske stroje a manipulačná technika. Taktiež sa využívajú v priemyselných aplikáciách, kde nie sú kladené vysoké nároky na účinnosť a presnosť.
Prečítajte si tiež: Parametre a použitie čerpadla
2. Lopatkové čerpadlá
Lopatkové čerpadlá využívajú rotujúci rotor s lamelami, ktoré sa pohybujú v drážkach.
Výhody:
- Vyššia účinnosť ako zubové čerpadlá
- Nižšia hlučnosť
- Možnosť regulácie prietoku
Nevýhody:
- Zložitejšia konštrukcia
- Vyššia cena
- Citlivosť na znečistenie
Použitie:
Lopatkové čerpadlá sa používajú v priemyselných hydraulických systémoch, obrábacích strojoch, vstrekovacích lisoch a ďalších aplikáciách, kde je potrebná vyššia účinnosť a presnosť.
3. Piestové čerpadlá
Piestové čerpadlá sú najúčinnejšie a najpresnejšie typy hydraulických čerpadiel. Pracujú na princípe pohybu piestov v valcoch, ktoré nasávajú a vytláčajú kvapalinu. Existujú rôzne konštrukcie piestových čerpadiel, ako napríklad axiálne, radiálne a radiálne s nakloneným kotúčom.
Výhody:
- Vysoká účinnosť
- Vysoký tlak a prietok
- Presná regulácia prietoku
- Dlhá životnosť
Nevýhody:
- Zložitejšia konštrukcia
- Vysoká cena
- Citlivosť na znečistenie
Použitie:
Piestové čerpadlá sa používajú v náročných aplikáciách, ako sú lisy, obrábacie stroje, stavebné stroje, letectvo a ďalšie priemyselné odvetvia, kde je potrebný vysoký výkon a spoľahlivosť.
4. Membránové čerpadlá
Hydraulické membránové dávkovacie čerpadlá, ako napríklad ORLITA MF (MFS 35 až MFS 1400), pokrývajú výkonový rozsah 0 až 9 200 l/h pri 400 - 30 baroch s dĺžkou zdvihu 20 až 60 mm. Tieto čerpadlá sú často využívané v prostrediach s nebezpečenstvom výbuchu a sú vyhotovené podľa API 675.
Prečítajte si tiež: Spoľahlivá prevádzka Fordu a palivové čerpadlo
Výhody:
- Vysoká bezpečnosť procesu vďaka dávkovacej membráne PTFE s integrovanou signalizáciou prasknutia membrány.
- Hermeticky oddelený priestor výrobkov od hydraulickej časti.
- Integrovaný hydraulický prepúšťací ventil a samočinne pracujúci odvzdušňovací ventil.
- Vysoká flexibilita vďaka modulárnej konštrukcii, ktorá umožňuje kombinovať až 6 dávkovacích jednotiek.
- Presnosť dávkovania lepšia než ±1 % v rozsahu dĺžky zdvihu 10 - 100 % (API 675).
Použitie:
Membránové čerpadlá sa využívajú v chemickom priemysle, petrochemickom priemysle, farmaceutickom priemysle a v potravinárstve.
Rotačné piestové čerpadlá
Čerpadlá s rotačnými piestami (ľudovo nazývané piškotové čerpadlá podľa rotora v tvare piškóty) sú vyrábané z antikorových ocelí triedy SI316. Všetky hriadele sú vyrobené z nerezového plechu AISI 316 L alebo Duplex. Rotory sú vyrobené buď z vysoko kvalitnej 316L extrudovanej tvarovanej guľatiny, prípadne zo špeciálnej nehrdzavejúcej ocele odolnej proti zadretiu.
Typová rada „B“ Omac
Predstavuje vysoko účinné a trvácne čerpadlá s rotačnými piestami. Sú určené pre plnenie zložitých úloh s dopravou viskóznych médií pri tlaku až do 20 barov. Okrem toho sú čerpadlá samozrejme vhodné aj pre všeobecnejší úlohy kde je potrebná konštrukcia rotačného piestu. Séria B má plášť z antikorovej ocele AISI 316L (STN 17 349) s pripojením pohonu na voľný hriadeľ. Čerpadlo je k dispozícii na použitie v rôznych výkonových úrovniach v závislosti od hustoty produktu, teploty a tlaku. Tento rad pozostáva zo 16 modelov s prietokmi od 0,05 do 200 m³/h. Čerpadlá tejto rady majú modulárny dizajn, vďaka ktorému je ich údržba jednoduchá a rýchla.
