Wenzhou Prance Hydraulic Equipment Co., Ltd.
Ausgeglichene vs. unausgeglichene Flügelzellenpumpe: Kraft, Fördermenge und Auswahl
Ausgeglichene Flügelzellenpumpe vs. unausgeglichene Flügelzellenpumpe beschreibt, wie Druckzonen um den Rotor herum wirken. Eine unifizierte Flügelzellenpumpe weist normalerweise einen Einlassbereich und einen Auslassbereich auf, die durch einen exzentrischen Rotor und Nockenring erzeugt werden. Der Auslassdruck wirkt überwiegend auf einer Seite und erzeugt eine radiale Nettobelastung auf Rotor, Welle und Lager. Eine ausgleichende Flügelzellenpumpe verwendet zwei gegenüberliegende Einlassbereiche und zwei gegenüberliegende Auslassbereiche in einem Doppelhub-Nockenring. Die entgegengesetzten Druckkräfte heben sich weitgehend auf, wodurch die radiale Nettobelastung verringert wird. Dieser Unterschied beeinflusst die Lagerbelastung, die Druckfähigkeit, das Gehäusedesign, die Verdrängungsregelung und das Betriebsverhalten. Er allein bestimmt jedoch nicht den genauen Druck, die Drehzahl, die Geräuschentwicklung oder die Lebensdauer der Pumpe.
Funktionsweise der Zellenpumpe mit verschiebbaren Schiebern
Beide Bauartvarianten verwenden einen Rotor mit radialen Schlitzen und Flügeln, die sich nach außen bewegen, um einer Nockenbahn zu folgen. Die Räume zwischen benachbarten Flügeln, dem Rotor und dem Nockenring bilden Fördervolumenkammern. Dort, wo der Abstand zwischen Rotor und Nockenbahn zunimmt, vergrößert sich das Kammervolumen und saugt Öl aus einem Einlassanschluss an. Dort, wo dieser Abstand abnimmt, verkleinert sich das Kammervolumen und verdrängt Öl zu einem Auslassanschluss.
Der Lamellenkontakt kann durch Fliehkraft, Federn, Unterlamellendruck, Anschlüsse oder eine durch die Konstruktion festgelegte Kombination unterstützt werden. Die Patrone umfasst häufig den Rotor, die Lamellen, den Kurvenring sowie Seiten- oder Druckplatten. Diese Teile arbeiten als spaltgesteuerter Satz, sodass ein Mischen optisch ähnlicher Teile vor Ort den Steuerzeitpunkt, den Kontakt und die Leckage verändern kann.
Wie eine ungesteuerte Flügelzellenpumpe aufgebaut ist
In der einfachsten unbestätigten Anordnung rotiert der Rotor exzentrisch in einem kreisförmigen Kurvenring. Das Kammervolumen vergrößert sich auf der einen Seite der Drehung und verkleinert sich auf der gegenüberliegenden Seite. Dadurch entsteht ein primärer Ansaugbogen und ein primärer Druckbogen. Da hoher Druck eine Seite des Rotor einnimmt, hat die resultierende hydraulische Kraft eine radiale Nettorichtung.
Die Geometrie kann nützlich sein, wenn eine variable Verdrängung erforderlich ist. Das Bewegen des Nockenrings relativ zum Rotor verändert die Exzentrizität, was den Hub der Flügel und die Verdrängung verändert. Das Verringern der Exzentrizität gegen Null verringert die Verdrängung; das Bewegen über die Mitte hinaus kann die Förderrichtung bei Konstruktionen umkehren, die für diese Funktion vorgesehen sind. Gehen Sie nicht davon aus, dass jede unselbsttätige Flügelzellenpumpe einen verstellbaren Ring hat.
Wie eine doppelt wirkende Flügelzellenpumpe aufgebaut ist
Ein ausgewogener Nockenring hat zwei gegenüberliegende hohe Punkte und zwei gegenüberliegende niedrige Punkte. Während einer Umdrehung durchläuft jede Kammer zwei Einlass- und zwei Auslasszyklen. Die Auslasszonen sind einander gegenüberliegend angeordnet, sodass sich die auf den Rotor wirkenden Druckkräfte im Wesentlichen ausgleichen. Die Lager tragen weiterhin mechanische und verbleibende Lasten, aber die Hauptlast der hydraulischen Radialkraft wird reduziert.
