Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 62
Текст из файла (страница 62)
В качестве устройств перекачки рабочих сред в централизованных системах водных СОЖ наиболее часто применяются центробежные насосы, основным элементом конструкции которых является расположенное в спиральном отводе 1 рабочее колесо 2, представляющее собой два диска, соединенных между собой специально спрофилированными лопатками 3 (рис. 12.22). Рис. 12.22. Центробежный насос При вращении приводного нала 4 перекачиваемая СОЖ поступает в осевом направлении к центру колеса 2, лопатки 3 которого раскручивают жидкость и одновременно вовлекают ее в относительное движение по образованным ими каналам.
Под действием центробежной силы жидкость движется от центра колеса к периферии, таким образом, СОЖ сообщается кинетическая энергия. При протекании СОЖ по спиральному отводу 1 кинетическая энергия потока жидкости преобразуется в энергию давления. В системах масляных СОЖ преимущественно используются шестеренные и винтовые насосы. Оборудование очистки СОЖ. Выбор способа очистки и конструкции очистителя определяется требованиями, предъявляемыми к качеству и производительности очистки, составом СОЖ подлежащей очистке, а также характером загрязняющих примесей. 250 (2.2.
Гидравлические системы смазочно-охлаждающихжидкостей В соответствии с ГОСТ 17216 — 2001 «Промышленная чистота. Классы чистоты жидкостей» (см. приложение П1.7, табл. П1.12) существует 19 классов чистоты жидкости, которые должны указываться в технических требованиях к рабочим жидкостям при их поставке, транспортировании и хранении, а также в технических требованиях на изготовление и эксплуатацию гирросистем. На практике наиболее распространенными показателями, определяющими качество очистки являются тонкость и степень очистки. Под степенью очисгпки (коэффициент фильтрации) понимается число в процентах частиц загрязнителя, задерживаемых очистителем, а тонкость очистки определяется наименьшим размером задерживаемых частиц загрязнений. По тонкости очистки все очистители можно условно разбить на две группы: в грубой очистки, задерживающие частицы примесей размером более 50 мкм; в тонкой очистки, удаляющие примеси с частицами размером менее 50 мкм.
Наиболее широко распространены два способа очистки СОЖ: филыпрация — очистка путем пропускания жидкостей через пористые или щелевые перегородки и очисгпка в силовых поляк. Устройства филыпрации. Большие расходы СОЖ (десятки кубических метров в час) в технологическом оборудовании, а также большое количество содержащихся в них загрязнителей делают невозможным применение в системах СОЖ традиционных для гидравлических приводов конструктивных решений фильтрующих элементов и устройств. Как правило для очистки СОЖ используют специальные автоматизированные установки, такие как фильтры-транспортеры, намывные гпрубчатые филыпры и ленточные фипьгпроеапьные автомагпы. В качестве примера рассмотрим конструкцию и принцип действия наиболее простой из них — фильтра-транспортера, применяемого для очистки СОЖ на водной основе (рис. 12.23). Рис.12.23.
Фильтр-транспортер Установка представляет собой транспортер фипьтровального бумажного полотна*, который приводится во вращение электродвигателем с редуктором (на схеме не показан), установленным на боковой стенке корпуса коробчатой формы 7. На цепях 6 шарнирно закреплены поперечно расположенные пластины, образующие вместе с цепями сетку транспортера. Перед пуском фильтра-транспортера в работу свободный конец рулона фильтровальной бумаги 5 расстилают на металлической сетке транспортера так, чтобы на ней могло удержаться некоторое количество жидкости.
Загрязненная СОЖ со станка поступает в приемный лоток 1, из * щелочностойкая длинноволокнистая пропитанная поливиниловым спиртом бумага марки А (размер задерживаемых частиц 65 ... 70 мкм) и марки Б — для тонкой очистки (размер задерживаемых частиц 25 ... ЗО мкм). 251 12.
Гидравлические системы смазки и охлаждения которого стекает на рабочий участок фильтровальной бумаги и, проходя через нее, очищается. По мере того„ как фильтровальная бумага покрывается шламом, ее пропускная способность ухудшается и уровень жидкости, удерживающейся на ней, повышается, что сопровождается подъемом гюппавка 2. При достижении определенной высоты подъема поплавка„регулировка высоты расположения которого производится винтом 3, срабатывает микровыключатель 4, включающий приводной электродвигатель, и сетка-транспортер вместе с загрязненной бумагой начинает перемещаться.
Движение транспортера продолжается до тех пор, пока в зону поступления загрязненной СОЖ не подведется чистое бумажное полотно, уровень жидкости не понизится до прежней отметки и поплавок 2 не опустится в исходное положение. Цикл работы фильтра-транспортера повторяется автоматически по мере загрязнения фипьтровальной бумаги. Загрязненный участок фильтровапьной бумаги с осевшим нв ней шламом спускается в специальный бак 8, из которого его удаляют по окончанию работы. Намывные трубчатые фильтры-автоматы и ленточные фильтровальные автоматы исгальзуют для тонкой очистки масляных СОЖ. Устройства очистки в силовых полях. Практически любой резервуар, в котором собирается циркулирующая в гидросистеме рабочая жидкость является простейшим силовым очистителям„в котором под действием гравитационного поля происходит очистка рабочей жидкости.
