Swashplate og bøjet-akseenheder er beggeaksialstempelmaskiner. De bruger de samme grundlæggende dele: en roterende cylindercylinder, stempler parallelt med cylinderaksen og en ventilplade, der skifter tryk og sugning. Det der adskiller sig er hvor vinklen sidder og hvilken del der bærer belastningen.
Det ene valg påvirker maksimal hastighed, startmoment, slagvolumen, hvordan akslen håndterer sidebelastninger, omkostninger og om en enhed kan byttes til en anden.
Hvor vinklen sidder og hvad driver hvad
Swashplate (i-linje) design
Drivakslen og cylindercylinderen deler en akse. Stemplerne kører på hjemmesko mod en skrå plade. Når tønden drejer, får pladens vinkel hvert stempel til at slå ind og ud. I en motor skubber trykstempler mod den skrå plade, hvilket får tønden til at dreje, og tønden drejer derefter akslen.
Insane Hydraulics opsummerer kraftretningen sådan her: i swashplate-motorertønden driver akslen. (Vanvittig hydraulik)
Bøjet-aksedesign
Cylindercylinderen vippes i forhold til akslen. Stemplerne forbindes til en drivflange på akslen, så stempelkraften går lige ind i akslen. Et synkroniseringselement holder så tønden i gang med akslen. Dette element kan være en midteraksel, selve stempelstængerne eller et tandhjul. Herakslen driver tønden. (Vanvittig hydraulik)
Parker, for eksempel, bruger et timing gear til at synkronisere akslen og cylinderen i sin F11/F12 serie. (Parker Hannifin, katalog MSG30-8249/UK)
Hvorfor vinklen betyder noget
Stempelslaget stiger med vinklen. En svingpladevinkel er typisk begrænset til under ca. 20 grader, mens en bøjet-akseenhed kan bøjes til ca. 40 grader. (Hydraulisk supermarked, Brendan Casey) Rigtige produkter spænder over dette område:
<20°
Typisk svingpladegrænse
~40 grader
Bøjet-akse øvre område
40 grader
Parker F11/F12
32 grader
Danfoss H1B
- Parkers F11/F12 faste enheder bruger en 40 graders vinkel mellem aksel og tønde, som virksomheden krediterer for en kompakt, let enhed. (Parker Hannifin)
- Danfoss' H1B variabel bøjet-aksemotor fungerer ved op til 32 grader. (Danfoss)
Et længere slag betyder mere forskydning fra en mindre tønde og færre, mindre roterende dele. Det er der, de fleste fordele ved den bøjede-akse kommer fra.
Hvilke to katalogenheder viser ved samme forskydning
Generelle sammenligninger er nemmere at bedømme med rigtige data. Tabellen nedenfor sætter to Bosch Rexroth motorer med fast-fortrængning på omkring 45 cc/omdrejning side om side, en af hvert design. Begge tal stammer fra producentens datablade. De teoretiske rækker er beregnet som forklaret under tabellen.
| Parameter | A10FM 45 (vaskeplade) | A2FM 45 (bøjet-akse) |
| Forskydning Vg | 44,5 cm³/omdr | 45,6 cm³/omdr |
| Nominelt/maksimalt tryk | 280 / 350 bar | 400 / 450 bar |
| Maksimal hastighed (datablad) | 4.000 rpm | 5.600 rpm |
| Teoretisk moment ved nominelt tryk | 198 Nm | 290 Nm |
| Teoretisk flow ved max hastighed | 178 l/min | 255 l/min |
| Teoretisk hydraulisk effekt (nominelt tryk, maks. hastighed) | ≈ 83 kW | ≈ 170 kW |
| Kilde | Bosch Rexroth RE 91172 | Bosch Rexroth RE 91001 |
Hvordan de beregnede rækker blev udarbejdet
• Teoretisk momentT=Vg × Δp / (20π), i Nm, med Vg i cm³ og Δp i bar
• FlowQ=Vg × n / 1000i L/min
• StrømP = Q × Δp / 600, i kW
Disse tal udelader volumetriske og mekaniske tab. De repræsenterer heller ikke en kontinuerlig driftsværdi, fordi en enhed ikke er beregnet til at køre med maksimal hastighed og nominelt tryk på samme tid i lang tid.
Sådan læser du tabellen:
Ved næsten den samme forskydning vurderes den bøjede-akseenhed omkring 40 % hurtigere (5.600 vs. 4.000 omdr./min.). Dette matcher Caseys generelle pointe om, at en bøjet-aksemotor kan køre meget hurtigere end et-linjedesign med samme forskydning.
De to datablade placerer familierne i forskellige trykklasser. Med både højere tryk og højere hastighed håndterer den bøjede-akse-enhed omkring det dobbelte af den teoretiske hydrauliske effekt i en lignende slagvolumen.
