Гидростанция высокого давления своими руками

Типовая схема гидростанции

1. Бак
2. Насос
3. Фильтр напорный
4. Фильтр всасывающий
5. Фильтр сливной
6. Предохранительный клапан
7. Гидрораспределитель

Бак

Гидравлический бак служит для хранения циркулирующей в гидросистеме рабочей жидкости, выделения из нее воздуха и частичного охлаждения. При проектирования бака должны быть обеспечены нормальные условия всасывания и деаэрации рабочей жидкости. Размеры и форма бака тесно связаны с температурным режимом в гидроприводе, поскольку через стенки бака в окружающую среду передается некоторая часть тепловой энергии, выделяемой в процессе функционирования гидросистемы. В процессе производства все баки подвергаются обязательной проверке на герметичность и последующей окраске с использованием специальных технологий и материалов, стойких к горячему маслу. Для контроля уровня жидкости в гидробаке имеется визуальный индикатор уровня. Слив жидкости осуществляется через сливное отверстие или кран, расположенные в нижней части гидравлического бака. Нами разработаны гидравлические баки различных конструкций и типоразмеров, ознакомиться с которыми Вы можете в соответствующем разделе каталога.

Насос

Гидравлические насосы являются силовыми элементами гидропривода, преобразующими механическую энергию вращения приводного вала в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости, которая подается по трубопроводам к гидродвигателям. Наиболее распространенный тип насосного агрегата для нагнетания гидравлической жидкости в систему изготавливается на базе шестеренного насоса. Диапазон рабочих давлений от 2 до 310 бар, производительности от 0,5 до 100 л/мин (стандартная линейка насосов) и выше 100 л/мин. вплоть до 5000 л/мин. (поставляются под заказ). Подобные решения широко применяются в мобильной и индустриальной технике. Следующий тип насосных агрегатов – с пластинчатыми насосами. Данный тип насосов обеспечивает более равномерную подачу в сравнении с шестеренными насосами и большую производительность. Диапазон рабочих давлений несколько ниже и редко превышает 160 бар (импортной промышленностью выпускаются насосы на 210 и более бар). Пластинчатые насосы могут выпускаться одно- и двухпоточными, с фиксированной и регулируемой производительностью, а также сквозным валом для установки дополнительного насоса, например, шестеренного. Данный тип насосов распространен в станкостроении и гидроприводах широкого круга применения. Насосные агрегаты с аксиально-поршневыми насосами отличаются компактностью и вытекающей из этого минимальной массой. За счет использования рабочих органов, обладающих небольшими радиальными размерами и, следовательно, сравнительно малым моментом инерции, в таких машинах реализуется возможность быстрого регулирования частоты вращения. Помимо этого, к преимуществам аксиально-поршневых насосов относится способность к функционированию при высоком давлении (до 400 бар) и высокие значения коэффициента полезного действия (до 95%). Среди недостатков машин этого типа следует отметить солидную стоимость, сложность конструкции, а также существенную пульсацию подачи. Аксиально-поршневые насосы получили наиболее широкое применение в гидроприводах машин, работающих в средних и тяжелых режимах внешних нагрузок с большой частотой включения. Возможно изготовление агрегатов с 2-3 поточными насосами приводимыми в движение одним электродвигателем, что позволяет уменьшить габариты системы и использовать различные комбинации производительности и давления при решении широкого круга задач.

Система фильтрации

Одной из основных причин неполадок в системах гидропривода является заклинивание подвижных элементов или их износ, который приводит к повышению потерь энергии и снижению рабочих характеристик. Частицы и микрочастицы находящиеся в жидкости вызывают этот износ. Свободно циркулируя по системе, микрочастицы приводят к абразивному износу в парах трения. Чем сложнее гидравлическое оборудование, тем больший ущерб принесут загрязнения в рабочей жидкости. Фильтры устраняют из рабочей жидкости частицы и микрочастицы, сохраняя тем самым высокий КПД и длительную работоспособность системы. Выбор количества фильтров и их характеристик зависит от типа сборки и подлежащих защите ее элементов:

• для стандартных гидравлических систем необходимая тонкость фильтрации составляет 25 мкм;
• для систем, в состав которых входят пропорциональные распределители необходимая тонкость фильтрации составляет 10 мкм.

Фильтры могут быть установлены:

• на всасывании
• на сливе
• в напорной линии.

