Dave Ebert，帕克汉尼汾公司液压泵事业部金杯泵和马达产品经理。
高产分解应用程序将材料——电器、混凝土、轮胎等——减少成更小的颗粒，以便回收和再使用。液压是一个自然适合的系统与齿轮箱和那些使用高扭矩，低速电机作为直接驱动。
在操作过程中，当碎纸机堵塞和反方向时，系统会受到极大的冲击。有些切削齿可以双向切割，因此可能只需要一小部分切削齿轴的旋转，就会在反转周期之前产生“剧烈事件”。具有系统压力峰值的高动态负载也是锤磨机进料系统的日常组成部分。
这些暴力事件可以在毫秒内导致700至5,000 psi的即时压力尖峰。每个泵制造商都有自己的崎岖，严重碎片应用方法，以及如何占压力尖峰。常用方法横跨浮雕阀。在Parker的金杯泵（图1）中，它是切断压力尖峰的阀块技术（图2）。
在系统设计中，碎纸机团队与液压泵/马达制造商进行深入的技术讨论是非常重要的。以下12个问题需要深入讨论。
1.系统的冷却能力是多少?
了解冷却能力通常决定了是否需要额外的泵，或者是否需要增加现有增压泵或增压泵的泵流量。对于系统冷却，一个重要的考虑因素是机器放置和操作的环境温度，以及冷却介质(可能是水)的温度。重要的是要知道需要多少电荷或补充泵流量来交换和冷却流体。如果你有一个不充分的热交换器或风扇用于冷却，它可能是不够的，你可能需要从系统中抽出额外的流体来冷却它。根据经验，冷却能力的大小应该是整个系统流量的25 - 30%。
2.泵效率是多少鉴于工作周期?
泵的总效率是机械效率和容积效率的结合。了解流体和机械损失对系统很重要。设计人员必须确保在所需的速度下能够达到所需的马力。例如，当机器加载和系统压力上升时，容积效率可能发生变化，导致机器运行缓慢。
3.泵和电机的最佳效率参数是什么？
了解泵和电机将提供最高效率的操作条件是非常重要的。尺寸组件运行在或附近，您可以实现最大的输出扭矩或马力。如果泵以非常低的排量运行，并且泵上的斜盘角度很低，则泵的效率较低。泵制造商目录包括效率曲线，显示你可以看到在不同压力下的效率。典型液压泵的整体效率会随着系统压力的增加而提高，但当接近泵的最大额定压力时，也可能有轻微下降的趋势。在泵效率最高的地方操作泵，将使系统的运行条件同样有效。总的来说，当涉及到效率和生命时，存在一种权衡:
最大流量(Q) x最大压力(P) =最大效率(%)=最大寿命。
4.穿梭阀的流量和压力曲线是什么？
梭形阀在静液传动回路冷却中起着重要作用。了解穿梭阀的流量特性将有助于理解升压或补充压力如何因反压而受到影响。异常高的升压流量会使热油穿梭阀饱和，从而增加系统内的最小升压压力。经常检查，以确保穿梭阀能够处理系统的冷却流量要求。如果有必要，可以选择大型外部安装的穿梭阀。
5.泵的预期寿命和维护时间表是什么？
泵或电机的使用寿命是根据所有操作参数(压力、流体粘度、泵排量等)的预期B-10轴承寿命计算的。然而，由于缺乏适当的维护，泵或电机的寿命往往受到限制，或降低。流体清洁度对任何液压元件都是至关重要的。维护良好的系统可以很容易地延长机器寿命。在洁净度方面，至少要遵循泵制造商的流体颗粒污染和水含量水平的目录值。
6.补偿器的响应时间是多少?
泵对限制系统压力的反应速度是一个非常重要的选择因素。减少系统中的压力超调可以显著延长整机部件的使用寿命。例如，金杯泵补偿器的响应速度足够快，不需要跨端口安全阀，就像其他制造商生产的典型静压泵一样。这消除了系统中的压力峰值和额外的压头，使其成为高动态负载应用的理想选择。基本上，补偿器作为一个“夹紧”装置，以限制压力超调。
7.有什么能力手动设置补偿器和补充压力？
补偿器调整用于限制系统压力。它也是系统可以失速的点。如果您的负载达到补偿器设置 - 例如，初级减少碎纸机，例如，它可能只是带入材料并将电机停止到它坐在设定的位置并保持在设定的压力下。它将无法粉碎材料。应选择补偿器设定点以允许在所需的力下处理材料，而不超过机器的结构限制。除了更有效地清理和加工材料外，这就是为什么粉碎机具有逆转功能。如果插入，并且发生停滞状态，则可以编程系统以自动反向以拔下材料。
如果有必要进行一次性调整，金杯泵上的补偿器设置在阀块上很容易接近。碎纸机制造商可以设置补偿器，然后加锁装置防止篡改，以确保机器结构不会被过度应力或破坏。
补充或系统的增压通常是工厂设置。要修改此设置，可能需要关闭系统，卸下并调整导频阀，然后重新安装在重新启动系统之前。
实际上，在机器的故障期间，补偿器和补充压力不需要在OEM厂商测试后进行调整。有些泵厂家的补充压力是在工厂预置的，一般不需要进一步调整。
8.将一个穿梭阀安装到泵上的方法是什么或者是远程操作?
