Den idealen Hydraulikpumpen für Ihr System auswählen

Es gibt mehrere verschiedene Kategorien von Hydraulikpumpen, jede mit ihren eigenen Fähigkeiten und Grenzen. Zu entscheiden, welchen Pumpentyp Sie für eine Hydrauliksystemanwendung benötigen, kann herausfordernd sein, aber ein grundlegendes Wissen über die gängigsten Arten von Hydraulikpumpen ist ein guter Anfang.

Grundlagen von Hydraulikpumpen

Das Ziel einer Hydraulikpumpe ist es, Hydraulikflüssigkeit durch ein Hydrauliksystem zu bewegen, wobei sie sehr ähnlich wie das schlagende Herz des Systems wirkt. Es gibt zwei Dinge, die alle Hydraulikpumpen gemeinsam haben: (1) Sie liefern Hydraulikfluss an andere Komponenten (z. B. Pressen, Hydraulikmotoren, Zylinder) innerhalb eines Hydrauliksystems, und (2) sie erzeugen Fluss, der wiederum Druck erzeugt, wenn es einen Widerstand gegen den Fluss gibt. Darüber hinaus werden die meisten Hydraulikpumpen motorgetrieben und beinhalten ein Überdruckventil als Art von Überdruckschutz. Die drei häufigsten Arten von Hydraulikpumpen, die derzeit in Gebrauch sind, sind Zahnrad-, Kolben- und Schaufelpumpen.

Zahnradpumpen

In einer Zahnradpumpe wird Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Gehäuse der Pumpe und den Bereichen zwischen den Zähnen der beiden ineinandergreifenden Zahnräder der Pumpe eingeschlossen. Die Antriebswelle wird verwendet, um ein Zahnrad anzutreiben, während das andere untätig bleibt, bis es mit dem treibenden Zahnrad ineinandergreift. Diese Pumpen sind als festverdrängend oder positiv verdrängend bekannt, da jede Drehung der Welle die gleiche Menge an Hydraulikflüssigkeit bei demselben Druck verdrängt. Es gibt zwei grundlegende Arten von Zahnradpumpen, externe und interne, die gleich besprochen werden.

Zahnradpumpen sind kompakt, was sie ideal für Anwendungen macht, die begrenzten Platz beinhalten. Sie sind auch im Design einfach, was sie einfacher zu reparieren und zu warten macht. Beachten Sie, dass Zahnradpumpen normalerweise die höchste Effizienz aufweisen, wenn sie mit ihrer maximalen Geschwindigkeit laufen. Im Allgemeinen können externe Zahnradpumpen höhere Druckniveaus (bis zu 3.000 psi / ca. 207 bar) und größeren Durchsatz als Schaufelpumpen erzeugen.

Externe Zahnradpumpen

Externe Zahnradpumpen finden sich oft in eng gekoppelten Designs, bei denen die Zahnradpumpe und der Hydraulikmotor die gleiche Befestigung und die gleiche Welle teilen. In einer externen Zahnradpumpe erfolgt der Flüssigkeitsfluss um die Außenseite eines Paares ineinandergreifender externer Stirnräder. Das Hydraulikfluid bewegt sich zwischen dem Gehäuse der Pumpe und den Zahnrädern, um den abwechselnden Saug- und Druckbedarf für den Flüssigkeitsfluss zu erzeugen.

Externe Zahnradpumpen können sehr hohe Drücke (bis zu 3.000 psi), hohe Drehzahlen (3.000 U/min) liefern und leiser laufen als interne Zahnradpumpen. Wenn Zahnradpumpen für noch höhere Drücke und Geschwindigkeiten ausgelegt sind, werden sie jedoch sehr laut sein, und es können besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sein.

Externe Zahnradpumpen werden oft in Hebeanwendungen sowie in Bereichen eingesetzt, in denen elektrische Ausrüstung entweder zu sperrig, unpraktisch oder kostspielig wäre. Externe Zahnradpumpen finden sich auch auf einigen Land- und Baumaschinen, um ihre Hydrauliksysteme anzutreiben.

