Насос пластинчатого типа

Когда говорят ?пластинчатый насос?, многие представляют себе что-то простое, дешёвое и не очень надёжное — типа для какого-нибудь смазочного агрегата. И это, пожалуй, главное заблуждение. На деле, современный пластинчатый насос — это высокоточный узел, где каждая деталь, от профиля статора до материала пластин, просчитана до микрон. Я долго сам относился к ним с прохладцей, пока не столкнулся с серией V от Vicks на одном прессовом оборудовании. Там стояла задача — тихая работа в круглосуточном режиме при частых перепадах давления. Осевые плунжерные насосы шумели, как трактор, а шестерёнки не вытягивали по пульсации. Поставили V-серию — и вопрос сняли. Но не сразу, об этом позже.

От теории к практике: почему пластины не выпадают

В учебниках красиво рисуют центробежную силу, прижимающую пластины к статору. На практике же, особенно на низких оборотах или при запуске на холодном масле, этой силы может не хватить. Помню, на старом станке с насосом PV2R (не Vicks, а другой) была постоянная проблема — при зимнем пуске стучало, пока масло не прогреется. Все грешили на износ, но дело было в конструкции каналов подвода давления к пазу пластины. У хороших насосов, как те же T6/T7, там стоит продуманная система подпора, которая выдвигает пластину ещё до набора оборотов. Это критически важно для ресурса.

Именно с этим связан один наш косяк при замене. Меняли старый насос на, казалось бы, аналог — тот же рабочий объём. Но не обратили внимание на тип подпора пластин. Новый насос на холостом ходу начал подвывать, а через пару сотен часов появился задир на статоре. Разобрали — две пластины в роторе болтались, не прижимались как следует. Пришлось лезть в документацию, искать оригинальные рекомендации. Оказалось, для низкооборотистых режимов нужна была модификация с пружинными толкателями. Мелочь, а остановило линию на сутки.

Отсюда вывод: выбирая пластинчатый насос, нельзя смотреть только на давление и литраж. Надо понимать, в каком режиме он будет работать: частые пуски/остановки, работа на частичных объёмах, вязкость рабочей жидкости. Например, серии M4D/M4E от Vicks как раз заточены под стабильную работу в широком диапазоне вязкостей, что для мобильной техники с её перепадами температур — must have. Мы их ставили на гидросистемы лесозаготовительных машин — нареканий не было, хотя вибрация и ударные нагрузки там приличные.

Инновации или маркетинг? Кейс с ABT сервопластинчатыми насосами

Когда Vicks заявили про свои мировые инновационные ABT сервопластинчатые насосы, я отнёсся скептически. Ну что ещё можно придумать в этой, казалось бы, консервативной схеме? Оказалось, можно. Суть не просто в регулировании объёма, а в точном управлении давлением и потоком с обратной связью, почти как у сервоплунжерников, но проще и дешевле в обслуживании.

Пробовали их на участке литья под давлением. Там нужно очень плавно и точно изменять давление впрыска в зависимости от фазы заполнения формы. Раньше стоял A10VSO и целая обвязка клапанов. Заменили на ABT-насос от Vicks. Первое, что отметили, — меньше греется гидравлика, потому что убрали дросселирование на клапанах. Второе — отклик системы стал быстрее. Но была и заминка: наши электрики долго возились с настройкой контроллера, потому что сигналы управления отличались от привычных аналоговых. Пришлось привлекать техподдержку с сайта https://www.vickshyd.ru, они оперативно выслали мануал с примерами.

Этот опыт показал, что инновации в пластинчатых насосах идут не в сторону усложнения механики, а в сторону интеграции механики и электроники. Насос перестаёт быть просто источником потока, он становится управляемым элементом системы. И это, пожалуй, главный тренд. Серии типа SQP у них как раз из этой оперы — компактные, с встроенной электроникой для задач, где нужно точное движение, но нет бюджета на полноценный сервопривод.

