Pompa a ingranaggi esterni: funzionamento e come specificarla

Una sola cifra sbagliata nel codice di una pompa a ingranaggi può lasciarvi con una macchina che non si avvia, una guarnizione dell'albero danneggiata o un container di scorte che non si adatta a nessuna delle flotte dei vostri clienti. Una pompa a ingranaggi esterni sembra semplice, ma sono i dettagli riportati sulla targhetta a stabilire se è compatibile. Di seguito: come funziona la pompa, dove è indicata e che cosa verificare prima di inviare una richiesta di offerta (RFQ).

Una pompa a ingranaggi esterni è una pompa idraulica a cilindrata fissa in cui due ingranaggi in presa trasportano l'olio dall'ingresso all'uscita. È adatta a circuiti ausiliari, di sterzo, di pilotaggio e a portata costante su macchine mobili e industriali. Prima di procedere all'acquisto, verificate cilindrata, pressione, senso di rotazione, flangia, albero e attacchi rispetto al codice modello completo.

Che cos'è una pompa a ingranaggi e come funziona?

Una pompa a ingranaggi utilizza due ingranaggi in presa per spostare un volume fisso di olio per ogni giro, dall'ingresso all'uscita. L'olio percorre l'interno dell'alloggiamento e non passa attraverso la zona di ingranamento. Poiché il volume per giro non può variare, la pompa a ingranaggi è un progetto compatto a cilindrata fissa, semplice da costruire e da sottoporre a manutenzione.

Come funziona passo dopo passo una pompa a ingranaggi esterni?

1. Ingresso: quando i denti si disingranano sul lato di aspirazione, lo spazio tra di essi aumenta. La bassa pressione che ne deriva aspira l'olio dal serbatoio.
2. Trasferimento: l'olio resta intrappolato nelle cavità tra ciascun dente e l'alesaggio dell'alloggiamento, per poi essere trasportato lungo l'esterno di entrambi gli ingranaggi.
3. Mandata: sul lato in pressione i denti si ingranano nuovamente e spingono l'olio fuori da ciascuna cavità verso la porta di uscita.
4. Tenuta: lo stretto contatto nel punto di ingranamento impedisce all'olio di rifluire verso l'ingresso. Giochi ridotti in corrispondenza delle teste dei denti e delle facce degli ingranaggi limitano le perdite interne.

La maggior parte delle perdite avviene attraverso le facce degli ingranaggi, ed è qui che emerge la qualità del progetto. I progetti per pressioni più elevate utilizzano piastre laterali o boccole bilanciate in pressione. Si tratta di blocchi di supporto che vengono spinti contro le facce degli ingranaggi dalla pressione di uscita, così il gioco assiale si riduce all'aumentare del carico. Il rendimento volumetrico si mantiene quindi molto meglio rispetto a quanto accade con giochi fissi.

Cilindrata, velocità e portata della pompa a ingranaggi in termini semplici

La cilindrata è il volume di olio erogato dalla pompa in un giro dell'albero, espresso in centimetri cubi per giro (cc/rev). La portata è approssimativamente pari a cilindrata × velocità, meno le perdite volumetriche. Una pompa da 16 cc/rev a 1.500 giri/min ha una portata teorica di 24 L/min. La portata effettiva è leggermente inferiore e lo scarto aumenta con la pressione, la temperatura e l'usura.

Questo rende cc/giro il punto di partenza di qualsiasi specifica. Se lo si conosce, insieme alla velocità di trascinamento, si può verificare se una pompa sostitutiva garantirà le stesse velocità dei cilindri e lo stesso numero di giri del motore dell'originale.

Pompa a ingranaggi esterni o pompa a ingranaggi interni: quale è adatta alla vostra applicazione?

La pompa a ingranaggi esterni è solitamente la scelta più economica, robusta e facile da riparare per l'oleodinamica mobile. Le pompe a ingranaggi interni di norma sono più silenziose, offrono una minore pulsazione di pressione e gestiscono meglio i fluidi più densi. Per questo sono diffuse sulle macchine industriali che operano vicino agli operatori o che richiedono un flusso regolare all'attuatore.

Una pompa a ingranaggi interni è dotata di un piccolo ingranaggio esterno che ruota all'interno di una corona dentata più grande. Un elemento di riempimento a forma di mezzaluna oppure un profilo gerotor separa il lato di aspirazione dal lato di mandata. Questa geometria garantisce un ingranamento dei denti più lungo e dolce, che riduce la rumorosità. Il compromesso è un maggior numero di componenti lavorati e un prezzo più elevato.

