Hydraulische pompsymbolen zijn gestandaardiseerde grafische weergaven die worden gebruikt in hydraulische schakelschema's (schema's) om het type, de stroomrichting en de regelmethode van een pomp te identificeren zonder schriftelijke beschrijving. Het correct lezen ervan is essentieel voor iedereen die een hydraulisch systeem ontwerpt, problemen oplost of onderhoudt. Van de vele pomptypen die in deze schema's worden weergegeven, is de door de PTO (Power Take-Off) aangedreven hydraulische pomp een van de praktisch belangrijkste; deze wordt op grote schaal gebruikt in de landbouw, het vrachtvervoer, de bouw en bij hulpdiensten, waar de motor van een voertuig de hydraulische werkfuncties rechtstreeks aandrijft.
Dit artikel legt uit hoe u hydraulische pompsymbolen nauwkeurig kunt interpreteren, behandelt de belangrijkste symboolvariaties die u tegenkomt en gaat vervolgens in op de praktische diepte van door de aftakas aangedreven hydraulische pompen: hoe ze werken, welke specificaties belangrijk zijn en hoe u de juiste voor een bepaalde toepassing kunt selecteren.
Hoe het basissymbool van de hydraulische pomp te lezen
De ISO 1219-norm regelt wereldwijd hydraulische en pneumatische schemasymbolen. Volgens deze norm hebben alle hydraulische pompsymbolen een gemeenschappelijke basis: een cirkel die het pomplichaam voorstelt, met een effen zwarte driehoek die vanaf de cirkel naar buiten wijst om de stroomrichting aan te geven. De driehoek die van de cirkel af wijst, geeft aan dat vloeistof naar buiten wordt geduwd - dit onderscheidt een pomp (energie-invoer, vloeistofuitvoer) van een hydraulische motor (vloeistofinvoer, mechanische uitvoer), waarbij de driehoek naar binnen wijst in de richting van de cirkel.
Extra elementen toegevoegd aan dit basissymbool geven specifieke pompeigenschappen weer:
- Enkele pijl door de cirkel (diagonaal): Geeft een pomp met vast slagvolume aan: de pomp levert hetzelfde vloeistofvolume per omwenteling, ongeacht de systeemdruk of externe aanpassing.
- Dubbele pijl door de cirkel (twee diagonalen, één met een pijlpunt aan elk uiteinde): Geeft een pomp met variabel slagvolume aan: de uitgangsstroom kan worden aangepast terwijl de pomp draait, meestal door de hoek van de tuimelschijf in een zuigerpomp te veranderen.
- Twee stroomdriehoeken aan weerszijden van de cirkel: Geeft een bidirectionele pomp aan die in beide richtingen kan pompen; de pomp kan de stroom omkeren, wat gebruikelijk is in hydrostatische transmissiecircuits.
- Een gebogen pijl rond de aslijn: Geeft de draairichting van de as aan – met de klok mee of tegen de klok in – wat van cruciaal belang is bij het specificeren van pompvervanging of het aansluiten van een aftakasaandrijving.
- Veersymbool of stuurdruklijn toegevoegd aan de cirkel: Geeft een drukgecompenseerde pomp met variabel slagvolume aan, waarbij het slagvolume automatisch afneemt naarmate de systeemdruk het instelpunt van de compensator bereikt.
- Stippellijn van een bedieningselement naar de pomp: Geeft een door een piloot of op afstand bestuurde variabele cilinderinhoud aan; de cilinderinhoud wordt geregeld door een afzonderlijk hydraulisch of elektrisch signaal.
De as die de pomp aandrijft, wordt weergegeven als een lijn die de cirkel binnengaat vanaf de zijde tegenover de stroomdriehoek. Wanneer twee pompen een gemeenschappelijke as delen – een tandempompconfiguratie die veel voorkomt in landbouwtrekkers en ladercircuits – worden twee cirkels getekend die verbonden zijn door dezelfde aslijn, elk met zijn eigen stroomdriehoek en uitlaatpoort.