Рекомендуется устанавливать фильтры таким образом, чтобы они были доступны для периодической очистки. Такая очистка может проводиться еженедельно. Также рекомендуется снабжать фильтры визуальным или электрическим индикатором загрязненности для облегчения контроля.

Гидрораспределитель

Гидрораспределители применяются для изменения направления или пуска и остановки рабочей жидкости в гидравлических системах с возможностью изменения направления движения приемника, чаще всего поршня гидроцилиндра либо гидромотора. Современные гидрораспределители изготавливаются с ручным, электромагнитным, а кроме этого и с пневматическим и гидравлическим управлением с условным проходом 6, 8, 10, 16, 20 и 32 мм. Наибольшее распространение в гидросистемах получили золотниковые гидрораспределители благодаря простоте их изготовления, компактности и высокой надёжности в работе. Они применяются при весьма высоких значениях давления (до 350 бар) и значительных расходах (до 1100 л/мин).

Предохранительный клапан

Предохранительный клапан предназначен для защиты от механического разрушения оборудования гидросистемы и трубопроводов избыточным давлением сверх установленного, путём автоматического слива избытка рабочей жидкости в бак. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса жидкости при восстановлении рабочего давления.

Наша компания, ООО «Витриол» располагает готовыми проектами типовых гидростанций, которые могут быть окончательно сконфигурированы под заказчика и в кротчайшие сроки изготовлены на нашей производственной базе. Ознакомиться с каталогом гидравлических станций по ссылке: гидростанции «Витриол».

Гидростанция . Чертежи, расчеты и 3D-модели

1. Бак
2. Насос
3. Фильтр напорный
4. Фильтр всасывающий
5. Фильтр сливной
6. Предохранительный клапан
7. Гидрораспределитель

И так, с чего начать проектирование гидростанции, конечно с расчета основных параметров и подбора комплектующих.

В начале необходимо определится какое же усилие развиваемое штоком гидроцилиндра нам необходима.

Допустим нам необходимо чтобы усилие выдвижения шток гидроцилиндра бало ровно 15т или 15000 кг. т.е F=15000 кгс

Насос

Гидравлические насосы являются силовыми элементами гидропривода, преобразующими механическую энергию вращения приводного вала в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости, которая подается по трубопроводам к гидродвигателям. Наиболее распространенный тип насосного агрегата для нагнетания гидравлической жидкости в систему изготавливается на базе шестеренного насоса. Диапазон рабочих давлений от 2 до 310 бар, производительности от 0,5 до 100 л/мин (стандартная линейка насосов) и выше 100 л/мин. вплоть до 5000 л/мин. (поставляются под заказ). Подобные решения широко применяются в мобильной и индустриальной технике. Следующий тип насосных агрегатов – с пластинчатыми насосами. Данный тип насосов обеспечивает более равномерную подачу в сравнении с шестеренными насосами и большую производительность. Диапазон рабочих давлений несколько ниже и редко превышает 160 бар (импортной промышленностью выпускаются насосы на 210 и более бар). Пластинчатые насосы могут выпускаться одно- и двухпоточными, с фиксированной и регулируемой производительностью, а также сквозным валом для установки дополнительного насоса, например, шестеренного. Данный тип насосов распространен в станкостроении и гидроприводах широкого круга применения. Насосные агрегаты с аксиально-поршневыми насосами отличаются компактностью и вытекающей из этого минимальной массой. За счет использования рабочих органов, обладающих небольшими радиальными размерами и, следовательно, сравнительно малым моментом инерции, в таких машинах реализуется возможность быстрого регулирования частоты вращения. Помимо этого, к преимуществам аксиально-поршневых насосов относится способность к функционированию при высоком давлении (до 400 бар) и высокие значения коэффициента полезного действия (до 95%). Среди недостатков машин этого типа следует отметить солидную стоимость, сложность конструкции, а также существенную пульсацию подачи. Аксиально-поршневые насосы получили наиболее широкое применение в гидроприводах машин, работающих в средних и тяжелых режимах внешних нагрузок с большой частотой включения. Возможно изготовление агрегатов с 2-3 поточными насосами приводимыми в движение одним электродвигателем, что позволяет уменьшить габариты системы и использовать различные комбинации производительности и давления при решении широкого круга задач.

В нашей гидросистемы мы будем использовать один из самых распространенных и дешевых насосов НШ

Максимальное давление на выходе насосов НШ -21 МПа, т.е Р=21 МПа

Вводя значения диаметра, поршня подбираем диаметр чтобы усилие примерно получилось ,как нам необходимо, F=15000 кгс.

