Silniki łopatkowe hydrauliczne

Silniki łopatkowe – zasada działania, zalety i zastosowania

Zasada działania silników łopatkowych

Silniki łopatkowe należą do grupy silników hydraulicznych, a ich budowa opiera się na cylindrycznej obudowie oraz wirniku osadzonym mimośrodowo. Na obwodzie wirnika znajdują się łopatki przesuwające się w specjalnych szczelinach.

Olej hydrauliczny pod ciśnieniem doprowadzany jest do komory wirnika przez porty wlotowe. Strumień cieczy oddziałuje na łopatki, które pod wpływem siły odśrodkowej wysuwają się na zewnątrz i przylegają do powierzchni obudowy. Powstają komory o zmiennej objętości, w których różnica ciśnień wymusza obrót wirnika.

W trakcie pracy energia hydrauliczna przekształcana jest w energię mechaniczną – moment obrotowy przenoszony jest na wał wyjściowy silnika. Po wykonaniu pracy olej opuszcza komory przez otwory wylotowe i wraca do układu hydraulicznego. Cykliczne powiększanie i zmniejszanie objętości komór tworzonych między łopatkami a obudową odpowiada za ciągłe generowanie mocy mechanicznej.

Najważniejsze zalety silników łopatkowych

• Szeroki zakres prędkości – praca przy zróżnicowanych obrotach; sprawdzają się w systemach mobilnych i stacjonarnych.
• Uniwersalność – kompatybilność z wieloma rodzajami płynów hydraulicznych oraz licznymi aplikacjami przemysłowymi.
• Cicha i płynna praca – stały kontakt łopatek z obudową ogranicza wibracje i hałas.
• Wysoki moment rozruchowy – umożliwia uruchamianie pod obciążeniem i w trudnych warunkach.
• Wysoka sprawność – efektywne przetwarzanie energii hydraulicznej w ruch obrotowy, co zmniejsza zużycie energii i koszty eksploatacji.
• Praca dwukierunkowa – możliwość obrotu w obu kierunkach zwiększa elastyczność zastosowań.
• Prosta konstrukcja – mniej elementów ruchomych to łatwiejsza obsługa, krótsze przestoje i tańsza konserwacja.

Ograniczenia silników łopatkowych

• Spadek wydajności przy bardzo wysokich obrotach – wynika z tarcia łopatek o obudowę i niewielkich nieszczelności.
• Wrażliwość na zanieczyszczenia – obecność brudu lub opiłków w oleju przyspiesza zużycie elementów.
• Wpływ temperatury – skrajne warunki cieplne pogarszają szczelność i trwałość komponentów.
• Zużycie eksploatacyjne łopatek – długotrwała praca powoduje ścieranie, wymagające okresowej wymiany części.

Zastosowania silników łopatkowych

• Obróbka skrawaniem – tokarki, frezarki, wiertarki: napęd wrzecion, zmieniacze narzędzi, wciągarki.
• Magazynowanie i logistyka – windy, przenośniki, paletyzatory w magazynach i centrach dystrybucyjnych.
• Motoryzacja – wspomaganie kierownicy, układy hamulcowe, automatyczne skrzynie biegów.
• Sprzęt medyczny – podnośniki pacjentów, łóżka i stoły operacyjne, urządzenia diagnostyczne.
• Przemysł naftowo-gazowy – urządzenia do wierceń, sterowanie głowicą odwiertu, utrzymanie rurociągów, szczelinowanie hydrauliczne.

Jeśli szukasz rozwiązania łączącego płynną pracę, dobry stosunek mocy do rozmiaru i wysoką sprawność, silniki łopatkowe stanowią sprawdzony wybór w wielu projektach z zakresu hydrauliki siłowej.