Confronto diretto: pompe a ingranaggi, a palette e a pistoni

Caratteristica	Ingranaggi esterni	Ingranaggi interni	A palette	A pistoni
Capacità di pressione	Da media ad alta (versioni per alta pressione)	Da moderato a elevato	Moderato	Massimo
Livello di rumore	Più elevato	Più basso	Più basso	Moderato
Tolleranza alla contaminazione	Buona	Moderata	Più bassa	Il più basso; richiede olio pulito
Efficienza	Moderata; diminuisce con l'usura	Da moderata a buona	Buona	La più alta; possibile cilindrata variabile
Livello di costo e impiego tipici	Il più basso; circuiti ausiliari, sterzo, trattori, ventole	Medio; stampaggio a iniezione, presse, lubrificazione	Medio; macchine utensili, centrali oleodinamiche industriali	Il più alto; trasmissioni principali, load-sensing, circuiti chiusi

In breve, scegliete una pompa a ingranaggi per il basso costo e la tolleranza all'olio sporco, e optate per una pompa a pistoni solo quando il circuito richiede pressioni molto elevate o una portata variabile.

Quali specifiche determinano la pompa a ingranaggi giusta?

La pompa a ingranaggi giusta è definita da sei specifiche: cilindrata, pressione nominale, senso di rotazione, flangia di montaggio, tipo di albero e configurazione delle porte. Definite tutte e sei prima di discutere il prezzo. La maggior parte dei problemi di compatibilità, dei resi e delle controversie in garanzia negli ordini di pompe a ingranaggi deriva dal fatto che uno di questi elementi è stato dato per scontato anziché confermato.

• Cilindrata: verificate i cc/giro rispetto al codice originale. Anche una piccola variazione modifica la velocità dell'attuatore e la potenza assorbita dalla pompa.
• Pressione nominale: confrontate i valori continui e di picco con l'effettiva taratura della valvola di sovrapressione, non con la brochure della macchina.
• Rotazione: confermate il senso orario o antiorario, visto dal lato albero. Una pompa azionata nel senso sbagliato non eroga portata e può danneggiare le guarnizioni.
• Flangia di montaggio: fate corrispondere esattamente lo standard della flangia, il diametro di centraggio e la disposizione dei fori.
• Albero: fate corrispondere profilo, lunghezza e dimensioni della scanalatura o della chiavetta al giunto di trasmissione.
• Porte: confermate posizione, dimensione e standard di filettatura delle porte, in modo che i tubi esistenti si colleghino senza adattatori.

Regola pratica: se anche una sola delle sei specifiche non può essere confermata dal codice, da un disegno o da un campione misurato, non effettuate ancora un ordine in volume.

Pressione nominale e quando serve una pompa a ingranaggi ad alta pressione

La pressione continua è il livello che la pompa può mantenere per lunghi periodi. La pressione di picco è un limite a breve termine per i picchi, ad esempio quando un cilindro raggiunge il fine corsa. Le schede tecniche di solito riportano entrambe. Una pompa che lavora tutto il giorno vicino al valore di picco consumerà precocemente le bronzine e la guarnizione dell'albero.

Il ciclo di lavoro conta più del valore massimo di targa. Una pompa a ingranaggi ad alta pressione con bronzine bilanciate in pressione e corpo in ghisa o rinforzato vale la pena di essere specificata quando il circuito lavora regolarmente vicino alla taratura della valvola di sovrapressione. Esempi sono i comandi a vibrazione, i martelli idraulici e lo sterzo pesante delle macchine articolate. Per carichi leggeri e intermittenti, di solito è sufficiente una pompa standard con corpo in alluminio.

Dettagli di montaggio, albero e porte che causano resi

Gli standard delle flange si dividono in due grandi famiglie. Le flange SAE, come le SAE A e SAE B a due fori, sono comuni sulle macchine nordamericane e su molte macchine asiatiche. Le flange europee, spesso con schemi a quattro fori dimensionati in base al gruppo della pompa a ingranaggi, dominano sulle attrezzature europee. Le due famiglie sembrano simili nelle fotografie, ma non sono intercambiabili.

Gli alberi possono essere scanalati (SAE o DIN), cilindrici con chiavetta o conici. Una conicità 1:8 è tipica di molte pompe europee a gruppo. Le filettature delle porte possono essere BSPP, metriche o SAE O-ring boss (UNF), e alcune pompe utilizzano porte flangiate. Per i distributori che tengono a magazzino pompe per la flotta di una singola area geografica, è possibile realizzare su ordinazione configurazioni personalizzate delle porte P/T, ovvero dimensione e posizione delle porte di pressione e di serbatoio, in modo che le pompe si adattino senza adattatori.

