Гидронасосы и гидромоторы в Алматы

Гидронасос подбирают по пяти величинам: рабочий объём, давление, частота вращения, направление вращения и присоединительные размеры — фланец и вал. Совпали четыре, а пятая нет — насос либо не встанет на место, либо встанет и проработает недолго. BEB Hydraulic поставляет гидронасосы и гидромоторы из Европы и подбирает замену снятому узлу: по шильдику, по чертежу или по самому насосу, привезённому в цех в Алматы.

Рабочий объём, подача и направление вращения

Рабочий объём — это объём жидкости, который насос вытесняет за один оборот вала; в каталогах его пишут в кубических сантиметрах на оборот. Стандарт ISO 4391 «Hydraulic fluid power — Pumps, motors and integral transmissions — Parameter definitions and letter symbols» определяет эту величину как объём условно несжимаемой жидкости, вытесняемый за полный ход, цикл или оборот, и закрепляет за ней букву V.

Из рабочего объёма и частоты вращения получается подача. Насос на 32 см³/об при 1500 об/мин теоретически даёт 32 × 1500 = 48 000 см³/мин, то есть 48 л/мин. Настоящая подача меньше на величину внутренних утечек, и разница растёт с давлением и с износом: изношенный насос на холостом ходу выглядит исправным, а под нагрузкой не тянет. Отсюда и знакомая жалоба «стрела стала подниматься медленнее, а на холостых всё как раньше» — проверять в этом случае надо подачу под нагрузкой, а не только исправность гидрораспределителя.

Направление вращения — такая же обязательная величина, как давление. ISO 4391 обозначает его буквами R (по часовой стрелке) и L (против часовой) и оговаривает, откуда смотрят: со стороны конца вала. Насос противоположного вращения внешне неотличим от нужного, а работать на чужом направлении рассчитан не всякий — часть конструкций реверсивна, часть нет. Поэтому букву в обозначении сверяют до заказа, а не после установки.

Фланец и вал: почему насос с теми же числами не встаёт на место

Присоединительные размеры насосов и гидромоторов заданы стандартом ISO 3019 «Hydraulic fluid power — Dimensions and identification code for mounting flanges and shaft ends of displacement pumps and motors». У него две части, и это два разных ряда: часть 1 — дюймовый ряд, пересчитанный в миллиметры, где шлицевые валы идут по SAE J744; часть 2 — метрический ряд со шлицами по DIN 5480. Ряды не совпадают между собой: в дюймовом поясок 101,6 мм, в метрическом — 100 мм, и это разные размеры, хотя оба «по ISO».

Код читается просто. У фланца число до дефиса — приблизительный диаметр центрирующего пояска в миллиметрах, число после дефиса — количество болтовых отверстий: 101-2 означает поясок около 101,6 мм и два отверстия. У вала число до дефиса — приблизительный больший диаметр, а цифра после дефиса задаёт тип конца: 1 — цилиндрический со шпонкой без резьбы, 2 — цилиндрический со шпонкой и наружной резьбой, 3 — конический со шпонкой и наружной резьбой, 4 — эвольвентный шлиц с углом профиля 30°.

Ниже — размеры двухболтовых фланцев дюймового ряда, таблица 1 ISO 3019-1:2001. Оставлены те размеры, которые снимаются с машины штангенциркулем; в самом стандарте у каждой строки есть ещё размеры внутренней выточки, фаски и радиусов.

Допуск на поясок в стандарте односторонний: от нуля до минус 0,05 мм, то есть поясок делают в размер или чуть меньше, но не больше. Размеры без своего допуска идут с полем ±0,5 мм.

Четырёхболтовых фланцев в том же ряду пять: 101-4, 127-4, 152-4, 165-4 и 177-4. Поясок у них тот же, что у одноимённых двухболтовых, а отверстия стоят по углам квадрата со стороной 89,8; 114,5; 161,6; 224,5 и 247,5 мм соответственно — это таблица 2 того же стандарта.

Метрический ряд: какой вал идёт с каким пояском

У метрического ряда есть то, чего нет у дюймового: связь пояска с валом. Таблица 1 ISO 3019-2:2001 называет для каждого пояска вал первого выбора, второго выбора и непредпочтительный — то есть какой вал на этом фланце ожидаем, а какой встретится, но закладывать его в новую машину не стоит.

Две пометки в таблице стоит прочитать отдельно. Запись «63/60» означает, что у шлицевого вала за базовый принят диаметр 60 мм, а у остальных исполнений — 63. Пояски 140, 180 и 224 мм сам стандарт помечает как непредпочтительные: в ряду они есть, но новую машину под них проектировать не советует. Для многоугольных и круглых фланцев в том же стандарте идёт отдельный ряд — от пояска 80 мм до 1000 мм, с валами до 200 мм.