如前所述，热油穿梭阀是冷却静液回路的重要部件。然而，在系统中的放置是碎纸机设计的首选。热油穿梭阀可以安装在泵上或远程作为一个独立的组件。直接安装不需要额外的软管和管道，减少潜在的泄漏点。这为系统提供了更清晰和更简化的外观，并且它可以是工厂设置的。航天飞机通常是液压马达的集成选择;然而，这些是作为冲洗阀使用的，不要与热油梭混淆，热油梭的设计是为了从封闭的回路系统中去除热量。
9.泵的响应时间是多少在中风和中风以外?
控制泵排量的开启和关闭冲程时间是获得所需机械速度和提高生产率水平的关键设计考虑因素。例如，金杯泵具有适合大多数撕碎应用的适当控制孔的服务。然而，这些孔可以很容易地改变到不同的尺寸，以实现不同的冲程速度。大多数时候，泵出厂时带有标准的控制孔。但是，如果机器设计师需要对碎纸机的快速来回运动做出不同的反应，那么改变孔板可以帮助在一分钟内来回移动几秒钟。根据应用程序的不同，这可以在分解产品的成本方面产生显著差异。
10.最大限度的寿命和性能有什么流体类型和分析？
典型的碎纸机使用矿物基流体。然而，如果机器在危险或安全的环境中运行，则可能需要防火或环保的流体。一些泵制造商发布基于流体粘度的泵寿命目录建议。例如，为了获得最佳的泵寿命，流体粘度最好在140 SUS或30 cSt左右。但是，进入这个范围可能取决于碎纸机将在哪里运行。环境温度是多少?流体冷却要求是什么，你将如何冷却机器?选择较重或较薄级别的流体可能取决于气候。
11.哪些非目录选项可用于改进性能?
处理极端系统压力尖峰时，具有金杯泵的一种方法是连接一段长度的软管，以像阀座通风口的蓄能器一样（图3）。这比必须增加交叉浮雕更具成本效益。在这种方法中，泵补偿和控制补偿器的压力尖峰是一个太快的速度，以在30毫秒内处理700至5,000-psi尖峰。相反，压力的快速增加膨胀连接到阀块的软管。这引发了在5,000-PSI设置之前激活补偿器的阀块中的流动，以延迟压力速度一点。而不是20到30毫秒，它延伸到50到60毫秒，并且在到达补偿器设置之前开始挖出泵。这种方法通过消除系统组件的连续疲劳负载来减少压力尖峰，节约能源和增加粉碎机的寿命。
处理极端系统压力尖峰时，具有金杯泵的一种方法是连接一段长度的软管，以像阀座通风口的蓄能器一样（图3）。这比必须增加交叉浮雕更具成本效益。在这种方法中，泵补偿和控制补偿器的压力尖峰是一个太快的速度，以在30毫秒内处理700至5,000-psi尖峰。相反，压力的快速增加膨胀连接到阀块的软管。这引发了在5,000-PSI设置之前激活补偿器的阀块中的流动，以延迟压力速度一点。而不是20到30毫秒，它延伸到50到60毫秒，并且在到达补偿器设置之前开始挖出泵。这种方法通过消除系统组件的连续疲劳负载来减少压力尖峰，节约能源和增加粉碎机的寿命。
垂直泵安装是另一个选项，其中电动机位于顶部，泵安装在下面以便节省空间。在这种情况下，将5-PSI壳体排水校检查添加到泵中以保持壳体充满油，轴承润滑。
当机器长时间处于空档位置运行时，在热梭油路中加入一个65 psi旁通止回阀是一个很好的解决方案。问题是热油穿梭阀没有朝任何一个方向移动，也没有油被迫流出来提供冷却。也没有任何流体过滤，在很长一段时间内，循环中的油会升温。当处于空档位置时，旁路止回阀的使用提供了回路冷却。
12.流量响应、流量精度或两者都有哪些控制选项?
为了获得更快的冲程响应，可以很容易地用几个不同的锥盆和弹簧来修改泵阀块。此外，为了实现更快冲程的更高响应，可以添加具有更大控制孔的伺服鞋和服务，以获得更多的流体流量和更高的冲程响应。结合刚才提到的项目，金杯将容纳并行操作的双重控制，甚至更快的响应。
为了获得更快的冲程响应，可以很容易地用几个不同的锥盆和弹簧来修改泵阀块。此外，为了实现更快冲程的更高响应，可以添加具有更大控制孔的伺服鞋和服务，以获得更多的流体流量和更高的冲程响应。结合刚才提到的项目，金杯将容纳并行操作的双重控制，甚至更快的响应。
结论
成功的设计和应用液压解决方案的高要求撕碎应用是最难解决的问题之一。动态负载和剧烈的高系统冲击是正常的。事实上，在液压元件上，撕碎是迄今为止最困难的应用之一，很可能比采矿和石油和天然气应用中的苛刻要求要高。了解以上问题的答案将有助于确保机器的最大性能和更长的寿命。
Parker Hannifin Corp.
www.parker.com
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