De echte reden achter de afvoerpoorten van hydraulische motoren, pomplekkagepaden en bescherming tegen druk in de behuizing
Bij de installatie en het onderhoud van hydraulische systemen wordt één kleine poort vaak verkeerd begrepen: de afvoerpoort van de behuizing . Veel technici stellen dezelfde vraag: waarom hebben hydraulische motoren doorgaans een onafhankelijke afvoerleiding nodig, terwijl veel hydraulische pompen er geen lijken te hebben?
Een veel voorkomend maar onjuist antwoord is: 'Hydraulische motoren lekken intern, maar hydraulische pompen niet.'
Dat is niet waar.
Zowel hydraulische pompen als hydraulische motoren veroorzaken interne lekkage. In sommige gevallen kan het lekvolume in een pomp net zo groot zijn als dat in een motor. Het echte verschil is niet of er sprake is van lekkage, maar waar die lekkage veilig naartoe kan gaan.
Het begrijpen van dit verschil is van cruciaal belang. Een verkeerde afvoeraansluiting kan leiden tot falen van de asafdichting, schade aan lagers, oververhitting, verlies van efficiëntie of zelfs volledige uitval van de hydraulische motor.
Blince Hydraulics levert een breed assortiment hydraulische motoren , waaronder orbitale motoren, radiale zuigermotoren, axiale zuigermotoren, remmotoren en rijmotoren voor bouwmachines, landbouwmachines en industriële apparatuur.
Wat is een case-afvoerpoort in een hydraulisch systeem?
Een aftappoort in de behuizing is niet ontworpen om 'afgewerkte olie af te voeren'. Zijn echte functie is het beschermen van de behuizing van de hydraulische component tegen overmatige interne druk.
Bij elke hydraulische pomp of hydraulische motor is een perfecte afdichting onmogelijk. Hogedrukolie gaat door kleine interne spelingen, zoals:
de speling tussen zuigers en cilinderblokken;
de opening tussen tandwielen en pomphuizen;
de speling tussen schoepen en rotoren;
interne distributie- en afdichtingsoppervlakken.
Deze interne lekkage dringt de behuizing van het onderdeel binnen. Als het niet veilig kan worden afgevoerd, zal de olie zich ophopen in de behuizing en zal de druk in de behuizing snel stijgen.
Overmatige zaakdruk kan drie ernstige problemen veroorzaken.
1. Defecte asafdichting
Dit is de meest voorkomende storing die wordt veroorzaakt door een onjuiste installatie van de behuizingsafvoer. Veel standaard asafdichtingen zijn slechts bestand tegen een beperkte druk. Zodra de druk in de behuizing de capaciteit van de afdichting te boven gaat, kan de afdichting naar buiten worden geduwd of beschadigd raken, waardoor ernstige olielekkage ontstaat.
2. Lagerschade
Een hoge behuizingsdruk kan de lagersmering verstoren en de axiale belasting verhogen. Na verloop van tijd kan dit leiden tot oververhitting van de lagers, schade aan de kooi, abnormaal geluid of volledige defecten aan de lagers.
3. Efficiëntieverlies en oververhitting
Wanneer de druk in de behuizing toeneemt, ontstaat er weerstand in het onderdeel. Dit vermindert de volumetrische efficiëntie, verhoogt de interne wrijving, verhoogt de olietemperatuur en verkort de levensduur van de hydraulische component.
Daarom is het doel van de aftappoort van de behuizing eenvoudig: interne lekolie onder zeer lage druk naar de tank terugsturen.
Waarom moeten hydraulische motoren een onafhankelijke afvoerleiding hebben?
Een hydraulische motor is een actuator. Zijn taak is om de hydraulische druk en stroming om te zetten in roterend mechanisch vermogen. Vanwege dit werkingsprincipe is de retourpoort van een hydraulische motor niet altijd onder lage druk.
Dit is het belangrijkste verschil.
Of het nu een compact is hydraulische orbitale motor , een radiale zuigermotor met hoog koppel, een axiale zuigermotor of een remmotor, kan een hydraulische motor te maken krijgen met twee belangrijke werkomstandigheden.
1. De retourleiding van de motor heeft vaak tegendruk
Wanneer een hydraulische motor een last aandrijft, kan er aan de uitlaatzijde retourdruk aanwezig zijn. Deze druk kan afkomstig zijn van leidingweerstand, kleppen, koelers, filters of opzettelijke tegendruk die wordt gebruikt om de bewegingscontrole te verbeteren.
In veel mobiele hydraulische systemen kan de retourdruk 1–3 MPa of zelfs hoger bereiken.
Als de afvoerpoort van het motorhuis op de retourleiding is aangesloten, kan deze tegendruk rechtstreeks in het motorhuis terechtkomen. Zodra dat gebeurt, stijgt de druk in de behuizing snel en kan de asafdichting defect raken.
2. Een hydraulische motor kan door de last worden aangedreven
In sommige toepassingen kan de belasting de motor aandrijven in plaats van dat de motor de belasting aandrijft. Bijvoorbeeld:
een wals die bergafwaarts beweegt;
een zwenksysteem van de graafmachine tijdens het remmen;
een lier of rijaandrijving onder overbelasting;
een roterend mechanisme met hoge traagheid.
In deze toestand kan de hydraulische motor zich tijdelijk als een pomp gedragen. De oorspronkelijke retourpoort kan een hogedrukpoort worden.
Als de behuizingsaftap op deze leiding wordt aangesloten, kan olie onder hoge druk direct in het motorhuis stromen. Het resultaat kan een onmiddellijk defect aan de asafdichting, olielekkage, lagerschade of motorstoring zijn.
Daarom hebben hydraulische motoren een onafhankelijke afvoerleiding nodig . De afvoerleiding moet rechtstreeks naar de tank terugkeren met minimale tegendruk.
Waarom hebben veel hydraulische pompen geen externe afvoerpoort nodig?
A hydraulische pomp is een krachtcomponent. Het zet mechanische energie van een motor of elektromotor om in hydraulische druk en stroom.
In tegenstelling tot een motor is de pompinlaat normaal gesproken een gebied met lage druk of zelfs met een lichte negatieve druk. Dit geeft veel pompen een natuurlijk voordeel: interne lekolie kan intern worden teruggevoerd naar de zuigzijde.
In de pomp creëren ingenieurs vaak een kleine interne doorgang tussen het behuizingsgedeelte en de aanzuigkamer. Lekkageolie in het pomphuis stroomt terug naar de lagedrukinlaatzijde en wordt weer in het systeem gezogen.
Omdat de druk van de pompinlaat veel lager is dan de uitlaat, houdt dit interne afvoerontwerp de druk in de behuizing laag zonder dat een externe afvoerpoort in de behuizing nodig is.
Dit is de reden waarom veel hydraulische pompen geen aparte afvoerpoort lijken te hebben. Het afvoerpad is al in de pomp ingebouwd.
Belangrijk: Niet alle hydraulische pompen hebben afvoerpoorten in de behuizing
Het idee dat 'hydraulische pompen geen afvoerpoorten nodig hebben' klopt slechts gedeeltelijk.
In hydraulische systemen met hoge druk en hoog vermogen moeten veel pompen een externe afvoerpoort hebben. Het meest voorkomende voorbeeld is de Zuigerpomp met variabel slagvolume.
Variabele zuigerpompen werken vaak onder hoge druk en hun interne lekkage kan veel groter zijn dan die van eenvoudige pompen met vaste cilinderinhoud. Bovendien kan het regelmechanisme voor de variabele verplaatsing zelf lekkageolie genereren.
Als al deze lekolie rechtstreeks naar de aanzuigpoort wordt teruggevoerd, kunnen er verschillende problemen optreden:
de temperatuur van de zuigolie kan stijgen;
het cavitatierisico kan toenemen;
de inlaatweerstand van de pomp kan hoger worden;
de zelfaanzuigende prestaties van de pomp kunnen afnemen;
verplaatsingsregeling kan instabiel worden.
Om deze reden zijn veel hogedrukvariabele zuigerpompen, hogesnelheidspompen, tandempompen en hydraulische pompen voor speciale doeleinden uitgerust met een externe afvoerpoort.
In dit geval moet de afvoerleiding van de pomp op dezelfde manier worden geïnstalleerd als de afvoerleiding van een hydraulische motor: direct terug naar de tank met lage weerstand en lage tegendruk.
Veelvoorkomende fouten bij het installeren van afvoerputten
Problemen met de afvoer van de behuizing behoren tot de meest voorkomende oorzaken van storingen in de hydraulische motor. De volgende fouten moeten worden vermeden.
Fout 1: De afvoer van het motorhuis aansluiten op de retourleiding
Dit is een van de gevaarlijkste fouten.
Sommige technici denken: 'Beide leidingen voeren olie terug naar de tank, dus het zou goed moeten zijn om ze met elkaar te verbinden.'
In werkelijkheid kan er druk op de retourleiding staan. Zodra de retourdruk het motorhuis binnendringt, kan de asafdichting snel kapot gaan. Het vervangen van de afdichting lost het probleem niet op als de afvoerleiding nog steeds verkeerd is aangesloten.
Bijvoorbeeld compacte motoren zoals de Blince OMM-serie hydraulische orbitmotoren zijn ontworpen met betrouwbare asafdichting en compacte constructie, maar de afvoeraansluiting moet nog steeds de juiste hydraulische systeemregels volgen. De OMM-productpagina benadrukt ook het compacte ontwerp, de geïntegreerde stator-rotorstructuur en de hogedruk-asafdichtingsfuncties.
Fout 2: De afvoerpoort van de pomp blokkeren
Sommige variabele zuigerpompen hebben kleine of verborgen afvoerpoorten. Tijdens de installatie kan de poort worden genegeerd of per ongeluk worden geblokkeerd.
Als de aftappoort geblokkeerd is, kan de druk in het pomphuis snel stijgen. Dit kan de asafdichting naar buiten duwen, ernstige olielekkage veroorzaken en ernstige veiligheidsrisico's veroorzaken.
Fout 3: Een afvoerleiding gebruiken die te klein of te lang is
Zelfs als de afvoerleiding op de tank is aangesloten, kan een slecht leidingontwerp nog steeds tegendruk veroorzaken. Een afvoerleiding die te smal, te lang of vol scherpe bochten is, kan de oliestroom beperken.
De afvoerleidingen van de behuizing moeten de juiste afmetingen hebben om de behuizingsdruk zo laag mogelijk te houden.
Correcte installatierichtlijnen voor de afvoer van de behuizing
Volg deze basisregels voor hydraulische motoren en pompen met externe aftappoorten:
De afvoerleiding van de behuizing moet rechtstreeks naar de hydraulische tank terugkeren.
Sluit de motorafvoerleiding niet aan op de hoofdretourleiding.
Installeer geen kleppen of beperkende filters in de afvoerleiding van de behuizing.
Houd de afvoerleiding kort en groot genoeg om de tegendruk te verminderen.
Vermijd het aansluiten van meerdere motorafvoerpoorten in serie.
Zorg ervoor dat de afvoerleiding geen overhevelings- of drukschommelingen veroorzaakt.
Volg altijd de installatiehandleiding van de fabrikant.
Deze details lijken misschien klein, maar ze hebben direct invloed op de betrouwbaarheid van het complete hydraulische systeem.
Conclusie
Een afvoerpoort in de behuizing lijkt misschien een klein detail, maar speelt een cruciale rol in de veiligheid en betrouwbaarheid van het hydraulische systeem.
Hydraulische motoren hebben onafhankelijke afvoerleidingen nodig omdat hun retourpoorten tegendruk kunnen hebben of zelfs hogedrukpoorten kunnen worden onder overbelasting. Veel hydraulische pompen hebben geen externe afvoerpoort omdat hun interne lekkage vaak kan terugkeren naar de lagedrukzuigzijde. Hogedrukpompen met variabele zuiger en pompen voor speciale doeleinden kunnen echter nog steeds externe afvoerleidingen in de behuizing nodig hebben.
Een hydraulische motoraftappoort beschermt het motorhuis tegen druk in de retourleiding. Het afvoertraject van een pomp is doorgaans afhankelijk van de druk aan de zuigzijde. Een verkeerde afvoeraansluiting kan afdichtingen, lagers en het gehele hydraulische onderdeel vernielen.
Als u dit basisprincipe begrijpt, kunt u storingen verminderen, de levensduur van apparatuur verlengen en de betrouwbaarheid van hydraulische systemen verbeteren.
