Rodzaje pomp hydraulicznych

Kiedy maszyna hydrauliczna traci prędkość lub moc, często w pierwszej kolejności obwinia się pompę. Rozumiem dlaczego. Pompa jest głośna, gorąca i łatwo ją wskazać. Jednak w rzeczywistych pracach serwisowych pompa nie zawsze jest główną przyczyną. Czasami tylko ta część, która jako pierwsza sygnalizuje problem.

A pompa hydrauliczna tłoczy głównie olej. Nacisk bierze się z oporu. Oporem tym może być obciążony cylinder, silnik hydrauliczny uruchamiany z dużym momentem obrotowym, mały przelot zaworu, zatkany filtr, zimny olej lub zbyt długi i za mały przewód ssący. Jeśli ten punkt zostanie zignorowany, nawet nowa pompa może ulec awarii wkrótce po instalacji.

Dlatego też doboru pompy nie należy kierować wyłącznie na podstawie numeru modelu. Przemieszczenie, ciśnienie, prędkość, obrót, wał, kołnierz, gwint przyłącza, lepkość oleju, filtracja i cykl pracy należy sprawdzić łącznie. Wystarczy jeden zły szczegół, aby spowodować hałas, ciepło, wycieki lub spowolnienie reakcji maszyny.

Zacznij od warunków pracy, a nie od nazwy pompy

Przed porównaniem pompy zębate , pompy łopatkowe i pompy tłokowe, najpierw przyjrzałbym się stanowi pracy maszyny.

Pierwsza liczba to zwykle przemieszczenie. Informuje, ile oleju pompuje w jednym obrocie. Jednostką może być cm3/obr, in⊃3;/obr, l/min przy określonej prędkości lub GPM przy znamionowych obrotach na minutę. Mała pompa zapewnia mniejszy przepływ. Siłownik staje się powolny. Duża pompa zapewnia większy przepływ, ale nie zawsze oznacza to lepszą wydajność. Jeśli obwód nie potrzebuje takiego przepływu, nadmiar oleju może przepłynąć przez zawór nadmiarowy i zamienić się w ciepło.

Ciśnienie również należy uważnie przeczytać. Ciśnienie znamionowe i ciśnienie szczytowe to nie to samo. Niektóre maszyny osiągają maksymalne ciśnienie tylko na krótką chwilę. Inne maszyny pracują w pobliżu ciśnienia granicznego przez dłuższy czas. Jeśli chodzi o żywotność pompy, te dwa warunki pracy są zupełnie różne.

Warunki ssania to kolejny punkt, który łatwo przeoczyć. Pompa hydrauliczna nie lubi walki o olej. Wąski wąż wlotowy, brudny filtr siatkowy na ssaniu, wysoka lepkość oleju, niski poziom oleju lub wyciek powietrza na wlocie mogą powodować kawitację. Po rozpoczęciu kawitacji uszkodzenie wewnątrz pompy może nastąpić bardzo szybko.

W przypadku wymiany przydatne informacje obejmują zapotrzebowanie na przepływ, ciśnienie znamionowe, ciśnienie szczytowe, prędkość napędu, kierunek obrotu, typ wału, kołnierz montażowy, rozmiar przyłącza, kierunek przyłącza, rodzaj oleju, temperaturę oleju oraz liczbę godzin pracy maszyny dziennie.

Pompy zębate: proste pompy, które wciąż wykonują dużo pracy

Pompy zębate są powszechne, ponieważ są proste. w pompa zębata zewnętrzna , dwa koła zębate obracają się wewnątrz ściśle dopasowanej obudowy. Olej wpływa w miejscu rozstania się zębów przekładni, przemieszcza się na zewnątrz kół zębatych i opuszcza miejsce, w którym zęby ponownie się zazębiają.

Części nie są skomplikowane: koła zębate, wały, tuleje lub łożyska, płyty boczne, uszczelki i obudowa. Ta prosta konstrukcja sprawia, że ​​pompy zębate są łatwe w magazynowaniu, łatwe do wymiany i łatwiejsze do zrozumienia podczas prac serwisowych.