Получили Диаметр поршня, d=100 мм.

Допустим в качестве рабочего органы мы будем использовать гидроцилиндр передней навески Т-150 ГЦ 100.50.250.560

Гидроцилиндр передней навески трактора Т-150 ГЦ 100.50.250.560

Гидроцилиндр двухстороннего действия

Внутренний диаметр гидроцилиндра 100 мм

Диаметр штока 50 мм

Ход поршня 250 мм

Межосевое расстояние 560 мм

Гидроцилиндр ГЦ100.50.250.560 предназначен для управления передней навески трактора Т-150.

Устанавливается на трактора ХТЗ.

Рассчитаем объем поршневой полости при помощи калькулятора

Объем поршневой полости = 1.96 л

Т.е для того чтобы выдвинуть шток данного гидроцилиндра нам необходимо «влить» в поршневую полость 2 литра масла.

Теперь выбираем насос исходя из номинальной подачи л/мин.

Выберем насос НШ-10 он имеет номинальную подачу 21 л/мин. Т.е чтобы выдвинуть поршень (заполнить поршневую полость) нужно время равное примерно 6 сек.

Если нас устраивает данная производительность насоса, то выбираем дынный насос НШ-10.

Далее выберем электродвигатель для насоса

А мы воспользуемся калькулятором для расчета мощности электропривода насоса:

Минимальное необходимая мощность приводного двигателя -8.6 кВт , выбираем ближайшее значение и принимаем 7.5 кВт.

Исходя из полученной мощности 7.5 кВт и частоты вращения 3000 об/мин выбираем электродвигатель АИР112М2

Так же из расчета на калькуляторе выбираем объем рабочего бака- 63 л.

Еще один вариант расчета объема бака — (минутная подача насоса) * 3 (или на 4, если плохие условия охлаждения).

21 л/мин х3 =63 литра объем бака.

Бак

Гидравлический бак служит для хранения циркулирующей в гидросистеме рабочей жидкости, выделения из нее воздуха и частичного охлаждения. При проектирования бака должны быть обеспечены нормальные условия всасывания и деаэрации рабочей жидкости. Размеры и форма бака тесно связаны с температурным режимом в гидроприводе, поскольку через стенки бака в окружающую среду передается некоторая часть тепловой энергии, выделяемой в процессе функционирования гидросистемы. В процессе производства все баки подвергаются обязательной проверке на герметичность и последующей окраске с использованием специальных технологий и материалов, стойких к горячему маслу. Для контроля уровня жидкости в гидробаке имеется визуальный индикатор уровня. Слив жидкости осуществляется через сливное отверстие или кран, расположенные в нижней части гидравлического бака. Нами разработаны гидравлические баки различных конструкций и типоразмеров, ознакомиться с которыми Вы можете в соответствующем разделе каталога.

Далее собираем выбранные насос и электродвигатель через втулочную-пальцевую муфту.

Собираем насос, крышку бака и бак.

Предохранительный перепускной клапан

Предохранительный клапан предназначен для защиты от механического разрушения оборудования гидросистемы и трубопроводов избыточным давлением сверх установленного, путём автоматического слива избытка рабочей жидкости в бак. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса жидкости при восстановлении рабочего давления.

Клапаны выбираются по номинальному расходу и давлению.

Выбираем предохранительный перепускной клапан RM2-W5/31N

т.к номинальный расход -21 л/мин, давление насоса 21 мПа=210 бар.

Компактная маслостанция НЭЭ18-3И20Т1 для решения широкого круга задач — цена, описание, чертежи, гидросхема

Маслостанция с рабочим давлением 18 Мпа и небольшим расходом является выгодным приобретением для привода исполнительных механизмов, не требующих больших скоростей работы. Не смотря на небольшие размеры давления, создаваемого маслостанцией, достаточно для привода прессов, подъемников, опрокидывателей и прочего оборудования. За счет тщательно подобранной компоновки стоимость станции удалось сделать невысокой, причем не в ущерб качеству, таким образом, маслостанция этой модели будет эффективным вложением средств предприятия.

