Útmutató a dízelmotor teljesítményegységeihez: Specifikációk, hidraulikus integráció és vásárlási tippek

A hidraulikus rendszerhez dízelmotor-hajtóegység kiválasztása nem egyszerűen a márkák közötti választási lehetőség; ez egy rendszerszintű döntés arról, hogy mekkora motorteljesítményre van szüksége, hogyan illeszkedik a szivattyú lökettérfogata a motor fordulatszámához, és hogyan kezeli a zaj- és kipufogógáz-megfelelést. A mobil gépeken vagy távoli telephelyen működő berendezéseken dolgozó berendezések gyártói számára a dízelmotoros csomag továbbra is a legmegbízhatóbb módja a hidraulikus nyomás előállításának a hálózati elektromosság igénybevétele nélkül. A legpraktikusabb megközelítés az, hogy először meghatározzuk a hidraulikus áramlási és nyomási követelményeket, majd fordítva számítjuk ki a motor méretét, és végül kiválasztunk egy olyan erőforrás-konstrukciót, amely támogatja a telepítési korlátokat. Ha egy dízelmotoros csomagot értékel hidraulikus alkalmazáshoz, akkor az intelligens döntés az, hogy a motor teljesítménye ne legyen utólagos, hanem már az első specifikációs laptól kezdve megfeleljen a hidraulikus kör igényeinek.

Mi is pontosan a dízelmotor teljesítményegysége?

A dízelmotoros erőegység, amelyet néha dízel-hidraulikus erőegységnek is neveznek, egy dízelmotort hidraulikus szivattyúval, tengelykapcsolóval, üzemanyagtartállyal, hűtőradiátorral és vezérlőrendszerrel integrál egyetlen csúszótalpba vagy keretbe. A motor lendkeréken és tengelykapcsolón keresztül látja el a mechanikai energiát a szivattyúval, amely ezt a forgási energiát hidraulikus áramlássá és nyomássá alakítja. A fő különbség a hagyományos hidraulikus erőgépekhez képest a főhajtás: az elektromos motor helyett belső égésű motort használnak, amely teljesen függetlenül tud működni az elektromos hálózattól.

Ezek az egységek gyakoriak az olyan berendezésekben, mint a kotrógépek, billenőkocsik, mobil emelőplatformok és vészhelyzeti hidraulikus rendszerek. A tipikus összeállítás a következő alkatrészekből áll:

• Dízel motor : az elsődleges energiaforrás, általában egyhengeres vagy többhengeres turbófeltöltős dízel.
• Hidraulikus szivattyú : fogaskerék-, lapát- vagy dugattyús szivattyú, amely a motor nyomatékát hidraulikus nyomássá alakítja.
• Csatolás : rugalmas vagy merev tengelykapcsoló, amely átadja a teljesítményt a motorról a szivattyúra.
• Hidraulika olajtartály : tartály légtelenítővel, szintmérővel és visszatérő vezeték szűrővel.
• Hűtő radiátor : biztonságos hőmérsékleten tartja a motor hűtőfolyadékát és a hidraulikaolajat.
• Vezérlő elosztó : szelepblokk, amely az áramlást a megfelelő működtetőhöz irányítja.

A rögzített fordulatszámú és nyomatékkarakterisztikájú villanymotorokkal ellentétben a dízelmotorok szűkebb fordulatszám-tartományban adják le az erejét. Ez a különbség a szivattyúválasztástól a hidraulikus rendszer tervezéséig mindent alakít.

Hogyan hajtják meg a dízelmotor-hajtóművek a hidraulikus rendszereket

A dízel hidraulikus csomag teljesítményét a motor fordulatszáma és a szivattyú lökettérfogata közötti kölcsönhatás határozza meg. A hidraulikus áramlás kiszámítása a képlettel történik Q = Vp × n / 1000 , ahol Vp a szivattyú lökettérfogata köbcentiméterben, n pedig a motor fordulatszáma RPM-ben. Például, ha a motor 1800 ford./perc fordulatszámmal jár, és a szivattyú lökettérfogata 60 cc/min, az elméleti áramlás 108 l/perc. A valós teljesítmény valamivel alacsonyabb lesz a térfogati hatékonyság miatt, jellemzően 90-95% fogaskerék-szivattyú és 93-98% dugattyús szivattyú esetében.