Pompe singole, tandem e multisezione

Una pompa a ingranaggi tandem ha due sezioni di pompaggio su un unico albero passante, ciascuna delle quali alimenta un proprio circuito. Le pompe triple e quadruple aggiungono ulteriori sezioni. Le pompe multisezione sono indicate quando un singolo azionamento deve alimentare circuiti separati, ad esempio sterzo, idraulica di lavoro e ventola del radiatore dell'olio. Cilindrata, rotazione e porte di ciascuna sezione devono essere specificate separatamente, e il limite di coppia dell'albero deve coprire il carico combinato.

Dove lavorano le pompe idrauliche a ingranaggi esterni nelle macchine per costruzioni e nell'industria

La pompa idraulica a ingranaggi esterni per macchine per costruzioni aziona di solito i circuiti ausiliari, dello sterzo, di pilotaggio e della ventola, mentre le pompe a pistoni gestiscono le principali funzioni di lavoro. Sulle attrezzature industriali, le pompe a ingranaggi alimentano circuiti a portata costante in cui una pressione moderata, il basso costo e la tolleranza verso un olio non perfetto contano più di una portata variabile.

Scenari per le macchine da costruzione

• Alimentazione pilota e ausiliaria dell'escavatore: un distributore di ricambi che serve flotte a noleggio ha bisogno di pompe pilota che si fissino direttamente sul passante della pompa principale. Verificare la scanalatura del giunto, la flangia e la pressione nominale a bassa pressione, che differisce da quella del servizio nel circuito principale.
• Sterzo e vibrazione del rullo compressore: un'officina di manutenzione ha bisogno di pompe che tollerino lunghe ore ad alta pressione nel circuito di vibrazione. Verificare la pressione nominale continua e il design delle boccole, e se un'unità tandem copra anche lo sterzo.
• Finitrici e autopompe per calcestruzzo: su queste macchine le pompe a ingranaggi lavorano spesso insieme alle pompe a pistoni per alimentare agitatori, nastri trasportatori, raffreddamento e funzioni del braccio. Verificare la posizione di montaggio sulla presa di forza o sul passante e il senso di rotazione visto da quell'azionamento, non dal motore.

Scenari per trattori, trasmissioni e industria

• Pompe idrauliche per trattori: un importatore che rifornisce rivenditori agricoli ha bisogno di pompe per il sollevatore e lo sterzo. Verificare il tipo di trasmissione (comandata da ingranaggi o montata sul motore), l'albero conico o scanalato e le variazioni dell'anno modello all'interno di uno stesso modello di trattore.
• Pompe per trasmissioni: alimentano con olio di carica o di lubrificazione i cambi powershift. Verificare la portata a bassa pressione al regime di minimo, perché è lì che una pompa usurata o sottodimensionata si manifesta per prima.
• Macchinari per metallurgia, materie plastiche e pressofusione: i team di manutenzione degli stabilimenti hanno bisogno di pompe a portata fissa per serraggio, raffreddamento e lubrificazione. Verificare la temperatura di esercizio, il tipo di fluido (alcuni stabilimenti utilizzano fluidi resistenti al fuoco) e i limiti di rumorosità in prossimità degli operatori.

Come ordinare la sostituzione di una pompa a ingranaggi esterni tramite codice modello

La sostituzione di una pompa a ingranaggi esterni tramite codice modello funziona se si invia il codice prodotto originale completo, il modello della macchina e i dettagli dell'attrezzatura. La compatibilità dipende dal codice completo dell'assieme, non solo dal nome della serie. Due pompe della stessa serie possono differire per albero, flangia, rotazione e attacchi, e non saranno intercambiabili.

Come leggere i codici delle serie più comuni

I nomi delle serie identificano la famiglia di pompe e la taglia. I codici AZPF, AZPG, AZPN, AZPB e AZPW in stile Rexroth identificano gruppi di taglie diversi. Un blocco numerico all'interno del codice indica in genere la cilindrata in cc/giro, seguito da lettere per rotazione, albero, flangia e attacchi. Le PGP505, PGP511 e PGP517 di Parker sono taglie diverse della gamma PGP, mentre le PGP315, PGP330 e PGP365 appartengono alla parte più gravosa della famiglia. Le serie ALP1–3 e GHP1–3 in stile Marzocchi utilizzano la cifra per indicare il gruppo, con cilindrata e opzioni aggiunte di seguito.

Ogni produttore ha una propria struttura di codifica, pertanto occorre sempre decodificare l'intera stringa consultando il catalogo originale. I nomi dei marchi e i numeri di modello sono forniti esclusivamente a scopo di identificazione per la sostituzione. Non implicano alcuna affiliazione con il produttore originale.

Olive Branch Hydraulics offre serie di pompe a ingranaggi compatibili con Rexroth, Parker, Marzocchi, Shimadzu, Casappa e Sunny. Tra queste figurano AZPF, AZPG, AZPN, AZPB, AZPW, 1PF2G, ALP1-3, GHP1-3, PGP505, PGP511, PGP517, PGP315, PGP330 e PGP365. La gamma comprende anche pompe a ingranaggi ad alta pressione, tandem, triple e quadruple, pompe per trasmissioni e pompe idrauliche per trattori.

