Двухнасосные гидросистемы спецтехники: схемы резервирования и разгрузки для непрерывной работы

Двухнасосные гидросистемы спецтехники ‒ конфигурация гидравлической системы экскаваторов, погрузчиков, лесозаготовительных машин и другой техники, в которой поток рабочей жидкости создается насосами, работающими на общий/раздельные контуры. Данная схема позволяет гибко управлять мощностью: объединять потоки для скорости или разделять их для одновременного выполнения разных операций.

Однопомповой схемы не всегда хватает из-за:

• Невозможности совмещения операций.
• Конфликта «Скорость и Сила».
• Низкого КПД и перегрева.
• Ограничений по мощности двигателя.
• Требования к отказоустойчивости и безопасности.

Установка двух насосов позволяет обеспечивает резервирование для отказоустойчивости, разделение контуров по функциям, энергоэффективность за счет разгрузки ненужных контуров.

Базовые типы двухнасосных гидросистем

Параллельная работа двух насосов на общий контур

Суммирование расхода при пиковых нагрузках. Возможность отключать один насос при частичной нагрузке.

Разделение по контурам

Один насос на рабочее оборудование. Второй насос на ход, рулевое управление, вспомогательные функции.

Насос плюс резерв

Основной рабочий насос. Дежурный насос для аварийных и резервных режимов.

Сценарии применения двухнасосных систем в спецтехнике

Экскаваторы и погрузчики

Одновременная работа стрелы, рукояти и поворота. Требования к плавности и скорости движения.

Краны манипуляторы и подъемная техника

Разделение контура подъема стрелы и аутригеров. Режимы точного позиционирования груза.

Буровые установки и спецтехника непрерывного цикла

Отдельный насос на вращатель. Отдельный насос на подачу и вспомогательные механизмы.

Коммунальная и дорожная техника

Насос на рабочий орган щетки, шнек, ротор.

Насос на подъем опускание навесного оборудования и рулевое.

Схемы резервирования в двухнасосных гидросистемах

Схемы резервирования:

1. Резервирование по расходу. Оба насоса могут питать один и тот же контур при отказе одного. Переключения происходят через клапаны и распределители.
2. Резервирование по функциям. Каждый насос обслуживает свой контур. При отказе один насос частично подхватывает критичные функции другого контура.
3. Горячий резерв и холодный резерв. Когда резервный насос постоянно вращается и готов к включению. Резервный насос включается только при отказе основного.

Схемы разгрузки для экономии энергии и ресурса

Схемы разгрузки:

Зачем разгружать насос

Снижение расхода топлива. Уменьшение нагрева масла и износа насосов.

Разгрузка при отсутствии потребителей

Клапаны разгрузки давления. Подача в бак при нейтральном положении распределителей.

Разгрузка одного из насосов при частичной нагрузке

Работа одного насоса в базовом режиме. Подключение второго только на пике расхода или давления.

Комбинация разгрузки и приоритетных клапанов

Обеспечение приоритета рулевого управления или тормозного контура. Перераспределение потока при нехватке расхода.

Подбор и расчет двухнасосной гидросистемы

Для начала определяется суммарный расход и нагрузка. Проводится анализ одновременной работы механизмов. Осуществляется разделение потребителей по важности и режиму работы.

Рассчитываются параметры каждого насоса. Устройство большого расхода для быстрого перемещения рабочих органов. Насос меньшего расхода для точных и критичных операций.

Определяется давление и диапазоны работы. Согласование с максимальным давлением системы. Предусматривается запас по давлению для пиковых нагрузок.

Двухнасосные гидросистемы в спецтехнике являются универсальными решениями если важна мощность и безотказность. В данных системах используются специальные схемы разгрузки и резервирования, которые позволяют технике продолжать работу даже при экстремальных нагрузках или частичных поломках.