Снаружи гидробак выглядит как сварной ящик с патрубками. Работает он за счёт того, что внутри: перегородки, высоты патрубков, сапуна. Ошибка в любой из этих мелочей даёт пену на всасывании, грязь в насосе и перегрев, даже когда объём посчитан правильно.
Ниже по порядку: что происходит с маслом в баке, как устроен правильный бак, из чего его делают и как проверить его на работающей станции.
Что происходит с маслом внутри бака
Из системы масло возвращается горячим, с пузырьками воздуха и частицами износа. Пока оно идёт от слива к всасыванию, ему нужно отдать часть тепла, выпустить воздух и оставить грязь на дне. Если путь короткий или бак мал, насос забирает то самое масло, что только что пришло: горячее, вспененное, грязное. Отсюда кавитация и быстрый износ насоса и уплотнений.
Поэтому почти всё в конструкции бака служит одной цели: провести масло длинным путём и при этом не взбить его.
Расчёт объёма бака коротко
Объём масла считают от подачи насоса. Для долгой работы V = (3…5) × Q, с охладителем от 2 подач, для коротких циклов с паузами от 1,3 подачи, но только после проверки нагрева. Над маслом оставляют около 10 % на воздух, поэтому габаритный объём бака примерно в 1,1 раза больше объёма масла.
Подробный расчёт с поправками на цилиндры, аккумулятор и нагрев есть в статье «Как рассчитать объём гидробака для маслостанции». Быстро получить ответ в литрах можно в калькуляторе объёма гидробака.
Конструкция: что должно быть внутри
Перегородка
Перегородка делит бак на зону слива и зону всасывания, чтобы масло не шло от слива к насосу по прямой. Высота её около 2/3 уровня масла. Сплошная перегородка от дна до крышки без окон разделит бак на два отсека, которые не сообщаются: в одном масло кончится, в другом перельётся. Такое на практике встречается.
В длинных баках ставят две перегородки, и масло идёт лабиринтом. Это хороший выход, когда объём нужен, а места под широкий бак нет.
Всасывающий патрубок
Заборник поднимают над дном на 50…100 мм, чтобы насос не тянул осадок, и держат ниже минимального уровня масла с запасом, чтобы он не хватал воздух. Стоит он в дальнем от слива углу, за перегородкой. На всасывании допустима только грубая сетка, около 125…150 мкм. Тонкий фильтр на всасе создаёт разрежение, и насос начинает кавитировать.
Сливной патрубок
Слив заводят под уровень масла. Если труба кончается над поверхностью, масло падает с высоты и взбивает пену, а через минуту эта пена уже у насоса. Конец трубы срезают под 45° и разворачивают к стенке или ставят рассекатель потока, чтобы струя не била в дно и не шла в сторону всасывания.
Дно, сливная пробка и магнит
Дно делают с уклоном к сливной пробке, а пробку ставят в самой нижней точке. Иначе при замене масла в углах остаётся шлам, и свежее масло пачкается в первый же час. Пробку лучше взять с магнитом. Раз в квартал её выкручивают и смотрят, сколько налипло металла. Если вдруг налипло заметно больше обычного, в системе что-то изнашивается.
Люк для чистки
Бак должен открываться. Люк на болтах с прокладкой, не меньше 200 × 200 мм, позволяет вычистить дно руками. Полностью сварной бак нормально не промыть.
Крышка под насосный агрегат
Часто двигатель с насосом стоят прямо на крышке бака. Тогда крышка работает как монтажная плита и должна быть жёсткой: для небольших станций 8…10 мм, под тяжёлые агрегаты толще, с рёбрами под точками крепления. Тонкая крышка гудит от вибрации, а через год-два у неё трескаются швы. Виброопоры между агрегатом и крышкой снижают и шум, и нагрузку на сварку.
Сапун и заливная горловина
Когда цилиндры выдвигаются и втягиваются, уровень в баке ходит, и бак дышит через сапун. Вместе с воздухом в бак тянет пыль цеха и влагу. Поэтому сапун ставят с фильтром тонкостью 3…10 мкм, не грубее основного фильтра системы. Если масло чистят до 10 мкм, а сапун пропускает 40, тонкая фильтрация теряет смысл. Для станций на улице и во влажных помещениях берут сапун с влагопоглотителем.