Variaties van hydraulische pompsymbolen per pomptype
Hoewel het basissymbool voor alle hydraulische pompen hetzelfde is, communiceert de combinatie van modificatoren de specifieke pomptechnologie die wordt gebruikt. De onderstaande tabel geeft een overzicht van de meest voorkomende pomptypen en de bijbehorende symboolkenmerken:
| Pomptype | Verplaatsing | Symbool Belangrijkste functie | Gemeenschappelijke toepassing |
|---|---|---|---|
| Tandwielpomp (extern) | Vast | Cirkel enkele uitgaande driehoek enkele diagonale pijl | PTO-systemen, houtklovers, lagedrukcircuits |
| Schottenpomp | Vast or variable | Cirkel naar buiten gerichte driehoek; variabele voegt een dubbele diagonale pijl toe | Industriële persen, gereedschapswerktuigen |
| Axiale zuigerpomp (vast) | Vast | Omcirkel een enkele diagonale pijl naar de buitenwaartse driehoek | Mobiele hogedrukapparatuur |
| Axiale zuigerpomp (variabel) | Variabel | Omcirkel de naar buiten gerichte driehoek met dubbele diagonale pijl | Graafmachines, hydrostatische aandrijvingen |
| Drukgecompenseerde zuigerpomp | Variabel | Cirkel met dubbele pijl, veeronderbroken pilotlijn | Energie-efficiënte industriële systemen |
| Tandempomp | Vast (each section) | Twee cirkels op een gedeelde aslijn, elk met een naar buiten gerichte driehoek | Tractoren, landbouwsystemen met twee circuits |
| Bidirectionele pomp | Vast or variable | Omcirkel twee tegenover elkaar liggende buitenste driehoeken op beide poorten | Hydrostatische transmissies, lieren |
Bij het lezen van een hydraulisch schema is het pompsymbool vrijwel altijd verbonden met een aandrijfsymbool (elektromotor of verbrandingsmotor) aan de ene kant en met de systeemdrukleiding aan de andere kant. De retourleiding van de tank (reservoir) wordt elders in het circuit aangesloten. Het volgen van deze verbindingen vanaf het pompsymbool naar buiten is het startpunt voor het begrijpen van elk hydraulisch schakelschema.
Hoe door de aftakas aangedreven hydraulische pompen werken
Een door een aftakas (Power Take-Off) aangedreven hydraulische pomp haalt mechanische energie rechtstreeks uit de transmissie of motor van een voertuig of tractor en zet deze om in hydraulische stroom en druk om externe werkfuncties aan te drijven. De aftakas – gestandaardiseerd op 540 tpm of 1.000 tpm voor landbouwtrekkers onder de ISO 500- en ASAE S203-normen - wordt rechtstreeks op de ingaande as van de pomp aangesloten via een spieverbinding of versnellingsbakadapter.
In tegenstelling tot elektrisch aangedreven hydraulische aggregaten of op de motor gemonteerde pompen met directe riem- of tandwielaandrijving, heeft een aftakaspomp een belangrijk bedrijfskenmerk: het produceert alleen hydraulische stroom als de aftakas is ingeschakeld en de motor boven stationair draait. De opbrengst wordt rechtstreeks geschaald met de snelheid van de aftakas. Als het gaspedaal van de motor daalt, neemt ook de opbrengst van de pomp toe en daarmee ook de snelheid van eventuele hydraulisch aangedreven aandrijvingen.
Het hydraulische pompsymbool dat wordt gebruikt in een door een aftakas aangedreven systeemschema toont de standaard pompcirkel met een aslijn, maar de aandrijfmotor die op die as is aangesloten, wordt doorgaans weergegeven als een motorsymbool of met het opschrift "PTO" in plaats van de standaard elektromotorcirkel. In sommige schema's verschijnt tussen de aftakas en de pomp een versnellingsbaksymbool om een snelheidsverhogende of snelheidsverminderende aandrijfverhouding aan te geven.
Typen aftakaspompen en voor welke toepassingen ze geschikt zijn
De drie belangrijkste pomptechnologieën die in PTO-toepassingen worden gebruikt, bieden elk verschillende compromissen op het gebied van drukcapaciteit, stroomconsistentie, efficiëntie en kosten:
Tandwielpompen (meest gebruikelijk voor gebruik met aftakas)
Externe tandwielpompen domineren hydraulische toepassingen met aftakas vanwege hun eenvoud, robuustheid en tolerantie voor verontreinigde vloeistoffen – belangrijk in landbouw- en bouwomgevingen. Een typische PTO-tandwielpomp werkt op 150–250 bar (2.175–3.625 PSI) continue druk met stroomsnelheden van 11 tot 114 liter per minuut bij aftakastoerentallen van 540 of 1.000 tpm. Ze hebben een vaste verplaatsing: de stroom is recht evenredig met de assnelheid en kan niet onafhankelijk worden aangepast.
Zuigerpompen (hoge druk, variabel debiet)
Axiale zuigerpompen leveren een hogere continue druk – tot wel 350–420 bar (5.000–6.000 PSI) — en, bij configuraties met variabele cilinderinhoud, het mogelijk maken dat de stroom onafhankelijk van het motortoerental wordt aangepast. Dit maakt ze geschikt voor veeleisende aftakastoepassingen zoals autolaadkranen (knuckle gieken), haakarmsystemen en hogedrukhydraulisch gereedschap. De wisselwerking is hogere kosten en een grotere gevoeligheid voor vloeistofverontreiniging; ISO 4406-reinheidsklasse 16/14/11 of beter is doorgaans vereist.