Rada „BA-BB“
Boli vyvinuté z čerpadiel rady „B“. Tieto čerpadlá majú nový dizajn, no zachovali si zásady výkonu a spoľahlivosti. Oproti pôvodnej rade „B“, rada „BA-BB“ má zabudované upevňovacie matice s plochým krytom, ktorý minimalizuje zachytenie produktu, profil a geometria krytu rotora umožňuje úplné samovypustenie čerpadla s vertikálnymi otvormi. Rada „BA“ a „BB“ má certifikát 3A Sanitary Standard (nová norma číslo 02-10) a má niekoľko inovácií ako čerpadlá z rady „BF-F“.
Rada čerpadiel „BE“
Bola vyvinutá tak, aby prevodový motor alebo elektromotor bolo možné namontovať priamo na čerpadlo bez spojky. To dáva oveľa kompaktnejšie riešenie, ktoré môže byť obzvlášť výhodné pre montáž na strojoch a zariadeniach, kde je obmedzený priestor. Nový dizajn s hladkým krytom a upevňovacou maticou zabudovanou v rotoroch zlepšuje proces čistenia. Čerpadlá tejto rady majú len dvojlopatkové rotačné piestové rotory. Tým je zabezpečený plynulý a pravidelný prenos viskózny a kvapalných produktov. Čerpadlo je určené pre prácu s dopravou viskóznych produktov tlakom až 5-6 bar.
Prečítajte si tiež: Ideálne riešenie pre vašu kúpeľňu
Rada čerpadiel „BF-F“
Bola vyvinutá z rady „B“, z ktorej si zachovala princípy výkonu, pevnosti a spoľahlivosti, no má nový dizajn. Nový dizajn umožňuje používateľovi jednoduchšie čistenie vonkajších častí a prevodovky. Všetky časti čerpadla, ktoré prichádzajú do kontaktu s médiom, sú z nehrdzavejúcej ocele AISI 316L. Rada „F“ získala certifikáciu EHEDG, ktorá hovorí o tom, že čerpadlo spĺňa všetky požiadavky na hygienický dizajn a je klasifikované ako „ľahko čistiteľné“. Technické a hydraulické vlastnosti série „BF“ sú rovnaké ako série „B“. Tieto rady sú zameniteľné. Všetky časti z elastoméru, ktoré sa nachádzajú v čerpadlách rady „BF-F“ sú schválené FDA. Čerpadlá tejto rady majú nové mechanické upchávky s väčšími a samovypúšťacími štrbinami.
Rada „C“ a „CF“
Predstavuje nový vysoko účinný a trvanlivý rad sanitárnych čerpadiel s rotačnými piestami pre plnenie zložitých úloh s dopravou viskóznych médií do tlaku až 20 barov. Čerpadlo je konštruované so štvorpiškótovou technológiou spredu vkladanou upchávkou pre extra ľahkú obsluhu a údržbu. Čerpadlo je vyrobené z antikorovej ocele, rovnako ako kryt prevodovky. Tým sa čerpadlo hodí najmä pre oblasti v farmaceutickom priemysle a potravinárskom priemysle. Čerpadlo je k dispozícii v rôznych tlakových úrovniach a hustoty v závislosti od produktu, teploty a tlaku. Tieto čerpadlá sa dodávajú aj s ATEX certifikáciou (II 2G Ex h T4 Gb) pre výbušné prostredie.
Komponenty hydraulických systémov
Okrem samotných čerpadiel je pre správne fungovanie hydraulických systémov potrebná celá rada ďalších komponentov:
- Hydraulické valce: Premieňajú hydraulickú energiu na lineárny pohyb.
- Hydraulické motory: Premieňajú hydraulickú energiu na rotačný pohyb.
- Hydraulické ventily: Regulujú prietok a tlak kvapaliny v systéme.
- Hydraulické hadice a potrubia: Slúžia na prenos kvapaliny medzi jednotlivými komponentmi.
- Hydraulické nádrže: Slúžia na uskladnenie kvapaliny a zabezpečenie jej čistoty.
- Filtre: Odstraňujú nečistoty z kvapaliny a chránia komponenty pred poškodením.
