Symbol pompy podstawowej
Symbol podstawowej pompy hydraulicznej składa się z:
- Okrąg: Standardowa granica elementu
- Trójkąt pełny: Oznacza układ hydrauliczny (wypełniony) w porównaniu z układem pneumatycznym (kontur)
- Strzałka kierunkowa: Wskazuje kierunek przepływu cieczy od pompy
Ten symbol oznacza pompa hydrauliczna o stałej wydajności, jednokierunkowa. Płyn przepływa tylko w jednym kierunku, a objętość wyporu nie może ulec zmianie.
Rysunek 1: Symbol podstawowej pompy hydraulicznej
(Okrąg + strzałka kierunkowa + trójkąt z wypełnieniem)
Najważniejsze: Pompy zębate, pompy łopatkowe i pompy tłokowe mają ten sam symbol schematyczny. Zgodnie z normą ISO 1219 budowa fizyczna nie ma wpływu na ten symbol.
Symbol pompy dwukierunkowej
Symbol pompy dwukierunkowej zawiera drugi trójkąt kierunkowy po przeciwnej stronie. Oznacza to, że pompa może tłoczyć płyn z dowolnego przyłącza w zależności od kierunku obrotów.
Ten typ pompy jest rzadko spotykany poza zaawansowaną techniką mobilną, zwłaszcza w wersjach o stałej wydajności. Zestaw zaworów zwrotnych zazwyczaj pozwala, by w zależności od kierunku obrotów każdy z przyłączy pełnił funkcję przewodu zasilającego lub powrotnego.
Pompa o zmiennej wydajności z kompensacją ciśnienia
Symbol podstawowy
Symbol pompy o zmiennej wydajności z kompensacją ciśnienia zawiera dodatkowo:
- Strzałka o zmiennej długości przecinając cały symbol na pół — oznacza regulowane przesunięcie
- Mała strzałka w lewo — oznacza automatyczną regulację przemieszczenia z kompensacją ciśnienia
Szczegółowy wykaz symboli
Szczegółowy symbol zgodny z normą ISO 1219 zawiera dodatkowe informacje:
Połączenie wałów
Wał biegnie w prawo, łącząc się z silnikiem napędowym (symbol silnika spalinowego lub silnika elektrycznego).
Kierunek obrotu
Półokrągła strzałka wskazuje obrót w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Obrót zawsze obserwuje się z perspektywy końca wału.
Strzałka o zmiennej objętości
Strzałka biegnąca po przekątnej przez pompę wskazuje na możliwość regulacji wydajności w zależności od potrzeb systemu.
Kompensator ciśnienia
Znajduje się po lewej stronie. Zawiera prostokąt ze sprężyną, strzałkę regulacji oraz trójkątny element sterujący.
Działanie kompensatora ciśnienia
Pomarańczowo-czerwona przerywana linia pilotowa biegnąca od wylotu pompy dostarcza energię pilotową. Ustawienie sprężyny przeciwdziała ciśnieniu pilotowemu, umożliwiając płynną regulację natężenia przepływu. Gdy ciśnienie na wylocie osiąga wartość zadaną kompensatora, natężenie przepływu dokładnie odpowiada zapotrzebowaniu.
Symbol pompy z czujnikiem obciążenia
Symbol pompy z czujnikiem obciążenia zawiera wiele elementów oznaczonych literami od (a) do (j). Jest to najbardziej szczegółowy symbol pompy występujący na schematach hydraulicznych.
Element (a) – Korpus pompy
Główny obwód pompy z przekątną strzałką regulacji. Połączony z tłokami regulacyjnymi i sterującymi.
Element (b) – tłok regulacyjny
W miarę możliwości siły pompują tłok do pełnego skoku. Sprężyna popycha tłok do przodu.
Element (c) – tłok sterujący
Ma większy średnicę niż tłok skośny. Regulacja skoku pozwala kontrolować maksymalną pojemność skokową.
Element (d) – Kompensator ciśnienia
Tłok sterujący zaworu nadmiarowego. Przesuwa się po dopływie energii sterującej w celu zmniejszenia wydajności.
Element (g) – Kompensator obciążenia
Pobiera sygnał sterujący z wylotu pompy oraz z przewodu roboczego za kryzą dozującą. Działa przy ciśnieniu niższym niż (d).
Element (j) – Otwór pomiarowy
Regulacja zmiennego przepływu w przewodzie ciśnieniowym układu. W przypadku zmniejszenia przepływu wytwarza ciśnienie zwrotne.