Checklist pre-RFQ per i ricambi di pompe a ingranaggi

• Copiare il codice completo della targhetta, carattere per carattere, compresi i suffissi.
• Fotografare l'estremità dell'albero, la flangia di montaggio, entrambi gli attacchi e la targhetta, a fuoco e ben leggibile.
• Confermare il senso di rotazione visto dall'estremità dell'albero.
• Indicare la cilindrata in cc/giro e l'effettiva pressione di esercizio del circuito.
• Annotare marca e modello della macchina, il range del numero di serie e il circuito alimentato dalla pompa.
• Misurare il diametro dell'albero, il numero di scanalature, il centraggio della flangia e l'interasse dei bulloni se la targhetta è mancante o illeggibile.
• Elencare la quantità per codice e il porto di destinazione.

In che modo i controlli di qualità, i tempi di consegna e i fattori di costo influiscono sul vostro ordine?

Il prezzo e i tempi di consegna di una pompa a ingranaggi dipendono principalmente dalla serie, dalla cilindrata, dalla configurazione multisezione e dalla quantità di lavorazioni personalizzate richieste su albero, flangia e bocche. Una pompa standard a singola sezione rappresenta il caso più semplice. Un'unità tandem o quadrupla personalizzata con bocche non standard richiede disegni, un campione e tempi di produzione più lunghi. Concordate l'ambito dei controlli qualità nel preventivo.

I controlli tipici comprendono l'ispezione dimensionale di flangia, albero e bocche, il controllo delle perdite e, ove applicabile, i test di pressione e portata. I controlli specifici e gli eventuali documenti richiesti devono essere riportati nel preventivo e non dati per scontati. Presso Olive Branch Hydraulics, ogni pompa viene sottoposta a un'ispezione finale al 100% prima dell'imballaggio. La produzione è realizzata da un partner produttivo a Ningjin, fondato nell'agosto 2010, a circa 9 km dall'ufficio vendite di Xinji.

Per gli ordini personalizzati o al primo ordine, la sequenza è la seguente:

1. Richiesta con codice, disegni o campioni
2. Bozze di progetto e rendering 3D per la vostra approvazione
3. Campionatura
4. Produzione con controllo qualità in corso di processo
5. Ispezione finale al 100%, quindi imballaggio e spedizione

Tre errori causano la maggior parte dei problemi. Il primo è ordinare indicando solo il nome della serie. Il secondo è trascurare il senso di rotazione, facile da dimenticare quando una pompa è azionata da una presa di forza (PTO). Il terzo è saltare l'approvazione del campione per risparmiare qualche settimana, con il rischio di ritrovarsi con un intero lotto che non si adatta a nulla.

FAQ

Una pompa a ingranaggi esterni può sostituire una pompa a pistoni?

A volte, nei circuiti a portata fissa. Una pompa a ingranaggi può subentrare dove la pompa a pistoni lavora a cilindrata costante e la pressione rientra nei valori nominali della pompa a ingranaggi. Non è adatta ai circuiti che richiedono cilindrata variabile, compensazione della pressione o controllo load-sensing.

Quali sono le cause più comuni di guasto precoce di una pompa a ingranaggi?

Solitamente olio contaminato, cavitazione, sovrapressione o disallineamento dell'azionamento. La cavitazione è tipicamente causata da aspirazioni ostruite o da linee di aspirazione sottodimensionate. Boccole segnate e usura del corpo sul lato di aspirazione sono i segnali più comuni.

Ho bisogno del codice originale della targhetta per ottenere una pompa corrispondente?

È il punto di partenza più affidabile. In assenza del codice, invii il modello della macchina, i dettagli dell'attrezzatura, le foto e le dimensioni misurate di albero, flangia e porte, in modo da poter identificare la pompa.

Le pompe a ingranaggi possono essere realizzate secondo specifiche personalizzate?

Sì. Le pompe idrauliche a ingranaggi possono essere realizzate secondo le specifiche del cliente, sia per il primo impianto (OEM) sia per il mercato dei ricambi, incluse configurazioni personalizzate delle porte P/T. Le bozze di progetto e i rendering 3D vengono approvati prima della campionatura.

Passo successivo: richiedi un preventivo o una corrispondenza per la sostituzione

Invia il modello, la quantità e il porto di destinazione per ricevere una risposta entro 24 ore. Per i ricambi, indica anche il codice prodotto originale, il modello della macchina e i dettagli dell'apparecchiatura. Scrivi a [email protected], chiama il +8615075996564 oppure visita https://www.hydrogeartech.com/.