บนแท่นทดสอบ หน่วยกำลัง 24 gpm ยึดกระบอกสูบไว้ที่ 2,000 psi กระบอกสูบไม่เคลื่อนที่ แต่อุณหภูมิน้ำมันเพิ่มขึ้น 18°F ใน 20 นาที เนื่องจากวาล์วระบายไหลผ่านส่วนใหญ่ ปั๊มไฮดรอลิกแบบแปรผันที่ตั้งไว้อย่างถูกต้องจะลดการกระจัดลงเหลือ 8 gpm ของวงจรที่ต้องการ ซึ่งจะตัดทั้งการไหลบายพาสและความร้อน
ตัวอย่างดังกล่าวให้กฎในทางปฏิบัติ: ปั๊มดิสเพลสเมนต์แบบแปรผันไม่ได้มีประสิทธิภาพโดยอัตโนมัติ ช่วยประหยัดพลังงานเฉพาะเมื่อโหมดควบคุม การตั้งค่าความดัน และรอบการทำงานตรงกับเครื่องเท่านั้น
ปั๊มไฮดรอลิกแบบแปรผันเปลี่ยนการไหลอย่างไร
การแทนที่คือปริมาณน้ำมันที่เคลื่อนที่ต่อรอบ การไหลคือระยะการเคลื่อนที่คูณด้วยความเร็วเพลา ปรับเพื่อประสิทธิภาพเชิงปริมาตร ปั๊มคงที่มีระยะการเคลื่อนที่ที่กำหนดไว้ ปั๊มแปรผันจะเปลี่ยนระยะการเคลื่อนที่ขณะทำงาน: ปั๊มใบพัดจะขยับวงแหวนลูกเบี้ยวเพื่อเปลี่ยนความเยื้องศูนย์ ในขณะที่ปั๊มลูกสูบตามแนวแกนเปลี่ยนมุมแผ่นสวอช
แรงดันทางออกมาจากความต้านทานต่อการไหล ไม่ใช่จากปั๊มเพียงอย่างเดียว รีลีฟวาล์วยังคงป้องกันวงจร การควบคุมตัวแปรจะตัดสินใจว่าปั๊มจะส่งปริมาณการไหลเท่าใดเมื่อแรงดันและความต้องการเปลี่ยนแปลง นั่นคือเหตุผลที่ปั๊มสามารถสร้างแรงดันเต็มที่แต่ยังคงมีความร้อนสูงเกินไป: ปั๊มอาจอยู่ที่ระยะการเคลื่อนที่สูงสุดเมื่อเครื่องจักรต้องการเพียงการไหลแบบหยุดนิ่ง
คงที่และแปรผัน: ความร้อนมาจากไหน
ที่การกระจัดคงที่ การไหลส่วนเกินต้องไปที่ไหนสักแห่ง ในวงจรจับยึด มันจะผ่านวาล์วระบายและเปลี่ยนพลังงานความดันให้เป็นความร้อน ปั๊มแบบแปรผันสามารถลดการเคลื่อนตัวเพื่อให้ตรงกับความต้องการ น้ำมันจึงไหลผ่านส่วนผ่อนปรนน้อยลง ประโยชน์จะสูงสุดเมื่อเครื่องจับ หนีบ หรือรอระหว่างการเคลื่อนไหว
| การพิจารณา | ปั๊มดิสเพลสเมนต์คงที่ | ปั๊มดิสเพลสเมนต์แบบแปรผัน |
|---|---|---|
| การกระจัด | กำหนดตามรูปทรงของปั๊ม | ปรับด้วยวงแหวนลูกเบี้ยวหรือแผ่นสวอชเพลท |
| ไหลด้วยความเร็วที่กำหนด | เกือบคงที่ | แตกต่างกันไปตามการควบคุมและความต้องการ |
| ให้ความร้อนระหว่างถือยาว | สูงถ้าการไหลทะลุความโล่งใจ | ลดลงเมื่อปั๊มหมดอายุการใช้งาน |
| ต้นทุนเริ่มต้น | มักจะต่ำกว่า | สูงขึ้นโดยเฉพาะกับระบบควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ |
| ความไวต่อการปนเปื้อน | ให้อภัยมากขึ้น | ช่องควบคุมและชิ้นส่วนเซอร์โวต้องใช้ของเหลวที่สะอาด |
| พอดีที่สุด | การไหลคงที่ วงจรอย่างง่าย | หน้าที่แปรผัน, การถือครอง, โหลดแบบมัลติฟังก์ชั่น |
ในตัวอย่างเปิด 16 gpm ข้ามจุดผ่อนปรนที่ 2,000 psi เท่ากับประมาณ 18.7 แรงม้าไฮดรอลิก หรือประมาณ 14 kW สำหรับความยาวของการกัก ปั๊มที่ตัดเหลือ 8 gpm จะช่วยขจัดความร้อนบายพาสนั้นได้มาก การประหยัดจะแสดงขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิน้ำมันลดลง ความต้องการความเย็นน้อยลง และกำลังเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ลดลง
จับคู่การควบคุมกับรอบการทำงาน
ตัวปั๊มมีให้เลือกเพียงครึ่งเดียวเท่านั้น ส่วนควบคุมจะตัดสินใจว่าเมื่อใดที่ปั๊มชักหรือดีสโตรค และปั๊มตัวเดียวกันจะทำงานแตกต่างออกไปด้วยตัวเลือกการควบคุมสองตัวเลือก
- การชดเชยแรงดัน: ลดการกระจัดหลังจากแรงดันที่ตั้งไว้ เหมาะกับการหนีบและจับ ตั้งค่าเดดแบนด์ที่สมเหตุสมผล ไม่เช่นนั้นมันจะตามล่า
- การตรวจจับโหลด: มีระยะขอบแรงดันอยู่เหนือโหลดสูงสุด ทั่วไปบนเครื่องพกพาแบบมัลติฟังก์ชั่น เส้นสัมผัสที่ยาวหรืออากาศอาจทำให้อาการเฉื่อยได้
- การควบคุมการไหล: เก็บกระแสที่กำหนดไว้ภายในขอบเขต มีประโยชน์สำหรับความเร็วของแอคชูเอเตอร์ที่เสถียร แต่ยังคงสามารถสร้างแรงดันส่วนเกินได้หากวงจรไม่คลายโหลด
- การจำกัดกำลังหรือแรงบิด: ลดการกระจัดเมื่อความดันเพิ่มขึ้นเพื่อปกป้องตัวขับเคลื่อนหลัก มีคุณค่ากับแรงบิดของเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีจำกัด
- การควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์: แมปการกระจัดไปยังตัวควบคุมเพื่อการทำซ้ำและการวินิจฉัย เพิ่มเซ็นเซอร์ การสอบเทียบ และโหมดความล้มเหลวอื่น
การตั้งค่าสองรายการมักจะสับสน ตัวชดเชยปั๊มเป็นการควบคุมการทำงานตามปกติ วาล์วระบายคือขีดจำกัดด้านความปลอดภัย หากตัวชดเชยอยู่เหนือส่วนผ่อนผัน ส่วนผ่อนจะผ่านน้ำมันและทำให้ระบบร้อนขึ้น หากต่ำกว่าข้อกำหนดในการโหลดมากเกินไป เครื่องจะหยุดทำงานหรือเคลื่อนที่ช้าๆ
การตรวจสอบการเลือกก่อนตัดสินใจซื้อ
