Pompa hydrauliczna wykonuje tę samą podstawową pracę w każdej maszynie: zamienia obrót wału w przepływ oleju. To, co zmienia się w zależności od typu, to ciśnienie, jakie może wytrzymać ten przepływ, cicha praca, tolerancja zanieczyszczonego oleju oraz koszt zakupu i utrzymania. W przypadku większości sprzętu przemysłowego i mobilnego krótka lista obejmuje trzy rodziny, a każda z nich wygrywa inną część tego kompromisu.
Krótka odpowiedź: ciśnienie, czystość i cykl pracy Wybierz rodzinę
Jeśli chcesz szybko zawęzić pole, mniej więcej tutaj zapada decyzja:
- Pompy zębate wygrywają kosztem, prostotą i tolerancją na brudny olej, dzięki czemu są one domyślne dla obwodów o stałym przepływie do około 250 barów.
- Pompy łopatkowe wygrywają dzięki cichej pracy i stałemu przepływowi przy średnim ciśnieniu, zwykle od 100 do 210 barów, przy zrównoważonych konstrukcjach, które eliminują promieniowe obciążenia wału.
- Pompy tłokowe wygrywaj, gdy ciśnienie wzrośnie powyżej 250 barów lub gdy wydajność, precyzyjna kontrola i długa żywotność w ciężkich cyklach pracy liczą się bardziej niż cena zakupu.
Wszystko poniżej wyjaśnia, dlaczego te granice leżą tam, gdzie się znajdują, gdzie w praktyce się przesuwają i które szczegóły w arkuszu danych faktycznie decydują o tym, czy pompa przetrwa trzy, czy dziesięć lat.
Porównanie trzech głównych typów pomp hydraulicznych
| Typ pompy | Typowe ciągłe ciśnienie | Wydajność przy ciśnieniu znamionowym | Tolerancja na zabrudzenia | Hałas | Względny koszt zakupu | Wspólne dopasowanie |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Przekładnia (zewnętrzna lub wewnętrzna) | Do około 250 barów | 80 do 90 procent | Wysoki; radzi sobie z filtracją zgrubną | Umiarkowane do wysokiego | Niski | Zasilacze, obwody przesyłowe, proste funkcje mobilne |
| Łopatka (zrównoważona, pojedyncza lub wielokrotna) | Około 100 do 210 barów, więcej w przypadku serii wysokociśnieniowych | 85 do 93 proc | Średni; potrzebuje czystego oleju | Niski | Średni | Obrabiarki, wtryskiwanie, sterowanie, obwody mobilne średniego ciśnienia |
| Tłok (osiowy lub promieniowy) | 250 do 400 barów, wyższe w przypadku konstrukcji promieniowych | 90 do 95 procent | Niski; requires fine filtration | Umiarkowane | Wysoka | Wysoka-pressure mobile equipment, presses, winches, closed-loop drives |
Pompy zębate: proste, tolerancyjne i tanie w posiadaniu
Pompa zębata wychwytuje olej pomiędzy zębami a ścianką obudowy i przenosi go wokół obudowy do wylotu. Prawie całą maszynę tworzą dwie zazębione koła zębate, dwa zestawy łożysk i zestaw uszczelek. Pompy zębate zewnętrzne to klasyczna forma. Wewnętrzne pompy zębate umieszczają mniejszy zębnik wewnątrz większego koła zębatego, co wygładza przepływ i zmniejsza hałas, chociaż konstrukcja wewnętrzna jest droższa w obróbce.
Następują trzy praktyczne konsekwencje. Po pierwsze, wytrzymałość na ciśnienie osiąga wartość ciągłą od 200 do 250 barów, ponieważ obciążenie łożysk i obudowy rośnie bezpośrednio wraz z ciśnieniem. Po drugie, pompa ma stałą wydajność: przepływ zależy tylko od prędkości, więc każda zmiana zapotrzebowania musi być obsługiwana przez zawór, a nie przez samą pompę. Po trzecie, pompy zębate stopniowo ulegają awarii. W miarę otwierania się luzów wzrasta wyciek wewnętrzny, przepływ spada przy wysokim ciśnieniu, a olej się nagrzewa, ale maszyna zwykle pracuje dalej, dopóki strata nie stanie się oczywista.