Сопряжение с моторами: о чём часто забывают

Часто проектировщики, выбирая пластинчатый насос, отдельно выбирают мотор, руководствуясь лишь мощностью. А потом удивляются, почему система шумная или КПД ниже паспортного. У Vicks, кстати, линейка моторов пластинчатого типа очень широкая — от NHM до EPMZ. И здесь важно совпадение не только по фланцам и валу.

Был проект с конвейерной линией, где нужен был тихий гидропривод вращения. Поставили насос серии VQ и мотор серии GHM. Всё смонтировали, запустили — на средних оборотах возникает неприятный резонанс, визг. Стали разбираться. Оказалось, проблема в количестве пластин. В насосе их было 10, а в моторе — 12. Частоты пульсаций потока и момента не совпадали, что и вызывало биения. Решение было простым — заказали мотор с тем же количеством пластин, что и у насоса. После замены шум ушёл. Теперь всегда смотрю на этот параметр в спецификациях.

Ещё один момент — работа в режиме насос-мотор. Например, в системах рекуперации энергии. Не каждый пластинчатый узел на это способен. По опыту, серии 35/36M или 45/46M от Vicks, которые позиционируются как насосы/моторы, действительно хорошо работают в обе стороны. Проверяли на стенде с инерционной нагрузкой: мотор тормозил маховик, возвращая поток в систему через второй такой же узел, работающий как насос. Эффективность, конечно, ниже, чем у аксиально-плунжерных машин, но для задач среднего уровня сложности и стоимости — отличный вариант.

Ремонтопригодность и подводные камни с запчастями

Одно из главных преимуществ пластинчатых насосов — их якобы простая ремонтопригодность. Разобрал, заменил пластины, уплотнения и ротор со статором в сборе — и всё. На деле не всё так радужно. Особенно если речь не об оригинальных запчастях.

Коллеги из другого цеха купили для насосов серии PV2R (которые у Vicks тоже есть в линейке) ремкомплект от непонятного производителя. Пластины по геометрии вроде такие же, статор тоже. Собрали — насос работает, но давление не держит, падает на 15% от номинала. Снова разобрали — притирка пластин к статору была неидеальной, микронные зазоры. Пришлось заказывать оригинальный роторно-пластинчатый узел от ООО Викс Интеллектуальное Оборудование (Нинбо). После установки параметры восстановились. Вывод: в таких насосах прецизионными являются не только размеры, но и твёрдость, и чистота поверхности пар трения. Экономия на запчастях почти всегда выходит боком.

С другой стороны, если брать оригинал, то ремонт действительно быстрый. Например, для серии M3B у нас была типичная неисправность — износ упорных колец под пластинами. Меняется узел за полчаса, без необходимости тонкой регулировки, как у плунжерных насосов. Главное — соблюсти чистоту при сборке и залить масло перед первым пуском, чтобы не работать ?насухую?.

Итоги: место пластинчатого насоса в современной гидравлике

Так где же сегодня его ниша? Уж точно не только в дешёвых системах. Благодаря таким разработкам, как ABT-сервоуправление или серии типа V10/V20 с высоким КПД, пластинчатый насос уверенно отвоёвывает позиции у шестерёнок и даже плунжерников в сегменте средних давлений (до 21-25 МПа). Его козыри — низкий уровень шума, хорошая всасывающая способность, устойчивость к загрязнениям масла (по сравнению с тем же плунжерным насосом) и, что важно, относительно невысокая стоимость владения.

Если говорить о продукции Vicks, то их подход мне импонирует. Они не пытаются сделать один насос на все случаи жизни, а развивают параллельно несколько линеек: T6/T7 для стандартных задач, V/VQ для низкого шума, SQP для компактных решений с электроникой, мощные серии 50/51M. И при этом у них есть полный спектр моторов, что позволяет строить однородные и хорошо сбалансированные гидросистемы.

Мой главный совет по итогу: перестаньте считать пластинчатые насосы архаикой. Посмотрите на их современные исполнения, изучите спецификации, обратите внимание на такие детали, как тип подпора пластин, материал статора, совместимость с моторами. И тогда, возможно, вы найдёте для своего проекта более тихое, экономичное и надёжное решение, чем то, которое привыкли использовать годами. Проверено на практике, иногда и на своих ошибках.