Сдвоенный пластинчатый насос

Когда говорят про сдвоенный пластинчатый насос, многие сразу представляют себе два обычных пластинчатых насоса, механически соединённых на одном валу. В принципе, так оно и есть, но вся соль — в деталях исполнения и в том, для чего это делается. Частая ошибка — считать, что главная цель только в увеличении подачи. Да, подача суммируется, но часто ключевая задача — это создание двух независимых гидравлических контуров с разными параметрами от одного привода, или, что ещё интереснее, работа в режиме основного и подпиточного насосов в одной компактной сборке. Сам сталкивался с ситуациями, когда заказчик просил ?просто сдвоенный насос?, а в ходе обсуждения выяснялось, что ему на самом деле нужна была система с раздельными давлениями, и стандартная сдвоенная схема тут не подходила без дополнительных клапанов.

Конструктивные нюансы и ?подводные камни?

Если брать классическую конструкцию, то это два рабочих блока в общем корпусе или два отдельных корпуса, жёстко состыкованных. Вал — общий. Казалось бы, всё просто. Но вот первый нюанс: разгрузка вала от осевых сил. В пластинчатых насосах, особенно на высоких давлениях, эта сила существенна. В сдвоенном исполнении она может удваиваться, и если конструкция подшипниковых узлов не рассчитана, долго такая сборка не проживёт. Видел как-то на старом прессе переделку: поставили сдвоенный насос от неизвестного производителя, и через 200 моточасов пошла вибрация, а потом задиры на валу. Разобрали — оказалось, упорный подшипник не справлялся.

Второй момент — это распределительные диски. В качественных насосах, например, в тех же сериях V или VQ, которые поставляет ООО ?Викс Интеллектуальное Оборудование (Нинбо)?, на это обращают особое внимание. Геометрия и материал дисков должны обеспечивать равномерный износ и для первого, и для второго блока, даже если они работают в разных условиях по давлению. Неравномерная нагрузка — и один блок начинает ?подъедать? диск быстрее, падает КПД, появляется шум.

И третий, часто упускаемый из виду аспект — дренаж. У каждого блока обычно свой дренажный отвод. Их нельзя просто соединить в одну магистраль бездумно. Давление в дренажных линиях может быть разным, и если сделать общий слив, можно получить обратный переток и масляное голодание одного из блоков. Лучше всегда выводить дренажи раздельно в бак, ниже уровня масла, конечно. Это элементарно, но на монтаже часто экономят на трубах, а потом удивляются перегреву одного из модулей.

Опыт применения в реальных системах

У нас на испытательном стенде как-то стояла задача собрать гидросистему для станка, где нужен был быстрый ход при низком давлении (загрузка заготовки) и затем медленный силовой ход при высоком давлении. Рассматривали вариант с насосом переменной производительности, но он выходил дороговат для заказчика. Предложили схему с сдвоенным пластинчатым насосом, где большая секция работала на быстрый ход, а малая — на силовой. Разделение контуров обеспечивалось клапанными группами. Взяли для этого насос серии PV2R — проверенная временем конструкция, надёжная.

Схема в целом работала, но возникла проблема с кавитацией на большой секции при переходе с низкого на высокое давление. Большой насос резко сбрасывал нагрузку, и возникал момент, когда в линии всасывания создавалось разрежение. Пришлось ставить дополнительный подпиточный насос именно на этот контур, по сути, получилась уже тройная схема. Это был не самый элегантный выход, но для того конкретного станка сгодилось. Главный вывод: при проектировании системы со сдвоенным насосом нужно очень внимательно моделировать переходные процессы, а не только статические режимы.

Кстати, на сайте vickshyd.ru у ООО ?Викс Интеллектуальное Оборудование (Нинбо)? в разделе пластинчатых насосов как раз хорошо представлены серии, которые часто идут в сдвоенном исполнении — те же T6, T7, V, VQ. У них в спецификациях обычно указаны варианты сборки: single (одинарный), double (сдвоенный) и даже triple (строенный). Для инженера это удобно — сразу видишь, какие комбинации рабочих объёмов доступны в одном корпусе. Их ABT сервопластинчатые насосы — это вообще отдельная тема, с высоким КПД и хорошей управляемостью, но для сдвоенных схем их применяют реже, обычно там, где нужна точность регулирования обеих секций.