Diese Anordnung unterstützt kompakte Verdrängereinheiten mit festem Fördervolumen, die in vielen Industrie- und Mobilkreisläufen eingesetzt werden. Viele Flügelzellenpumpen mit Druckausgleich haben ein festes Fördervolumen, da das Verschieben des Doppelringes nicht dieselbe einfache Exzentrizitätssteuerung wie ein kreisförmiger Ring ermöglicht. Einige Produktfamilien nutzen andere Methoden oder eine spezielle Geometrie, weshalb das Verhalten des Fördervolumens dem Datenblatt entnommen werden muss.
Ingenieurtechnischer Vergleich nebeneinander
| Faktor | Unbalancierte Flügelzellenpumpe | Ausgeglichene Flügelzellenpumpe | Was zu überprüfen ist |
|---|---|---|---|
| Pumpzonen | Normalerweise eine Einlass- und eine Auslasszone | Zwei einander gegenüberliegende Einlass- und Auslasszonen | Port- und Nockenringzeichnung |
| Radiale Rotorlast | Die hydraulische Netto-Querkraft bleibt bestehen | Entgegengesetzte Lasten heben sich weitgehend auf | Lagerkonstruktion und Nenndruck |
| Hubregelung | Exzentrischer Ring kann Variation ermöglichen | Standardpatronen haben ein konstantes Verdrängungsvolumen | Exakte Steuerungsarchitektur |
| Flusssignale | Ein Pumpzyklus pro Kammer je Umdrehung | Zwei Pumpzyklen pro Kammer und Umdrehung | Restwelligkeits- und Rauschdaten |
| Service-Schwerpunkt | Ringposition und Steuerungsmechanismus können von Bedeutung sein | Die Ausrichtung der Tonabnehmerkartusche und zusammengehörige Teile sind wichtig | Genehmigtes Montageverfahren |
Warum die Kraftbalance wichtig ist
Der über projizierte Flächen wirkende Auslassdruck erzeugt Last. Bei einer unvollständig ausgeglichenen Pumpe ist die Druckverteilung asymmetrisch, sodass Welle und Lager eine erhebliche Radialkraft aufnehmen müssen. Mit steigendem Arbeitsdruck steigt diese Kraft im Allgemeinen an. Eine druckausgeglichene Anordnung platziert ähnliche Druckzonen auf gegenüberliegenden Seiten, wodurch die resultierende Kraft verringert wird und der Konstrukteur die Lagerkapazität anders zuordnen kann.
Ausgeglichen bedeutet nicht lastfrei. Druckübergänge, Steuerzeiten, ungleiche Kammerbedingungen, mechanische Antriebslasten, Verschmutzung, Fehlausrichtung und transiente Drücke können Teile dennoch belasten. Es bedeutet auch nicht, dass die Einheit in jeder Hinsicht der Schwingungslehre dynamisch ausgewogen ist. Der Begriff bezieht sich in erster Linie auf die hydraulische Anordnung der Radialkräfte.
Druck-, Durchfluss- und Effizienzgrenzen
Eine ausgeglichene Konstruktion hält oft einem höheren Hydraulikdruck stand als eine vergleichbare einfache unausgeglichene Konstruktion, da die Radialbelastung reduziert ist. Nutzen Sie diese Tendenz jedoch nicht als Leistungswert. Nockenringkontakt, Schieberspitzenbelastung, Seitenplattenabdichtung, Wellendrehmoment, Gehäusesteifigkeit, Drehzahl, Ölfilm und Einschaltdauer können zu begrenzenden Faktoren werden. Verwenden Sie die Angaben für Dauer-, Aussetz- und Spitzenbetrieb für das genaue Modell.