A szükséges motorteljesítmény meghatározásához használja a képletet P = p × Q / (600 × η) , ahol p a nyomás bár-ban, Q az áramlás L/percben, és η a kombinált hatásfok. 200 bar nyomáson és 100 l/perc-en 0,85 kombinált hatásfok mellett a szükséges motorteljesítmény körülbelül 39 kW, ami azt jelenti, hogy legalább 40 kW-os dízelmotort kell megadni. Ugyanez az elv érvényesül a lekicsinyítéskor is: egy kisméretű, 60 bar-t igénylő, 30 l/perc sebességgel működő hátsó emelő csak körülbelül 3,5 kW-ot igényel, így egy kompakt, 10–15 kW-os motor elegendő tartalékot biztosít.

A hidraulikus kör és a motor kapcsolatát részletesen ismertetjük a hidraulikus rendszerek működési elve . Ennek a hivatkozásnak a megértése segít elkerülni azt a gyakori hibát, hogy olyan erős motort vásárol, amely több áramlást biztosít, mint amennyit a szivattyú képes fogadni, vagy olyan szivattyút, amely hidraulikusan leállítja a motort nagy terhelés esetén.

Az egyik kritikus szempont, amelyet emlékezni kell, a motor nyomatéktartaléka. Maximális rendszernyomás mellett a dízelmotornak továbbra is el kell érnie névleges fordulatszámát. Ha a motor fordulatszáma terhelés alatt körülbelül 1200 ford./perc alá esik, kevesebb teljesítményt termel, és a hidraulika áramlása is csökken, ami a ciklusidő meghosszabbodását okozza. Éppen ezért egy jól megtervezett dízelmotoros hajtómű mindig tartalmaz nyomatékváltót vagy megfelelő sebességváltót, különösen a nagy lökettérfogatú dugattyús szivattyúknál.

Főbb specifikációk és kiválasztási kritériumok

Megrendelés leadása előtt ellenőrizze az alábbi paramétereket. Ez a nyolc érték határozza meg, hogy az egység a várt módon fog-e működni az adott gépen.

A motor teljesítménye az első döntési pont. Ha csak egy kisméretű hidraulikahengerre van szüksége a csomagtérajtó vagy egy kis emelőplatform működtetéséhez, akkor elegendő egy 15-20 kW-os dízelmotor. Több egyidejűleg működő több hajtóművel rendelkező többfunkciós gépeknél 50–100 kW vagy annál nagyobb teljesítményt kell tervezni.

A hidraulika szivattyú lökettérfogatát úgy kell megválasztani, hogy az megfeleljen a használható motorfordulatszám-tartománynak. A túl nagy szivattyú leállítja a motort vagy kavitációt okoz; a túl kicsi szivattyú nem termel elegendő ciklusidőt. A rendszernyomást a hengereknek leküzdendő maximális terhelés határozza meg. Ha gépe 250 bar feletti nyomáson üzemel, a dugattyús szivattyúk általában jobb választás, mint a fogaskerekes szivattyúk, mivel a dugattyús szivattyúk nagyobb nyomást is elbírnak, és jobb hatásfokkal rendelkeznek.

A tartály kapacitása befolyásolja a hőleadást. Jó hüvelykujjszabály, hogy a tartály térfogatát a szivattyú percenkénti térfogatáramának 1-2-szeresével kell megválasztani. Egy 80 l/perc teljesítményű szivattyúnál a 100-160 l-es tartály jellemző. A zaj nagy aggodalomra ad okot a gyalogosok közelében vagy városi környezetben üzemelő dízelmotoros hidraulikus egységek esetében. Egy szabványos, hangszigetelt burkolat nélküli dízelmotor egy méteren 90-100 dB(A)-t képes produkálni. Ha csendesebb működésre van szüksége, fontolja meg az alacsony zajszintű burkolatot vagy az olajba merülő hajtómű kialakítását, amely csökkenti a hidraulikus szivattyú zaját. Ha útmutatást szeretne kapni az alkalmazáshoz megfelelő elektromos vagy dízelmotoros hidraulikus egység kiválasztásához, keresse fel a mi DC hidraulikus tápegység kiválasztási útmutató lefedi az akkumulátoros és motorhajtású rendszerek kiegészítő döntéshozatali folyamatát.