Swashplate-dataarket viser et startmoment ved 0 rpm og 280 bar på 170 Nm for størrelse 45. Dets teoretiske drejningsmoment er 198 Nm, så det leverer ca. 86% ved afbrydelse. For den mindre størrelse 23 er forholdet lavere: 75 af 105 Nm, omkring 71%. (Bosch Rexroth RE 91172) A2FM-databladet angiver "god starteffektivitet" som en funktion, men i den gennemgåede udgave giver den ingen drejningsmomenttabel. Casey sætter fordelen for den bøjede-aksebrud på omkring 5 % i forhold til en-linjemotor med samme forskydning.
Disse er to produktfamilier fra én producent, ikke en fysiklov. Nogle svingpladepumper kører for eksempel ved højere tryk end A10FM. Brug tabellen til at se, hvilken slags forskelle du skal kigge efter, og tjek derefter de faktiske datablade for dine enheder.
Afvejninger-, der ændrer beslutningen
| Faktor | Vippeplade | Bøjet-akse |
| Maksimal vinkel | Typisk < 20 grader | Op til omkring 40 grader |
| Hastighed ved given forskydning | Sænke | Højere |
| Udbruds-/lav-drejningsmoment | Sænke; falder yderligere på små størrelser (se tabel ovenfor) | Omkring 5 % højere (Casey) |
| Variabelt forskydningsområde | Smallere | Omkring det dobbelte af slagforholdet (Casey) |
| Går til nul forskydning | Fælles | Nogle modeller kan, ikke alle |
| Ekstern radial akselbelastning | Tjek datablad; ofte begrænset | Tunge rullelejer designet til det |
| Gennemgående-drev til tandempumper | Bredt udbudt (f.eks. A10VSO) | Bekræft pr. model |
| Købsomkostninger | Sænke | Højere, ofte betydeligt (Casey) |
Kilder: vinkel, slagforhold, brudmoment og omkostninger er fraHydraulisk supermarked. Nulforskydning og lejer er dækket i punkterne nedenfor.
Et par af disse rækker har brug for mere kontekst:
Det siges ofte, at kun-linjemotorer kan slå til nul, hvilket nogle drev har brug for for at friløbe eller skifte tilstand. Caseys formulering er mere forsigtig: Ikke alle motorer med variabel bøjet-akse kan gå til nul. Danfoss tilbyder en bøjet-akse variabel motor med nul-graders kapacitet. (Danfoss H1B) Hvis dit drev har brug for nul forskydning, skal du skrive det ind i specifikationerne og bekræfte det for den nøjagtige model. Antag det ikke fra designtypen.
I en bøjet-akseenhed går stempelkraften lige ind i akslen, så aksellejerne bærer store belastninger. Casey bemærker, at disse lejer er mere tilbøjelige til tidlige fejl end i-linjeaksellejer. Mobile Hydraulic Tips siger, at du er mere tilbøjelig til at udskifte lejer på en bøjet-aksepumpe. (Mobile Hydrauliske Tips)
De samme store koniske rullelejer er grunden til, at bøjede-akseenheder tåler udvendig sidebelastning godt. Parker siger, at dets kraftige-rullelejer tillader betydelige eksterne aksiale og radiale belastninger. Mobile Hydraulic Tips kalder bøjet-akse et stærkt valg til pumper drevet af tandhjul eller remskiver. Rexroth tilføjer, at indstilling af retningen af den radiale kraft kan reducere lejebelastningen og forlænge levetiden. (Bosch Rexroth RE 91001)
Fordi akslen skal dreje en tung tønde, er synkroniseringselementet under cyklisk torsion. Insane Hydraulics forbinder gentagne synkroniserende-akselbrud til træthed fra hyppig, skarp acceleration og deceleration. (Vanvittig hydraulik) Behandl dette som et fejlmønster set i marken, ikke en kvantificeret fejlrate. Det er stadig værd at kontrollere driftscyklusser med konstant vending.