To sprawia, że pompa zębata jest właściwym rozwiązaniem, gdy przepływ jest stały, nie można zagwarantować filtracji lub przy podejmowaniu decyzji przeważa koszt początkowy. Łuparki do drewna, obwody zrzutu, małe ładowarki i zasilacze rezerwowe – wszystko to zapewnia wygodne warunki pracy w tej strefie.
Pompy łopatkowe: cichy, stabilny przepływ przy średnim ciśnieniu
Wewnątrz pompy łopatkowej prostokątne łopatki wsuwają się i wysuwają ze szczelin w wirniku, a siła odśrodkowa w połączeniu z ciśnieniem w porcie utrzymuje końcówki dociskane do pierścienia krzywkowego. W konstrukcji zrównoważonej dwa łuki wlotowe i dwa łuki wylotowe są umieszczone naprzeciwko siebie, dzięki czemu obciążenia promieniowe na wale znoszą się. Ta równowaga jest dokładnie tym, co pozwala a pompa łopatkowa wytwarza ciśnienie i przepływ przy wyższym ciśnieniu niż porównywalna pompa zębata, a jednocześnie pracuje zauważalnie ciszej.
O tym jak zachowuje się dana pompa łopatkowa decydują dwa szczegóły. Profil pierścienia krzywkowego określa przemieszczenie i kształt krzywej przepływu, więc pierścień o zmiennym wydatku może zmieniać moc wyjściową w celu dopasowania do zapotrzebowania. Końcówka ostrza zapewnia uszczelnienie: konstrukcja ostrza z podwójną wargą mocniej chwyta pierścień wraz ze wzrostem ciśnienia, co zmniejsza poślizg i utrzymuje wydajność objętościową w górnych latach osiemdziesiątych nawet w górnej części pasma ciśnienia.
Pompy T6 i T7 typu Denison są dobrym punktem odniesienia dla całej rodziny. Pojedyncza pompa obsługuje proste obwody, a tę samą geometrię wirnika i pierścienia można skalować w konfiguracjach podwójnych i potrójnych, gdy jedna obudowa musi obsługiwać kilka funkcji. SherTech tworzy tę gamę w swojej linii kompatybilnej z Denison.
Pompa jednołopatkowa Denison T6/T7 do obwodów hydraulicznych Pompa łopatkowa o stałym wydatku, z niezależnym wkładem i referencją OEM; istotne, gdy rozważane są obwody hydrauliczne o niskim tętnieniu i wielokrotne konfiguracje. Zobacz produkt → Hałas jest często czynnikiem decydującym w przypadku maszyn pracujących obok operatora przez cały dzień. Ciche pompy łopatkowe redukują tętnienia ciśnienia poprzez dostrojenie geometrii przyłącza tak, aby przejście między ssaniem i tłoczeniem było stopniowe, a nie nagłe. Zysk nie jest kosmetyczny: niższe tętnienia oznaczają mniej wibracji w rurociągach, dłuższą żywotność węża i mniejsze zmęczenie osób stojących obok maszyny.
Pojedyncza hydrauliczna pompa łopatkowa typu Vickers typu V o niskim poziomie hałasu Niski-noise intra-vane pump suited to machine tools and industrial hydraulic systems; relevant where quiet operation and compact installation are priorities. Zobacz produkt → Pompy łopatkowe sprawdzają się we wtryskarkach, obrabiarkach i obwodach mobilnych średniociśnieniowego. Pompy układu kierowniczego to wyspecjalizowana gałąź tej samej rodziny, zwykle pracująca na niższym ciśnieniu z priorytetowym zaworem przepływu wbudowanym w obwód, dzięki czemu funkcja kierowania zawsze dostaje olej w pierwszej kolejności.