К основным недостатком гравитационных очистителей можно отнести их невысокую эффективность и необходимость использования резервуаров рабочей жидкости больших размеров, что целесообразно лишь в централизованных гидравлических системах. Однако гравитационная очистка очень часто используется в сочетании с другими способами очистки. Очистка в магнитном силовом поле. К простейшим устройствам осуществляющим очистку рабочих жидкостей от мелких ферромагнитных частиц загрязнений, а также некоторых органических засорений и абразивных частиц, относятся маениглные фильгпры, монтируемые непосредственно на трубопроводах гидросистем.
В конструкцию таких фильтров включены магниты, которые и создают магнитное поле, осаждающее частицы загрязнений. Перед магнитными фильтрами рекомендуется устанавливать фильтры грубой очистки или магнитные сепараторы, которые широко исгюльзуются в современных металлорежущих станках(особенно работающих абразивными инструментами) для очистки водных эмульсий, а также масляных, синтетических и других СОЖ (рис. 12.24). Рис. 12.24. Магнитный сепаратор Загрязненная СОЖ поступая на вход сепаратора„проходит между корпусом и вращающимся в направлении, обратном движению потока жидкости ротором 2 с постоянными магнитами 3. Ферромагнитные частицы и 12.2.
Гидравлические системы смазочно-охлаждающихжидкостей некоторая часть немагнитных примесей притягиваются магнитами к ротору, отжимаются резиновым роликом 1 и очищаются с поверхности ротора 2 скребком 4 в контейнер $. К преимуществам магнитных сепараторов относят небольшие габаритные размеры, сравнительно невысокую стоимость и простоту обслуживания, а к недостаткам — невозможность их использования при обработке деталей из немагнитных материалов и невысокая степень очистки СОЖ.
Очистка в центробежном силовом поле. Среди очистителей, работа которых основана на действии центробежного силового поля, наибольшее распространение нашли центрифуги и гидроциклоны. В центриФугах твердые частицы загрязнений в СОЖ под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам вращающегося ротора и удерживаются на них до откпючения приводного электродвигателя, после чего сбрасываются в специальный резервуар, входящий в состав центрифуги.
В гидроцикпонах разделение жидких неоднородных смесей происходит под действием поля центробежных сил инерции, возникающего вследствие создания определенного движения потоков очищаемой жид- Гидроциклон (рис. 12.25) состоит из крышки 2 с входным 5 и выходным 1 патрубками, к которой, с помощью фланцевого соединения герметично пристыкован корпус 3 с наконечником 4 дпя отвода выделенных из очищаемой СОЖ загрязнений (шлама). Рис. 12.25. Гидроцикпон напорный Загрязненная СОЖ подается под давлением во входной патрубок 5 и через него поступает в спиралевидный канал, приобретая вращательное движение, в результате которого возникают центробежные силы, направляющие тяжелые частицы загрязнений к стенкам корпуса 3.
Таким образом, возникает внешний круговой поток, периферийная часть которого гю спиральной траектории вдоль стенок корпуса 3 смещается в сторону наконечника 4 и частицы загрязнителя через дросселирующие отверстия в наконечнике 4 выбрасываются из гидроцикпона. При этом 85...95% жидкости сосредотачивается в центе вихря, поднимается и отводится через выходной патрубок 1, расположенный по оси гидроцикпона в крышке 2. 12. Гидравлические системы смазки и охлаждения Тонкость очистки СОЖ в гидроцикпонах в зависимости от их конструкции и условий эксплуатации составляет 5...15 мкм при степени очистки 60...90 %. К основным преимуществам напорных гидроциклонов относят компактность и простоту конструкции, а к недостаткам — зависимость качества очистки от колебаний напора СОЖ на входном патрубке 5, быструю изнашиваемость их внутренних поверхностей, а также отсутствие точных методов расчета и выбора рабочих характеристик гидроциклонов.
Отдельные устройства очистки СОЖ могут объединяться в комплексные установки мноэоступенчатой очистки (рис. 12.26). Рис. 12.26. Комплексная установка многоступенчатой очистки Установка многоступенчатой очистки СОЖ работает следующим образом. На первом этапе очистки, загрязненная СОЖ по желобу 4 поступает в гравитационный бак-отстойник 3, где происходит предварительное отделение наиболее крупных и тяжелых частиц загрязнений. На втором этапе осуществляется очистка СОЖ за счет ее пропускания через щелевой грохот 8, проходя через который СОЖ поступает в отстойную камеру 9. Скребковый конвейер 7 очищает щелевой грохот и гравитационный бак-отстойник 3 от осевших загрязнителей и по наклонной рампе 6 перемещает их в контейнер б. Заключительную тонкую очистку (третий этап) выполняет ленточный фильтр-автомат 1, к которому СОЖ подается насосом 10 из отстойной камеры 9.