En unidad de potencia bomba hidráulica es una parte importante del conjunto del sistema hidráulico. La potencia de salida para todo el sistema hidráulico proviene de la bomba hidráulica de la unidad de potencia. Por lo tanto, la fiabilidad y la estabilidad del diseño de la bomba hidráulica de la unidad de potencia afectan significativamente a todo el sistema hidráulico. Un conjunto de equipos para el sistema hidráulico a menudo tienen los siguientes requisitos para la estación hidráulica: la presión del aceite es estable, no puede haber fluctuaciones demasiado grandes; la temperatura del fluido no puede ser demasiado alta; fuente de alimentación externa fallo repentino de energía o fallo del sistema puede dar el cilindro y otros componentes de potencia para proporcionar una protección fiable. Por lo tanto, una alta fiabilidad, buena estabilidad de la estación hidráulica para todo el sistema hidráulico y el equipo es esencial para un funcionamiento estable.
Basándose en las características de la bomba hidráulica de la unidad de potencia de este estudio, la siguiente sección describe el diseño de la estación hidráulica a partir del principio de la bomba hidráulica de la unidad de potencia.
Principio de la bomba hidráulica de la unidad de potencia
La bomba hidráulica de la unidad de potencia está diseñada según el principio de protección de fallo único. El diseño incluye dos conjuntos de circuitos. Uno de estos circuitos sirve como circuito de reserva. Esta configuración garantiza el suministro normal de aceite en caso de fallo de uno de los circuitos. La figura 1 muestra el diagrama esquemático del sistema de la estación hidráulica.
Como se muestra en la Figura 1, la bomba hidráulica de la unidad de potencia tiene A, B dos circuitos idénticos, de los cuales el circuito B es un circuito de reserva, sólo el circuito A funciona durante el funcionamiento normal, y sólo cuando el circuito A falla, el circuito B comienza a funcionar. En funcionamiento normal, el motor arranca para accionar la bomba hidráulica, que suministra aceite y genera presión de salida. Mientras tanto, el acumulador se llena de aceite a través de la válvula de retención. A continuación, el sistema regula la presión a través de la válvula reductora de presión para alcanzar la presión exacta necesaria.
Cuando los componentes hidráulicos del sistema dejan de funcionar, el acumulador protege la presión de todo el circuito. Esto garantiza que el sistema mantenga una presión estable. El relé de presión detecta la presión del acumulador. Cuando la presión del acumulador alcanza el valor máximo establecido, el motor deja de girar y la bomba hidráulica deja de suministrar aceite. Si la presión del acumulador no alcanza el valor máximo establecido, la bomba hidráulica seguirá llenando el acumulador. La bomba seguirá llenando el acumulador hasta alcanzar el valor máximo ajustado para la presión del acumulador.
Cuando la bomba hidráulica de la unidad de potencia vuelve a funcionar, el acumulador totalmente presurizado suministra primero aceite al sistema y da salida a la presión. A medida que disminuye la presión en el acumulador, el motor comienza a rellenar el acumulador con aceite. Al mismo tiempo, el motor suministra aceite al sistema y mantiene la presión de salida. El acumulador puede garantizar que la presión del sistema permanezca dentro de un determinado rango, manteniendo la estabilidad de la presión del sistema. Después de que el fluido pase a través de la válvula reductora de presión, la pulsación de presión del fluido se hace más pequeña. Esta reducción de la pulsación, combinada con una reducción precisa de la presión, ayuda a estabilizar la presión.
La conmutación entre los dos circuitos A y B de la bomba hidráulica de la unidad de potencia se basa en los diferentes valores de presión de ajuste de las válvulas reductoras de presión de los dos circuitos. El valor de presión ajustado de la válvula reductora de presión del circuito es superior al valor de presión del circuito B. Por lo tanto, cuando el circuito A está funcionando, el circuito B no suministrará aceite en el puerto de suministro de aceite. Esto se debe a que la válvula reductora de presión del circuito B tiene un valor de presión inferior a la presión de suministro de aceite del circuito A.
