Hydraulische Zahnradpumpen wandeln mechanische Rotationskraft in hydraulische Flüssigkeitskraft um. Das Verständnis des volumetrischen Wirkungsgrads, der Flüssigkeitsscherreibung, der Geräuschdämpfung und der vorbeugenden Wartung gewährleistet eine langfristige Pumpenleistung in mobilen Maschinen.
Abbildung 1: Hochdruck-Außenzahnradpumpen und Axialkolbenpumpen, hergestellt von Boxinhuasheng Hydraulic Technology.
1. Mechanik von Außenzahnradpumpen
Außenzahnradpumpen verwenden zwei ineinandergreifende Zahnräder (ein mit der Eingangswelle verbundenes Antriebsrad und ein Abtriebsrad), die in einem Gusseisen- oder Aluminiumgehäuse mit engen Toleranzen eingeschlossen sind. Während sich die Zahnräder drehen, dringt Flüssigkeit in die Saugtasche ein, wird zwischen den Zahnradzähnen und der Gehäusebohrung eingeschlossen und um den Außenumfang herum zur Hochdruck-Auslasskammer transportiert. Die Zahnräder drehen sich und erzeugen am Einlass eine Volumenausdehnung, um Flüssigkeit anzusaugen, und eine Volumenkontraktion am Auslass, um Flüssigkeit herauszudrücken.
2. Volumetrischer, mechanischer und Gesamtwirkungsgrad
Der Gesamtwirkungsgrad einer Zahnradpumpe ist das Produkt ihres volumetrischen und mechanischen Wirkungsgrads:
- Volumetrischer Wirkungsgrad (η_v): Bewertet die interne Bypass-Leckage (Schlupf) vom Hochdruckauslass zurück zum Niederdruckeinlass. Berechnet als:
η_v = Q_tatsächlich / Q_theoretischDer Schlupf nimmt mit dem Betriebsdruck und der Flüssigkeitstemperatur zu. Hochwertige Zahnradpumpen halten durch druckbelastete seitliche Druckplatten einen volumetrischen Wirkungsgrad von 88 % bis 94 % aufrecht. - Mechanischer Wirkungsgrad (η_m): Misst Energieverluste aufgrund mechanischer Reibung in Lagern, Zahnrädern und Ölscherung. Volumetrischer Wirkungsgrad und mechanischer Wirkungsgrad müssen im Gleichgewicht sein; Engere Abstände verbessern den volumetrischen Wirkungsgrad, erhöhen jedoch die Reibung und verringern den mechanischen Wirkungsgrad.
Abbildung 2: Präzisions-CNC-Wälzfräsen und automatisierte Volumenprüfung für Hydraulikpumpen im Werk Boxinhuasheng.
3. Geräuschdämpfung und Kavitationskontrolle
Zahnradpumpen können aufgrund von Druckeinschlüssen am Zahnradeingriff, Flüssigkeitskavitation und Strukturvibrationen Geräusche erzeugen. Moderne Konstruktionen umfassen radiale und axiale Entlastungsnuten in den Druckplatten, um eingeschlossene Flüssigkeit freizusetzen, bevor sie Kompressionsspitzen erfährt. Um Kavitation zu verhindern, müssen die Flüssigkeitsgeschwindigkeiten in der Einlassleitung unter 1,2 m/s gehalten werden und die Ölviskosität muss bei Betriebstemperaturen zwischen 15 und 100 cSt bleiben.
4. Fertigungsstärke von Boxinhuasheng-Zahnradpumpen
Bei Boxinhuasheng nutzt die Produktion von Zahnradpumpen die Automobilstandards IATF 16949 und mehr als 25 Jahre Präzisionstechnik. Unser 68.000 m² großer Campus in Qingzhou, China, ist mit mehr als 260 modernen CNC-Bearbeitungsanlagen ausgestattet, die das Schleifen von Zahnrädern, die Aufkohlungswärmebehandlung und das Diamanthonen im eigenen Haus ermöglichen.100 % der Zahnradpumpen werden dynamischen Belastungssimulationstests unterzogen, Überprüfung der Durchflussrate, des volumetrischen Wirkungsgrads und der Druckhaltung vor dem Versand an OEMs in über 80 Ländern.