Interne Zahnradpumpen

In einer internen Zahnradpumpe arbeitet das Ineinandergreifen von externen und internen Zahnrädern mit einem sichelförmigen Sektorelement zusammen, um Flüssigkeitsfluss zu erzeugen. Das äußere Zahnrad hat nach innen gerichtete Zähne und das innere Zahnrad nach außen gerichtete Zähne. Während sich diese Zahnräder drehen und in und aus dem Eingriff kommen, erzeugen sie Saug- und Druckzonen, wobei der Sektor als Barriere zwischen diesen Zonen fungiert. Ein Gerotor ist ein spezieller Typ interner Zahnradpumpe, der die Notwendigkeit eines Sektorelements eliminiert, indem er trochoidale Zahnräder verwendet, um Saug- und Druckzonen zu erzeugen.

Im Gegensatz zu externen Zahnradpumpen sind interne Zahnradpumpen nicht für Hochdruckanwendungen gedacht; sie erzeugen jedoch Fluss mit sehr wenig Pulsation. Sie werden in der Hydraulik nicht so weit verbreitet eingesetzt wie externe Zahnradpumpen; sie werden jedoch mit Schmierölen und Kraftstoffölen verwendet und funktionieren gut für Dosieranwendungen.

Kolbenpumpen

In einer Kolbenpumpe werden hin- und hergehende Kolben verwendet, um abwechselnd Saug- und Druck zu erzeugen. Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten, Kolbenpumpen zu kategorisieren: ob ihr Kolben axial oder radial montiert ist und ob ihre Verdrängung fest oder variabel ist.

Kolbenpumpen können höhere Drücke als Zahnrad- oder Schaufelpumpen bewältigen, sogar bei vergleichbaren Verdrängungen, aber sie neigen dazu, in Bezug auf die Anschaffungskosten teurer zu sein. Sie sind auch empfindlicher gegenüber Verunreinigungen, aber die Einhaltung strenger Hydraulikreinheitsrichtlinien und das Filtern jedes dem System hinzugefügten Hydraulikfluids kann die meisten Verunreinigungsprobleme lösen.

Axiale Kolbenpumpe

In einer axialen Kolbenpumpe, manchmal auch Inline-Axialpumpe genannt, sind die Kolben mit der Achse der Pumpe ausgerichtet und in einem kreisförmigen Zylinderblock angeordnet. Auf einer Seite des Zylinderblocks befinden sich die Ein- und Auslassanschlüsse, während eine angewinkelte Schwenkscheibe auf der anderen Seite liegt. Während sich der Zylinderblock dreht, bewegen sich die Kolben in und aus dem Zylinderblock, wodurch der abwechselnde Saug- und Druck von Hydraulikflüssigkeit erzeugt wird.

Axiale Kolbenpumpen sind ideal für Hochdruck-, Hochvolumenanwendungen und finden sich oft in missionskritischen Hydrauliksystemen wie denen von Strahlflugzeugen.

Schrägachsenpumpen

In einer Schrägachsen-Kolbenpumpe (die viele als Untertyp der axialen Kolbenpumpe betrachten), besteht die Pumpe aus zwei Seiten, die in einem Winkel aufeinandertreffen. Auf der einen Seite dreht die Antriebswelle den Zylinderblock, der die Kolben enthält, die zu Bohrungen auf der anderen Seite der Pumpe passen. Während sich der Zylinderblock dreht, variieren die Abstände zwischen den Kolben und der Ventilfläche, wodurch der notwendige Saug- und Druck erreicht wird.

Diese Pumpen sind für schwere Arbeitszyklen konzipiert, wie hydrostatische Getriebe und Kraftmaschinen.

