Röviden: mi az a hidraulikus tápegység?
A hidraulikus tápegység (más néven hidraulika aggregát vagy power pack) a hidraulikus rendszer „szíve”: a villanymotor mechanikai energiát ad a szivattyúnak, a szivattyú pedig térfogatáramot hoz létre. A hidraulikus rendszer nyomása a terhelés és az áramlási ellenállások hatására alakul ki. A tápegység közben tárolja, tisztítja és hűti a munkafolyadékot, és a szelepeken keresztül irányítja, melyik fogyasztó mikor és merre mozogjon.
Egy hidraulikus tápegység lehet egy cipősdoboznyi mini egység egy szerszámgép mellett, és lehet egy több ezer literes központi rendszer egy acélműben. A felépítés elve ugyanaz – a különbség a méretben, a hajtásban és a kiegészítőkben van.
Az alkatrészek egy ábrán
Kattintson a számokra: mindegyiknél leírjuk, mire való, és mire figyelünk, amikor tervezzük.
Az alkatrészek egyenként
- 1. Tartály – Tárolja az olajat, és ennél sokkal többet is tesz: itt válik ki a levegő, itt ülepszik a szennyeződés, és a falán távozik a hő egy része. A szívó- és a visszatérő oldalt terelőlemez választja el.
- 2. Villanymotor – Mechanikai energiát ad a szivattyúnak. Ipari tápegységben jellemzően IE3/IE4 hatásfokú aszinkron motor; fordulatszám-szabályozott kivitelben frekvenciaváltóval vagy szervohajtással a fordulatszám a pillanatnyi igényhez igazítható.
- 3. Harang és tengelykapcsoló – A motort és a szivattyút pontosan egytengelyűen köti össze. A rugalmas tengelykapcsoló elnyeli a kis pontatlanságokat, a harang pedig hordozza a szivattyút.
- 4. Szivattyú – A térfogat-kiszorításos szivattyú térfogatáramot szállít; a rendszer nyomása a terhelés és az áramlási ellenállások hatására alakul ki, a szabályozó- vagy nyomáshatároló elemek beállításáig. Típusa (fogaskerekes, lapátos, dugattyús) a zajt, a hatásfokot és az árat is befolyásolja.
- 5. Szívóág – A szivattyú innen szívja az olajat. A szívóág kialakításánál a kis nyomásveszteség elsődleges – rövid, bő keresztmetszetű vezeték kell, különben a szivattyú kavitálhat. Finom szívóági szűrő csak akkor alkalmazható, ha a szivattyú szívási feltételei ezt megengedik; sok rendszerben durva szívókosár vagy más szűrési koncepció mellett visszatérőági, nyomóági vagy offline szűrés végzi a finomszűrést.
- 6. Nyomáshatároló szelep – Korlátozza a rendszer nyomását: ha a nyomás eléri a beállított értéket, az olajat a tartályba engedi. A rajta nagy nyomáson átfolyó térfogatáram hővé alakul, ezért a kapcsolást úgy tervezzük, hogy munka közben ne ezen folyjon el tartósan a fölösleg.
- 7. Szelepblokk és útszelepek – Az útszelepek irányítják az olajat: melyik fogyasztó mozog és milyen irányba. A mozgás sebességét a fogyasztóhoz jutó térfogatáram határozza meg; ezt a rendszer felépítésétől függően fojtó-/áramszabályozó szelep, proporcionális szelep, állítható szivattyú vagy fordulatszám-szabályozott hajtás befolyásolhatja.
- 8. Manométer, nyomástávadó – Megmutatja a rendszernyomást. Távadóval a jel a PLC-be is bekerül – állapotfigyeléshez és hibakereséshez ez az első lépés.
- 9. Visszatérő szűrő – A gépből visszafolyó olajat szűri, mielőtt a tartályba kerül; eltömődésjelzővel szól, ha cserélni kell. Emellett nyomóági, offline (mellékáramú), betöltő- és légzőszűrés is része lehet a koncepciónak. A szükséges szűrési finomságot és az ISO 4406 szerinti tisztasági célértéket a rendszer legérzékenyebb eleme és a komponensgyártók előírásai alapján kell meghatározni.