Hvordan svaret ændres efter ansøgning
Det bedre design afhænger af jobbet, ikke af selve designet. Her er, hvordan afvejningen- ovenfor udspiller sig i almindelige tilfælde:
| Anvendelse | Udgangspunkt | Hvorfor, og hvad skal man tjekke |
| Lukkede-kredsløb eller fremdrive drev med et bredt hastighedsområde | Variabel bøjet-aksemotor | Gør god brug af sit store slagvolumen og høje hastighed. Danfoss positionerer sin H1B primært til fremdrift i lukket-kredsløb. Et almindeligt layout parrer en svingplade variabel pumpe, såsom en A4VG-type lukket-kredsløbspumpe, med en variabel bøjet-aksemotor såsom en A6VM. Kredsløbstype betyder lige så meget som pumpedesign her; vores guide tilåbent kredsløb vs lukket kredsløb stempelpumperdækker det separat. |
| Pumper drevet af rem, gear eller motor PTO med sidebelastning på akslen | Fast bøjet-aksepumpe | Dens lejer er bygget til ekstern radial kraft. Sheungchaks A2FO- og A17FO-pumper er for eksempel design med fast bøjet-akse. |
| Industrielle kraftaggregater, presser og værktøjsmaskiner | Variabel svingpladepumpe | Tryk-, flow- og effektstyringer passer nemt, og gennem-drev tillader tandempumper. A10VSO leveres for eksempel med kontroller, herunder DR, DFR og DFLR, med gennemgående-drev som en mulighed. Forskydningen ændres blot ved at vippe svingpladen, så styringen er enkel, og omkostningerne forbliver lavere. |
| Omkostnings-drevne, moderate-hastigheder, moderate-trykkredsløb | Swashplate enhed | Normalt nok ydeevne til en lavere pris, hvilket passer til Caseys omkostningspunkt. |
| Motorer, der starter under belastning eller kryber ved lav hastighed | Sammenlign datablade | Sammenlign breakaway drejningsmoment, ikke kun forskydning. Som A10FM-dataene viser, kan mindre swashplate-størrelser miste en mærkbar andel af det teoretiske drejningsmoment ved 0 rpm. |
Udskiftning: bevar det originale design
Når en pumpe eller motor svigter, er det praktiske spørgsmål, om udskiftningen passer til originalen, ikke hvilket design der generelt er bedre. Skift fra bøjet-akse til svingplade eller omvendt er ikke en lignende-for-som swap:
Den vippede cylinder giver en bøjet-akseenhed en anden husform og længde. Monteringsflanger, portpositioner og afløbsplaceringer er muligvis ikke på linje.
En svingpladeenhed monteret, hvor en bøjet-akseenhed håndterede rem- eller gearsidebelastninger, er muligvis ikke klassificeret til disse kræfter.
I tabellen ovenfor er den bøjede-akseenhed klassificeret til både højere hastighed og en højere trykklasse. En swashplate-udskiftning af samme forskydning kan blive overbelastet.
Variable enheder af de to designs bruger forskellige kontrolmekanismer og forskydningsområder. Maskinens respons vil ændre sig, selvom portstørrelserne matcher.
Modelkoden fortæller dig normalt designet. Blandt familierne leverer Sheungchak:
Bøjet-akse
A2FM og A6VM motorer; A2FO og A17FO pumper
Vippeplade
A10VSO, A4VSO, A11VO, A4VG og K3V112 pumper
Se, hvordan du afkoder disse koderhvordan man læser en A2FM-modelkode.
Før du bestiller en ny pumpe eller motor, skal du bekræfte:
| 1 | Den fuldetypekode og varenummerfra navneskiltet. Dette inkluderer designfamilie, størrelse, serie og kontrol. |
| 2 | Rotationsretning, og om kredsløbet er åbent eller lukket. |
| 3 | Akseltype, flange, portpositioner, og kuffertafløbsplacering. |
| 4 | Arbejdstryk, spidstryk og kørehastighedved din virkelige arbejdscyklus, ikke kun mærkepladens maksimum. |
| 5 | Enhverudvendig akselbelastningfra en rem, gear eller koblingsforskydning. |
| 6 | For variable motorer, uanset om drevet har brug fornul eller tæt på-nul forskydning. |
| 7 | Væsketype, driftstemperaturog filtreringsniveau. |
Hvis du vejer en OEM-del mod en eftermarkedsenhed til samme model,original vs eftermarked hydraulikpumpeforklarer, hvilke testbeviser man skal bede om.
At vælge mellem de to
Vælg bøjet-akse, når...
Du har brug for høj hastighed, høj effekttæthed, et bredt variabelt område, stærkt brudmoment eller tolerance for akselsidebelastninger, og den højere pris og lejevedligeholdelse er acceptable.
Vælg swashplate, når...
Du har brug for fleksibel tryk- og flowkontrol via-drevne tandempumper eller nul{1}}motorkapacitet, eller en lavere købspris betyder mere end maksimal hastighed.
For en udskiftning skal du holde dig til det allerede installerede design, medmindre en ingeniør har gennemgået montering, belastninger og kontroller.
Sheungchak Hydraulic leverer stempelmotorer med bøjet-akse i A2FM-familierne (5 til 1000 cc/omdrejninger), A6VM og AA6VM. Hvis du udskifter en motor med bøjet-akse, skal du sende typeskiltets typekode og billeder af aksel, flange og porte gennem voreshydraulisk motor produktside. Vores team kan bekræfte en matchende konfiguration, før du afgiver en ordre.