- Manometre: Slúžia na meranie tlaku v systéme.
Aplikácie hydraulických systémov
Hydraulické systémy sa využívajú v širokom spektre aplikácií, kde je potrebná veľká sila, presnosť a spoľahlivosť. Medzi najbežnejšie patria:
- Stavebné stroje: Rýpadlá, nakladače, buldozéry, žeriavy
- Poľnohospodárske stroje: Traktory, kombajny, postrekovače
- Priemyselné stroje: Lisy, obrábacie stroje, vstrekovacie lisy
- Automobilový priemysel: Brzdy, posilňovače riadenia, automatické prevodovky
- Letecký priemysel: Riadenie letu, podvozky
- Námorný priemysel: Riadenie lodí, zdvíhacie zariadenia
- Energetika: Vodné turbíny, veterné turbíny
- Záchranné zložky: Hydraulické nožnice, rozpery
Príklady hydraulického náradia
Špeciálne hydraulické náradie je nevyhnutnou súčasťou vybavenia každej dielne, kde sa pracuje s vysokým tlakom a presnosťou. Hydraulické náradie umožňuje vykonávať úlohy, ktoré by boli manuálne veľmi náročné alebo nemožné.
- Dielenské lisy: Určené na lisovanie ložísk, silentblokov, hriadeľov a iných komponentov. Dostupné v rôznych tonážach.
- Hydraulické pumpy a rozpery: Slúžia na generovanie tlaku a rozširovanie alebo roztláčanie častí, ktoré sú pevne spojené.
- Hydraulické zdviháky: Navrhnuté pre zodvihnutie ťažkých bremien s minimálnou námahou. Poskytujú vysokú nosnosť a stabilitu, čo zabezpečuje bezpečné zodvihnutie vozidiel, strojov a ďalších ťažkých predmetov.
- Hydraulické sťahováky: Navrhnuté pre ľahké a rýchle sťahovanie ložísk, ozubených kolies, púzdier a ďalších súčiastok. Poskytujú vysokú ťažnú silu a presnosť, čo umožňuje bezpečné a efektívne odstránenie dielov bez poškodenia.
- Hydraulické nožnice: Ideálne pre rezanie kovov a ďalších tvrdých materiálov s minimálnou námahou. Poskytujú vysoký rezací výkon a presnosť, čo umožňuje rýchle a čisté rezy.
- Hydraulické vŕtačky: S hydraulickou ručnou jadrovou vŕtačkou je možné dosiahnuť značné zlepšenie efektivity práce, pretože nie sú nutné náklady na nastavovanie stojanu. Výkon tejto vŕtačky dovoľuje vŕtanie otvorov až do ø350 mm vo všetkých materiáloch - aj vo vystužených železom, pričom stačí len meniť nástavce podľa priemeru požadovaných otvorov.
Hydraulické agregáty a príslušenstvo
- Hydraulické agregáty HYCON HPP: Sú zdrojom sily pre hydraulické systémy HYCON a spĺňajú požiadavky na účinný zdroj sily bez ohľadu na veľkosť, povahu a náročnosť prác.
- Hydraulické kladivá HYCON HH série: Vybavené antivibračným systémom HYCON PROLINE, ktorý znižuje úroveň vibrácií a umožňuje efektívnu prácu počas dlhšej doby.
- Hydraulické píly HYCON: Ponúkajú efektívnosť a produktivitu pri rezaní rôznych materiálov, pričom konštrukcia a náhonový mechanizmus zaručujú dlhú životnosť a nízke prevádzkové náklady. Patria sem okružné píly a rozbrusovacie píly PREMIUM.
- Hydraulické ponorné čerpadlá HYCON: Sú konštruované pre znečistenú vodu aj s veľkými pevnými časticami a minimalizujú opotrebenie vrtule.
- Hydraulické zarážače stĺpov HYCON: Umožňujú rýchle a jednoduché zarážanie stĺpov pre oplotenia, dopravné značky a ďalšie aplikácie.
- Hydraulické vŕtačky do kameňa/betónu HYCON HRD20: Sú vybavené zabudovaným vyfukovaním prachu z vrtu a rôznymi nastaveniami počtu úderov a rotáciou.