Ещё два числа касаются не размеров, а точности установки: соосность фланца и вала выдерживается в пределах 0,25 мм, перпендикулярность — 0,002 на 1, причём стандарт оговаривает, что жёсткие муфты могут потребовать и более тесных допусков. Требование к ответной части сформулировано там же прямо: её размеры не должны создавать ни деформации корпуса, ни поперечных нагрузок на вал сверх тех, что допускает изготовитель насоса. Плита, посаженная с перекосом, нагружает подшипник и манжету силой, на которую они не рассчитаны, — а виноватым потом оказывается «некачественный насос». Если посадочное место разбито, восстановить его можно токарной обработкой или наплавкой с последующей проточкой — этим занимается тот же цех, что делает гидроцилиндры на заказ.

Типы насосов и где какой стоит

Шестерённые насосы внешнего зацепления — самая простая и дешёвая конструкция, терпимая к неидеальному маслу; их ставят там, где важнее цена и ремонтопригодность. Насосы внутреннего зацепления и героторные при том же принципе работают тише. Пластинчатые дают ровную подачу, а в исполнении двойного действия у них уравновешена радиальная нагрузка на вал. Аксиально-поршневые чаще прочих делают с регулируемым рабочим объёмом: наклон шайбы меняет ход поршней, а с ним и подачу, не трогая обороты двигателя, — регулируемыми бывают и пластинчатые однократного действия, но встречаются они реже. Радиально-поршневые применяют там, где нужно высокое давление при небольшой частоте вращения.

Числовых пределов по типам мы здесь не приводим, и это осознанно. Предельное давление, частота вращения и допустимая вязкость — свойство конкретной серии, а не типа насоса: их печатает изготовитель в каталоге и дублирует на шильдике. Общего числового ряда, на который можно было бы сослаться, стандарты не задают — ISO 3019 нормирует посадочные размеры, ISO 4391 — обозначения величин, но не их значения.

Масло: класс вязкости и категория

Вязкость гидравлического масла классифицирована по ISO 3448 «Industrial liquid lubricants — ISO viscosity classification». В классификации 20 классов от ISO VG 2 до ISO VG 3200; номер класса — это округлённая середина диапазона кинематической вязкости при 40 °C в мм²/с, а сам диапазон составляет ±10 % от середины. Для гидросистем ходовые три:

• ISO VG 32 — от 28,8 до 35,2 мм²/с при 40 °C;
• ISO VG 46 — от 41,4 до 50,6 мм²/с;
• ISO VG 68 — от 61,2 до 74,8 мм²/с.

Вторая половина обозначения — категория по ISO 6743-4. HH — минеральное масло без присадок; HL — с антиокислительными и антикоррозионными; HM — то же, что HL, плюс противоизносные присадки, и именно эту категорию стандарт называет для гидросистем с высоконагруженными элементами; HV — масло типа HM с улучшенной вязкостно-температурной характеристикой, названное для строительной и морской техники; HG — типа HM с добавками против скачкообразного движения, для машин, где одно масло работает и в гидравлике, и на направляющих. Полное обозначение выглядит как ISO-L-HM 46, сокращённое — L-HM 46, где число после букв и есть класс вязкости по ISO 3448. У товара масло гидравлическое PEMCO ISO 46 число в названии означает ровно это. Как те же категории соотносятся с русскими группами А, Б и В и какие температурные пределы из них следуют для рукавов, разобрано в справочнике: среда и температура РВД.

Чистота жидкости: код из трёх чисел

Чистоту масла записывают кодом вида 22/18/13 по стандарту ISO 4406 «Hydraulic fluid power — Fluids — Method for coding the level of contamination by solid particles». В редакции 2021 года первое число кодирует количество частиц размером 4 мкм и больше в одном миллилитре, второе — 6 мкм и больше, третье — 14 мкм и больше; каждая соседняя ступень кода отличается примерно вдвое. Пример самого стандарта разворачивается так: 22/18/13 — это более 20 000 и до 40 000 частиц от 4 мкм, более 1300 и до 2500 частиц от 6 мкм и более 40 и до 80 частиц от 14 мкм в миллилитре пробы. Размеры в коде помечены индексом «(c)» — он означает, что счётчик откалиброван по ISO 11171; второе и третье числа стандарт называет равнозначными размерам 5 и 15 мкм из своей первой редакции. Если счёт ведут не автоматическим счётчиком, а под микроскопом, чисел в коде два, и размеры берут те самые 5 и 15 мкм.

