• No results found

Uitvoeringen van pompen

Pompen kunnen we naar gelang hun constructie en uitvoering onderscheiden in de volgende hoofdgroepen:

• Tandwielpompen met uitwendige vertanding

• Tandwielpompen met inwendige vertanding

• Tandringpompen

• Schottenpompen met interne toe- en afvoer

• Schottenpompen met externe toe- en afvoer

• Wormpompen

• Axiale plunjerpompen

• Radiale plunjerpompen

• Lineaire plunjerpompen

5.1.1 Tandwielpompen met uitwendige vertanding

Als de tandwielen draaien zal de olie uit de zuigleiding ten gevolge van een volumevergroting in de tandholten meegenomen worden. De olie wordt dus buitenom meegenomen, deze zit dus opgesloten in de tandholte tussen twee tanden en het pomphuis.

Aan de perszijde wordt het volume verkleind en de olie weggeperst. Tijdens het in elkaar grijpen van de tanden zal hier een klein gedeelte van de olie in blijven zitten, wat druk verhoging tot gevolg zal hebben tussen de twee tandwielen. Om dit te voorkomen zijn de tandwielen van een ontlastgroef voorzien, welke ervoor zorgt dat deze olie naar het perskanaal wordt afgevoerd, zie afbeelding 5.1.1.

Afbeelding 5.1.1: Tandwielpomp met uitwendige vertanding, zonder drukvereffening.

De maximale drukken voor deze pompen zijn theoretisch 210 bar. Wil men echter een gunstige levensduur, dan verdient het de aanbeveling de pompen toe te passen bij een maximale druk van 180 bar. Verder dient het vermeld te worden dat dit zeer goedkope pompen zijn. Het nadeel is dat ze niet regelbaar zijn.

afbeelding 5.1.2 toont een tandwielpomp met uitwendige vertanding, echter nu met drukvereffening.

Afbeelding 5.1.2: Tandwielpomp met uitwendige vertanding en drukvereffening.

De levensduur van deze pompen wordt hierdoor aanzienlijk verlengd. De hoge druk welke aan de perszijde van de pomp staat, drukt bij een uitvoering zonder drukvereffening de tanden aan de zuigzijde tegen het huis aan, waardoor meer kans op slijtage bestaat. Bij drukvereffening wordt de persdruk dus ook aan de "zuigzijde" van de pomp gezet, waardoor deze hydraulisch gebalanceerd is.

5.1.2 Tandwielpomp met inwendige vertanding

De werking van deze pompen, zie figuur 5.1.3 is in principe gelijk aan de pompen met uitwendige vertanding. Het kleine tandwiel wordt door de motor aangedreven en drijft op zijn beurt de tandring met

inwendige vertanding aan. Ook hier wordt de olie in de tandholten meegenomen. Het vulstuk A scheidt de zuigzijde van de perszijde.

Theoretisch kunnen deze pompen toegepast worden tot drukken van 310 bar. Hier geldt echter ook rekening houdend met de levensduur, maximaal 270 bar. Het voordeel van deze pompen is dat ze een goed volumetrisch rendement hebben en zeer geruisarm.

5.1.3 Tandringpomp

De tandring met inwendige vertanding heeft, op het inwendige tandwiel, één tand meer dan het inwendige tandwiel met uitwendige vertanding. De vorm van de tanden is zodanig gekozen dat er steeds op één plaats contact is tussen het rondsel en de buitenring. Als het rondsel draait dan draait het wiel met inwendige vertanding mee, dus hetzelfde principe als de tandwielpomp met inwendige vertanding zie afbeelding 5.1.4.

Afbeelding 5.1.4: Tandringpomp.

Eigenschappen van deze pompen zijn dat ze ook geruisarm zijn en een goed volumetrisch rendement bezitten.

Theoretisch kunnen drukken toegepast worden tot 100 bar, echter ook hier geldt beter wat lager en wel maximaal 80 bar.

5.1.4 Schottenpomp met interne toe- en afvoer

Deze pompen zijn uitgerust met een interne rotor. De olie wordt hier tangentiaal, dus langs de omtrek van het huis, van de zuigzijde Z naar de perszijde P gevoerd.

Door nu de excentriciteit "e" te veranderen kan deze pomp dus uitgevoerd zijn met een variabel slagvolume, zie afbeelding 5.1.5.

Afbeelding 5.1.5: Schottenpomp met interne toe- en afvoer.

Het nadeel van deze pompen is dat de interne krachten, veroorzaakt door de hydraulische druk, niet gebalanceerd zijn en ze dus enkel voor lage drukken ingezet kunnen worden.

Afbeelding 5.1.6 geeft een schematische tekening weer van een schottenpomp met variabele opbrengst. Afbeelding 5.1.6 a laat de pomp zien wanneer deze geen opbrengst heeft. Afbeelding 5.1.6 b geeft de pomp weer bij maximale opbrengst.