Der theoretische Volumenstrom folgt Verdrängung und Drehzahl. Die tatsächliche Fördermenge wird durch interne Leckage verringert. Mechanische Reibung und Leckage erzeugen zusammen Wärme. Zu dünnes Öl kann die Leckage erhöhen und den Schmierfilm schwächen; zu dickes Öl kann Einlassverluste und Reibung erhöhen. Vergleichen Sie die Leistung bei Betriebstemperatur, anstatt sich nur auf die nominale Ölklasse zu verlassen.
Eine Ingenieurarbeit der University of Minnesota liefert eine technische Abhandlung und ein Verschiebeだけに Modell für ein hydraulisch entlastete Flügelzellenpumpe. Für eine breitere Fluidtechnik-Kompetenz bietet Indianas Übersicht über die Hydraulikschulung legt den Schwerpunkt auf Konstruktion, Spezifikationen, Wartung und systematische Fehlersuche.
Geräusch und Pulsation
Flügelzellenpumpen werden oft wegen einer relativ gleichmäßigen und leisen Fördermenge gewählt, aber die installierte Geräuschentwicklung hängt von mehr als nur dem Pumpentyp ab. Steuerzeiten, Flügelanzahl, Druck, Drehzahl, Flüssigkeitszustand, Einlassdrosselung, Belüftung, Montagesteifigkeit, Antriebsausrichtung, Schlauchführung und nachgeschaltete Impedanz beeinflussen alle die Geräuschentwicklung. Ausgeglichene Pumpen haben zwei Förderhübe pro Kammerumdrehung, was die Anregungsfrequenz und den Welligkeitscharakter verändert.
Diagnostizieren Sie eine laute Pumpe anhand aufgezeichneter Betriebsbedingungen. Prüfen Sie, ob das Geräusch der Drehzahl, dem Druck, der Temperatur, dem Lenk- oder Ventilbefehl oder dem Kaltstart folgt. Vergleichen Sie den Einlassunterdruck oder absoluten Druck, den Förderstrom, das Gehäuse- oder Leckölverhalten, sofern zutreffend, die Behälterbelüftung und die Montagevibration. Ersetzen Sie die Patrone erst, wenn die Ursachen am Einlass und Antrieb überprüft wurden.
Kartuschenservice und -tausch
Viele druckausgeglichene Flügelzellenpumpen verwenden austauschbare Einsätze. Die Wartungsfreundlichkeit ist nur dann ein Vorteil, wenn der richtige Einsatz sauber und in der richtigen Ausrichtung eingebaut wird. Ring, Rotor, Flügel und Scheiben können richtungsgebundene Merkmale aufweisen. Das Umkehren der Drehrichtung kann einen zugelassenen Umbau erfordern; das einfache Umdrehen von Teilen kann unsicher sein.
Vor dem Ausbau Wellenblickrichtung, Drehrichtungspfeil, Ein- und Auslassöffnungen, Leölanschluss, Patronenausrichtung und Plattenreihenfolge markieren. Die defekten Teile aufbewahren und Verschleißbilder fotografieren. Schaufelspitzenpolitur, Ringriefen, Plattenwäsche, gebrochene Schaufeln und dunkles Öl sind Indizien, keine vollständigen Diagnosen. Kontamination, Schmierung, Einlassbedingungen, Druckstöße und falsche Montage untersuchen.
Bewerbungs- und Auswahlleitfaden
Ausgeglichene Flügelzellenpumpen mit konstantem Fördervolumen eignen sich häufig für Werkzeugmaschinen, industrielle Aggregatesteuerungen, Pressen, Kunststoffmaschinen und Kreisläufe, bei denen es auf eine gleichmäßige Förderung ankommt. Variable, nicht ausgeglichene Flügelzellenkonstruktionen eignen sich für Systeme, die einen einstellbaren Volumenstrom oder ein druckgeregeltes Verhalten erfordern. Anwendungsbezeichnungen bleiben zweitrangig gegenüber dem tatsächlichen Lastspiel und den Spezifikationen.