Údržba hydraulických systémov
Pre zaistenie spoľahlivej a dlhej životnosti hydraulických systémov je dôležité vykonávať pravidelnú údržbu. Medzi základné úkony patrí:
- Kontrola hladiny a kvality hydraulickej kvapaliny: Pravidelne kontrolujte hladinu kvapaliny a v prípade potreby ju doplňte. Dôležité je tiež sledovať kvalitu kvapaliny a v prípade znečistenia alebo degradácie ju vymeniť.
- Výmena hydraulickej kvapaliny: Pravidelná výmena hydraulickej kvapaliny je nevyhnutná pre udržanie správnej funkcie systému. Interval výmeny závisí od typu kvapaliny, prevádzkových podmienok a odporúčaní výrobcu.
- Kontrola a výmena filtrov: Filtre odstraňujú nečistoty z kvapaliny a chránia komponenty pred poškodením. Pravidelne kontrolujte filtre a v prípade znečistenia ich vymeňte.
- Kontrola tesnosti: Pravidelne kontrolujte tesnosť hydraulických hadíc, potrubí a spojov.
Hydraulické výťahy
Hlavným kritériom rozličných typov výťahov sú pohonné jednotky. Naša spoločnosť ponúka niekoľko druhov pohonných jednotiek. Hlavnými sú trakčný s prevodovým strojom, trakčný s bezprevodovým strojom a hydraulické piestové. Trakčný alebo lanový výťah je klasický výťah poháňaný motorom, ktorého rotor je napojený na riadiacu kladku. Hydraulický výťah využíva k pohonu elektrické čerpadlo (agregát), ktorý dopravuje hydraulický olej do valca s piestom. Bubnový výťah nemá na rozdiel od trakčného výťahu protizávažie. Stroj je miesto toho osadený bubnom, na ktorý sa navíja nosné lano. Reťazový výťah je výťah menšej nosnosti a zdvihu, ktorého nosnými prostriedkami sú reťaze. Tento výťah využíva podobný princíp ako elektrický ťažný. Veľkou výhodou reťazových výťahov je nízka cena - reťazové výťahy patria medzi najlacnejšie typy na trhu. Plusom je aj menší priemer kladky.
Hydraulické motory a ich využitie
Hydraulický motor je zariadenie, ktoré premieňa tlakovú energiu kvapaliny (resp. jej pohyb v potrubí) na kinetickú rotačnú energiu. Funguje na rovnakom princípe ako hydraulická pumpa, akurát „opačne". Základný fyzikálny princíp je, že kvapalina je na rozdiel od vzduchu nestlačiteľná. Preto sa jej pohybom v potrubí dá kinetická energia „prenášať" aj na diaľku. V princípe všetky spomenuté hydraulické pumpy sú teoreticky zároveň aj motormi. Stačí začať poháňať pumpu tlakom kvapaliny (najčastejšie oleja). Niektoré však vyžadujú tlak v oboch stranách hydraulického potrubia, preto ich funkciu nie je vždy možné prehodiť. Hydraulický motor je možné použiť aj ako alternatívu tradičnej štvorkolky. Netreba tak použiť kardan, zadný diferenciál ani polosy. Systém je opäť lacnejší a ľahší ako klasický pohon všetkých kolies. Do praxi sa ho pokúsi zaviesť napríklad francúzska firma Poclain Hydraulics.
Budúcnosť hydraulických systémov
Hydraulický motor sa zrejme už čoskoro stane často používaným. Príkladom je hybridný kvapalinovo-plynový systém. Ide o systém, ktorý využíva hydraulický motor / pumpu na rekuperáciu energie auta. Pozostáva z pumpy, potrubia a dvoch nádrží (vysokotlakovej a nízkotlakovej), ktoré sú naplnené kvapalinou a plynom. Keď auto brzdí motorom, pumpa vytvára pomocou čerpania tekutiny do vysokotlakovej nádrže tlak plynu a tak uchováva energiu. Tá je potom využitá na pohon postupným uvoľňovaním tlaku plynu, ktorý vytvára tlak kvapaliny a tá potom poháňa hydraulický motor. Zvyšná kvapalina sa zbiera v nízkotlakovej nádrži. Takýto systém je v porovnaní s hybridným ľahší a potenciálne lacnejší. V roku 2011 tento princíp predstavila americká EPA a koncern Peugeot Citroën ho plánuje využiť v ich autách už čoskoro, pod označením HybridAir.
tags: #predam #hydraulicke #piestikove #cerpadlo