Cuando el circuito A falla, el valor de presión en el puerto de suministro de aceite disminuye. Si la presión en el puerto de suministro de aceite cae por debajo del valor de presión ajustado de la válvula reductora de presión del circuito B, el circuito B comenzará a funcionar. El circuito B suministrará aceite porque su presión es mayor que la presión del puerto de suministro de aceite después de la válvula reductora de presión. En este momento, la presión del circuito B después de la válvula reductora de presión es mayor que la presión en el puerto de suministro de aceite. Como resultado, el circuito B comienza a suministrar aceite. Este proceso realiza la conmutación automática entre los circuitos A y B.
Diseño estructural de la bomba hidráulica de la unidad de potencia
Diseño de la estructura de la bomba hidráulica de la unidad de potencia
La disposición general de la bomba hidráulica de la unidad de potencia se divide en centralizada y descentralizada, como se muestra en la Figura 2, la disposición estructural de la forma de la bomba hidráulica de la unidad de potencia.
El diseño de la bomba hidráulica de la unidad de potencia debe garantizar que el sistema hidráulico funcione con eficacia y minimizar las vibraciones. Este enfoque ayuda a mantener la estabilidad de la bomba hidráulica de la unidad de potencia. Disponer los componentes de la estación hidráulica de forma dispersa desperdicia recursos y crea una situación desordenada con tuberías y conductos de aceite. Esta disposición también traerá dificultades para el mantenimiento. Para reducir el impacto de la vibración en el sistema hidráulico, considere los siguientes puntos. En primer lugar, diseñe la disposición de la estación hidráulica para equilibrar la estética y la conveniencia del mantenimiento. El uso de una disposición centralizada independiente resulta más razonable y eficaz para este fin.
Componentes principales de la bomba hidráulica de la unidad de potencia
Unidad de potencia hidráulica
El dispositivo de fuente de energía hidráulica proporciona energía a la bomba de la unidad hidráulica. Este dispositivo se compone principalmente de bombas hidráulicas, acumuladores y un tanque hidráulico. Dispositivo de fuente de alimentación hidráulica es una parte importante de la estación hidráulica, una gran cantidad de presión de aceite del sistema hidráulico no es estable, el ruido de la estación hidráulica, los fallos, la mayoría de las razones de esta parte del diseño no es razonable. La unidad de potencia de la bomba hidráulica utiliza bombas hidráulicas y acumuladores juntos como un diseño de salida de potencia. La bomba hidráulica proporciona energía almacenada al acumulador. El acumulador, a su vez, utiliza esta energía almacenada para garantizar que la bomba no tenga que trabajar constantemente para mantener el suministro de aceite del sistema y la estabilidad de la presión. Además, el acumulador desempeña un papel en el suministro de aceite en caso de emergencia.
Unidad de control hidráulico
Dispositivo de control hidráulico es un sistema hidráulico de varios tipos de válvulas de control y sus conexiones: el nombre colectivo de las piezas, y la conexión de varios tipos de componentes hidráulicos y la conexión de la tubería, la conexión de la placa y la conexión integrada de tres tipos. El diseño integra el dispositivo de control hidráulico de la bomba hidráulica de la unidad de potencia, con las válvulas combinadas en una sola placa de válvulas. El diagrama de componentes para el dispositivo de control hidráulico se muestra en la Figura 3. Este dispositivo de control hidráulico integrado, no hay conexión de tuberías entre las válvulas, aumentando el espacio para la instalación de válvulas y mejorando la fiabilidad general del dispositivo de control.
Medidas de protección de seguridad para la bomba hidráulica de la unidad de potencia
Las medidas de protección de seguridad de la bomba hidráulica de la unidad de potencia se establecen de la siguiente manera.
Control de la presión del suministro de aceite y protección de seguridad
Instalamos dos dispositivos independientes de control de la presión en distintas ubicaciones del puerto de suministro de aceite de la bomba hidráulica de la unidad de potencia. Esta configuración garantiza que si falla un dispositivo de detección de presión, el otro pueda seguir funcionando con normalidad. Instalamos dos válvulas de seguridad independientes con presión de disparo ajustable en el puerto de suministro de aceite. Ambas presiones de disparo se ajustan a la presión de trabajo más alta del sistema. Esto garantiza que, incluso en caso de fallo de una válvula reductora de presión o de impacto del equipo hidráulico del usuario, la presión de entrada no supere la presión de trabajo más alta del sistema.