Про обслуживание и ремонтопригодность

С точки зрения механика в цеху, сдвоенный насос — это палка о двух концах. С одной стороны, один узел вместо двух, меньше соединений, компактнее. С другой — если ?приказала долго жить? одна секция, часто менять приходится весь агрегат в сборе, или как минимум проводить сложную разборку в чистой зоне. Не каждый заводской цех может обеспечить условия для качественного ремонта пластинчатого насоса, тут нужна прецизионная чистка и замеры зазоров.

Помню случай на лесопилке: в гидросистеме подачи бревна стоял сдвоенный насос. Вышла из строя одна секция — та, что отвечала за зажим. Вторая, для вращения пилы, была жива. Остановка линии — огромные убытки. Попытка найти быстро на замену именно такую же сборку не увенчалась успехом. В итоге в срочном порядке смонтировали два отдельных насоса на общей плите, соединили валы через муфту. Система заработала, но заняло это место больше, и пришлось переделывать трубопроводы. После этого заказчик заказал себе на склад запасной сдвоенный агрегат. Мораль: применяя такие специализированные решения, всегда надо думать про запасные части и время восстановления.

Для серийных машин, где ремонт предполагается модульный (выкинул старый блок, поставил новый), это не так критично. Но если речь о старом оборудовании, которое должно работать ещё лет десять, иногда надёжнее и дешевле в долгосрочной перспективе может оказаться схема с двумя отдельными насосами. Хотя, повторюсь, это теряет в компактности.

Сравнение с другими типами насосов в схожих задачах

Иногда встаёт вопрос: а почему именно сдвоенный пластинчатый насос, а не, скажем, шестерённый или аксиально-плунжерный? У каждого варианта свои границы. Шестерённые насосы, например, те же высоконапорные серии VG от Vicks, которые тоже есть в ассортименте компании, хороши для постоянной подачи, дешевле, но у них обычно ниже КПД и выше шум. Сдвоенный шестерённый насос — тоже распространённая вещь, но для контуров, где нужно немного разное давление или чистота работы, пластинчатые часто предпочтительнее из-за более плавной работы и лучших характеристик всасывания.

Плунжерные насосы, как высококлассные серии A4VSO/A10VSO — это уже высшая лига по давлению и управляемости. Их тоже делают сдвоенными, но цена совсем другая. Их ставят там, где нужна действительно высокая мощность и точное регулирование. Для большинства промышленных применений типа прессов, литьевых машин, где давление в районе 14-21 МПа, сдвоенный пластинчатый — это часто оптимальный баланс цены, надёжности и производительности.

Пластинчатые насосы, особенно современных серий, вроде M4D или M4E, которые также указаны в линейке на vickshyd.ru, имеют неплохой КПД, хорошо работают на большинстве типов гидравлических масел (и на некоторых эмульсиях тоже), и их ремонт, при наличии запчастей, обходится дешевле плунжерных. Поэтому их так любят в станкостроении и в производстве оборудования среднего класса.

Итоговые соображения и личный взгляд

Так стоит ли выбирать сдвоенный пластинчатый насос? Мой ответ — не по умолчанию. Это инструмент для конкретных задач. Если у тебя два контура с близкими требованиями по давлению и фильтрации, и критична компактность — отличный вариант. Если контуры сильно разные, или есть риск разнонагрузки, или важен простой ремонт в полевых условиях — нужно очень хорошо взвесить все ?за? и ?против?.

При выборе конкретной модели я всегда смотрю не только на каталог, но и на наличие технической документации с подробными схемами, разрезами. Хороший признак, когда производитель или поставщик, как та же ООО ?Викс Интеллектуальное Оборудование (Нинбо)?, предоставляет не просто PDF с параметрами, а диаграммы КПД, рекомендации по обкатке, схемы монтажа дренажных линий для сдвоенных вариантов. Это говорит о том, что они понимают нюансы эксплуатации.

В конце концов, гидравлика — это практика. Никакой каталог не заменит опыта, иногда горького. Сдвоенный насос может стать элегантным решением, избавившим от лишних редукторов и муфт, а может добавить головной боли при отладке. Главное — чётко понимать, что происходит внутри системы, и не надеяться, что насос решит все проблемы сам по себе. Он всего лишь узел в системе, хотя и очень важный.