Компоненты гидростатической трансмиссии. Охлаждение жидкости.

Теплообменники должны обеспечивать такую теплоотдачу, которая позволяет поддерживать температуру рабочей жидкости в рекомендованных пределах. Это обычно делается путем выбора наиболее тяжелого режима непрерывной работы и с учетом всего теплообразования в трансмиссии, в условиях максимально возможной температуры окружающей среды. Для многих машин это соответствует самой высокой допустимой частоте вращения на выходе трансмиссии.

Теплообменники

Теплообменники должны обеспечивать такую теплоотдачу, которая позволяет поддерживать температуру рабочей жидкости в рекомендованных пределах. Это обычно делается путем выбора наиболее тяжелого режима непрерывной работы и с учетом всего теплообразования в трансмиссии, в условиях максимально возможной температуры окружающей среды. Для многих машин это соответствует самой высокой допустимой частоте вращения на выходе трансмиссии. Часто используется эмпирическое правило выбора теплообменника с теплоотдачей, равной 1/3 мощности машины. Для проверки поддержания температуры рабочей жидкости в заданных пределах настоятельно рекомендуется провести испытания.

Выбор типоразмера теплообменника может воздействовать на другие компоненты гидравлического контура. При наличии в системе промывочного клапана в общем случае требуемая теплоотдача теплообменника уменьшается, в то время как наличие клапанов ограничения расхода приводит к увеличению требуемой теплоотдачи теплообменника. Частое срабатывание предохранительного клапана также увеличивает требуемую теплоотдачу теплообменника.

Обычно для ограничения противодавления при холодном пуске необходимо наличие обводной линии теплообменника.

Промывочный клапан контура

В гидростатической трансмиссии имеются два гидравлических контура, каждый из которых имеет свое функциональное назначение и подключенные к нему компоненты. Это главный контур системы и контур охлаждения и подачи подпитывающей жидкости. Рабочая жидкость циркулирует между контурами за счет утечек и расхода через промывочный клапан, если система им оборудована. Качество рабочей жидкости обеспечивается, прежде всего, за счет контура подпитки/охлаждения, но основным потребителем высококачественной рабочей жидкости является главной контур. Промывочный клапан является тем самым компонентом гидравлической системы, который контролирует подачу качественной рабочей жидкости в главный контур.

Через промывочный клапан из главного контура вытекает некоторая часть рабочей жидкости, которая восполняется подпиточным насосом. Удаленная из главного контура рабочая жидкость может быть «грязной» и/или «горячей», в то время как подпитывающая жидкость прохладная и чистая.

Промывочный клапан значительно улучшает отвод тепла и загрязнений из главного контура, улучшая качество рабочей жидкости и продляя срок службы компонентов. Хотя некоторые гидростатические системы могут удовлетворительно работать без промывочного клапана, его введение в систему может существенно улучшить условия работы компонентов главного контура, в котором идет активное образование тепла или загрязняющих веществ.

Sauer-Danfoss выпускает промывочные клапаны в нескольких конфигурациях. Большинство гидромоторов для систем с замкнутым контуром, такие как семейство насосов серии 42, выпускаются со встроенным клапаном промывкой контура. Также имеются устанавливаемые отдельно (выносные) промывочные клапаны.

Встроенные клапаны промывки контура позволяют сократить количество внешних компонентов, которые необходимо закупить и установить в систему. Помимо этого, встроенные в гидромоторы промывочные клапаны увеличивают циркуляцию рабочей жидкости между контурами и улучшают охлаждение корпуса гидромотора.

Промывочный клапан рекомендуется использовать в любом из следующих случаев:

  • При длительной работе с низким давлением и высокой скоростью. В этом режиме могут наблюдаться высокие механические потери, низкие утечки рабочей жидкости из главного контура, и вследствие этого большое тепловыделение в главном контуре. В общем случае, низкое давление, — ниже 1000 psi, и высокая частота вращения, — более 2/3 номинальной частоты вращения при максимальном угле наклонной шайбы. В системах, работающих в таких условиях, рекомендуется использовать гидромоторы со встроенными промывочными клапанами.
  • Наличие в гидростатическом контуре гидроцилиндров. Цилиндры допускают наличие загрязняющих веществ в значительно более высокой концентрации, чем другие компоненты гидравлического контура.
  • Клапаны ограничения расхода в главном контуре. Эти клапаны приводят к выделению в
    контуре тепла. Обратите внимание, что промывочный клапан следует располагать в системе перед любыми делительно-смесительными клапанами.
  • Частое срабатывание предохранительных клапанов высокого давления приводит к росту тепловыделения. Это также относится к использованию в гидравлическом контуре предохранительных клапанов с плавной характеристикой.
  • Длинные трубопроводы в главном контуре. Падение давления будет более высоким, чем обычно из-за увеличения теплообразования в контуре. В общем случае, длинными считаются трубопроводы, длина которых превышает 150 диаметров.
  • Частичная фильтрация потока жидкости в контуре подпитки. Промывочный клапан необходим для увеличения оттока рабочей жидкости из главного контура, и восполнения ее прохладной, чистой подпиточной жидкостью.

Применение промывочного клапана позволяет повысить надежность системы. Челночный клапан может улучшить условия работы компонентов гидравлической системы при интенсивном образовании загрязнений или большом тепловыделении. Промывочный клапан, встроенный в гидромотор, может также уменьшить длину трубопровода дренажа картера от компонентов трансмиссии до гидробака. В общем случае применение промывочного клапана позволяет уменьшить типоразмер теплообменника.

Окончательное решение принимается на основе оценки компромиссных вариантов использования промывочного клапана, теплообменника, фильтра, конфигурации трубопроводов и предполагаемого срока службы.