Schottenpompen (soepele stroom, gemiddelde druk)
Schottenpompen bieden een zeer soepele stroom met weinig pulsatie, waardoor ze geschikt zijn voor door de aftakas aangedreven toepassingen waarbij de stroomkwaliteit van belang is – bepaalde transportsystemen, spuittoepassingen en hydraulische stuurhulpmiddelen. Het drukvermogen is matig 140–175 bar (2.000–2.500 psi) , en ze zijn gevoeliger voor slijtage door verontreinigde vloeistof dan tandwielpompen. Minder vaak voorkomend bij gebruik van de aftakas in de landbouw, maar aangetroffen in sommige industriële voertuigtoepassingen.
Belangrijkste specificaties voor het selecteren van een door de aftakas aangedreven hydraulische pomp
Om een hydraulische PTO-pomp af te stemmen op de toepassing ervan, moeten verschillende onderling afhankelijke specificaties worden geëvalueerd. Als u één fout maakt, resulteert dit in ondermaatse prestaties of voortijdige pompstoringen:
| Specificatie | Typisch bereik | Selectiebegeleiding |
|---|---|---|
| Aftakastoerental | 540 tpm of 1.000 tpm | Zorg ervoor dat het ingangstoerental van de pomp precies overeenkomt met het uitgangstoerental van de aftakas van de tractor |
| Verplaatsing (cc/rev) | 11–100 cc/omw | Bereken: vereist debiet (l/min) ÷ aftakastoerental (tpm) × 1.000 |
| Drukclassificatie (continu) | 150–420 bar | Moet de instelling van de overdrukklep van het systeem met minstens 10-15% overschrijden |
| Astype en spiebaan | SAE A, B, C; Spline met 6 of 21 tanden | Moet exact overeenkomen met de aftakasadapter of het versnellingsbakvermogen |
| Poortgrootte en standaard | SAE, BSP of ORFS | Zorg ervoor dat de bestaande systeemslang- en fittingnormen overeenkomen om adapterlekken te voorkomen |
| Rotatierichting | CW of CCW (gezien vanaf aseinde) | Moet overeenkomen met de rotatie van de aftakas; een verkeerde richting vernietigt de pomp binnen enkele minuten |
| Vereist ingangsvermogen (kW) | 5–75 kW | Moet binnen het nominale vermogen van de aftakas van de tractor vallen |
Bijzondere nadruk verdient de specificatie van de draairichting. Door een tandwielpomp in de verkeerde draairichting te laten draaien, wordt er onmiddellijk vloeistof tegen de interne afdichtingen in de verkeerde richting gedrukt, wat binnen enkele minuten een catastrofaal falen van de afdichting en vernietiging van de pomp tot gevolg heeft – geen uren. Controleer vóór het opstarten altijd de draairichting op het typeplaatje van de pomp en vergelijk deze met de daadwerkelijke rotatie van de aftakas.
Montageconfiguraties voor aftakaspompen en aandrijfopstellingen
De hydraulische pompen van de aftakas zijn via verschillende fysieke opstellingen op de krachtbron aangesloten, afhankelijk van het voertuigtype, de beschikbare bevestigingspunten en de vereiste pomplocatie:
- Directe achteraftakasmontage van de tractor: De pomp wordt rechtstreeks op een beugel aan de achterste aftakas van de tractor vastgeschroefd met behulp van een cardanas. Gebruikelijk voor het aandrijven van externe hydraulische werktuigen - houtsplijters, palenrammers, hydraulische zaaimachines. De pomp en het reservoir zijn doorgaans op het werktuigframe gemonteerd, niet op de tractor.
- Op transmissie gemonteerde aftakas (vrachtwagen): Op commerciële vrachtwagens accepteert een PTO-poort van de versnellingsbak (SAE standaard maten A tot en met F) een bijpassende PTO-eenheid die de pomp aandrijft via een directe tandwieloverbrenging. De pomp is met een flens gemonteerd op de PTO-tandwielkast. Dit is de standaardregeling voor kippers, vuilniswagens, haakarmwagens en kraanwagens.
- Tussenbak aftakas: Vrachtwagens met vierwielaandrijving en tussenbakken leveren soms een aftakasuitgang vanuit de tussenbak, waardoor de pomp kan werken terwijl het voertuig stilstaat en de aandrijflijn is losgekoppeld. Gebruikt in brandweerapparatuur en hulpverleningsvoertuigen.
