In deze blog vertellen wij over de werking en toepassingen van de plunjerpomp met variabel slagvolume. In de basis moet je dan met de volgende begrippen rekening houden:
1- Flow (debiet/opbrengst). De hoeveelheid olie die per minuut verplaatst wordt. In de hydrauliek drukken we dat uit in l/min. De flow wordt bepaald door de pomp en de gebruikte componenten.
2- Druk. De weerstand die de olie in een hydraulisch systeem ondervindt. Die wordt bepaald door de last. Druk wordt aangegeven in bar.
3- Vermogen. Is de hoeveelheid energie die nodig is om een hoeveelheid olie tegen een bepaalde druk te verplaatsen. Vermogen wordt uitgedrukt in kW. Het vermogen is te berekenen door de volgende formule. Hierbij is Q de oliestroom in l/min en P de druk in bar:
%20of%20verstelpomp%201_4382513838010.png)
De
variabele plunjerpomp is in principe een pomp waarbij het slagvolume kan worden gewijzigd door middel van het aanpassen van de slag van de plunjers. Dit gebeurt door het kantelen van de vaste schuine plaat. Op de tekening hieronder aangegeven met nummer 6.
%20of%20verstelpomp%202_4382513838253.png)
Als de schuine vaste plaat dus haaks op de as en op de plunjers staat, bewegen de plunjers niet meer en is er dus geen slagvolume. Hoe schuiner de plaat ten opzichte van de as staat, hoe groter het slagvolume is. Het slagvolume bepaalt voor een groot deel de flow door je systeem.
De uitslag van de vaste plaat wordt geregeld door de regelaar. Deze is op de afbeelding hiernaast te zien bij nummer 4. De bovenstaande regelaar is een LS-regelaar, welke in de truckhydrauliek het meeste wordt gebruikt. Men noemt dit ook wel een volumeregelaar met drukafsnijding of een drukgecompenseerde LS-regelaar. Een variabele plunjerpomp met LS-regelaar wordt veelal gebruikt in systemen waar ook een LS (load sensing) ventielenblok wordt toegepast. Voorbeelden daarvan zijn autolaadkranen, veeg/zuigmachines, etc. LS of load sensing wil eigenlijk zeggen dat de pomp vermogen levert als dit wordt gevraagd door de verbruiker.
LS-regelaar
Hieronder zie je een simpel schema waarbij de pomp is aangesloten op een ventiel met LS (1):
%20of%20verstelpomp%203_4382513838384.png)
Op de LS-regelaar van de pomp kun je de hoofddruk (4) en de LS of stand-by druk (5) instellen. De LS-regelaar is voorzien van een zwakke veer (5), meestal instelbaar tussen de 10 en 30 bar. De regelaar heeft een aansluiting voor de LS-leiding, die vanaf het ventiel komt. Je kunt het ventiel nu in principe zien als een verstelbare smoring.
De druk na de smoring (lastdruk) wordt als LS teruggekoppeld naar de regelaar. Daar zit ook de instelbare veer. Deze veerdruk wordt opgeteld bij de LS druk en beide samen verplaatsen zij de regelaar.
De regelaar zorgt er nu voor dat de pomp net zolang regelt tot de druk in de pers gelijk is aan de LS druk, inclusief de ingestelde veer. Dat zijn dus de drukken voor én na het ventiel. De verschildruk is de waarde van de veer. Omdat die waarde constant blijft, stroomt er nu een constante flow door het ventiel.
De LS-regelaar is zoals al eerder genoemd (in principe) de meest gebruikte regelaar in de truckhydrauliek carrosseriebouw.
Er zijn nog een aantal regelaars met een beknopte werking:
- De drukregelaar. De pomp gaat direct naar het maximale slagvolume totdat de maximaal ingestelde druk wordt bereikt. De pomp houdt dan de druk vast, maar regelt de flow terug.
- Vermogensregelaar. Deze begrenst het opgenomen vermogen van de pomp. De regelaar probeert dus het koppel constant te houden door bij het bereiken van de maximaal ingestelde druk de flow terug te regelen. Het koppel kan bij deze regelaar worden ingesteld zodat er van de aandrijfmotor nooit te veel vermogen kan worden gevraagd.
- Elektronische drukregelaar. Met deze regelaar wordt elektronisch een druk gekozen. De pomp houdt deze instelling vast.
- Elektronische volumeregeling. Met deze regelaar wordt elektronisch een slagvolume gekozen. De pomp houdt deze instelling vast, onafhankelijk van de systeemdruk.
In de carrosseriebouw wordt de variabele pomp het meest gebruikt voor trucks die moeten worden voorzien van een autolaadkraan. Dit gebeurt al dan niet in combinatie met een afzetsysteem. Ook wordt er vaak gebruik gemaakt van een variabele pomp als de oliestroom/flow continu op één waarde moet blijven met een wisselend toerental. De toepassing hiervoor moet je zoeken in het besturen van de assen van een oplegger, transportkoeling, betonmixers etc. Bij deze toepassing zit de pomp vaak op een motor (koppelingsonafhankelijke) PTO gemonteerd en draait deze dus constant mee. Veelal wordt hier gebruik gemaakt van een LS-regeling of een elektronische regelaar.
GEJE heeft voor een aantal toepassingen, met een variabele pomp, handige manifolds beschikbaar. Deze manifolds hebben het grote voordeel dat er meerdere functies geïntegreerd zijn in één blok, zodat er zo weinig mogelijk verbindingen en losse componenten nodig zijn. In een volgende blog behandelen wij deze manifolds!
