Износостойкий пластинчатый насос

Когда говорят про износостойкий пластинчатый насос, многие сразу думают о максимальном давлении или рабочем объеме. Но в реальности, на объекте, все упирается в мелочи — в ту самую износостойкость, которая не в паспортных данных, а в поведении пластин после полугода работы на загрязненной гидравлике. Частая ошибка — гнаться за ?самыми твердыми? пластинами, забывая про посадку ротора и качество рабочей камеры. Сейчас поясню.

Почему ?износостойкость? — это не только про пластины

Работал с разными сериями — и с нашими, и с европейскими. Возьмем, к примеру, серию PV2R. Казалось бы, классика. Но ставишь его на пресс с ударными нагрузками, где часто бывают скачки давления из-за заклинивания заготовки. Паспортное давление выдерживает, да. А вот боковая нагрузка на вал из-за неидеальной центровки привода? Или микроскопические частицы в масле, которые проходят мимо фильтра в момент запуска зимой? Вот тут и начинается истинный тест на износ.

Упорный диск (распределительный диск) — вот часто слабое звено. Его износ приводит не к мгновенному отказу, а к медленной потере КПД, насос начинает греться сильнее. И пластины тут могут быть хоть алмазными — если диск подобран неправильно или его материал не работает в паре с материалом статора, все насмарку. На одном из комбинатов ставили насосы, где производитель сделал акцент на керамическом покрытии пластин, но сэкономил на диске. Результат — через 4000 моточасов появился характерный шум и падение производительности на 15%. Разобрали — пластины как новые, а диск протерт.

Поэтому, когда смотрю на ассортимент, например, на сайте ООО Викс Интеллектуальное Оборудование (Нинбо) (https://www.vickshyd.ru), где указан полный спектр пластинчатых насосов серий T6, T7, V, VQ и других, первым делом думаю: а какая у них базовая геометрия рабочей камеры и пара трения диск-статор? Потому что инновационные ABT сервопластинчатые насосы — это, конечно, хорошо для точного управления, но базовая надежность закладывается именно в этих, казалось бы, скучных деталях.

Кейс: работа с гидравликой станков с ЧПУ и выбор серии

Был опыт внедрения на участке обработки металла. Нужен был пластинчатый насос для гидросистемы подачи. Температура в цехе колеблется, масло AУП иногда не успевали менять по графику. Рассматривали несколько вариантов, в том числе и серию V10, которая позиционируется как высокопроизводительная.

Но тут важный нюанс: для станков с ЧПУ критична не только износостойкость, но и стабильность потока на низких оборотах, когда идет точное позиционирование. Некоторые насосы при снижении скорости начинают немного ?голодать?, пластина не так эффективно выталкивается. Это приводит к микропульсациям, которые для пресса не страшны, а для точного станка — брак в детали.

Остановились в итоге на модификации из серии VQ с оптимизированными пазами в роторе для подачи масла под пластину. Решение не самое дешевое, но оно решало две проблемы сразу: и износ за счет хорошей смазки пары пластина-статор, и стабильность работы на низких оборотах. Кстати, на их сайте в разделе пластинчатых насосов/моторов как раз видно этот широкий спектр — от SQP до M4E, что позволяет подбирать не ?вообще насос?, а под конкретный режим работы.

После двух лет работы разборка показала равномерный, допустимый износ. Не идеально, конечно, были задиры на статоре в зоне нагнетания, но это уже вопрос фильтрации. Главное — не было катастрофического заклинивания или сколов.

Ошибки при замене и ?несовместимый? износ

Частая история в сервисе: приходит в ремонт насос, скажем, серии 35/36M. Меняют пластины, уплотнения, иногда ротор. Собирают, ставят — а он снова быстро выходит из строя. И начинают грешить на качество запчастей. А причина часто в статоре (корпусе рабочей камеры). Его внутренняя поверхность — эллипс — тоже изнашивается, становится чуть большего размера.

Если поставить новые пластины в старый, растянувшийся статор, контактное давление изменится. Пластина будет ?болтаться?, не будет обеспечивать герметичность между камерами всасывания и нагнетания. Падает давление, насос работает на износ. Поэтому настоящая износостойкость — это система. Менять нужно комплектом: пластины, ротор, диск и часто статор. Или, как минимум, проводить замеры старого статора перед тем, как заказывать ремкомплект.

У производителей, которые серьезно подходят к вопросу, как у Викс, в линейке обычно есть полные ремкомплекты именно под конкретную модель, где все элементы подогнаны. Это критически важно. Потому что можно купить ?похожие? пластины от другого поставщика, но геометрия паза, радиус скругления кромки — будут миллиметры, которые решают все.

Влияние рабочей жидкости и температуры

Тут, казалось бы, все просто: используй рекомендованное масло. Но на практике... На севере ставили насосы на технику, которая работает и при -30, и при +35. Летом масло разжижается, пленка в зазоре тоньше. Зимой, если масло не той вязкости, насос на старте работает в режиме граничного трения. И вот эта цикличность — главный враг.

Износостойкий пластинчатый насос для таких условий должен иметь не просто твердые пластины, а пластины с материалом, который сохраняет антифрикционные свойства в широком диапазоне температур. Иногда это достигается покрытием, иногда — пропиткой материала. В сериях, которые я видел, например, в группе серий 50/51M, часто используется фосфатирование или оксидирование пластин. Это не для красоты, а для удержания масляной пленки.

Один раз попробовали сэкономить и поставили на буровую установку насос без учета этого фактора. Пластины были износостойкие по твердости, но ?голые?. Результат — после года работы при интенсивных пусках зимой износ был в разы выше, чем у аналогичного насоса с обработанными пластинами на соседней установке. Пришлось менять. Урок: смотреть нужно не на одно слово ?износостойкий?, а на полное описание условий применения от производителя.

Связь с другими компонентами и общая надежность системы

Насос не живет в вакууме. Его износостойкость напрямую зависит от того, что стоит перед ним и после него. Грязный бак, нерабочий воздушный фильтр бака, дешевый фильтр тонкой очистки с неправильно подобранной тонкостью фильтрации — все это убивает даже самый лучший насос.

Работая с гидравлическими системами, где используются, например, высококлассные плунжерные насосы серии A4VSO, требования к чистоте масла запредельные. И если в одной системе стоит такой плунжерный насос и пластинчатый насос вспомогательной гидравлики, то фильтрация проектируется под самый чувствительный компонент. Это идет на пользу всем. Но бывает и наоборот: ставят мощный пластинчатый насос на систему с плохой фильтрацией, потому что ?он же прочный?. А он, может, и прочный, но частицы в 5-10 мкм действуют как абразив, медленно стачивая и пластины, и статор.

Поэтому мое мнение: выбирая насос, особенно из широкой линейки, как у Викс (у них, кстати, и шестеренные насосы серии VG на 40 МПа, и моторы NHM, то есть подход к системе комплексный), нужно сразу смотреть на всю обвязку. Производитель, который делает и насосы, и моторы, часто лучше понимает эти взаимосвязи. И в документации иногда можно найти ценные рекомендации по сопутствующему оборудованию, а не просто сухие технические характеристики.

В итоге, возвращаясь к началу. Износостойкий пластинчатый насос — это не волшебная коробка, а результат правильного выбора под конкретные условия, внимания к мелочам при монтаже и обслуживании, и понимания, что износ — это процесс, которым можно управлять. И да, иногда лучше переплатить за правильную модель с правильным ремкомплектом, чем потом останавливать линию на неделю из-за казалось бы, такой простой детали, как пластина.