Бутални помпи и двигатели с наклонена плоча срещу-осови бутални помпи и двигатели

 Sep 24, 2026

 Остави съобщение

 

И двата модула с наклонена плоча и огъната-осаксиално-бутални машини. Те използват едни и същи основни части: въртящ се цилиндър, бутала, успоредни на оста на цевта, и клапанна плоча, която редува налягане и засмукване. Това, което се различава, е къде се намира ъгълът и коя част носи товара.

Този един избор влияе върху максималната скорост, началния въртящ момент, диапазона на изместване, начина, по който валът се справя със страничните натоварвания, цената и дали една единица може да бъде сменена с друга.

Comparison between swashplate in-line and bent-axis axial piston pump mechanical forces, piston torque, output shafts, and fluid flow direction

 

Къде се намира ъгълът и какво задвижва

 

Structure and components of a swashplate type axial piston pump including slippers, cylinder block, drive shaft, and swashplate tilt angle

Дизайн на наклонена плоча (в-линия).

Задвижващият вал и цилиндърът имат обща ос. Буталата се движат върху чехли срещу наклонена плоча. Докато цевта се върти, ъгълът на плочата кара всяко бутало да се движи навътре и навън. В двигателя буталата под налягане се притискат към наклонената плоча, което кара цевта да се върти, а цевта след това завърта вала.

Insane Hydraulics обобщава посоката на силата по следния начин: в двигатели с наклонена плочацевта задвижва вала. (Безумна хидравлика)

 

Дизайн с извита-ос

Цилиндърът е наклонен спрямо вала. Буталата се свързват към задвижващ фланец на вала, така че силата на буталото отива направо във вала. След това синхронизиращ елемент поддържа цевта да се върти заедно с вала. Този елемент може да бъде централен вал, самите бутални пръти или зъбно колело. туквалът задвижва цевта. (Безумна хидравлика)

Parker, например, използва зъбно колело за синхронизиране на вала и цевта в своята серия F11/F12. (Parker Hannifin, каталог MSG30-8249/UK)

Structure and components of a swashplate type axial piston pump including slippers, cylinder block, drive shaft, and swashplate tilt angle

Защо ъгълът има значение

Ходът на буталото нараства с ъгъла. Ъгълът на люлеещата се плоча обикновено е ограничен до под около 20 градуса, докато модулът с огъната -ос може да бъде огънат до около 40 градуса. (Хидравличен супермаркет, Брендън Кейси) Реалните продукти обхващат този диапазон:

<20°

Типична граница на люлеещата се плоча

~40 градуса

Горен диапазон на огъната-ос

40 градуса

Паркър F11/F12

32 градуса

Danfoss H1B

  • Фиксираните модули F11/F12 на Parker използват ъгъл от 40 градуса между вала и цевта, което компанията приписва за компактен, лек модул. (Паркър Ханифин)
  • Моторът на Danfoss H1B с променлива извита-ос работи до 32 градуса. (Danfoss)

По-дълъг ход означава повече изместване от по-малък варел и по-малко, по-малки въртящи се части. Ето откъде идват повечето предимства на извитата-ос.

 

Какво показват две каталожни единици при една и съща денивелация

 

General comparisons are easier to judge with real data. The table below puts two Bosch Rexroth fixed-displacement motors of about 45 cc/rev side by side, one of each design. Both figures come from the manufacturer's data sheets. The theoretical rows are calculated as explained under the table.

Параметър A10FM 45 (наклонена плоча) A2FM 45 (извита-ос)
Изместване Vg 44,5 cm³/об 45,6 cm³/об
Номинално / максимално налягане 280 / 350 бара 400 / 450 бара
Максимална скорост (лист с данни) 4000 оборота в минута 5600 об/мин
Теоретичен въртящ момент при номинално налягане 198 Нм 290 Нм
Теоретичен поток при максимална скорост 178 л/мин 255 л/мин
Теоретична хидравлична мощност (номинално налягане, максимална скорост) ≈ 83 kW ≈ 170 kW
Източник Bosch Rexroth RE 91172 Bosch Rexroth RE 91001

Как са разработени изчислените редове

• Теоретичен въртящ моментT=Vg × Δp / (20π), в Nm, с Vg в cm³ и Δp в барове

• ПотокQ=Vg × n / 1000, в L/мин

• МощностP = Q × Δp / 600, в kW

Тези цифри не включват обемни и механични загуби. Те също така не представляват номинален режим на работа, тъй като устройството не е предназначено да работи при максимална скорост и номинално налягане едновременно за дълго време.

Как се чете таблицата:

1. Скорост

При почти същото изместване модулът с огъната -ос е оценен с около 40% по-бърз (5600 срещу 4000 об./мин). Това съвпада с общата теза на Кейси, че двигател с извита-ос може да работи много по-бързо от-линейна конструкция със същия обем.