Afbeelding 5.1.6. b:Maximale opbrengst. (Bron: Hydraudine Boxtel)

5.1.5 Schottenpomp met externe toe- en afvoer

Indien de rotor draait dan drukken de schotten tegen het huis. De schotten zijn meestal voorzien van veren die de schotten naar buiten drukken.

Het loopvlak van het huis is zodanig geconstrueerd dat de olie van de zuigzijde naar de perszijde wordt getransporteerd. Om de lagers te ontlasten is deze pomp uitgevoerd met twee stel tegenoverliggende zuigpoorten en twee tegenoverliggende perspoorten,

zie afbeelding 5.1.7.

Afbeelding 5.1.7: Schottenpomp met externe toe- en afvoer.

Bij deze constructie is het echter niet mogelijk de pomp variabel te maken.

5.1.6 Wormpomp

De wormpomp berust op het principe dat twee in elkaar grijpende wormen, ook wel schroefspil genaamd, olie transporteren van de zuigzijde naar de perszijde, zie afbeelding 5.1.8.

Ook hier wordt de olie in de tandholten tussen de worm en het huis meegenomen.

Deze pompen hebben de eigenschap dat ze een zeer gelijkmatige opbrengst hebben, ze hebben door de grote interne wrijving een slecht totaal rendement. De maximale bedrijfsdruk bedraagt 200 bar.

Afbeelding 5.1.8: Wormpomp

5.1.7 Axiale plunjerpomp

Deze pompen berusten op het principe dat de olie van de zuigzijde naar de perszijde verpompt wordt d.m.v. plunjers in een voering. Als deze pompen eenmaal ronddraaien dan zal elke plunjer één zuigslag en één persslag gemaakt hebben.

De opbrengst kan regelbaar zijn. Bij regelbare pompen wordt óf de slagplaat A versteld óf het complete plunjerblok B.

Door de slagplaat óf het plunjerblok te verstellen, wordt dus ook de slag van de plunjers versteld, waardoor de opbrengst geregeld kan worden.

Het grote voordeel van deze pompen is dat ze door de grote fabricagenauwkeurigheid een zeer hoog rendement hebben. De maximale drukken liggen op circa 420 bar.Ook hier geldt, in verband met de levensduur, dat de pompen beter, indien mogelijk, op een lagere druk kunnen werken. Afbeelding 5.1.9 toont een

plunjerpomp met vaste opbrengst.

Afbeelding 5.1.9: Axiale plunjerpomp met vast slagvolume. (Bron: Hydraudine, Boxtel)

Afbeelding 5.1.10 toont een regelbare pomp met verstelbare slagplaat.

Afbeelding 5.1.10: Axiale plunjerpomp met verstelbare slagplaat. (Bron: Hydraudine, Boxtel)

In afbeelding 5.1.10 is ook te zien dat deze pomp ook een nulstelling heeft, met andere woorden geen opbrengst.

Afbeelding 5.1.11 toont een regelbare pomp met een verstelbaar plunjerblok.

Afbeelding 5.1.11: Axiale plunjerpomp met verstelbaar plunjerblok. (Bron: Hydraudine, Boxtel)

5.1.8 Radiale plunjerpomp

Als de excentrisch geplaatste rotor draait, dan bewegen de plunjers dus heen en weer.

Uit de tekening blijkt dat indien de rotor draait de cilinderruimten aan de zuigzijde steeds groter worden en aan de perszijde steeds kleiner, zie afbeelding 5.1.12. Ook hier is het mogelijk om de pomp van een regelbare opbrengst te voorzien door hem zodanig uit te voeren dat de excentriciteit "e" aan te passen is, zie afbeelding 5.1.12.

Afbeelding 5.1.12: Radiale plunjerpomp met interne toe- en afvoer.

Met deze pompen is men in staat grote vermogens over te brengen, doordat de werkdrukken tot 630 bar gaan. Tevens hebben deze pompen een zeer goed rendement.

5.1.9 Lineaire plunjerpomp

Tot slot in de reeks pompen nog de lineaire plunjerpomp. Als de krukas, of de excentriek as, draait dan zullen de plunjers een op en neergaande beweging maken. Bij de neergaande slag wordt het cilindervolume vergroot en bij de opgaande slag verkleind,

zo wordt dus de zuig- en persslag verkregen, zie afbeelding 5.1.13.

In de hydrauliek worden deze pompen slechts incidenteel toegepast. Deze pompen worden wel toegepast als hogedruk brandstofpomp. Ze zijn verder voorzien van zuigen perskleppen.

De maximale drukken zijn normaal 500 bar met toelaatbare piekdrukken tot 1000 bar.