La durata di servizio di pompe a pistone idraulica è strettamente correlato alla loro pressione di lavoro, poiché le condizioni di lavoro ad alta pressione causano significative sollecitazioni meccaniche e usura sui componenti chiave della pompa (come pistoni, cilindri, piastre di valvole, guarnizioni, ecc.). Quella che segue è un'analisi dettagliata del meccanismo di come la pressione di lavoro influisce sulla vita delle pompe a pistone idraulica e delle soluzioni corrispondenti.
1. Il meccanismo dell'influenza della pressione di lavoro sulla durata del servizio
(1) aumento dello stress meccanico
In condizioni di alta pressione, i vari componenti della pompa a pistone sono sottoposti a maggiori carichi meccanici. Per esempio:
La superficie di contatto tra il pistone e il cilindro sarà sottoposta a forze radiali e assiali più elevate.
La superficie di tenuta tra la piastra della valvola e il cilindro deve resistere a una maggiore differenza di pressione, che può causare una concentrazione di sollecitazione locale.
Queste ulteriori sollecitazioni accelereranno l'affaticamento e la deformazione del materiale, riducendo la durata della durata dei componenti.
(2) aumento dell'usura
In condizioni di alta pressione, l'attrito tra il pistone e il cilindro aumenta, causando un'usura più rapida.
Se le condizioni di lubrificazione non sono sufficienti (come lo spessore di pellicola di olio lubrificante insufficiente o contaminazione dell'olio), può verificarsi un attrito secco tra parti metalliche, ulteriori usura esacerbata.
(3) guasto del sigillo
L'elevata pressione causerà guarnizioni (come O-ring, guarnizioni per le labbra, ecc.) Per sostenere una maggiore pressione di estrusione, che può causare deformazioni permanenti o rottura delle foche.
Il guasto del sigillo porterà a perdite, che ridurrà l'efficienza della pompa e aumenterà il rischio di fallimento.
(4) Effetto termico
Le condizioni ad alta pressione sono generalmente accompagnate da maggiori perdite di energia (come perdite interne e perdita di attrito), che vengono rilasciate sotto forma di calore.
L'aumento della temperatura accelererà l'invecchiamento del materiale (come l'indurimento o il cracking delle guarnizioni in gomma) e ridurrà le prestazioni dei lubrificanti, accorciando così la durata della pompa.
(5) Vibrazione e rumore
Il funzionamento ad alta pressione può causare impulsi di pressione e fluttuazioni di flusso, che causano vibrazioni e rumore.
Le vibrazioni continue accelereranno il fallimento della fatica dei componenti chiave (come cuscinetti e connettori).
2. Soluzioni per estendere la durata della vita
(1) Design ottimizzato
Materiali ad alta resistenza: selezionare materiali con resistenza a fatica più forte (come acciaio in lega ad alta resistenza o rivestimento in ceramica) per migliorare la resistenza alla pressione dei componenti chiave.
Macchinatura di precisione: assicurarsi l'autorizzazione di adattamento appropriata tra il pistone e il cilindro attraverso la lavorazione ad alta precisione per ridurre la perdita e la perdita di attrito.
Migliorare la progettazione della piastra della valvola: ottimizzare l'angolo e la rugosità superficiale della piastra della valvola per ridurre la pulsazione della pressione e la fluttuazione del flusso.
(2) Rafforzare la lubrificazione
Assicurarsi che nel sistema idraulico venga utilizzato olio idraulico di alta qualità e sia sostituito regolarmente per mantenere buone prestazioni di lubrificazione.
In condizioni di alta pressione, l'olio idraulico anti-astina (come lubrificanti contenenti additivi anti-porto senza zinco) può essere utilizzato per ridurre l'attrito e l'usura.
Considera lo spessore e la distribuzione della pellicola di olio lubrificante durante il processo di progettazione per evitare l'attrito secco causato da un film a olio troppo sottile.
(3) Misure di raffreddamento
In condizioni di alta pressione, installare un dispositivo di raffreddamento (come un dispositivo di raffreddamento dell'olio o un sistema di raffreddamento dell'aria) per controllare la temperatura dell'olio e la temperatura corporea della pompa.
Monitorare regolarmente la temperatura dell'olio per evitare l'invecchiamento del materiale e il degrado delle prestazioni a causa del surriscaldamento.
(4) Miglioramento dei sigilli
Utilizzare materiali di tenuta ad alte prestazioni (come fluorobber o politetrafluoroetilene) per migliorare la resistenza alla pressione e le prestazioni anti-invecchiamento dei sigilli.
Considera la compressione e il precarico del sigillo nel design per evitare guasti precoci causati da un'estrusione eccessiva.
(5) Vibrazione e riduzione del rumore
Installare i dispositivi di riduzione delle vibrazioni (come cuscinetti di gomma o ammortizzatori a molla) attorno al corpo della pompa per ridurre la trasmissione delle vibrazioni.
Utilizzare i silenziatori o ottimizzare la progettazione della pipeline per ridurre le pulsazioni di rumore e pressione.
(6) Manutenzione regolare
Controllare regolarmente la pulizia dell'olio del sistema idraulico per evitare l'usura o gli inceppati causati da contaminanti.
Controllare regolarmente lo stato delle guarnizioni e sostituire le guarnizioni invecchiate in tempo.
Monitorare la pressione di lavoro e la temperatura della pompa per evitare il funzionamento di sovraccarico a lungo termine.
3. Precauzioni nell'applicazione pratica
(1) ragionevole selezione della pressione di lavoro
Selezionare il modello di pompa appropriato e la pressione nominale in base alle esigenze effettive per evitare il funzionamento a lungo termine in condizioni vicine o superate la pressione nominale.
Per gli scenari di applicazione che richiedono frequenti funzionamento ad alta pressione (come macchinari ingegneristici o aerospaziale), è necessario selezionare una pompa dedicata ad alta pressione.
(2) Bilanciamento del carico
Nelle pompe multi-pistone, assicurarsi che il carico tra i pistoni sia distribuito uniformemente per evitare il sovraccarico e l'usura locali causati da un carico irregolare.
(3) Adattabilità ambientale
In ambienti estremi (come alta temperatura, bassa temperatura o ambiente corrosivo), selezionare materiali adeguati e misure protettive per estendere la durata della pompa.
La durata di servizio della pompa a pistone idraulica è significativamente influenzata dalla pressione di lavoro, riflessa principalmente in stress meccanico, usura, guasto della tenuta e effetto termico. Ottimizzando il design, il rafforzamento della lubrificazione, il miglioramento delle guarnizioni, il controllo della temperatura e la manutenzione regolare, la durata della pompa può essere efficacemente estesa e la sua affidabilità può essere migliorata. Inoltre, in applicazioni pratiche, la ragionevole selezione della pressione di lavoro e dell'intervallo di carico è anche un fattore importante per garantire il funzionamento stabile a lungo termine della pompa.