2. Клас на налягане

Двата листа с данни поставят семействата в различни класове на налягане. И с по-високо налягане, и с по-висока скорост модулът с огъната-ос се справя с около два пъти по-голяма теоретична хидравлична мощност при подобен клас на изместване.

3. Стартов въртящ момент

Листът с данни за люлеещата се шайба изброява начален въртящ момент при 0 об./мин и 280 бара от 170 Nm за размер 45. Теоретичният му въртящ момент е 198 Nm, така че осигурява около 86% при откъсване. За по-малкия размер 23 съотношението е по-ниско: 75 от 105 Nm, около 71%. (Bosch Rexroth RE 91172) Листът с данни на A2FM изброява „добра стартова ефективност“ като характеристика, но в прегледаното издание не дава таблица на въртящия момент при откъсване. Кейси определя предимството на отцепването на извитата-ос на около 5% спрямо редов-мотор със същия работен обем.

Това са две фамилии продукти от един производител, а не закон на физиката. Някои помпи с наклонена плоча, например, работят при по-високо налягане от A10FM. Използвайте таблицата, за да видите какви разлики да търсите, след което проверете действителните листове с данни за вашите единици.

 

Компромиси-, които променят решението

 

Фактор Наклонена плоча Извита-ос
Максимален ъгъл Обикновено < 20 градуса До около 40 градуса
Скорост при дадено изместване По-ниска По-високо
Въртящ момент при откъсване/ниска{0}}скорост Долен; пада допълнително при малки размери (вижте таблицата по-горе) Около 5% по-висока (Кейси)
Променлив диапазон на изместване По-тесен Около два пъти съотношението на ударите (Кейси)
Преминаване към нулево изместване Чести Някои модели могат, не всички
Външно радиално натоварване на вала Проверете листа с данни; често ограничени Тежки ролкови лагери, предназначени за него
Преход-задвижване за тандемни помпи Широко предлагани (напр. A10VSO) Потвърдете за модел
Разходи за покупка По-ниска По-високо, често значително (Кейси)

Източници: ъгъл, коефициент на ход, въртящ момент на откъсване и цена са отХидравличен супермаркет. Нулевото изместване и лагерите са разгледани в точките по-долу.

Някои от тези редове се нуждаят от повече контекст:

Нулевото изместване не винаги е характеристика-само на наклонената плоча

Често се казва, че само-линейните двигатели могат да достигнат до нула, което е необходимо на някои задвижвания, за да завъртят свободно или да превключат режимите. Формулировката на Кейси е по-внимателна: не всички двигатели с променлива извита-ос могат да стигнат до нула. Danfoss предлага двигател с променлива-оска с нула-градусова възможност. (Danfoss H1B) Ако вашето устройство се нуждае от нулево изместване, запишете го в спецификацията и го потвърдете за точния модел. Не го предполагайте от вида на дизайна.

Лагерите са едновременно сила и точка на износване

В модул с огъната -ос, силата на буталото отива направо във вала, така че лагерите на вала понасят тежки товари. Кейси отбелязва, че тези лагери са по-податливи на ранна повреда, отколкото-линейните лагери на вала. Mobile Hydraulic Tips казва, че е по-вероятно да смените лагерите на помпа с огъната-ос. (Мобилни хидравлични накрайници)

Същите тези големи конусовидни ролкови лагери са причината модулите с огънати-оси да понасят добре външни странични натоварвания. Parker казва, че неговите тежкотоварни-ролкови лагери позволяват значителни външни аксиални и радиални натоварвания на валовете. Мобилните хидравлични съвети наричат ​​извитата-ос добър избор за помпи, задвижвани от зъбни колела или ролки. Rexroth добавя, че настройването на посоката на радиалната сила може да намали натоварването на лагера и да удължи експлоатационния живот. (Bosch Rexroth RE 91001)

Механизмът за синхронизиране добавя свой собствен режим на отказ

Тъй като валът трябва да върти тежък варел, синхронизиращият елемент е подложен на циклично усукване. Insane Hydraulics свързва повтарящите се синхронизиращи-счупвания на вала с умората от често, рязко ускоряване и забавяне. (Безумна хидравлика) Отнасяйте се към това като към модел на отказ, наблюдаван на полето, а не като количествено определен процент на отказ. Все още си струва да проверите работните цикли с постоянно обръщане.