เริ่มต้นด้วยรอบการทำงาน ไม่ใช่หน้าแค็ตตาล็อก แสดงรายการแต่ละฟังก์ชัน อัตราการไหลที่ต้องการ ความดัน เวลาพัก และฟังก์ชันใดที่เคลื่อนไหวพร้อมกัน จากนั้นตรวจสอบความเร็วเพลา ความหนืดของของเหลว อุณหภูมิ และระดับการปนเปื้อน ปั๊มที่เลือกเฉพาะแรงดันและการไหลสูงสุดเท่านั้นสามารถมีขนาดใหญ่เกินไปสำหรับงานที่ทำเกือบตลอดทั้งวัน
สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ ให้สอบถามว่าผู้ปฏิบัติงานต้องการฟังก์ชันพร้อมกันหรือการจับที่แม่นยำหรือไม่ การตรวจจับโหลดมักจะเหมาะกับปล่องวาล์วมัลติฟังก์ชั่น การชดเชยแรงดันเหมาะกับแคลมป์หรือวงจรยึดเดี่ยว สำหรับหน่วยกำลังทางอุตสาหกรรมที่มีความเร็วคงที่ ปั๊มชดเชยแรงดันมักจะให้ประโยชน์สูงสุดโดยไม่มีความซับซ้อนทางอิเล็กทรอนิกส์
กลุ่มผลิตภัณฑ์ปั๊มใบพัดแบบแปรผันของเรามุ่งเป้าไปที่วงจรแรงดันปานกลางซึ่งต้องการแหล่งจ่ายกระแสแปรผันที่สามารถให้บริการได้
VPV Series ปั๊มใบพัดแบบแปรผันดิสเพลสเมนต์ ปั๊มใบพัดไหลแบบแปรผันสำหรับวงจรแรงดันปานกลาง พร้อมการปรับแรงดันและการไหล การทำงานที่มีเสียงรบกวนต่ำ และอัตราการไหลปกติตั้งแต่ 12 ถึง 40 ลิตร/นาที ดูผลิตภัณฑ์ → สำหรับแรงดันที่หนักกว่าและความหนาแน่นของกำลังที่สูงขึ้น ปั๊มแปรผันลูกสูบตามแนวแกนมักจะเหมาะกับกลไกที่ดีกว่า
A10VSO 31 Series ปั๊มแปรผันลูกสูบตามแนวแกน ปั๊มลูกสูบแปรผันตามแนวแกนสำหรับวงจรเปิดทางอุตสาหกรรม ที่มีแรงดันต่อเนื่องสูงถึง 28 MPa และรูปแบบการควบคุมที่หลากหลายสำหรับเครื่องจักรที่มีความต้องการสูง ดูผลิตภัณฑ์ → ตัวเลือกควรเป็นไปตามแรงดัน ความเร็ว ความสะอาดของของเหลว และต้นทุนการหยุดทำงาน ไม่ใช่ความต้องการทั่วไปสำหรับปั๊มประเภทใดประเภทหนึ่ง ในเครื่องจักรก่อสร้าง ปั๊มแบบแปรผันจะเข้ามาแทนที่เมื่อเครื่องจักรสลับระหว่างการเคลื่อนที่ การยก และการจับ ปั๊มที่เป็นไปตามโหลดและความต้องการของผู้ปฏิบัติงานสามารถลดการใช้ความร้อนและเชื้อเพลิงได้ แต่เฉพาะเมื่อบล็อกวาล์ว ชุดทำความเย็น และการตั้งค่าการควบคุมถูกรวมเข้าด้วยกันเท่านั้น ของเรา เครื่องจักรก่อสร้าง หน้าแสดงตำแหน่งที่ใช้วงจรเหล่านี้
การติดตั้ง การว่าจ้าง และการบำรุงรักษา
ปัญหาปั๊มแปรผันส่วนใหญ่มักเกิดจากความไม่เสถียร การตอบสนองช้า หรือความร้อน ตรวจสอบสาเหตุง่ายๆ ก่อน: ทางเข้าถูกจำกัด อากาศรั่ว ความหนืดไม่ถูกต้อง ตัวกรองอุดตัน และท่อระบายที่อุดตัน ส่วนควบคุมใช้ช่องเปิดขนาดเล็ก ดังนั้นน้ำมันที่สกปรกจึงทำให้ปั๊มติดที่ระยะกระจัดเต็มที่