- Motor vliegwiel aftakas: Pompen die rechtstreeks op het motorklokhuis zijn gemonteerd en via een koppelingspakket van het vliegwiel worden aangedreven. Zorgt voor een continue werking van de pomp, onafhankelijk van de versnellingsbak. Wordt gebruikt in betonmixers, sneeuwblazers en vacuümtankers waar continu hydraulisch vermogen nodig is, ongeacht de voertuigsnelheid.
Berekening van het vereiste cilinderinhoud en vermogen van de aftakaspomp
Het correct dimensioneren van een aftakaspomp begint met het definiëren van de vereiste hydraulische stroom en druk, en werkt vervolgens terug naar de cilinderinhoud en de vereisten voor ingangsvermogen. De berekeningen zijn eenvoudig:
Vereiste cilinderinhoud (cc/omw):
Cilinderinhoud = (Vereist debiet in l/min × 1.000) ÷ Aftakastoerental in RPM
Voorbeeld: Een houtklover heeft 30 l/min nodig bij een aftakassnelheid van 1.000 tpm. Verplaatsing = (30 × 1.000) ÷ 1.000 = 30cc/omw . Selecteer een pomp met een cilinderinhoud van 30–35 cc/omw om rekening te houden met volumetrische efficiëntieverliezen (doorgaans 5–15% bij tandwielpompen).
Vereist ingangsvermogen (kW):
Vermogen (kW) = (debiet in l/min × druk in bar) ÷ 600 ÷ algehele efficiëntie
Voorbeeld: 30 l/min bij 200 bar, totaal rendement 0,85. Vermogen = (30 × 200) ÷ 600 ÷ 0,85 = 11,8 kW (ongeveer 15,8 pk) . Het nominale aftakasvermogen van de trekker moet dit cijfer overschrijden; een aftakas van 30 pk is voldoende; een 20 pk trekker niet.
Voeg altijd een toe Veiligheidsmarge van 20-25% boven het berekende vermogen bij het specificeren van de tractorgrootte, aangezien de pompefficiëntie afneemt met slijtage en systeemdruktransiënten de stabiele waarden kunnen overschrijden tijdens blokkeeromstandigheden van de actuator.
Veelvoorkomende problemen met de aftakaspomp en hoe u deze kunt diagnosticeren
De meeste storingen in de hydraulische PTO-pomp volgen herkenbare patronen die kunnen worden gediagnosticeerd voordat een volledige storing optreedt:
- Cavitatie (jankend of schreeuwend geluid bij opstarten): Veroorzaakt door onvoldoende olietoevoer naar de pompinlaat - meestal door een verstopte zuigzeef, ingeklapte aanzuigslang of een te laag vloeistofpeil in het reservoir. Cavitatie erodeert de interne onderdelen van de pomp binnen enkele uren na continu gebruik. Controleer het vacuüm van de zuigleiding met een vacuümmeter — meer dan 0,3 bar (9 inHg) bij de pompinlaat duidt op een zuigbeperking.
- Laag debiet en langzame beweging van de actuator: Bij een tandwielpomp duidt dit op interne slijtage: de speling tussen het tandwiel en het huis is groter geworden dan de specificatie, waardoor interne bypass mogelijk is. Vergelijk het werkelijke debiet (gemeten met een debietmeter) met het nominale debiet bij bedrijfssnelheid. Een reductie van meer dan 15% van het nominale debiet in een tandwielpomp geeft aan dat vervanging nodig is.
- Oververhitting van hydraulische vloeistof: Oorzaken zijn onder meer een pomp die continu op een druk werkt die hoger is dan de continue capaciteit, een overdrukklep van het systeem die te hoog is ingesteld of onvoldoende reservoirvolume. Een temperatuur van de hydraulische vloeistof boven 80°C (176°F) versnelt de oxidatie van de olie en de degradatie van de afdichtingen — een systeem met de juiste afmetingen moet de vloeistof bij continu gebruik onder de 60–65 °C houden.
- Lekkage asafdichting: Externe olielekkage bij de pompas duidt op een defecte asafdichting — meestal veroorzaakt door overmatige afvoerdruk in de behuizing (tegendruk op de afvoerpoort van de pompbehuizing), slijtage van verontreinigde vloeistoffen of een verkeerde uitlijning van de as. Bij tandwielpompen mag de afvoerdruk in de behuizing niet hoger zijn 3–5 bar (44–73 PSI) continu.
- Onregelmatige of pulserende stroom: Bij tandwielpompen duidt dit op luchtinname via een lekkende aanzuigfitting of een laag vloeistofniveau, waardoor de pomp af en toe lucht aanzuigt. Controleer alle aansluitingen van de zuigleidingen en de reservoirontluchting op verstopping.