Trennen Sie beim Ersetzen einer Pumpe die hydraulische Kompatibilität von der mechanischen Passform. Zwei Einheiten haben möglicherweise ein identisches Nenngestänge, nutzen jedoch unterschiedliches Ansteuerungsverhalten, eine andere Wellendrehmomentkapazität, Seitenlasttoleranz, ein abweichendes Reglerverhalten, eine andere Mindestdrehzahl, eine andere Leckölanbindung oder andere Kaltstartanforderungen. Stellen Sie sicher, dass der Antrieb das Drehmoment beim maximal erforderlichen Druck liefern kann und dass die Einstellung des Druckbegrenzungsventils oder Reglers innerhalb der Nenndaten aller angeschlossenen Komponenten bleibt. Überprüfen Sie zudem, wie die Maschine im Neutralzustand entlastet: Eine Konstantpumpe, die über ein Druckbegrenzungsventil fördert, verschwendet Energie und erhitzt das Öl, während eine Verstellpumpe das korrekte Steuersignal und den passenden Messpfad benötigt, um das Schluckvolumen zu verringern. Erfassen Sie normale Taktzeiten, Verweilzeiten, gleichzeitigen Verbraucherbedarf und die Schalthäufigkeit. Diese Beobachtungen sind nützlicher, als die Maschine lediglich als Presse, Lader oder Aggregat zu beschreiben.
Prance Hydraulics Flügelzellenpumpenfamilie fügt sich in den größeren Rahmen ein Hydraulikpumpen-Übersicht. Verwenden Sie die zugehörigen Anleitungen zu Typen von hydraulischen Flügelzellenpumpen, Flügelzellenpumpe Anwendungen, und Hydraulikölviskosität als ergänzende Prüfungen.
Anfrage-Checkliste
- Symmetrische, asymmetrische, feste oder variable Architektur
- Verdrängungsvolumenbereich und erforderlicher Volumenstrom bei Betriebsdrehzahl
- Dauerdruck und Spitzendruck mit Einschaltdauern
- Drehrichtung von der Wellenende aus definiert
- Welle, Flansch, Zentrierung, Anschlüsse und Patronenbezeichnung
- Regelungstyp und erforderliche externe Signale
- Fluid, Viskosität, Temperatur, Sauberkeit und Einlassgrenzwerte
- Geräuschziel und Messbedingung
- Antriebsausrichtung, Kupplung und Einbaulage
- Bestehender Code, Fotografien, Schaltung und Beweise für den Ausfall
Lernvideo: Funktionsweise von Flügelzellenpumpen
Öffnen Sie die Animation der Flügelzellenpumpe auf YouTube. Bestätigen Sie produktspezifische Limits separat.
FAQ
Was macht eine Flügelzellenpumpe hydraulisch ausgeglichen?
Zwei gegenüberliegende Auslassdruckzonen wirken um den Rotor herum, sodass sich ihre radialen Hauptkräfte weitgehend aufheben.
Ist jede Flügelzellenpumpe mit verstellbarem Fördervolumen unaxial (bzw. unvollständig ausgeglichen)?
Viele variable Bauformen verwenden einen exzentrischen Kreisring und sind hydraulisch unausgeglichen, aber die genaue Architektur lässt sich anhand ihrer technischen Dokumentation ermitteln.
Bedeutet ausgeglichen, dass die Pumpe keine Lagerlast hat?
Nein. Sie reduziert die hydraulische Hauptradialkraft; die Lager tragen nach wie vor mechanische, Rest-, Übergangs- und Antriebslasten.
Kann eine ausbalancierte Flügelzellen-Patrone in beiden Richtungen eingebaut werden?
Keine Annahme ist sicher. Patronen- und Plattenmerkmale können gerichtet sein. Befolgen Sie das genehmigte Dreh- und Montageverfahren.
Warum verliert eine Flügelzellenpumpe bei Hitze an Fördermenge?
Eine geringere Heißviskosität und Verschleiß können die interne Leckage erhöhen. Überprüfen Sie den Ölzustand, die Spiele, den Druck, die Drehzahl und die Temperatur, bevor Sie die Ursache ermitteln.