Dlatego są szeroko stosowane w wózkach widłowych, maszynach rolniczych, przyczepach wywrotkach, kompaktowym sprzęcie budowlanym, układach kierowniczych, jednostkach smarujących i małych agregatach hydraulicznych. Maszyny te często potrzebują pompy, która jest praktyczna, dostępna i odporna na normalne warunki terenowe.

Większość pomp zębatych tak ma pompy o stałej wydajności . Jeden obrót przesuwa jedną stałą objętość oleju. Przepływ wzrasta lub spada wraz z prędkością pompy. W podstawowej pompie zębatej nie ma tarczy sterującej, skomplikowanego serwomechanizmu ani mechanizmu wykrywającego obciążenie.

Wiele przemysłowych pomp zębatych pracuje pod ciśnieniem około 160–250 barów. Niektóre konstrukcje o dużej wytrzymałości mogą wytrzymać wyższe ciśnienie szczytowe, ale ciągła praca pod wysokim ciśnieniem wymaga ostrożności. Gdy ciśnienie wzrasta, obciążenie łożyska, naprężenie uszczelnienia wału, ugięcie obudowy, wycieki wewnętrzne i temperatura oleju stają się coraz ważniejsze.

Pompy zębate zwykle lepiej tolerują zanieczyszczenie olejem niż pompy łopatkowe pompy tłokowe . Nie oznacza to jednak, że brudny olej jest bezpieczny. Oznacza to tylko, że pompa zębata może pracować dłużej, zanim uszkodzenie stanie się oczywiste. Brudny olej w dalszym ciągu powoduje zużycie powierzchni przekładni, płyt bocznych, tulei i obszarów uszczelniających.

Zużyta pompa zębata często daje bardzo zwyczajne objawy. Maszyna może pracować normalnie, gdy olej jest zimny. Po nagrzaniu oleju cylinder staje się powolny. Obudowa pompy nagrzewa się. Przepływ przy spadkach obciążenia. Uszczelnienie wału może zacząć przeciekać. Objawy te zwykle wskazują na wewnętrzny wyciek, ale przed wymianą pompy należy sprawdzić zawór nadmiarowy i stronę ssącą.

Pompy łopatkowe: płynny przepływ, wymagany czystszy olej

A wW pompie ane zastosowano wirnik z przesuwanymi łopatkami. Gdy wirnik obraca się wewnątrz pierścienia krzywkowego, odstępy między łopatkami zwiększają się i zmniejszają. Olej wchodzi, gdy objętość się otwiera. Olej opuszcza się, gdy objętość się zamyka.

Zaletą jest płynny przepływ. Pompy łopatkowe zwykle pracują ciszej niż wiele pomp zębatych i charakteryzują się mniejszą pulsacją. Dzięki temu są przydatne w obrabiarkach, maszynach do tworzyw sztucznych, sprzęcie do odlewania ciśnieniowego, prasach i przemysłowych stacjach hydraulicznych, gdzie liczy się hałas i stabilny ruch.

Niektóre pompy łopatkowe mają stałą wydajność. Niektóre mają zmienne przemieszczenie. W przypadku pompy łopatkowej z kompensacją ciśnienia wydajność może się zmniejszyć, gdy system osiągnie ustawione ciśnienie. Prawidłowo zaprojektowany obwód pomaga zmniejszyć nagrzewanie się oleju i straty energii.

Wiele pomp łopatkowych pracuje pod ciśnieniem około 70–175 barów. Niektóre wzmocnione wersje mogą być wyższe. Mimo to pompy łopatkowe zwykle nie są pierwszym wyborem w przypadku brudnych, zakurzonych maszyn mobilnych narażonych na duże wstrząsy, chyba że nawyki w zakresie filtracji i konserwacji są dobre.

Powodem jest sama łopatka. Łopatka musi swobodnie przesuwać się w szczelinie wirnika. Mała cząsteczka może zarysować pierścień krzywkowy, spowodować zakleszczenie łopatki lub uszkodzić powierzchnię uszczelniającą. Gdy końcówka łopatki utraci właściwy kontakt, pompa traci przepływ.