 

Как отговорът се променя според приложението

 

По-добрият дизайн зависи от работата, а не от самия дизайн. Ето как действат-компромисите по-горе в обичайните случаи:

Приложение Отправна точка Защо и какво да проверите
Задвижващи-задвижвания със затворена верига или задвижващи устройства с широк диапазон на скоростта Мотор с променлива извита-ос Използва добре своя голям диапазон на изместване и висока скорост. Danfoss позиционира своя H1B главно за-задвижване със затворен кръг. Обичайното оформление съчетава променлива помпа с наклонена плоча, като помпа със затворен-кръг A4VG-тип, с двигател с променлива извита-ос, като A6VM. Тук типът на веригата е толкова важен, колкото и конструкцията на помпата; нашето ръководство забутални помпи с отворена верига срещу затворена веригапокрива това отделно.
Помпи, задвижвани от ремък, зъбно колело или силоотводен вал на двигателя със странично натоварване на вала Помпа с фиксирана огъната-ос Неговите лагери са конструирани за външна радиална сила. Помпите A2FO и A17FO на Sheungchak например са с дизайн с фиксирана извита -ос.
Индустриални агрегати, преси и металорежещи машини Помпа с променлива люлка Регулаторите за налягане, поток и мощност се монтират лесно и чрез-задвижване позволява тандемни помпи. A10VSO, например, идва с контроли, включително DR, DFR и DFLR, с -задвижване като опция. Обемът се променя просто чрез накланяне на накланящата се шайба, така че управлението е лесно и цената остава по-ниска.
Вериги с-разходи, умерена-скорост, умерено{2}}налягане Единица с наклонена плоча Обикновено достатъчно производителност на по-ниска цена, която отговаря на разходната точка на Кейси.
Двигатели, които стартират под товар или пълзят при ниска скорост Сравнете информационните листове Сравнете въртящия момент при откъсване, а не само обема. Както показват данните от A10FM, по-малките размери на люлеещата се шайба могат да загубят значителна част от теоретичния въртящ момент при 0 об./мин.

 

Замяна: запазване на оригиналния дизайн

 

Когато една помпа или двигател се повреди, практическият въпрос е дали замяната отговаря на оригинала, а не кой дизайн е по-добър като цяло. Превключването от извита-ос към наклонена плоча или обратното не е размяна като-за-подобно:

1. Плик и монтаж

Наклоненият цилиндър придава на модула с огъната -ос различна форма и дължина на корпуса. Монтажните фланци, позициите на портовете и местата на дренажа може да не съвпадат.

2. Товароносимост-на вала

Модул с люлееща се шайба, монтиран там, където модул с огъната -ос поема странични натоварвания на ремъка или зъбното колело, може да не се оценява за тези сили.

3. Обвивка на скоростта и налягането

В таблицата по-горе модулът с огъната -ос е оценен както за по-висока скорост, така и за по-висок клас на налягане. Замяна на люлееща се шайба със същия обем може да бъде претоварена.

4. Контролно поведение

Променливите единици на двата дизайна използват различни механизми за управление и диапазони на изместване. Реакцията на машината ще се промени дори ако размерите на портовете съвпадат.

Кодът на модела обикновено ви казва дизайна. Сред семействата, които Sheungchak доставя:

Извита-ос

двигатели A2FM и A6VM; Помпи A2FO и A17FO

Наклонена плоча

Помпи A10VSO, A4VSO, A11VO, A4VG и K3V112

За това как да декодирате тези кодове, вижтекак да четете код на модел A2FM.

 

Преди да поръчате резервна помпа или двигател, потвърдете:

1 Пълнияткод на типа и номер на частот табелката. Това включва дизайнерско семейство, размер, серия и управление.
2 Посока на въртенеи дали веригата е отворена или затворена.
3 Тип на вала, фланец, позиции на портоветеи местоположението на дренажа на корпуса.
4 Работно налягане, пиково налягане и скорост на движениепри вашия реален работен цикъл, а не само максимума на табелката.
5 Всякаквивъншно натоварване на валаот разместване на ремък, зъбно колело или съединител.
6 За променливи двигатели, независимо дали задвижването се нуждаенулево или почти{0}}нулево изместване.
7 Тип течност, работна температураи ниво на филтриране.

 

Ако претегляте OEM част спрямо следпродажбено устройство за същия модел,оригинална срещу резервна хидравлична помпаобяснява какви тестови доказателства да поискате.

 

Избор между двете

 

Изберете огъната-ос, когато...

Нуждаете се от висока скорост, висока плътност на мощността, широк променлив диапазон, силен въртящ момент на разкъсване или толерантност за странични натоварвания на вала, а по-високата цена и поддръжката на лагера са приемливи.

Изберете наклонена плоча, когато...

Нуждаете се от гъвкав контрол на налягането и потока чрез-задвижващи тандемни помпи или възможност за двигател с нулев-работен обем, или по-ниската цена на покупката е по-важна от максималната скорост.

За подмяна се придържайте към вече инсталирания дизайн, освен ако инженер не е прегледал монтажа, товарите и контролите.

Sheungchak Hydraulic доставя бутални двигатели с извита -ос в семействата A2FM (5 до 1000 cc/rev), A6VM и AA6VM. Ако сменяте двигател с огъната-ос, изпратете кода на типа на табелката и снимки на вала, фланеца и портовете чрез нашияпродуктова страница за хидравличен мотор. Нашият екип може да потвърди съответстваща конфигурация, преди да направите поръчка.

Изпратете данните за вашата табелка

Изпрати запитване
Изпрати запитване