Tryby pracy
Tryb czuwania
Gdy pompa uruchamia się przy zamkniętych wszystkich zaworach kierunkowych położonych za pompą:
- Sprężyna wewnątrz tłoka skośnego (b) powoduje pełny skok pompy, zapewniając maksymalną wydajność
- W miarę napełniania instalacji ciśnienie w przewodach roboczych i pilotowych rośnie
- Ciśnienie na kompensatorze (d) powoduje jego przesunięcie w prawo
- Energia sterująca wpływa przewodem (i), wypełniając tłok regulacyjny (c)
- Tłok sterujący (o większej średnicy) wygrywa pojedynek z tłokiem regulacyjnym
- Przepływ pompy zostaje ograniczony do minimum — przepływ służy wyłącznie do kompensacji wycieków
- Pompa jest w trybie czuwania
Tryb aktywny
Gdy zawór kierunkowy na dalszym odcinku się otwiera:
- Przebieg przepływu powoduje spadek ciśnienia poniżej wartości ustawionej na kompensatorze (d)
- Kompensator ciśnienia (d) ulega naciskowi sprężyny i powraca do położenia neutralnego
- Przewody spustowe prowadzące do zbiornika
- Otwory (e) i (f) tłumią ruch kompensatora, zapobiegając drganiom
- Równowaga przepływu pompy między tłokiem regulacyjnym a tłokiem sterującym
- Przepływ jest dokładnie dostosowany do zapotrzebowania na dalszym odcinku rurociągu, zgodnie z ustawieniem kompensatora ciśnienia
Działanie kompensatora obciążenia
Kompensator obciążenia (g) odbiera sygnały sterujące z dwóch źródeł:
- Ciśnienie na wylocie pompy
- Przewód roboczy za kryzą dozującą (j)
Porównuje się tu łączny wpływ siły sprężyny i sygnału sterującego z czujnika obciążenia. Ustawienie ciśnienia w punkcie (g) jest niższe niż w punkcie (d) — co zazwyczaj powoduje spadek ciśnienia o 300 psi na zaworze (j).
Przykład: Jeśli ciśnienie obciążenia wynosi 1000 psi, pompa utrzymuje ciśnienie na poziomie 1300 psi (1000 psi obciążenia + 300 psi na zaworze dozującym).
Porównanie symboli pomp
| Element symbolu | Stała pojemność skokowa | Zmienna pojemność | Z kompensacją ciśnienia | Load Sensing |
|---|
| Okrąg z trójkątem | Tak | Tak | Tak | Tak |
| Strzałka o zmiennej długości | Nie | Tak (po przekątnej) | Tak (po przekątnej) | Tak (po przekątnej) |
| Symbol kompensatora ciśnienia | Nie | Nie | Tak (po lewej stronie) | Tak |
| Kompensator ciśnienia obciążenia | Nie | Nie | Nie | Tak |
| Tłoki regulacyjne/kontrolne | Nie | Nie | Nie | Tak |
| Linie pilotażowe | Nie | Nie | Tak (przerywana linia) | Tak (przerywana linia) |
Często zadawane pytania
Pytanie 1: Dlaczego pompy zębate, łopatkowe i tłokowe mają ten sam symbol schematyczny?
Zgodnie z normą ISO 1219 symbole schematyczne odzwierciedlają funkcję, a nie budowę fizyczną. Wszystkie pompy o stałej wydajności wytwarzają ten sam przepływ jednokierunkowy, niezależnie od budowy wewnętrznej. Symbol przedstawia działanie elementu, a nie jego mechanizm działania.
Pytanie 2: Co oznacza strzałka przy symbolu pompy?
Strzałka oznacza, że pompa ma regulowaną wydajność. W połączeniu z innymi symbolami (kompensator ciśnienia, kompensator obciążenia) pokazuje, w jaki sposób wydajność zmienia się automatycznie w zależności od zapotrzebowania układu.
Pytanie 3: W jaki sposób pompa z kompensacją ciśnienia utrzymuje stałe ciśnienie?
Ustawienie sprężyny kompensatora ciśnienia przeciwdziała ciśnieniu sterującemu z układu. Gdy ciśnienie na wyjściu wzrośnie do wartości ustawionej w kompensatorze, kompensator uruchamia się, zmniejszając wydajność pompy. Pozwala to utrzymać ciśnienie w układzie na ustalonej wartości, jednocześnie ograniczając przepływ tak, by zaspokajał jedynie potrzeby związane z przeciekami.
Pytanie 4: Jaka jest rola kompensatora obciążenia?
Kompensator obciążenia optymalizuje wydajność pompy w przypadku wielu siłowników. Mierzy on spadek ciśnienia na króćcu dozującym i dostosowuje przepływ pompy tak, aby zapewnić dokładnie wymagane ciśnienie (ciśnienie robocze powiększone o niewielką różnicę ciśnień wynikającą z przepływu). Zapobiega to nadmiernemu przepływowi i zmniejsza zużycie energii.
Pytanie 5: Dlaczego pompa z czujnikiem obciążenia ma dwa kompensatory?
Kompensator ciśnienia (d) ustawia maksymalne ciśnienie w układzie. Kompensator z czujnikiem obciążenia (g) działa przy niższym ciśnieniu, zapewniając przepływ przez zawór dozujący przy jednoczesnym utrzymaniu ciśnienia w obwodzie roboczym. Razem zapewniają one skuteczne sterowanie hydrauliczne oparte na zasadzie podaży i popytu.
Wnioski
Oznaczenia pomp hydraulicznych są zgodne z normą ISO 1219, zgodnie z którą symbole odzwierciedlają funkcję, a nie budowę fizyczną. Podstawowy symbol pompy w postaci pełnego trójkąta oznacza pompę hydrauliczną jednokierunkową. W przypadku pomp o zmiennej wydajności dodaje się ukośną strzałkę. Kompensacja ciśnienia oznacza dodanie symbolu kompensatora po lewej stronie. W przypadku pomp z czujnikiem obciążenia dodaje się dodatkowy kompensator oraz elementy dozujące.
Zrozumienie zasady działania pompy z czujnikiem obciążenia pozwala dostrzec elegancję konstrukcji układów hydraulicznych: wykorzystanie słupów ciśnienia płynu do stworzenia efektywnego systemu dostosowanego do zapotrzebowania. Pompa dostarcza dokładnie taki przepływ i ciśnienie, jakiego wymaga każdy z podłączonych elementów wykonawczych – ani więcej, ani mniej.