- 10. Légzőszűrő és betöltő – Ahogy a hengerek mozognak, a tartály „lélegzik”. A légzőszűrő megakadályozza, hogy a beszívott levegővel por és nedvesség kerüljön az olajba.
- 11. Szint- és hőmérsékletjelző – Szemmel és jellel is mutatja az olajszintet és a hőmérsékletet. Kapcsolóval vagy távadóval a vezérlés leállítja a gépet, mielőtt baj lenne.
- 12. Olajhűtő – Ha a termelt hő több, mint amit a tartály és a csőhálózat le tud adni, hűtő kell: olaj–levegő (ventilátoros) vagy olaj–víz (lemezes) hőcserélő. Sok ásványolajos ipari rendszerben 40–55 °C körüli üzemi olajhőmérséklet kedvező célérték; az elfogadható tartományt a munkafolyadék és a komponensek gyártói határértékei adják.
- 13. Hidroakkumulátor – Nyomás alatt tárol olajat. Rövid idejű csúcstérfogatáramot fedezhet, nyomást tarthat vagy vészfunkcióhoz adhat energiát – ha a szükséges olajtérfogat, a p0 előtöltés, a pmin/pmax nyomásszintek, a töltési idő, a ciklusszám és a nyomástartó berendezésekre vonatkozó biztonsági követelmények ezt lehetővé teszik.
Hogyan működik? Az olaj útja
Milyen tápegységek vannak?
| Típus | Mire való | Példa |
|---|---|---|
| Mini és kompakt | Kis gépek, szakaszos üzem, néhány kW | ABSKG, CytroPac |
| Szerszám- és befogó | Kis térfogatáram, nagy nyomás (akár 700 bar) | HAWE KA/KAW |
| Moduláris ipari | Prések, gyártósorok, 3–75 kW | ABPAC, CytroBox |
| Nagy, központi | Acélmű, nagy prés, erőmű, 2 000 l felett | ABMAXX |
| Egyedi | Kültér, redundancia, különleges feladat | Egyedi Hidra tápegység |
Nem tudja, mekkora tápegység kell? A konfigurátor a gép adataiból megbecsüli a szükséges nyomást, térfogatáramot és hajtásteljesítményt – az eredménnyel árajánlatot is kérhet.
Tápegység konfigurátor →Gyakori kérdések
Mi a különbség a hidraulika tápegység és a hidraulika aggregát között?
Nincs különbség, ugyanazt jelenti. Angolul power pack vagy hydraulic power unit (HPU).
Mi a különbség a tápegység és a hidraulikus rendszer között?
A tápegység állítja elő és kondicionálja a térfogatáramot: tartály, motor, szivattyú, szűrés, hűtés, gyakran a vezérlő szelepekkel. A rendszer ehhez hozzáveszi a csöveket és a fogyasztókat – a hengereket, hidromotorokat. A nyomás a fogyasztók terhelése és az áramlási ellenállások hatására alakul ki.
Mennyi olaj kell egy hidraulika tápegységbe?
A tartálymérettől függ: a mini egységek néhány literrel, az ipari tápegységek jellemzően néhány tíz–néhány száz literrel, a nagy központi rendszerek több ezer literrel dolgoznak. A pontos méretet a térfogatmérleg, a hengerek differenciált térfogatváltozása és a hőmérleg adja.
Milyen olaj kell bele?
Ipari rendszerekben gyakoriak a DIN 51524 szerinti HLP/HVLP hidraulikaolajok. Az ISO VG viszkozitási osztályt a szivattyú megengedett viszkozitástartománya, az üzemi és környezeti hőmérséklet, valamint az indítási feltételek alapján kell kiválasztani. Tűzveszélyes helyen nehezen éghető folyadék (HFC, HFD) is lehet – ilyenkor a tömítések, a szivattyú és a szűrők kompatibilitását ellenőrizni kell, és a komponensgyártók nyomás-, fordulatszám- vagy élettartam-korlátozást írhatnak elő.