Gyakori alkalmazások dízelhajtású erőművekhez

A dízelmotoros erőforrások és hidraulikus megfelelőik számos olyan területet szolgálnak ki, ahol elengedhetetlen az elektromos hálózattól való függetlenség, vagy ahol maga a berendezés mozog telephelyről telephelyre. Az alábbi lista a legjellemzőbb telepítéseket tartalmazza:

• Mobil emelőberendezések, például ollós emelők és gémemelők
• Önrakodó billenő pótkocsik és billenő pótkocsik
• Hidraulikus hátfalak szállító teherautókhoz
• Útkarbantartó berendezések, például vonaljelölő gépek
• Vészhelyzeti tartalék hidraulikus rendszerek tűzoltáshoz vagy mentéshez
• Mezőgazdasági gépek, például gabonapótkocsik és bálakocsik

Egyműködésű hidraulikus tápegység billenős pótkocsikhoz Ez a kompakt egység fogaskerék-szivattyút, egyenáramú motort és szelepblokkot egyesít a megbízható emelés érdekében. Opcionális áramlásszabályozást és tartályanyagokat kínál a különféle pótkocsi-alkalmazásokhoz. Termék megtekintése →

A hidraulikus tápegységet minden alkalmazáshoz úgy kell méretezni, hogy a motor munkaciklusán belül működjön. Amikor egy billenő pótkocsi járatja a hidraulikus hengerét, a szivattyúigény időszakos, és általában megoszthatja a motort a jármű meghajtásával. Ezzel szemben egy mobil emelőplatform hosszú ideig folyamatosan üzemelhet, így a hőfelhalmozódás és az üzemanyag elégetése egyre fontosabbá válik. Éppen ezért ugyanaz a dízelmotor, amely az alvázhajtást hajtja meg, a hidraulika szivattyút is kiszolgálhatja kardántengelyen vagy külön hidraulikus erőegységen keresztül.

Állandó mágneses motoros hidraulikus tápegység mobil felvonókhoz Ez a hordozható emelőasztalokhoz tervezett egység nagynyomású fogaskerék-szivattyúval és nyomáskompenzált fojtószeleppel rendelkezik a sima, szabályozott süllyedés érdekében. Többféle motormérettel és feszültséggel kapható. Termék megtekintése →

Az olyan berendezéseknél, amelyeknek csendben kell maradniuk, mint például a hidraulikus teherfelvonók vagy parkolóházak, az olajba merülő kialakítást részesítik előnyben a nyitott vázas dízelmotorral szemben. Az olajfürdő elnyeli a szivattyú hullámzását és csökkenti a vibrációt, és zárt tetővel kombinálva az összzaj 70 dB(A) alatt tartható egy méteren, ami alkalmas lakó- vagy kereskedelmi környezetre.

Költség- és karbantartási szempontok

A dízelmotoros erőforrás költsége három szegmensre oszlik: tőkeköltség, üzemanyag- és olajköltség, valamint karbantartási költség. Egy kis, 20 kW-os dízelmotoros hidraulikus egység nagyjából 5000-10 000 USD-ba kerülhet, míg egy nagy teljesítményű, 100 kW-os hangszigeteléssel ellátott csomag elérheti az 50 000 USD-t vagy még többet is.

Az üzemanyag-gazdaságosság a terhelési tényezőtől függ. Egy dízelmotor fajlagos üzemanyag-fogyasztása körülbelül 200–240 g/kWh teljes terhelés mellett. Ha gépe 8 órán keresztül 40 kW átlagos terhelés mellett üzemel, akkor körülbelül 64-77 liter gázolajat fogyaszt naponta. A tipikus 1,1–1,3 USD/liter üzemanyagár mellett a napi üzemanyagköltség 70 USD és 100 USD közé esik. A hidraulikaolaj olyan járulékos üzemeltetési költség, amelyet gyakran figyelmen kívül hagynak. A 100 literes űrtartalmú hidraulikus tápegység rendszeres olajcserét igényel, körülbelül 2000–4000 óránként, a szennyeződéstől és az igénybevételtől függően.