- ล้างและตรวจสอบการกรอง ยืนยันการดูดสุญญากาศ
- ตั้งค่าการผ่อนปรนก่อน จากนั้นจึงชดเชยหรือระยะขอบการรับรู้ภาระ ตรวจสอบสถานะสแตนด์บายและแรงดันสูงสุดด้วยเกจที่ปรับเทียบแล้ว
- ตรวจสอบการตอบสนองที่อุณหภูมิน้ำมันปกติ ไม่ใช่น้ำมันเย็น
- บันทึกการตั้งค่าและประเภทการควบคุมสำหรับช่างเทคนิคคนต่อไป
- ตรวจสอบการไหลของท่อระบายน้ำเคสและอุณหภูมิหลังการซ่อมแซม
ปั๊มที่มีขนาดใหญ่เกินไปจะยังคงสิ้นเปลืองพลังงานหากส่วนควบคุมคงไว้ที่ระยะกระจัดสูง ปั๊มที่มีขนาดไม่ใหญ่เกินไปทำงานที่ระยะกระจัดสูงสุดและอาจไม่ถึงความเร็วของแอคทูเอเตอร์ การคัดเลือกและการว่าจ้างเป็นของคู่กัน
ต้นทุน การคืนทุน และข้อผิดพลาดทั่วไป
ปั๊มแบบแปรผันมักจะมีราคาสูงกว่าปั๊มคงที่ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน และช่องว่างจะเพิ่มขึ้นตามการตรวจจับโหลด การควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ การกรองเพิ่มเติม หรือตัวทำความเย็นที่ใหญ่ขึ้น การคืนทุนมาจากกำลังบายพาสที่ลดลง อุณหภูมิน้ำมันที่ลดลง อายุการใช้งานของของเหลวที่ยาวนานขึ้น และความต้องการตัวขับเคลื่อนหลักที่น้อยลง ใช้รอบการทำงานจริง ไม่ใช่สภาวะสูงสุดเพียงจุดเดียว
ข้อผิดพลาดทั่วไปเป็นสิ่งที่คาดเดาได้ ผู้ซื้อเปรียบเทียบเฉพาะแรงดันและการไหลสูงสุด จากนั้นพบว่าปั๊มใช้เวลาเกือบทั้งวันเมื่อมีความต้องการต่ำ ช่างเทคนิคจะตั้งค่าตัวชดเชยไว้เหนือส่วนผ่อนปรน ดังนั้นส่วนผ่อนผันจึงกลายเป็นตัวควบคุมการไหล ทีมบำรุงรักษาใช้เกรดตัวกรองที่ไม่ถูกต้องและตำหนิปั๊มเมื่อปลั๊กอุดของช่องควบคุม
ข้อมูลจำเพาะที่สมเหตุสมผลจะระบุประเภทการควบคุม การตั้งค่าแรงดัน การไหลสำรอง เป้าหมายความสะอาด การระบายเคสที่อนุญาต และรอบการทำงานที่คาดหวัง นั่นมีประโยชน์มากกว่าปั๊มโค้งเพียงอย่างเดียว
ปั๊มไฮดรอลิกแบบดิสเพลสเมนต์แปรผันจะมีต้นทุนเมื่อลดการไหลระหว่างการพัก การรอ หรือการทำงานที่มีความต้องการต่ำ จะไม่แก้ไขวงจรที่มีขนาดเล็ก ปนเปื้อน หรือติดตั้งโดยรีลีฟวาล์วทำหน้าที่ควบคุม เริ่มต้นด้วยรอบการทำงาน จับคู่การควบคุม และทดสอบแรงดันและการไหลด้วยเกจ ลำดับดังกล่าวทำให้ใช้ความร้อนและพลังงานน้อยลง ซึ่งทำให้ปั๊มแบบแปรผันคุ้มค่าที่จะพิจารณา
