Criteri Tecnici per la Selezione di Pompe a Pistoni Assiali e Pompe a Ingranaggi

Nella progettazione di un sistema idraulico, la scelta della pompa è una decisione ingegneristica critica che influisce direttamente sull’efficienza complessiva del sistema, sulla pressione di esercizio e sui costi operativi a lungo termine. In qualità di fonte dell’energia idraulica, le pompe utilizzano diversi meccanismi costruttivi per convertire la potenza meccanica in potenza fluida. Le due principali tecnologie di pompa della famiglia di prodotti HMLIFT — pompe a pistoni assiali e pompe a ingranaggi — sono state sviluppate per rispondere a profili operativi differenti.

Principi di Funzionamento e Caratteristiche Strutturali delle Tecnologie

Pompe a Ingranaggi

Le pompe a ingranaggi trasferiscono l’olio idraulico mediante il movimento rotatorio di due ingranaggi che si accoppiano con precisione all’interno del corpo. Nella zona di aspirazione, dove gli ingranaggi si separano, si crea una depressione che richiama l’olio nella pompa; lungo la zona in cui tornano a ingranare, il volume disponibile per il fluido diminuisce e, poiché il fluido è incomprimibile, viene pressurizzato e inviato al sistema.

Le caratteristiche principali comprendono la semplicità strutturale, con poche parti in movimento, l’elevata tolleranza alle condizioni di campo gravose, la facilità di manutenzione e un’ampia gamma di portate. Le pompe vengono dimensionate in base al fabbisogno volumetrico dell’applicazione mediante classificazioni di gruppo come 25, 30, 35 e 40.

Pompe a Pistoni Assiali (Tipo ad Asse Inclinato)

Le pompe a pistoni assiali del tipo ad asse inclinato contengono un blocco cilindri disposto con un angolo definito rispetto all’asse dell’albero e pistoni che si muovono alternativamente all’interno del blocco. Nella serie HMLIFT PEX7, l’angolo dell’asse inclinato è ottimizzato a 40°, in modo che la rotazione dell’albero produca una corsa lineare dei pistoni. Questo meccanismo esegue alternativamente aspirazione e mandata con elevata precisione.

Le caratteristiche principali comprendono l’elevata capacità di pressione, l’alta efficienza volumetrica e la produzione di una portata stabile in intervalli di velocità variabili.

Confronto dei Parametri Tecnici

Le principali differenze tecniche che determinano la scelta della tecnologia della pompa possono essere raggruppate nei seguenti punti:

• Limiti di Pressione: Grazie alla loro struttura, le pompe a pistoni assiali possono raggiungere livelli di pressione elevati — 350-400 bar in continuo e 400-450 bar nei picchi istantanei della serie PEX7. Le pompe a ingranaggi offrono generalmente un equilibrio ottimale con pressioni di esercizio continue comprese tra 170 e 260 bar.
• Efficienza Volumetrica: Grazie alla precisione della tenuta interna e alle tolleranze ridotte, le pompe a pistoni lavorano con un’elevata efficienza volumetrica in condizioni adeguate. Ciò contribuisce a ridurre al minimo le perdite di energia e la generazione di calore, soprattutto ad alta pressione.
• Flessibilità di Velocità: I modelli a pistoni assiali, come PEX7, possono adattarsi a un ampio intervallo di velocità operative, da un minimo di 300 rpm fino a elevate velocità intermittenti. Questa flessibilità rappresenta un vantaggio con le prese di forza (PTO) a velocità variabile.
• Sensibilità al Fluido: A causa della precisione dei meccanismi interni, le pompe a pistoni sono più sensibili delle pompe a ingranaggi alla qualità dell’olio idraulico e agli standard di filtrazione. Le pompe a ingranaggi possono offrire una tolleranza leggermente maggiore alla contaminazione in campo, ma una corretta filtrazione resta essenziale per la durata di entrambe le tecnologie.

Configurazioni Speciali: Soluzioni Bidirezionali e Tandem

Nei sistemi idraulici vengono impiegate configurazioni speciali delle pompe per soddisfare la varietà dei requisiti applicativi:

• Pompe Bidirezionali: Disponibile in determinati gruppi di pompe a ingranaggi — 25, 30 e 35 — questa caratteristica consente alla pompa di funzionare sia in senso orario sia antiorario. Quando il senso di rotazione della PTO montata sul veicolo varia, l’installazione può essere semplificata modificando l’orientamento delle porte di ingresso e uscita.
• Pompe Tandem: Questi progetti combinano due corpi pompa separati su un unico albero di trasmissione e sono disponibili nel Gruppo 40. Consentono di alimentare due circuiti idraulici indipendenti da un solo collegamento PTO, semplificando l’architettura del sistema quando il veicolo deve azionare più funzioni indipendenti.

Conclusione e Pratiche di Primo Avviamento

La scelta tra una pompa a pistoni assiali e una pompa a ingranaggi non riguarda la superiorità di una tecnologia sull’altra, ma dipende interamente dalla corretta analisi dei requisiti applicativi, tra cui pressione di esercizio, richiesta di portata, caratteristiche di velocità e condizioni del sistema. Qualunque sia la tecnologia selezionata, la pompa non deve funzionare a secco durante il primo avviamento, il sistema deve essere riempito d’olio e il primo movimento deve essere eseguito a bassa velocità e senza pressione. Queste pratiche sono importanti per la durata meccanica. La documentazione tecnica HMLIFT può essere utilizzata per determinare la configurazione corretta.