Введение к стандарту говорит о практической стороне прямо: большинство изготовителей гидравлических компонентов требуют определённого класса чистоты для сохранения гарантии и для того, чтобы узел отработал свой ресурс. Требуемый класс у разных узлов разный, и называет его изготовитель конкретной серии, а не общий стандарт: ISO 4406 задаёт только способ записи. Практический вывод от этого не меняется — меняя насос, в ту же работу закладывают промывку бака и замену фильтров, иначе новый узел получит ту же грязь, что доела старый.

Признаки, что насос доживает своё

Механизмы стали двигаться медленнее под нагрузкой, а без неё — как прежде. Изменился звук: появился вой или пульсирующий шум на подъёме давления. Масло в баке вспенивается. В фильтре и на магнитной пробке появилась стружка. Корпус греется сильнее обычного при той же работе.

Ни один признак сам по себе не приговор: те же симптомы даёт забитый фильтр, подсос воздуха на всасывающей линии, севший предохранительный клапан или порванный рукав высокого давления, который травит внутрь. Поэтому насос меняют после проверки давления манометром на выходе, а не по одному лишь шуму. Если проверить некому — есть консультация с выездом: разобраться до покупки лучше, чем поставить новый насос вместо неисправного клапана.

Что мы поставляем и делаем рядом

Помимо самих насосов и гидромоторов — то, без чего замена не заканчивается: маслостанции, моноблочные и секционные клапаны, быстроразъёмные соединения, уплотнения и манжеты. Линии до потребителя собираем сами: изготовление и реставрация РВД с обжимом по образцу, фитинги и обжимные гильзы. Если вместе с насосом пострадал исполнительный узел, тем же заходом делается ремонт гидроцилиндров или реставрация гидрооборудования. По спецтехнике и запчастям к ней работаем отдельным направлением.

Частые вопросы

Как узнать рабочий объём, если шильдик стёрт?

По каталожному номеру на корпусе, если он читается, или по машине: марка, модель, узел, на котором стоит насос. Когда не помогает ни то ни другое, рабочий объём определяют замером — по подаче на известных оборотах. Для этого насос нужно привезти, по фотографии такое не считается.

Можно ли поставить насос с другим направлением вращения?

Нет, пока не проверено по документации изготовителя, что эта серия допускает работу в обе стороны. Часть конструкций реверсивна, часть — нет; у нереверсивного насоса при обратном вращении всасывание и нагнетание меняются местами, а смазка внутренних пар рассчитана на одно направление. Буква R или L в обозначении по ISO 4391 читается со стороны конца вала — это важно, потому что «по часовой» со стороны привода и со стороны вала означают противоположное.

Подойдёт ли насос с тем же фланцем, но другим валом?

Механически — да, если совпадают поясок, расположение отверстий и вал входит в ответную муфту или шестерню. Практически это две разные проверки: код фланца и код вала по ISO 3019 указываются раздельно и раздельно же сверяются. Метрический ряд для каждого пояска называет вал первого и второго выбора, поэтому одинаковый фланец с разными валами — не исключение, а норма.

Чем гидромотор отличается от насоса?

Направлением преобразования. Насос превращает механическую мощность на валу в поток жидкости под давлением, гидромотор — поток под давлением во вращение вала. Присоединительные размеры у них общие: ISO 3019 задаёт фланцы и валы сразу для насосов и моторов, и в этом смысл единого ряда.

Какое масло заливать после замены насоса?

То, которое назвал изготовитель машины: класс вязкости по ISO 3448 и категорию по ISO 6743-4. Если документации нет, отталкиваются от рабочих температур и типа насоса. При переходе на другую марку старое масло сливают и промывают систему, а не доливают новое в остаток: класс вязкости у двух масел может совпадать при разных категориях присадок по ISO 6743-4.

Сколько ждать поставки?

Срок называем при заказе, и он зависит от позиции: одно дело — то, что есть в наличии, другое — то, что везётся из Европы. Обещать срок, не посмотрев на конкретную позицию, мы не будем.

Как подобрать насос у нас

Привезите насос или пришлите фотографию шильдика и обеих плоскостей — фланца и конца вала. Нужны пять величин из первого раздела; если известны не все, недостающее снимаем по узлу. Полезно сразу сказать, что случилось: машина не тянет под нагрузкой, потекло по валу или насос заклинило — от этого зависит, чем закончится подбор. Куда ехать, по каким номерам звонить и когда мы на месте — в разделе Контакты; чем ещё занимается компания, коротко изложено на странице О компании.