Typowym objawem serwisowym jest utrata przepływu ciepłego oleju. Maszyna pracuje, gdy olej jest zimny, a następnie zwalnia po wzroście temperatury oleju. Zimny ​​olej jest gęstszy i maskuje pewne wewnętrzne wycieki. Gorący olej jest cieńszy, więc wyciek staje się łatwiejszy do zauważenia.

Pompy tłokowe: wysoka wydajność, mniej wybaczające

Pompy tłokowe stosuje się, gdy system wymaga wyższego ciśnienia, lepszej wydajności lub kontroli zmiennego przepływu. Są bardziej złożone niż pompy zębate i łopatkowe, ale mogą wykonywać prace, z którymi prostsze pompy nie są w stanie sobie poradzić.

Najpopularniejszym typem mobilnym jest pompa tłokowa osiowa. W konstrukcji tarczy sterującej tłoki poruszają się do przodu i do tyłu wraz z obrotem bloku cylindrów. Kąt tarczy sterującej steruje skokiem tłoka. Większy kąt daje większe przemieszczenie. Mniejszy kąt zapewnia mniejszy przepływ.

w pompa tłokowa o zmiennym wydatku , kąt tarczy sterującej zmienia się podczas pracy. Umożliwia to kompensację ciśnienia, wykrywanie obciążenia, sterowanie stałą mocą, sterowanie ręczne lub sterowanie elektroproporcjonalne. Dlatego pompy tłokowe są często stosowane w koparkach, dźwigach, wiertnicach, dużych prasach, napędach o obiegu zamkniętym i wysokowydajnych agregatach hydraulicznych.

Promieniowe pompy tłokowe są różne. Ich tłoki są rozmieszczone wokół krzywki lub pierścienia mimośrodowego. Często wybiera się je do zastosowań wymagających bardzo wysokiego ciśnienia, gdzie przepływ nie jest bardzo duży, ale ważna jest zdolność ciśnieniowa.

Wiele pomp tłokowych pracuje pod ciśnieniem około 280–350 barów, a niektóre specjalne konstrukcje są wyższe. Zaletą jest duża gęstość mocy i lepsza kontrola. Kosztem jest bardziej rygorystyczna konserwacja. Pompa tłokowa wymaga czystego oleju, prawidłowej filtracji, dobrych warunków ssania, odpowiedniego projektu spustu obudowy i ostrożnego uruchamiania.

Zły olej szybko uszkadza pompy tłokowe. Płytka zaworowa, blok cylindrów, ślizgacz, tarcza sterująca i części sterujące tworzą stabilny film olejowy. Jeśli pojawi się kawitacja lub zanieczyszczenie, koszt naprawy może wzrosnąć. Nie należy ignorować zwiększonego przepływu spustowego obudowy, niestabilnego ciśnienia, ostrego hałasu na wlocie lub cząstek metalu w oleju.

Proste porównanie wyboru pompy

Niniejsza tabela stanowi jedynie szybkie odniesienie. Czysta pompa zębata z dobrym przewodem wlotowym może wytrzymać dłużej niż źle zamontowana pompa tłokowa. Pompa łopatkowa może doskonale sprawdzić się w fabrycznym zespole napędowym i nie nadawać się do zakurzonego sprzętu rolniczego. Pompa tłokowa może oszczędzać energię tylko wtedy, gdy obwód rzeczywiście wymaga zmiennego przepływu.

Materiały i drobne szczegóły wewnątrz pompy

Dwie pompy mogą wyglądać podobnie na zewnątrz, ale wewnątrz mogą być bardzo różne. Materiał obudowy, wykończenie przekładni, twardość wału, luz boczny, jakość uszczelnienia i obróbka powierzchni wpływają na żywotność.

Obudowy aluminiowe są powszechne w kompaktowych pompach zębatych, ponieważ zmniejszają wagę. Obudowy żeliwne są cięższe, ale zapewniają lepszą sztywność i tłumienie drgań. W przypadku systemów przemysłowych pracujących w trybie ciągłym często lepszym wyborem jest żeliwo.

Przekładnie i wały są zwykle wykonane ze stali stopowej. Obróbka cieplna wpływa na twardość powierzchni i trwałość zmęczeniową. Zła obróbka powierzchni może prowadzić do powstawania zadrapań, wżerów, hałasu i wczesnych wycieków.

W pompie zębatej płyty boczne i tuleje kontrolują wewnętrzne wycieki. W pompie łopatkowej pierścień krzywkowy i szczeliny wirnika decydują o tym, czy łopatki poruszają się płynnie. W pompie tłokowej płytka zaworowa, ślizgacz, blok cylindrów i tarcza sterująca mają kluczowe znaczenie. Części te nie mogą przetrwać długo bez czystego oleju i stabilnego filmu olejowego.

Materiał uszczelki powinien również odpowiadać warunkom pracy. NBR jest powszechny w przypadku mineralnego oleju hydraulicznego. FKM jest stosowany w przypadku wyższej temperatury lub specjalnej kompatybilności z płynami. PU można stosować tam, gdzie wymagana jest odporność na ścieranie.

Dokładność produkcji i wydajność pompy

Wydajność pompy hydraulicznej zależy od małych luzów. Luz po stronie przekładni, ustawienie wału, wykończenie szczeliny wirnika, płaskość płytki zaworowej i precyzja obudowy wpływają na wycieki i ciepło.

Sprawność objętościowa to różnica pomiędzy przepływem teoretycznym a przepływem rzeczywistym. Zużyta pompa może nadal obracać się z normalną prędkością, ale część oleju wycieka wewnętrznie ze strony ciśnieniowej z powrotem na stronę ssącą. Rezultatem jest niski przepływ, wytwarzanie ciepła i słaby ruch maszyny.

Do pomp zębatych, profilu zębów koła zębatego, płaskości płyty bocznej, pasowania tulei, dokładności rowka uszczelniającego i czystego materiału do usuwania zadziorów. W przypadku pomp łopatkowych znaczenie ma wykończenie pierścienia krzywkowego i dokładność szczeliny wirnika. W przypadku pomp tłokowych, płaskości płytki zaworowej, geometrii ślizgacza i kwestii związanych z obróbką tarczy sterującej.

Dobra produkcja pomp to nie tylko montaż. Jest to kontrola materiału, kontrola obróbki, inspekcja, próba ciśnieniowa, próba szczelności i powtarzalna kontrola procesu.

Czystość oleju i kontrola jakości

Stan oleju ma bezpośredni wpływ na żywotność pompy. Do opisu czystości płynu hydraulicznego powszechnie stosuje się normę ISO 4406. Kod taki jak 18/16/13 odnosi się do zakresów liczby cząstek przy 4 μm, 6 μm i 14 μm.

Pompy zębate zazwyczaj lepiej tolerują zanieczyszczenia niż pompy łopatkowe i pompy tłokowe. Jednak brudny olej skraca żywotność. Pompy łopatkowe mogą powodować zarysowania pierścieni krzywkowych lub zatykanie się łopatek. Pompy tłokowe wymagają czystszego oleju, ponieważ ich powierzchnie ślizgowe i części sterujące mają mniejsze luzy.

Praktyczny plan konserwacji powinien obejmować napełnianie czystym olejem, odpowiednią filtrację, regularne pobieranie próbek oleju, kontrolę temperatury i monitorowanie opróżniania obudowy pomp tłokowych. Zamontowanie nowej pompy do brudnego oleju nie jest naprawą. To tylko opóźnienie przed kolejną awarią.

Blince przestrzega pełnego procesu kontroli dostaw pomp hydraulicznych, w tym kontroli materiałów przychodzących, kontroli obróbki, kontroli montażu, próby ciśnieniowej, kontroli szczelności, weryfikacji wydajności, kontroli opakowania i końcowego przeglądu dostawy. System zarządzania jakością ISO 9001, wymagania kontrolne CE i zgodność środowiskowa RoHS pomagają w obsłudze dokumentacji eksportowej i zmniejszają ryzyko zaopatrzenia dla nabywców B2B.

Co potwierdzić przed zakupem pompy hydraulicznej

W przypadku nowego projektu lub zamówienia na wymianę stary numer modelu jest pomocny, ale to nie wystarczy. Potwierdzić przemieszczenie, ciśnienie znamionowe, ciśnienie szczytowe, prędkość, kierunek obrotu, typ wału, rozmiar kołnierza, gwint przyłącza, kierunek przyłącza, rodzaj oleju, temperaturę, cykl pracy i środowisko pracy.

W przypadku pompy zamiennej bardzo przydatne jest zdjęcie tabliczki znamionowej i wymiary montażowe. Należy również opisać objaw awarii. Pompy, która uległa awarii na skutek kawitacji, zanieczyszczenia, przeciążenia lub nieprawidłowego obrotu, nie należy po prostu wymieniać bez sprawdzenia przyczyny.

Blince może wspierać standardowe dostawy i niestandardowe rozwiązania pomp hydraulicznych w oparciu o rysunki, próbki, ciśnienie robocze, natężenie przepływu, przemieszczenie, typ wału, typ kołnierza, konfigurację portu i wymagania aplikacji. Opcje niestandardowe mogą obejmować wały wpustowe, wały wielowypustowe, wały stożkowe, kołnierze SAE, kołnierze europejskie, porty BSP, porty NPT, porty metryczne, obudowy kompaktowe, obudowy wzmocnione, uszczelnienia NBR, uszczelnienia FKM, konstrukcje pomp z przekładnią tandemową, kompensację ciśnienia, wykrywanie obciążenia, sterowanie ręczne i elektryczne sterowanie proporcjonalne.

Zakresy odniesienia dla pomp hydraulicznych do dużych obciążeń

Często zadawane pytania

Jakie są główne typy pomp hydraulicznych?

Główne typy to pompy zębate, pompy łopatkowe i pompy tłokowe. Pompy zębate są proste i ekonomiczne. Pompy łopatkowe działają płynniej i ciszej. Pompy tłokowe służą do regulacji wyższego ciśnienia i zmiennego przepływu.

Która pompa hydrauliczna jest lepsza do brudnego oleju?

Pompy zębate zwykle lepiej tolerują zanieczyszczenia niż pompy łopatkowe i pompy tłokowe. Jednak brudny olej nadal powoduje zużycie, dlatego nadal konieczna jest filtracja i czyste napełnianie.

Który typ pompy jest najlepszy do pracy przy wysokim ciśnieniu?

Pompy tłokowe są zwykle stosowane w układach wysokociśnieniowych. Pompy tłokowe osiowe są powszechnie stosowane w koparkach, dźwigach, platformach wiertniczych, prasach i układach hydraulicznych wykrywających obciążenie.

Dlaczego pompa hydrauliczna hałasuje po instalacji?

Hałas może wynikać ze złego kierunku obrotów, powietrza w przewodzie ssącym, wysokiej lepkości oleju, ograniczenia ssania, zatkanego filtra, niskiego poziomu oleju, niewspółosiowości sprzęgła lub kawitacji.

Dlaczego maszyna zwalnia po nagrzaniu oleju?

Gorący olej ma niższą lepkość. Jeśli pompa ma wewnętrzne zużycie, wyciek zwiększa się, gdy olej staje się cieńszy. Próba przepływu w temperaturze roboczej daje lepszy wynik niż próba na zimno.

Wsparcie inżynieryjne od Blince

W przypadku wymiany pompy lub projektu nowego układu hydraulicznego Blince może przejrzeć modele pomp, rysunki, próbki, ciśnienie robocze, wymagany przepływ, konfigurację przyłącza, typ wału, wymiary kołnierzy i zastosowania maszyny. Prawidłowo dobrana pompa chroni nie tylko samą pompę, ale także zawory, silniki, cylindry, węże, uszczelki, temperaturę oleju i czas pracy maszyny.

```