Die Hydraulikpumpe - Das Herz der Hydraulikanlage
Inhalt
Was Sie über Hydraulikpumpen wissen sollten
Hydraulikpumpen wandeln die bereitgestellte mechanische Energie in hydraulische Energie um. Man unterscheidet zwischen Konstant- und Verstellpumpen. Konstantpumpen fördern entsprechend des Antriebes ein konstantes Ölvolumen. Eine Regelung der Ölmenge ist nur durch Ventiltechnik (Mengenregelventile) oder Regelung des Antriebes möglich (z.B. Frequenzregelung E-Motor, Drehzahlreglung Dieselmotor). Hydraulische Verstellpumpen besitzen die Möglichkeit, das Fördervolumen zu verändern, unabhängig vom Antriebsaggregat. Die Verstellung kann hydraulisch, elektrisch oder mechanisch erfolgen.
Bei der Auswahl von Hydraulikpumpen sind einige wichtige Kriterien zu beachten:
• Anwendung
• Betriebsmedium (Hydrauliköl, HFC Flüssigkeit, Getriebeöl)
• Notwendiger Druckbereich
• Drehzahlbereich in dem die Pumpe betrieben wird
• Einbausituation
• Geräuschniveau
• Preis
Hydraulikpumpen arbeiten in der Regel nach dem sogenannten Verdrängerprinzip. Hierbei werden mechanisch abgedichtete Kammern in der Pumpe gebildet. In diesen Kammern wird Flüssigkeit vom Sauganschluss zum Druckanschluss der Pumpe gefördert.
Berechnung einer Hydraulikpumpe
Die wichtigste Kenngröße für Hydraulikpumpen ist das Verdrängungsvolumen V (auch Schluckvolumen oder Hubvolumen genannt). V ist ein Maß für die Größe der Pumpe. Es bezeichnet das Flüssigkeitsvolumen, das von der Pumpe pro Umdrehung (bzw. pro Hub) gefördert wird.
Wirkungsgrad:
Mechanische Leistung wird durch Pumpen in hydraulische umgewandelt, dabei entstehen Leistungsverluste, die mit dem Wirkungsgrad ausgedrückt werden. Bei der Berechnung des Gesamtwirkungsgrads von Pumpen sind der volumetrische (ηVol) und der hydraulisch-mechanische Wirkungsgrad (ηhm) zu berücksichtigen. Es gilt:
ηges = ηvol + ηhm
Das geförderte Flüssigkeitsvolumen pro Minute wird als Volumenstrom Q (Förderstrom) bezeichnet. Der Gesamtwirkungsgrad ist bei der Berechnung des Pumpenförderstromes Q zu berücksichtigen. Dieser ergibt sich aus dem Verdrängungsvolumen V und der Drehzahl n:
Eine weitere wichtige Kenngröße ist die benötigte Antriebsleistung der Hydraulikpumpe. Diese berechnet, in Abhängigkeit des verwendeten Verbrauchers, die benötigte Leistung der Antriebseinheit (Elektromotor, Verbrennungsmotor, Zapfwellengetriebe):
Das benötigte Antriebsmoment für die Hydraulikpumpe berechnet sich wie folgt:
Dabei sind:
- QFörder [l/min]: Fördervolumen der Hydraulikpumpe
- Man [Nm]: Antriebsdrehmoment
- p [bar]: Betriebsdruck
- Vgeo [cm³/U]: Geometrisches Schluckvolumen der Hydraulikpumpe
- n [U/min]: Antriebsdrehzahl
- ηVol: volumetrischer Wirkungsgrad (ca. 0,9 – 0,95)
- ηmh: mechanisch hydraulischer Wirkungsgrad (0,9 – 0,95)
- ηGes: Gesamtwirkungsgrad (0,8 – 0,85)
Wie werden Hydraulikpumpen angetrieben?
Eine Hydraulikpumpe kann durch verschiedene Arten angetrieben werden. Eine gängige Antriebsart ist ein Zapfwellengetriebe an welches die Pumpe angeflanscht wird. Weitere Antriebsarten sind Elektromotoren (Elektrohydraulikpumpe) oder Verbrennungsmotoren. Bei Traktoren erfolgt der Antrieb der Hydraulikpumpe in der Regel im Nebenabtrieb.
Welche Bauarten von Hydraulikpumpen gibt es?
Welches Hydrauliköl ist für Hydraulikpumpen geeignet?
Die Verwendung der geeigneten Hydraulikflüssigkeit ist relevant für einen reibungslosen Betrieb der Hydraulikanlage. Wir empfehlen den Einsatz von Hydrauliköl mit der Viskosität ISO VG 32 oder ISO VG 46 (HLP32 oder HLP46). Andere Hydraulikmedien (wie z.B. Bioöle) sind nach Rücksprache ebenfalls einsetzbar.
Was kostet eine Hydraulikpumpe?
Die günstigste Hydraulikpumpe ist die Zahnradpumpe. Das heißt aber nicht, dass diese Pumpe deshalb schlechter ist als andere Pumpen. Der günstige Preis liegt an der vergleichsweisen einfachen Bauart und den großen Stückzahlen die von dieser Pumpenart produziert werden. Die Preise für Zahnradpumpen beginnen bei ca. 50 Euro. Axialkolbenpumpen sind wesentlich teurer. Große Axialkolbenpumpen können schnell im mittleren vierstelligen Bereich liegen.