Забитый сапун создаёт в баке разрежение. Насос недобирает масло, шумит, давление проседает, и неисправность ищут в насосе. Проверяйте сапун на каждом ТО, в пыльных цехах чаще, а зимой на улице смотрите, не обмёрз ли он.
Заливной горловине нужен сетчатый фильтр. Масло из новой бочки тоже не стерильное, и заливать его через открытую воронку значит сразу загрязнить систему.
Уровень и температура
Указатель уровня с метками MIN и MAX ставят так, чтобы его было видно с рабочего места. Удобен уровнемер с термометром в одном корпусе: оператор видит и уровень, и температуру. На станциях долгой работы добавляют датчик минимального уровня, чтобы насос не запустился без масла.
Рабочая температура минерального масла 40…50 °C, длительно до 60…65 °C. Без термометра о перегреве узнают по потёкшим уплотнениям.
Материал и форма бака
Для минерального масла стандарт это углеродистая сталь, например Ст3. Баки до 200 литров варят из листа 3…4 мм, крупнее из 5…6 мм. Толщина тут нужна ради жёсткости: давления в баке нет, но тонкие стенки при нагреве и остывании гуляют, и швы трескаются. Изнутри бак красят маслостойкой эпоксидной краской или фосфатируют, обычная эмаль в масле отслаивается.
Нержавеющая сталь нужна для водно-гликолевых и огнестойких жидкостей, в пищевой промышленности и фармацевтике. Она дороже в 2…3 раза и сложнее в сварке. Алюминий встречается на мобильной технике, где важен вес, но с некоторыми присадками масла он не совместим. Пластиковые баки годятся только для маленьких объёмов: при нагреве они теряют форму.
Форма тоже имеет значение. Низкий широкий бак отдаёт тепло лучше высокого узкого того же объёма: у него больше площадь стенок и зеркала масла, и воздух из масла выходит быстрее.
Фильтры и бак
Основной фильтр ставят на слив, часто прямо на крышку бака. Масло возвращается уже очищенным, а элемент меняется без разборки. На всасывании только грубая сетка, о ней выше. Тонкую очистку выносят на слив или на напорную линию. Для периодической очистки масла в баке и для перекачки есть отдельные системы фильтрации.
Перед первым пуском
ГОСТ 17411 нормирует класс чистоты рабочей жидкости в гидроприводе, и первый источник грязи в новой станции обычно сам бак. Его промывают и проверяют на герметичность до заправки. Сварочный шлак, окалина и остатки флюса из непромытого бака уходят прямо в насос.
Как проверить, что бак работает
Через час работы под нагрузкой температура масла должна остановиться, обычно на 50…60 °C. Если она растёт дальше, бак мал или нужен охладитель.
После часа работы откройте бак. Отдельные пузырьки на поверхности допустимы, слой пены нет: масло не успевает отдать воздух.
Через неделю слейте немного масла в прозрачную банку. Чистое масло без мути и осадка значит, что отстой и фильтрация работают.
Ошибки, которые встречаются чаще всего
- Слив выведен над уровнем масла. Лечится удлинением трубы и срезом под 45°.
- Слив и всасывание рядом, без перегородки. Масло ходит по кругу и не успевает ни остыть, ни отстояться.
- Сапун без фильтра или забитый. Грязь и вода попадают в масло через воздух.
- Тонкий фильтр на всасывании. Насос кавитирует и шумит.
- Бак залит под пробку. При втягивании цилиндров масло уходит через сапун.
- Острые внутренние углы и плоское дно. Там копится шлам, который не вымыть.
- Нет термометра. Перегрев замечают, когда уже текут уплотнения.
Бак в готовой маслостанции
Если станция нужна целиком, проектировать бак отдельно не обязательно. В наших маслостанциях с электродвигателем бак собран с перегородкой, сапуном, указателем уровня и патрубками на своих местах, а объём подбирается под подачу и режим работы. На дизельных и бензиновых станциях бак часто входит в раму, поэтому стенки там толще и есть рёбра жёсткости. Мини-гидростанциям с маленьким баком нужен либо охладитель, либо работа короткими включениями.
Подобрать станцию с баком и сразу узнать цену можно в калькуляторе маслостанции. Если станция нужна под особые условия, напишите нам.
Свяжитесь с инженерами ГС Юнит: +7 (812) 629-68-57, info@hydraulicunit.ru, hydraulicunit.ru