Общие технические характеристики :

• Рабочий объем насоса – 2.09 см3
• Номинальное давление – 18 МПа
• Номинальная подача – 3 л/мин
• Объём масляного бака – 20 л
• Мощность приводного двигателя – 1.1 кВт, 1500 об./мин.
• Электропитание – трёхфазный ток, напряжением 380 В, 50 Гц
• Масса (с сухим баком) – 22 кг
• Размеры – 450х370х410 мм

Комплектация, физические размеры, значения давления и подачи быть изменены по желанию заказчика.
Все гидравлические насосные станции проходят обязательную проверку и испытания

Назначение маслостанции

Гидравлическая маслостанция с электроприводом типа НЭЭ18-3И20Т1 предназначена для создания гидравлической энергии и использования в стендовой установке для проверки функционирования рулевых реек. Маслостанция выполнена в климатическом исполнении «У» категорий размещения 2, 3 по ГОСТ 15150-69. Температура окружающей среды от плюс 5°С до плюс 40°С. Рабочая жидкость: ВМГЗ ТУ 38 101479-86, МГЕ-10А ОСТ 38 01281-82. Класс чистоты рабочей жидкости должен быть не ниже 10 класса по ГОСТ 17216-71. Температура рабочей жидкости во время эксплуатации насосной установки должна находиться в пределах от плюс 5°С до плюс 50°С. Рабочее положение насосной установки — горизонтальное. Допускается наклон до 5° в любую сторону.

Усилие, создаваемое гидроцилиндрами разного диаметра и время выдвижения

Гидравлическая схема маслостанции

Обозначения

Описание работы гидросхемы :

Электродвигатель (М) вращает насос (Н). Рабочая жидкость, всасываемая насосом из бака (Б) через фильтр сетчатый (Ф1), рукава высокого давления подается в рабочую полость изделия. Настройка предельного давления маслостанции производится предохранительным клапаном (КП). Максимальное рабочее давление маслостанции 18 МПа. Гидрораспределитель (Р) предназначен для управления работой потоком гидравлической жидкости. Переключение положений золотника гидрораспределителя электромагнитом осуществляется с коробки управления (рабочее положение «A» и холостой ход «B»). Возврат в нейтральное положение («0») производится за счет воздействия упругого элемента (пружины). Давление в системе контролируется манометром (МН) (0. 40 МПа). На сливной линии установлен масляный фильтр (Ф2). Перепад давления рабочей жидкости до и после фильтров не должен превышать 0,5 МПа. Перепад давления свыше допустимого приводит к выходу их из строя. Рабочая жидкость заливается в бак через заливной сетчатый фильтр (ФЗ). Уровень жидкости в баке и ее температура контролируется соответственно с помощью уровнемера (У).

Чертеж маслостанции

Комплектация маслостанции

1. 1) Бак
2. 2) Крышка
3. 4) Шестеренный насос
4. 5) Электродвигатель
5. 6) Муфта с упругим элементом
6. 7) Стакан
7. 8) Четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением
8. 9) Гидроблок

1. 11) Предохранительный клапан
2. 13) Манометр
3. 14) Стойка манометра
4. 15) Заливная горловина с сетчатым фильтром и сапуном
5. 21) Фильтр всасывающий
6. 22) Фильтр сливной
7. 23) Индикатор уровня масла, совмещенный с термометром
8. 24) Пробка

Устройство и принцип работы маслостанции

Маслостанция гидравлическая НЭЭ18-3И20Т1 состоит из бака 1, снабженного крышкой 2; насосной группы, состоящей из насоса 4 (шестеренного), электродвигателя 5, соединяющей их валы муфты с упругим элементом 6 и стакана 7, выполняющего роль оболочки, четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя с электромагнитным управлением 8, установленного на гидроблоке 9,, предохранительного клапана 11, манометра 13, установленного на стойке 14, заливной горловины 15 с сетчатым фильтром и сапуном; фильтров всасывающего 21 и сливного 22; индикатора уровня масла, совмещенного с термометром 23. Масло из бака сливается через пробку 24. Масло из бака 1 закачивается насосом 4, приводимого в движение двигателем 5 через муфту 6, через всасывающий фильтр 21 и трубопровод и далее поступает в гидрораспределитель 8, подающий масло под давлением к рабочим органам. Из гидрораспределителя масло на слив поступает через трубопровод к фильтру сливному 22 и снова поступает в бак 1. Масло заливается в бак 1 через заливную горловину 15. Слив масла производится через пробку 24, установленную в стенке бака 1. Контроль уровня масла осуществляется по индикатору 23. Настройка предельного давления, развиваемого маслостанцией, осуществляется предохранительным клапаном 11.Контроль настройки давления в системе контролируется манометром 13.

Не является публичной офертой. Вся представленная информация носит справочный характер. Характеристики, параметры и физические размеры могут быть изменены без уведомления.

