Символ базового насоса
Символ базового гидравлического насоса состоит из:
- Круг: Граница стандартного компонента
- Сплошной треугольник: Показывает разницу между гидравлической (заполненной) и пневматической (контурной) системами
- Стрелка, указывающая направление: Показывает направление потока жидкости от насоса
Этот символ обозначает гидравлический насос с фиксированным рабочим объемом, однонаправленный. Жидкость течет только в одном направлении, и объемный расход не может быть изменен.
Рисунок 1: Символ базового гидравлического насоса
(Круг + стрелка направления + сплошной треугольник)
Ключевой момент: Шестеренные насосы, лопастные и поршневые насосы обозначаются одним и тем же схематическим символом. Согласно стандарту ISO 1219, физическая конструкция не влияет на выбор символа.
Символ двухнаправленного насоса
Символ насоса с двунаправленным вращением обозначается вторым треугольником, расположенным с противоположной стороны. Это означает, что насос может нагнетать жидкость из любого из портов в зависимости от направления вращения.
Насосы данного типа редко встречаются за пределами современной мобильной техники, особенно в исполнении с фиксированным рабочим объемом. Ряд обратных клапанов, как правило, позволяет любому из портов работать в качестве бака или напорной магистрали в зависимости от направления вращения.
Насос с переменным рабочим объемом и компенсацией давления
Основной символ
К символу насоса с переменным рабочим объемом и компенсацией давления добавляется:
- Переменная стрелка разделяющий весь символ пополам — обозначает регулируемое смещение
- Небольшая стрелка влево — означает автоматическое изменение смещения с компенсацией давления
Подробная разбивка символов
Подробное обозначение по стандарту ISO 1219 содержит дополнительную информацию:
Соединение валов
Вал проходит вправо и соединяется с приводным механизмом (символ двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя).
Направление вращения
Полукруглая стрелка указывает на вращение по часовой стрелке. Вращение всегда рассматривается с точки зрения конца вала.
Стрелка с переменным рабочим объемом
Диагональная стрелка, делящая насос пополам, обозначает регулируемый рабочий объём в зависимости от потребностей системы.
Компенсатор давления
Расположено с левой стороны. Состоит из прямоугольника с пружиной, стрелки регулировки и треугольного органа управления.
Принцип работы компенсатора давления
Оранжево-красная пунктирная пилотная линия, идущая от выхода насоса, обеспечивает подачу пилотной энергии. Настройка пружины противодействует давлению пилотной линии, обеспечивая бесступенчатую регулировку расхода. Когда давление на выходе становится равным заданному значению компенсатора, расход точно соответствует потребности.
Символ насоса с датчиком нагрузки
Символ насоса с датчиком нагрузки состоит из нескольких компонентов, обозначенных буквами от (a) до (j). Это наиболее подробный символ насоса, используемый в гидравлических схемах.
Компонент (а) — Корпус насоса
Основной контур насоса с диагональной стрелкой переменного хода. Соединен с поршнями смещения и управления.
Компонент (b) — поршень смещения
При возможности насос работает на полном рабочем объёме. Пружина толкает поршень вперёд.
Компонент (c) — Управляющий поршень
Диаметр цилиндра больше, чем у поршня с косой установкой. Максимальный рабочий объём регулируется за счёт изменения хода поршня.
Компонент (d) — компенсатор давления
Управляющий поршень клапана сброса давления. Смещается при подаче пилотного давления для уменьшения рабочего объёма.
Компонент (g) — компенсатор датчика нагрузки
Получает управляющий сигнал с выхода насоса и рабочей линии после дозирующего сопла. Работает при давлении ниже, чем (d).
Компонент (j) — Дроссельная диафрагма
Регулирование переменного расхода в напорной магистрали системы. При снижении расхода создает противодавление.
Режимы работы
Режим ожидания
Когда насос запускается при закрытых всех расположенных ниже по потоку направляющих клапанах:
- Пружина внутри косого поршня (b) обеспечивает полный ход насоса до максимального рабочего объёма
- По мере заполнения трубопроводов жидкостью давление в рабочих и контрольных линиях повышается
- Давление на компенсаторе (d) заставляет компенсатор давления сместиться вправо
- Пилотная энергия поступает по линии (i), заполняя регулирующий поршень (c)
- Управляющий поршень (с большим диаметром) одерживает победу над поршнем, создающим усилие
- Рабочий объём насоса сводится к минимуму — обеспечивается лишь расход, необходимый для компенсации утечек
- Насос находится в режиме ожидания
Активный режим
Когда открывается направляющий клапан, расположенный ниже по потоку:
- Траектория потока вызывает падение давления ниже заданного значения компенсатора (d)
- Компенсатор давления (d) поддается давлению пружины и возвращается в нейтральное положение
- Сливные трубопроводы, выходящие в резервуар
- Отверстия (e) и (f) гасят колебания компенсатора, предотвращая возникновение колебаний
- Равновесие расхода насоса между поршнями смещения и регулирования
- Расход точно соответствует потребности ниже по потоку при заданном значении регулятора давления
Принцип работы компенсатора давления нагрузки
Компенсатор давления нагрузки (g) получает управляющие сигналы из двух источников:
- Давление на выходе насоса
- Рабочая линия после дозирующего отверстия (j)
Здесь сравнивается совокупное действие усилителя пружины и пилотного сигнала с датчиком нагрузки. Установленное давление (g) ниже, чем (d), что, как правило, приводит к падению давления на 300 psi на клапане (j).
Пример: Если давление нагрузки составляет 1 000 psi, насос поддерживает давление на уровне 1 300 psi (1 000 psi нагрузки + 300 psi на дозирующем клапане).
Сравнение символов насосов
| Элемент «Символ» | С фиксированным рабочим объемом | Переменный рабочий объём | С компенсацией давления | Датчик нагрузки |
|---|
| Круг с треугольником | Да | Да | Да | Да |
| Переменная стрелка | Нет | Да (по диагонали) | Да (по диагонали) | Да (по диагонали) |
| Символ компенсатора давления | Нет | Нет | Да (слева) | Да |
| Компенсатор давления нагрузки | Нет | Нет | Нет | Да |
| Поршни преднатяга/регулировки | Нет | Нет | Нет | Да |
| Пилотные линии | Нет | Нет | Да (пунктирная линия) | Да (пунктирная линия) |
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Почему шестеренчатые, лопастные и поршневые насосы обозначаются одним и тем же схематическим символом?
Согласно стандарту ISO 1219, схематические символы отражают функциональные характеристики, а не физическую конструкцию. Все насосы с фиксированным рабочим объемом создают одинаковый однонаправленный поток независимо от внутреннего механизма. Символ показывает, какую функцию выполняет узел, а не то, как он это делает с механической точки зрения.
Вопрос 2: Что означает стрелка с буквой «Q» на символе насоса?
Стрелка с переменной величиной указывает на то, что насос имеет регулируемый рабочий объём. В сочетании с другими символами (компенсатор давления, компенсатор нагрузки) она показывает, как рабочий объём автоматически изменяется в зависимости от потребностей системы.
Вопрос 3: Как насос с компенсацией давления поддерживает постоянное давление?
Настройка пружины компенсатора давления противодействует давлению пилотного сигнала, поступающему из системы. Когда давление на выходе повышается до заданного значения компенсатора, компенсатор срабатывает, уменьшая рабочий объем насоса. Это позволяет поддерживать давление в системе на заданном уровне, одновременно снижая расход до уровня, необходимого исключительно для компенсации утечек.
Вопрос 4: Для чего нужен компенсатор датчика нагрузки?
Компенсатор давления нагрузки оптимизирует производительность насоса при работе с несколькими исполнительными механизмами. Он измеряет перепад давления на дозирующем отверстии и регулирует расход насоса таким образом, чтобы обеспечить точно необходимое давление (рабочее давление плюс небольшой перепад, необходимый для обеспечения расхода). Это предотвращает избыточный расход и снижает энергопотребление.
Вопрос 5: Почему насос с датчиком нагрузки имеет два компенсатора?
Компенсатор давления (d) устанавливает максимальное давление в системе. Компенсатор давления нагрузки (g) срабатывает при более низком значении давления, обеспечивая прохождение потока через дозирующий клапан при одновременном поддержании давления в рабочем контуре. Вместе они обеспечивают эффективное гидравлическое регулирование, основанное на соотношении спроса и предложения.
Заключение
Символика гидравлических насосов соответствует стандартам ISO 1219, согласно которым символы обозначают функциональные характеристики, а не физическую конструкцию. Базовый символ насоса в виде заполненного треугольника обозначает однонаправленный гидравлический насос. Насосы с переменным рабочим объемом дополняются диагональной стрелкой. При наличии компенсации давления слева добавляется символ компенсатора. Насосы с датчиком нагрузки дополняются символами вторичного компенсатора и дозирующих элементов.
Понимание принципа работы насоса с датчиком нагрузки позволяет оценить изящество гидравлической конструкции: использование столбов давления жидкости для создания эффективного баланса между спросом и предложением. Насос обеспечивает ровно тот расход и давление, которые требуются каждому последующему исполнительному механизму, и ничуть больше.