Pompy tłokowe: wysokie ciśnienie, wysoka wydajność, wyższa konserwacja
Pompy tłokowe zastępują łopatki ślizgowe tłokami pracującymi w otworach obracającego się bloku cylindrów. W konstrukcji osiowej tarcza sterująca lub wygięta oś ustala skok tłoka; w konstrukcji promieniowej tłoki naciskają na zewnątrz na nieruchomy pierścień. Pompy osiowe dominują w urządzeniach mobilnych, ponieważ są kompaktowe i można je zmieniać za pomocą prostego sterowania. Pompy promieniowe wytrzymują najwyższe ciśnienia, ale zajmują więcej miejsca.
Korzyści są realne. Sprawność objętościowa i ogólna wynosząca od 90 do 95 procent przy ciśnieniu znamionowym oznacza mniej ciepła odprowadzanego do oleju, co pozwala na zastosowanie mniejszego zbiornika i mniejszej chłodnicy. Zmienne przemieszczenie z wykrywaniem obciążenia lub kompensacją ciśnienia dopasowuje przepływ do zapotrzebowania, dzięki czemu maszyna zużywa tylko tyle mocy, ile faktycznie potrzebuje.
Strona kosztowa jest równie realna. Pompy tłokowe wymagają oleju o normie ISO 18/16/13 lub lepszej, a pojedynczy wybuch zanieczyszczeń ściernych może spowodować uszkodzenie cylindra lub płytki zaworowej w sposób uniemożliwiający naprawę. Są także najdroższą rodziną w zakupie i przebudowie, dlatego zwykle są zarezerwowane dla funkcji, które naprawdę wymagają presji.
Pompy z tarczą sterującą typu A10VSO to standardowy wybór w przypadku wysokociśnieniowych obwodów zmiennych, z opcjami napędu przelotowego, które umożliwiają zamontowanie drugiej pompy na tym samym wale.
Pompa osiowa ze zmiennym tłokiem serii A10VSO 31 Osiowa pompa o zmiennej geometrii do przemysłowych obwodów otwartych, z regulacją przepływu przez tarczę sterującą i opcjami z wałem przelotowym; istotne, gdy rozważa się zmienne przemieszczenie i kontrolę ciśnienia. Zobacz produkt → Przepływ stały lub zmienny, pojedynczy lub wielokrotny
Kontrola wyporu dotyczy wszystkich trzech rodzin i często jest to decyzja ważniejsza niż sam typ pompy. Stała pompa zapewnia przepływ proporcjonalny do prędkości wału i nic więcej, więc zawór nadmiarowy musi zrzucić nadwyżkę. Jest to tanie i przewidywalne rozwiązanie, ale powoduje marnowanie energii w postaci ciepła. Zmienna pompa dostosowuje wydatek, aby utrzymać ustawione ciśnienie lub ustawiony przepływ, co oszczędza energię i obniża temperaturę oleju w maszynach z długimi fazami przetrzymywania.
Następne są ustalenia dotyczące montażu. Pompy podwójne łączą dwie wydajności w jednej obudowie, pompy potrójne dodają trzecią, a konstrukcje z wałem przelotowym umożliwiają napędzanie pompy tylnej z jednostki przedniej. Zaletą jest jedna podkładka montażowa, jedno sprzęgło napędowe i jedno źródło oleju zamiast trzech oddzielnych maszyn.
Wkłady i części zamienne
Części eksploatacyjne to kolejny aspekt, który warto sprawdzić przed złożeniem zamówienia. W pompach łopatkowych wirnik, łopatki, pierścień krzywkowy i płyty boczne są sprzedawane jako wkład, który wsuwa się w istniejącą obudowę. Wymiana wkładu przywraca pierwotny przepływ i ciśnienie za ułamek ceny kompletnej pompy, co znacznie zmienia całkowity koszt posiadania w ciągu dziesięcioletniego okresu użytkowania.
Gdzie wybór ląduje na maszynach budowlanych
Sprzęt mobilny pokazuje wszystkie trzy rodziny pracujące obok siebie na tej samej maszynie. Ładowarka kołowa lub koparka zazwyczaj wykorzystuje pompę tłokową dla głównego obwodu osprzętu, pompę zębatą lub łopatkową do funkcji pilota i pomocniczych oraz dedykowaną pompę sterującą dla priorytetowego obwodu sterującego. Każda funkcja otrzymuje typ pompy odpowiadający jej ciśnieniu, przepływowi i ryzyku zanieczyszczenia.
Cykl pracy to druga połowa obrazu. Pompa pracująca pod pełnym ciśnieniem przez dziesięć sekund na minutę odnotowuje zupełnie inne obciążenie termiczne niż pompa utrzymująca ciśnienie przez wiele godzin. Obwody mobilne radzą sobie również z dużymi wahaniami lepkości pomiędzy zimnym porannym rozruchem a gorącą popołudniową zmianą, więc warunki ssania w niskiej temperaturze mają takie samo znaczenie jak ciśnienie znamionowe podane w arkuszu danych. Więcej informacji na temat zastosowania tych pomp w całym sektorze można znaleźć w przeglądzie maszyny budowlane hydraulika.
Lista kontrolna wyboru przed złożeniem zamówienia
Gdy rodzina już się zadomowi, przeprowadź następujące punkty w podanej kolejności. Pominięcie jednego z nich powoduje, że dobre pompy wcześnie ulegają awariom.
- Ciśnienie i przepływ: potwierdzić ciśnienie ciągłe, ciśnienie szczytowe i przepływ wymagany przy znamionowej prędkości wału, a nie na biegu jałowym.
- Kontrola przemieszczenia: wybrać pomiędzy sterowaniem stałym, z kompensacją ciśnienia i wykrywaniem obciążenia w oparciu o fazy wstrzymania w cyklu.
- Montaż i wał: sprawdź normę kołnierza, średnicę pilota, typ wału, wpust lub wielowypust oraz kierunek obrotu.
- Przenoszenie: przed przystąpieniem do montażu sprawdź rozmiary i położenie portów w porównaniu z istniejącym rozgałęźnikiem lub prowadzeniem węży.
- Płyn i lepkość: dopasuj pompę do używanego oleju, włączając lepkość zimnego rozruchu w najzimniejszy poranek w roku.
- Filtracja: pompy zębate tolerują filtrację zgrubną, pompy łopatkowe wymagają czystego oleju, a pompy tłokowe wymagają dokładnej filtracji za pomocą filtra siatkowego o odpowiedniej wielkości.
- Obciążenie termiczne: oszacować wytwarzanie ciepła w wyniku wycieków i strat nadmiarowych, aby zbiornik i chłodnica nie były za małe.
- Strategia serwisu: Wyceniaj wkłady, zestawy uszczelek i jednostki zamienne przed zakupem, a nie po pierwszej awarii.
SherTech Hydraulic produkuje komponenty hydrauliczne od 1990 roku, a jej asortyment obejmuje ponad trzydzieści lat doświadczenia w projektowaniu i dostosowywaniu. Katalog obejmuje pompy łopatkowe kompatybilnych serii Denison, Vickers, Yuken, Atos i Tokimec, pompy i silniki tłokowe, silniki łopatkowe, pompy sterujące, zawory elektromagnetyczne, zawory nadmiarowe, ciągnione na zimno rury cylindra oraz kompletne układy hydrauliczne zbudowane do określonego cyklu pracy. Dzięki kilkuset typom komponentów i ponad 600 dostarczonym projektom praktyczna wartość dla kupującego jest prosta: jeden dostawca może dopasować pompę do istniejącego obwodu lub zaprojektować wokół niego cały zespół napędowy.
Jeśli po zapoznaniu się z listą kontrolną wybór pomiędzy przekładnią, łopatką i tłokiem nadal wydaje się bliski, prześlij ciśnienie robocze, zapotrzebowanie na przepływ, cykl pracy i specyfikację płynu. Te cztery liczby zwykle szybko rozstrzygają kwestię.