Гидроэлектростанция своими руками

Если неподалеку от дома имеется пруд с плотиной или ручей, можно сделать отличный источник бесплатной дополнительной энергии. В статье будет рассмотрен пример, как своими руками можно сделать гидроэлектростанцию на основе водяного колеса. Изготовленная таким образом электростанция способна выдавать ток до 6 А, при установке на небольшой ручей установка показала результат в 2 А. Этого хватит, чтобы включить приемник и пару лампочек. Мощность зависит того, с какой силой идет водяной поток.

Материалы и инструменты:
— уголки и обрезки листового металла;
— диски для создания колеса (использовались от корпуса генератора Onan, который вышел из строя);
— генератор (был изготовлен из двух тормозных дисков Доджа по 28 см);
— вал и подшипники тоже были взяты от Доджа;
— медный провод с сечением около 15 мм;
— неодимовые магниты;
— фанера;
— полистироловая смола (нужна для заливки статора и ротора).

Шаг первый. Создаем колесо
Для создания колеса понадобится два стальных диска. В данном случае их диаметр составляет 28см (11 дюймов). Диск нужно разметить, чтобы было понятно, где устанавливать лопасти. Для изготовления лопастей берется труба диаметром 4 дюйма и разрезается вдоль на 4 части. Всего колесо имеет 16 лопастей. Чтобы зафиксировать диски, они стягиваются четырьмя болтами. Далее можно устанавливать лопасти на нужные позиции. Они привариваются с помощью сварки. Зазор между дисками составляет 10 дюймов, то есть длина колеса равна 10-ти дюймам.

Шаг второй. Делаем сопло
Сопло нужно для того, чтобы направлять воду на колесо. Его ширина составляет 10 дюймов, как и ширина колеса. Сопло изготавливается из цельного куска металла путем выгибания. Далее конструкция сваривается с помощью сварки.

Теперь можно устанавливать на ось колесо и механическая часть ГЭС практически готова. Осталось собрать и установить генератор.
Сопло сделано регулируемым по высоте, это позволяет управлять потоком воды в зависимости от ситуации.

Шаг третий. Собираем генератор
Процесс создания генератора состоит из нескольких шагов. Сперва нужно сделать обмотку, она состоит из 9-ти катушек. Каждая катушка имеет 125 витков. Диаметр медной проволоки составляет 1.5 мм. Каждая фаза образуется тремя катушками, которые соединены последовательно. Всего выведено 6 концов, это позволит сделать соединение как звездой, так и треугольником.

В заключении катушки заливаются полиэтиленовой смолой и выходит готовый статор. Его диаметр составляет 14 дюймов, а толщина 0.5 дюйма.

Для сборки генератора нужна фанера, из нее делается шаблон. Далее по этому шаблону устанавливаются 12 магнитов размерами 2,5 х 5 см и толщиной 1,3 см. В заключении ротор также заливается полиэтиленовой смолой. Вот и все, после засыхания генератор готов.

Под алюминиевой крышкой находятся выпрямители, которые делают из трехфазного переменного тока постоянный. Шкала амперметра имеет диапазон до 6 А. При самом минимальном зазоре между магнитами, устройство выдает 12 Вольт при оборотах 38 об/мин..

В задней части генератора есть два подстрочных винта, которые позволяют регулировать воздушный зазор. Таким образом, можно подбирать наиболее приемлемые параметры работы генератора.

Шаг четвертый. Заключительный этап сборки и установка генератора
Все крепежные элементы, а также водяное колесо нужно покрасить. Во-первых, так устройство будет выглядеть красивее. А во-вторых, краска будет защищать металл от ржавчины, которая быстро будет появляться возле источника воды. Неплохо бы было оснастить генератор защитным крылом, которое отводит брызги, но у автора не нашлось подходящего материала.

Генератор работает, вот он уже выдает почти 2 Ампера. Регулировки показали, что эффективнее всего работает соединение по типу звезды, при этом воздушный зазор составляет 1.25 дюйма.

Устройство может обойтись и дешевле, если использовать более слабые магниты и делать между катушкой меньше зазор.
На данный момент под нагрузкой скорость вращения составляет 110 об/мин, а в холостую 160 об/мин, при этом ГЭС выдает напряжение 1,9 А х 12В.

Единственная проблема при работе такого генератора — налипание магниевого песка на магниты. Чтобы этого не происходило, нужно ставить экран и дополнительный магнит на входе, чтобы он улавливал магнитные частички.

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных