Swashplate og bøyd-akseenheter er beggeaksialstempelmaskiner. De bruker de samme grunnleggende delene: en roterende sylinderfat, stempler parallelt med fataksen og en ventilplate som veksler trykk og sug. Det som skiller er hvor vinkelen sitter og hvilken del som bærer lasten.
At ett valg påvirker maksimal hastighet, startmoment, forskyvningsområde, hvordan akselen håndterer sidebelastninger, kostnad og om en enhet kan byttes ut med en annen.
Hvor vinkelen sitter og hva som driver hva
Swashplate (i-linje) design
Drivakselen og sylinderløpet deler én akse. Stemplene kjører på tøfler mot en skrå plate. Når tønnen dreier, gjør platens vinkel hvert stempel til å slå inn og ut. I en motor presser trykkstempler mot den skrånende platen, noe som får tønnen til å snu, og tønnen snur deretter akselen.
Insane Hydraulics oppsummerer kraftretningen slik: i swashplate-motorertønnen driver akselen. (Vanvittig hydraulikk)
Bøyd-aksedesign
Sylinderløpet er vippet i forhold til akselen. Stemplene kobles til en drivflens på akselen, slik at stempelkraften går rett inn i akselen. Et synkroniseringselement holder da tønnen i sving med akselen. Det elementet kan være en senteraksel, selve stempelstengene eller et tidsgir. Herakselen driver tønnen. (Vanvittig hydraulikk)
Parker, for eksempel, bruker et tidsgir for å synkronisere akselen og løpet i sin F11/F12-serie. (Parker Hannifin, katalog MSG30-8249/UK)
Hvorfor vinkelen betyr noe
Stempelslaget stiger med vinkelen. En svingplatevinkel er vanligvis begrenset til under ca. 20 grader, mens en bøyd-akseenhet kan bøyes til ca. 40 grader. (Hydraulisk supermarked, Brendan Casey) Ekte produkter spenner over dette området:
<20°
Typisk svingplategrense
~40 grader
Bøyd-akse øvre område
40 grader
Parker F11/F12
32 grader
Danfoss H1B
- Parkers F11/F12 faste enheter bruker en 40 graders vinkel mellom aksel og løp, som selskapet krediterer for en kompakt, lett enhet. (Parker Hannifin)
- Danfoss sin H1B variabel bøyde-aksemotor fungerer på opptil 32 grader. (Danfoss)
Et lengre slag betyr mer forskyvning fra et mindre fat og færre, mindre roterende deler. Det er der de fleste fordelene med bøyd-akse kommer fra.
Hva to katalogenheter viser ved samme forskyvning
Generelle sammenligninger er lettere å bedømme med ekte data. Tabellen nedenfor setter to Bosch Rexroth motorer med fast-volum på ca. 45 cc/rev side om side, en av hver design. Begge tallene kommer fra produsentens datablad. De teoretiske radene er beregnet som forklart under tabellen.
| Parameter | A10FM 45 (vaskeplate) | A2FM 45 (bøyd-akse) |
| Forskyvning Vg | 44,5 cm³/rev | 45,6 cm³/rev |
| Nominelt / maksimalt trykk | 280 / 350 bar | 400 / 450 bar |
| Maksimal hastighet (datablad) | 4000 rpm | 5.600 rpm |
| Teoretisk dreiemoment ved nominelt trykk | 198 Nm | 290 Nm |
| Teoretisk strømning ved maks hastighet | 178 l/min | 255 l/min |
| Teoretisk hydraulisk kraft (nominelt trykk, maks hastighet) | ≈ 83 kW | ≈ 170 kW |
| Kilde | Bosch Rexroth RE 91172 | Bosch Rexroth RE 91001 |
Hvordan de beregnede radene ble utarbeidet
• Teoretisk dreiemomentT=Vg × Δp / (20π), i Nm, med Vg i cm³ og Δp i bar
• FlowQ=Vg × n / 1000, i L/min
• StrømP = Q × Δp / 600, i kW
Disse tallene utelater volumetriske og mekaniske tap. De representerer heller ikke en vurdering av kontinuerlig drift, fordi en enhet ikke er ment å kjøre med maksimal hastighet og nominelt trykk samtidig i lang tid.
Slik leser du tabellen:
Ved nesten samme forskyvning vurderes den bøyde-akseenheten omtrent 40 % raskere (5600 vs 4000 rpm). Dette samsvarer med Caseys generelle poeng om at en bøyd-aksemotor kan kjøre mye raskere enn en-linjedesign med samme forskyvning.
De to databladene plasserer familiene i ulike trykkklasser. Med både høyere trykk og høyere hastighet, håndterer den bøyde-akseenheten omtrent det dobbelte av den teoretiske hydrauliske kraften i en lignende forskyvningsklasse.
Swashplate-dataarket viser et startmoment ved 0 rpm og 280 bar på 170 Nm for størrelse 45. Dens teoretiske dreiemoment er 198 Nm, så den leverer omtrent 86 % ved utbryting. For den mindre størrelsen 23 er forholdet lavere: 75 av 105 Nm, ca. 71 %. (Bosch Rexroth RE 91172) A2FM-dataarket viser "god starteffektivitet" som en funksjon, men i den gjennomgåtte utgaven gir det ingen utbrytende dreiemomenttabell. Casey setter fordelen med bøyd-akseavbrudd til omtrent 5 % i forhold til en-linjemotor med samme forskyvning.
Dette er to produktfamilier fra én produsent, ikke en fysikklov. Noen svingplatepumper kjører for eksempel med høyere trykk enn A10FM. Bruk tabellen for å se hva slags forskjeller du bør se etter, og sjekk deretter de faktiske databladene for enhetene dine.
Avveininger-som endrer avgjørelsen
| Faktor | Swashplate | Bøyd-akse |
| Maksimal vinkel | Vanligvis < 20 grader | Opp til ca 40 grader |
| Hastighet ved gitt forskyvning | Senke | Høyere |
| Breakaway / lavt-moment | Senke; faller ytterligere på små størrelser (se tabellen over) | Rundt 5 % høyere (Casey) |
| Variabelt forskyvningsområde | Smalere | Rundt to ganger slagforholdet (Casey) |
| Går til null forskyvning | Vanlig | Noen modeller kan, ikke alle |
| Ekstern radiell akselbelastning | Sjekk datablad; ofte begrenset | Tunge rullelager designet for det |
| Gjennomgående-drift for tandempumper | Stort tilbud (f.eks. A10VSO) | Bekreft per modell |
| Kjøpskostnad | Senke | Høyere, ofte betydelig (Casey) |
Kilder: vinkel, slagforhold, bruddmoment og kostnad er fraHydraulisk supermarked. Nullforskyvning og lagre er dekket i punktene nedenfor.
Noen av disse radene trenger mer kontekst:
Det sies ofte at bare-linjemotorer kan slå til null, noe som noen stasjoner trenger for å gå fri eller bytte modus. Caseys ordlyd er mer forsiktig: ikke alle motorer med variabel bøyd-akse kan gå til null. Danfoss tilbyr en bøyd-aksevariabel motor med null-graderskapasitet. (Danfoss H1B) Hvis stasjonen trenger null forskyvning, skriv den inn i spesifikasjonen og bekreft den for den eksakte modellen. Ikke anta det fra designtypen.
I en bøyd-akseenhet går stempelkraften rett inn i akselen, slik at aksellagrene bærer tunge belastninger. Casey bemerker at disse lagrene er mer utsatt for tidlig svikt enn i-linjeaksellagre. Mobile Hydraulic Tips sier at du er mer sannsynlig å bytte ut lagre på en bøyd-aksepumpe. (Mobile hydrauliske tips)
De samme store koniske rullelagrene er grunnen til at enheter med bøyd-akse tåler ytre sidebelastninger godt. Parker sier at de kraftige-rullelagrene tillater betydelige eksterne aksiale og radielle akselbelastninger. Mobile Hydraulic Tips kaller bøyd-akse et sterkt valg for pumper som drives av tannhjul eller trinser. Rexroth legger til at innstilling av retningen på radialkraften kan redusere lagerbelastningen og forlenge levetiden. (Bosch Rexroth RE 91001)
Fordi akselen må dreie en tung løp, er synkroniseringselementet under syklisk torsjon. Insane Hydraulics kobler gjentatte synkroniserende-akselbrudd til tretthet fra hyppig, skarp akselerasjon og retardasjon. (Vanvittig hydraulikk) Behandle dette som et feilmønster sett i felt, ikke en kvantifisert feilrate. Det er fortsatt verdt å sjekke driftssykluser med konstant reversering.
Hvordan svaret endres etter søknad
Jo bedre design avhenger av jobben, ikke av designet i seg selv. Her er hvordan avveiningene- ovenfor utspiller seg i vanlige tilfeller:
| Søknad | Utgangspunkt | Hvorfor, og hva du bør sjekke |
| Lukkede-kretsløp eller drive drivverk med et bredt hastighetsområde | Variabel bøyd-aksemotor | Utnytter godt det store forskyvningsområdet og høye hastigheten. Danfoss posisjonerer sin H1B hovedsakelig for lukket-kretsfremdrift. En vanlig layout parer en variabel pumpe med svingplater, for eksempel en lukket-kretspumpe av typen A4VG-, med en motor med variabel bøyd-akse, for eksempel en A6VM. Kretstype betyr like mye som pumpedesign her; vår guide tilåpen krets vs lukket krets stempelpumperdekker det separat. |
| Pumper drevet av reim, gir eller motorkraftuttak med sidebelastning på akselen | Fast bøyd-aksepumpe | Lagrene er bygget for ekstern radiell kraft. Sheungchaks A2FO- og A17FO-pumper, for eksempel, er design med fast bøyd-akse. |
| Industrielle kraftaggregater, presser og maskinverktøy | Variabel svingplatepumpe | Trykk-, strømnings- og kraftkontroller passer enkelt, og gjennom-drift tillater tandempumper. A10VSO kommer for eksempel med kontroller inkludert DR, DFR og DFLR, med gjennomgående-drift som et alternativ. Forskyvningen endres ganske enkelt ved å vippe svingplaten, slik at kontrollen er enkel og kostnadene forblir lavere. |
| Kostnads-drevne, moderate-hastigheter, moderate-trykkkretser | Swashplate enhet | Vanligvis nok ytelse til en lavere pris, som passer Caseys kostnadspunkt. |
| Motorer som starter under belastning eller kryper ved lav hastighet | Sammenlign datablader | Sammenlign bruddmoment, ikke bare forskyvning. Som A10FM-dataene viser, kan mindre swashplate-størrelser miste en merkbar andel av teoretisk dreiemoment ved 0 rpm. |
Erstatning: hold deg til det originale designet
Når en pumpe eller motor svikter, er det praktiske spørsmålet om erstatningen stemmer overens med originalen, ikke hvilket design som er bedre generelt. Å bytte fra bøyd-akse til svingplate, eller omvendt, er ikke en like-for-som swap:
Det skråstilte løpet gir en bøyd-akseenhet en annen husform og lengde. Det kan hende at monteringsflenser, portposisjoner og dreneringsplasser ikke stemmer overens.
En svingplateenhet montert der en bøyd-akseenhet håndterer belte- eller girsidebelastninger, er kanskje ikke vurdert for disse kreftene.
I tabellen ovenfor er den bøyde-akseenheten vurdert for både høyere hastighet og en høyere trykkklasse. En swashplate-erstatning av samme forskyvning kan bli overbelastet.
Variable enheter av de to designene bruker forskjellige kontrollmekanismer og forskyvningsområder. Maskinresponsen vil endres selv om portstørrelsene samsvarer.
Modellkoden forteller deg vanligvis designet. Blant familiene Sheungchak leverer:
Bøyd-akse
A2FM og A6VM motorer; A2FO og A17FO pumper
Swashplate
A10VSO, A4VSO, A11VO, A4VG og K3V112 pumper
For hvordan du dekoder disse kodene, sehvordan lese en A2FM-modellkode.
Før du bestiller en ny pumpe eller motor, bekreft:
| 1 | Den fulletypekode og delenummerfra navneskiltet. Dette inkluderer designfamilie, størrelse, serie og kontroll. |
| 2 | Rotasjonsretning, og om kretsen er åpen eller lukket. |
| 3 | Akseltype, flens, portposisjoner, og koffertavløpsplassering. |
| 4 | Arbeidstrykk, topptrykk og kjørehastighetved din virkelige driftssyklus, ikke bare merkeskiltets maksimum. |
| 5 | Noenekstern akselbelastningfra feiljustering av et belte, gir eller kobling. |
| 6 | For variable motorer, om stasjonen trengernull eller nær-null forskyvning. |
| 7 | Væsketype, driftstemperaturog filtreringsnivå. |
Hvis du veier en OEM-del mot en ettermarkedsenhet for samme modell,original vs ettermarked hydraulikkpumpeforklarer hvilke testbevis du skal be om.
Å velge mellom de to
Velg bøyd-akse når...
Du trenger høy hastighet, høy effekttetthet, et bredt variabelt område, sterkt bruddmoment eller toleranse for sidebelastninger på akselen, og høyere pris og vedlikehold av lager er akseptable.
Velg swashplate når...
Du trenger fleksibel trykk- og strømningskontroll, gjennom-drevne tandempumper, eller null-motorkapasitet, eller en lavere kjøpskostnad betyr mer enn maksimal hastighet.
For en erstatning, hold deg til designet som allerede er installert med mindre en ingeniør har gjennomgått monteringen, lastene og kontrollene.
Sheungchak Hydraulic leverer stempelmotorer med bøyd-akse i A2FM-familiene (5 til 1000 cc/rev), A6VM og AA6VM. Hvis du bytter ut en motor med bøyd-akse, send typeskiltet og bilder av akselen, flensen og portene gjennom vårhydraulisk motor produktside. Teamet vårt kan bekrefte en samsvarende konfigurasjon før du legger inn en bestilling.