Cuando el sistema detecta que la presión de aceite en el puerto de suministro de aceite alcanza el valor máximo de presión de detección, emitirá una alarma. Al mismo tiempo, el motor del circuito de trabajo se detendrá, haciendo que la presión en el puerto de suministro de aceite disminuya. A continuación, el sistema pasará automáticamente al circuito de reserva. Si se produce una fuga en la tubería o en los componentes de la estación hidráulica, se producirá una disminución de la presión en el puerto de suministro de aceite. El sistema detectará entonces que la presión de aceite es inferior al valor ajustado. El sistema emitirá entonces una alarma y pasará automáticamente al circuito de reserva.
Si un accidente hace que esta válvula de seguridad suministre aceite de forma anormal en el puerto de suministro de aceite, puede cerrar manualmente la válvula de cierre del terminal de este circuito. Esta acción desconectará el circuito. Durante el mantenimiento, puede aliviar la presión en la sección del puerto de suministro ajustando la presión de disparo de ambas válvulas de seguridad.
Control de la presión del acumulador
La parte del acumulador de cada circuito está equipada con dos dispositivos de control de la presión. Un dispositivo proporciona una señal eléctrica que puede transmitirse a distancia. El otro dispositivo ofrece una señal de visualización local. Esta parte de la señal de monitorización se puede observar localmente. También se puede transmitir a distancia. Esta señal puede utilizarse como señal de control para el motor de la bomba hidráulica. Cuando el valor de presión de aceite detectado alcanza la presión máxima del acumulador, la bomba hidráulica deja de funcionar. Cuando el valor de presión de aceite detectado cae por debajo de la presión máxima del acumulador, la bomba hidráulica vuelve a funcionar. La bomba hidráulica suministra aceite tanto al acumulador como al sistema.
Dispositivos de rebose del acumulador y de descarga de presión
En el acumulador de cada circuito hay instalada una válvula limitadora de presión ajustable. En condiciones normales de funcionamiento, ajuste la presión de disparo de esta válvula de alivio a la presión máxima de trabajo del acumulador. Esto garantiza que la presión del acumulador no supere la presión máxima de trabajo. Se aplica si un accidente impide la parada del motor de la bomba hidráulica. Cuando se produzca un fallo en el circuito, ajuste la conmutación del circuito después de que se active la válvula de alivio para reducir la presión del acumulador al mínimo. A continuación, abra la válvula de cierre entre el acumulador y el filtro de retorno para permitir que el acumulador devuelva aceite al depósito, permitiendo la inspección y reparación del acumulador.
Amortiguación de la bomba hidráulica de la unidad de potencia
En la parte inferior del soporte de la bomba hidráulica de la unidad de potencia hay cuatro patas de apoyo. Instale una almohadilla amortiguadora debajo de cada pata de apoyo. Fije las almohadillas amortiguadoras al suelo con pernos. Esta configuración reduce el impacto de terremotos o vibraciones externas en la estación hidráulica. Garantiza que la estación hidráulica permanezca intacta y estable en tales situaciones.
Esta bomba hidráulica de unidad de potencia adopta el diseño de circuitos dobles de mantenimiento de presión. Los dos circuitos conmutan automáticamente. Este diseño mejora en gran medida la estabilidad y fiabilidad de la estación hidráulica. Este diseño de circuito de mantenimiento de presión asegura la estabilidad de la presión de aceite del sistema. También reduce el desperdicio de energía en la estación hidráulica. Al utilizar acumuladores para mantener la presión, el diseño ayuda a ahorrar energía. El diseño del circuito de la bomba hidráulica de la unidad de potencia incluye medidas de seguridad. Estas medidas controlan la estación hidráulica durante diversos accidentes. También emiten alarmas y proporcionan protección. Esto garantiza la seguridad y fiabilidad de todo el sistema.
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