Radiale Kolbenpumpe

In einer radialen Kolbenpumpe liegen die Kolben senkrecht zur Achse der Pumpe und sind radial wie Speichen an einem Rad um eine exzentrisch platzierte Nocke angeordnet. Wenn die Antriebswelle rotiert, bewegt sich die Nocke und drückt die federbelasteten Kolben nach innen, während sie an ihnen vorbeigeht. Jeder dieser Kolben hat seine eigenen Ein- und Auslassanschlüsse, die zu einer Kammer führen. In dieser Kammer befinden sich Ventile, die die Freigabe und Aufnahme von Hydraulikflüssigkeit steuern.

Radiale Kolbenpumpen werden oft in Werkzeugmaschinen und als Stromversorgung für Hydrauliksysteme wie Zylinder verwendet.

Festverdrängung vs. Variable Verdrängung

In einer festverdrängenden Pumpe ist die Menge der in jedem Hub verdrängten Flüssigkeit das gleiche Volumen. In einer variabel verdrängenden Pumpe kann eine Änderung des Winkels der verstellbaren Schwenkscheibe das Volumen der verdrängten Flüssigkeit erhöhen oder verringern. Dieses Design ermöglicht es Ihnen, die Systemgeschwindigkeit zu variieren, ohne die Motordrehzahl ändern zu müssen.

Schaufelpumpen

Wenn die Eingangsweil einer Schaufelpumpe rotiert, nehmen starre Schaufeln, die auf einem exzentrischen Rotor montiert sind, Hydraulikflüssigkeit auf und transportieren sie zum Auslass der Pumpe. Der Bereich zwischen den Schaufeln vergrößert sich auf der Einlassseite, wenn Hydraulikflüssigkeit in die Pumpe gezogen wird, und verringert sich auf der Auslassseite, um die Hydraulikflüssigkeit durch den Auslassanschluss auszustoßen. Schaufelpumpen können entweder fest oder variabel verdrängend sein, wie für Kolbenpumpen diskutiert.

Schaufelpumpen werden in Nutzfahrzeugen (wie solchen mit Luftleitern oder -körben) eingesetzt, sind aber heute nicht mehr so verbreitet, da sie durch Zahnradpumpen ersetzt wurden. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sie nicht mehr im Einsatz sind. Sie sind nicht für hohe Drücke ausgelegt, können aber ein gutes Vakuum erzeugen und sogar für kurze Zeiträume trocken laufen.

Eine Pumpe auswählen

Es gibt andere wichtige Aspekte bei der Auswahl der richtigen Hydraulikpumpe, die über die Entscheidung hinausgehen, welcher Typ am besten für Ihre Anwendung geeignet ist. Diese Pumpenmerkmale umfassen Folgendes:

• Die Art des zu verwendenden Hydraulikfluids
• Betriebsdrehzahl in U/min
• Maximaler Betriebsdruck
• Fest oder variable Verdrängung
• Der Durchfluss (der mit Pumpendrehzahl in U/min, Pumpeneffizienz und Verdrängung zusammenhängt)
• Drehmomentwerte und Leistungskurven

Ihr Ausgangspunkt wird jedoch immer der Motortyp sein, den Sie benötigen.

Fazit

Die Auswahl einer Pumpe kann sehr herausfordernd sein, aber ein guter Ausgangspunkt ist die Betrachtung des Pumpentyps, den Sie benötigen. Schaufelpumpen wurden weitgehend durch kompakte, langlebige Zahnradpumpen ersetzt, wobei externe Zahnradpumpen am besten für hohe Drücke und Drehzahlen funktionieren, während interne Zahnradpumpen Fluss mit sehr wenig Pulsation erzeugen können. Schaufelpumpen sind jedoch immer noch gut für die Erzeugung eines effektiven Vakuums und können sogar trocken für kurze Zeiträume laufen. Kolbenpumpen im Allgemeinen sind leistungsstärker, aber gleichzeitig anfälliger für Verunreinigungen.

MAC Hydraulics

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