A dízelmotorok karbantartási időköze jellemzően 250–500 óra olaj- és szűrőcsere esetén, 1000–2000 óra üzemanyagszűrőknél, és 10 000–20 000 óra nagyjavításnál. Maga a hidraulikus rendszer is megköveteli a tisztaságot. Az eltömődött visszatérő vezeték szűrője az egyik leggyakoribb meghibásodási mód a hidraulika szivattyú meghibásodása után. A tartály légszűrőjének tisztán tartása egyszerű, de nagy hatású karbantartási lépés.

Azoknál a műveleteknél, ahol a zaj vagy az energiafogyasztás a döntő tényező, egy energiatakarékos hidraulikus tápegység változtatható fordulatszámú szivattyúval vagy terhelésérzékelős vezérléssel 20-30%-kal csökkentheti az üzemanyag elégetését egy fix lökettérfogatú szivattyúrendszerhez képest. Ez különösen fontos azoknál az alkalmazásoknál, amelyek hosszabb ideig futnak anélkül, hogy le tudnák állítani a motort.

Dízel kontra elektromos energia: ahol minden hajtáslánc nyer

A dízel-hajtású rendszer és a teljesen elektromos rendszer közötti választás gyakran azon múlik, hogy gépe álló vagy mobil. Az alábbi összehasonlítás összefoglalja a fő kompromisszumokat.

Ha gépe a munkaterületek között közlekedik, és nem függhet a hálózathoz való csatlakozástól, gyakran a dízel opció az egyetlen praktikus választás. Ha a berendezés egy gyárcsarnokban vagy raktárban van, akkor egy villanymotor vagy egy csendes olajba merülő hidraulika alacsonyabb zajt és nulla kipufogógázt biztosít. Vegyes környezetben egyes berendezésgyártók dízelmotort és villanymotort kombinálnak a szivattyú működtetéséhez, így mindkét világból a legjobbat nyújtják: üzemanyagfüggetlenséget az utazáshoz és tiszta városi működést a beltéri terheléshez.

Integrációs tippek dízelmotorokhoz és hidraulikus erőforrásokhoz

A dízelmotor és a hidraulikus erőforrás integrálása több részletre odafigyelést igénylő műszaki feladat. A leggyakoribb hibák a durva szivattyúválasztás, a tengelykapcsoló helytelen beállítása és az alulméretezett olajtartály. Lépésről lépésre dolgozza át ezeket a tételeket:

1. Válasszon közvetlen vagy rugalmas tengelykapcsolót megfelelő beállítással. A rosszul beállított tengelykapcsoló vibrációt és idő előtti csapágyhibát okozhat.
2. A tartályba vezető szivattyú bemeneti vezetékének a lehető legrövidebbnek és a lehető legnagyobb átmérőjűnek kell lennie, hogy elkerüljük a kavitációt, különösen nagy fordulatszámon működő dízelmotor esetén.
3. Szereljen be jó minőségű visszatérő vezetékszűrőt és légtelenítőt a tartályra, hogy a rendszer tisztán tartsa.
4. Vegye figyelembe a szerelési irányt. Egyes hidraulikus hajtóművek olajba merülő kialakítást használnak, ahol a szivattyút az olajba merítik a zaj csökkentése és a szivattyú élettartamának meghosszabbítása érdekében. Ez a konfiguráció jól működik a dízel hajtású csomagokkal, amelyeknek csendesnek kell lenniük.
5. Párosítsa a motor fordulatszámát a szivattyú fordulatszámával. Sok dízelmotor névleges fordulatszáma 1500 és 2200 ford./perc között van, míg a hidraulikus szivattyúk általában akár 3000 ford./perc sebességgel is működhetnek. Ha a motor fordulatszáma túl alacsony, előfordulhat, hogy nagyobb lökettérfogat szükséges a kívánt áramlás eléréséhez.
6. Ellenőrizze, hogy a dízelmotor elegendő teljesítménytartalékkal rendelkezik-e. Az ajánlott tartalék tartalék legalább 15–20%-kal meghaladja a számított hidraulikus teljesítményt, hogy fedezze a szivattyú kopását, nyomásveszteségét és hidegindítási ellenállását.

Akkumulátor alapú energiatakarékos hidraulikus tápegység Ez az állomás akkumulátort és alacsony szivárgású alkatrészeket használ a nyomás fenntartása érdekében minimális motorműködés mellett, jelentősen csökkentve az energiafogyasztást és a zajt a megmunkáló központokban. Termék megtekintése →

Gyakran figyelmen kívül hagyott tényező a hidraulikafolyadék viszkozitása. A dízelmotorokat gyakran hideg időben indítják be, és a nagy viszkozitású olaj leállíthatja a szivattyút vagy kavitációt okozhat alacsony környezeti hőmérséklet . A -30°C alatti dermedéspontú többfokozatú hidraulikaolaj és a tartályfűtő felszerelése egyszerű módja a megbízhatóság javításának hideg időben.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. Mi az a dízelmotoros erőegység?

A dízelmotoros erőegység egy önálló erőegység, amely egy dízelmotorból, egy hidraulikus szivattyúból, egy tengelykapcsolóból, egy folyadéktartályból és egy hűtőrendszerből áll. A dízel üzemanyagot hidraulikus energiává alakítja át hengerek vagy hidraulikus motorok meghajtásához. Széles körben használják mobil és terepi berendezésekben, ahol nem áll rendelkezésre elektromos ellátás.

2. Hogyan méretezhetem a dízelmotort hidraulikus szivattyúhoz?

Kezdje a kívánt áramlással és nyomással. Használja P = p × Q / (600 × η) a szükséges motorteljesítmény megtalálásához, majd adjunk hozzá 15–20%-os tartalékot. Például 200 bar 80 l/perc sebességen nagyjából 32 kW-ot igényel 0,85 összhatásfok mellett, ezért válasszon 37–40 kW körüli motort.

3. Használható-e beltérben a dízelmotoros erőforrás?

Igen, de korlátokkal. A dízel kipufogógáz szén-monoxidot tartalmaz, ezért a beltéri használathoz megfelelő szellőztetés és elszívás szükséges. Ha gyakori a beltéri használat, az elektromos vagy olajba merülő hidraulikus egység általában biztonságosabb választás. Folyamatos, alacsony zajszintű alkalmazásokhoz vegye fontolóra egy csendes hajtóművet, zárt motorháztetővel és kipufogó hangtompítóval.

4. Mi a különbség a nyitott és a zárt hidraulikakör között?

Nyitott körben a szivattyú olajat szív ki a tartályból, és a visszatérő olaj visszafolyik a tartályba. Zárt körben a szivattyú és a hidraulikus motor egy hurkot alkot, és egy kis töltőszivattyú kompenzálja a szivárgást. A dízelmotoros hajtóművek általában nyitott áramkört használnak az egyszerűség és a könnyű karbantartás érdekében.

5. Mennyi ideig működhet folyamatosan egy dízelmotoros erőforrás?

A jól karbantartott dízelmotor a nap 24 órájában képes működni, de a hűtés és az olaj hőmérséklete lesz a korlátozó tényező. A hidraulikaolaj ajánlott maximális hőmérséklete 60-70°C körül van egy normál ásványolaj esetén. Ha az olaj hőmérséklete folyamatosan meghaladja a 80°C-ot, nagyobb olajtartályra vagy olajhűtőre van szüksége.

6. Milyen karbantartást igényel egy dízel hajtású hidraulikus erőforrás?

A napi ellenőrzések magukban foglalják a motorolajszintet, a hűtőfolyadék szintjét, a hidraulikaolaj szintjét és az üzemanyagszintet. A rendszeres karbantartás magában foglalja a motorolaj- és szűrőcserét 250–500 óránként, az üzemanyagszűrő cseréjét 1000 óránként, a légszűrő tisztítását 500 óránként és a hidraulikaolaj cseréjét 2000–4000 óránként. A tengelykapcsolót és a tengelybeállítást 1000 óránként ellenőrizni kell.

A sikeres dízelmotor erőforrás kulcsa nem az, hogy a lehető legnagyobb motort vásárolja meg, hanem az, hogy a teljesítményt a hidraulikus követelményekhez igazítsa. Ha olyan mobil hidraulikus rendszert épít, amelynek önállóan és megbízhatóan kell működnie távoli vagy kültéri körülmények között, válasszon dízelmotoros egységet megfelelő méretű szivattyúval, robusztus hűtőrendszerrel és ésszerű zajcsökkentő stratégiával. Ha a rendszer hidraulikus részét gondosan összeillesztik a motorral, az egész csomag évekig megbízható teljesítményt nyújt, kiszámítható karbantartási költségvetés mellett.