Hydraulic Pump

Original

Hydraulic pumps supply fluid to the components in the system. Pressure in the system develops in reaction to the load. Hence, a pump rated for 5,000 psi is capable of maintaining flow against a load of 5,000 psi.

Pumps have a power density about ten times greater than an electric motor (by volume). They are powered by an electric motor or an engine, connected through gears, belts, or a flexible elastomeric coupling to reduce vibration.

gear pump exploded view

An exploded view of an external gear pump.

Common types of hydraulic pumps to hydraulic machinery applications are:

  • Gear pump: cheap, durable (especially in g-rotor form), simple. Less efficient, because they are constant (fixed) displacement, and mainly suitable for pressures below 20 MPa (3000 psi).
  • Vane pump: cheap and simple, reliable. Good for higher-flow low-pressure output.
  • Axial piston pump: many designed with a variable displacement mechanism, to vary output flow for automatic control of pressure. There are various axial piston pump designs, including swashplate (sometimes referred to as a valveplate pump) and checkball (sometimes referred to as a wobble plate pump). The most common is the swashplate pump. A variable-angle swashplate causes the pistons to reciprocate a greater or lesser distance per rotation, allowing output flow rate and pressure to be varied (greater displacement angle causes higher flow rate, lower pressure, and vice versa).
  • Radial piston pump: normally used for very high pressure at small flows.

Piston pumps are more expensive than gear or vane pumps, but provide longer life operating at higher pressure, with difficult fluids and longer continuous duty cycles. Piston pumps make up one half of a hydrostatic transmission.

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Traduzione

Le pompe idrauliche forniscono fluido ai componenti del sistema. La pressione nel sistema si sviluppa in reazione al carico. Quindi, una pompa per 5.000 psi nominali è in grado di mantenere il flusso contro un carico di 5.000 psi.

Le pompe hanno una densità di potenza circa dieci volte maggiore di un motore elettrico (in volume). Sono alimentate da un motore elettrico o di altro tipo, collegato tramite ingranaggi, cinghie o un accoppiamento elastomerico flessibile per ridurre le vibrazioni.

vista esplosa pompa

Vista esplosa di una pompa esterna a ingranaggi.

I tipi più comuni di pompe idrauliche utilizzate in macchinari idraulici sono:

  • Pompa ad ingranaggi: economica, durevole (soprattutto il tipo gerotor), semplice. Meno efficiente, perché volumetrica fissa e principalmente adatta a pressioni inferiori ai 20 MPa (3000 psi).
  • Pompa a palette: economica, semplice e affidabile. Buona per uscite a bassa pressione ad alto flusso.
  • Pompa a pistone assiale: molte sono progettate con un meccanismo volumetrico variabile, in modo da variare il flusso di uscita per il controllo automatico della pressione. Esistono vari modelli di pompe a pistone assiale, tra cui a piatto oscillante (a volte indicato come pompa a valvola) e antiriflusso (a volte indicato come pompa a disco oscillante). La più comune è la pompa a piatto oscillante. Un piatto oscillante ad angolo variabile fa sì che i pistoni alternino reciprocamente una distanza maggiore o minore ad ogni rotazione, consentendo di variare la portata e la pressione in uscita (un maggiore angolo di spostamento causa una maggiore portata ad una pressione inferiore e viceversa).
  • Pompa a pistoni radiali: normalmente utilizzato per pressioni molto elevate con flussi ridotti.

Le pompe a pistoni sono più costose delle pompe a ingranaggi o a palette, ma garantiscono una maggiore durata operativa a pressioni più elevate, con fluidi difficili e cicli di lavoro continui più lunghi. Le pompe a pistone costituiscono la metà di un trasmissione idrostatica.

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