Aksialstempelpumpe

Vi kan kjenne igjen pumpen med den karakteristiske vinkelhus-konstruksjonen på de små modellene. Disse blir ofte brukt på gravemaskiner og lastebilkraner. Vi skal også se på større modeller som blir brukt på blant annet borerigger.

Pumpen består hovedsaklig av en roterende aksling, et sylinderhus og en skråstilt plate (swashplate). Når pumpen går, roteres swashplaten og sylinderhuset med akslingen. På swashplaten er det påmontert stempler, disse går inn og ut av sylinderne i sylinderhuset. Arealet endres i hver enkelt sylinder etter hvert som pumpen roterer, noe som justeres av den skråstilte swashplaten. Olje fylles da inn i sylinderhuset der arealet i sylinderen er størst og tas ut der arealet i sylinderen er minst. Innløpet er da gjerne øverst i sylinderhuset, mens utløpet er nederst, avhengig av hvordan swashplaten er vinklet. Omtrent halvparten av sylinderne har olje i seg når pumpen roterer.

På de små modellene med vinkelhus-konstruksjon er ikke swashplaten justerbar, den har en fast vinkelposisjon.

I denne videoen ser du innløpet for oljen (rød side) og utløpet (blå side). På innløpsiden ser vi at sylinderne blir fylt med olje, og at i rotasjonen presses stemplene inn i sylinderne. Dermed blir arealet i sylinderne mindre (indikert med lilla farge). Videre kan vi se på hvordan swashplaten blir vridd for å endre på hvor dypt stemplene går inn i sylinderne. Vridningen på swashplaten og rotasjonshastigheten bestemmer trykk og oljemengde.

Tykkelsen på selve konstruksjonen (godset) av pumpen er tykkere jo mer trykk pumpen skal kunne levere. På en aksialstempelpumpe er det påmontert en motor som skal sørge for rotasjonen i pumpen, og jo høyere trykk pumpen skal levere, jo kraftigere må både pumpen og motoren være. Som kjent så økes motstanden ved høyere trykk, og det kreves da større krefter for å håndtere pumpen. Både pumpen og motoren monteres sammen i en dedikert ramme. Det er veldig viktig at de sitter fast. Det blir også ofte gjort tiltak for å redusere vibrasjon.

I denne videoen ser vi alle delene som pumpen inneholder. Poenget er ikke at du skal lære deg navnet på alle disse, men prøv å kjenne igjen de delene vi har nevnt i denne artikkelen: roterende aksling, sylinderhus og swashplate med stempel.

Aksialstempelpumpe blir gjerne brukt når vi skal bevege en sylinder ut og inn, og en gravemaskin er da et typisk eksempel. Dersom vi tar turen ut på en borerigg i Nordsjøen, finner vi gjerne en HPU (Hydraulic Power Supply), dette er en konstruksjon bestående av flere pumper med store elektriske motorer. Oppgaven til HPU-en er å levere et konstant trykk kontinuerlig hele døgnet til en eller flere maskiner på riggen. Det settes store krav til denne enheten. Dersom den ikke fungerer, vil det være snakk om nedetid (stanset operasjon) og dermed tap av store inntekter for riggselskapet. Bildet viser en 8-motors (4 på hver side) HPU, det er en aksialstempelpumpe på undersiden av hver motor. HPU-en er redundant, det vil si at dersom en motor/pumpe slutter å virke, så vil de andre motorene/pumpene kunne holde trykket og oljeflyten i gang.