Hydromatik

Hydromatik este o denumire de marcă pentru pompele cu pistoane axiale și motoarele cu pistoane axiale, care au fost inițial dezvoltate și fabricate de către Brüninghaus Hydromatik GmbH, cu sediul în Elchingen. Componentele se remarcă prin densitatea ridicată a puterii, reglarea variabilă și presiuni de funcționare de până la 450 bar și sunt utilizate în sisteme de acționare hidrostatice exigente pentru hidraulica mobilă și industrială. În prezent, Hydromatik este integrată ca linie de produse în cadrul grupului Bosch Rexroth.

Originea și istoria companiei Hydromatik

Rădăcinile Hydromatik se întind până la mijlocul secolului al XX-lea. Compania s-a impus ca specialist în unități cu pistoane axiale și și-a construit renumele prin pompe și motoare robuste, rezistente la presiuni ridicate, care au devenit indispensabile în hidraulica pentru sarcini grele. Încă de la început, gama de produse a fost orientată către aplicații care necesită reglarea continuă a turației și a cuplului la presiuni ridicate.

Preluarea de către Rexroth și integrarea în Bosch Rexroth

În anul 1972, Rexroth a preluat Hydromatik GmbH, extinzându-și astfel portofoliul cu pompele și motoarele cu pistoane axiale de înaltă performanță. La scurt timp după aceea, în 1976, Rexroth a fost integrată integral în grupul Mannesmann, astfel încât Hydromatik a continuat să funcționeze ca parte a Mannesmann Rexroth. Afilierarea definitivă la grupul actual a avut loc în 2001, când Mannesmann Rexroth a fuzionat cu divizia de tehnologie de automatizare a companiei Robert Bosch, formând astfel Bosch Rexroth AG. De atunci, liniile de produse Hydromatik sunt dezvoltate, produse și comercializate sub marca-umbrelă Bosch Rexroth. Numele Hydromatik este păstrat ca denumire pentru seriile consacrate de cilindri cu pistoane axiale.

Linii de produse și serii Hydromatik

Gama de produse Hydromatik cuprinde pompe cu pistoane axiale și motoare cu pistoane axiale cu disc oscilant sau cu ax înclinat. Seriile sunt codificate alfabetic-numeric, prefixele oferind informații despre tipul de construcție și posibilitatea de reglare. Cele mai importante serii se împart în circuite deschise și închise, precum și în volume de deplasare fixe și reglabile.

Pompe reglabile pentru circuitul deschis

Pompele reglabile cu disc oscilant constituie coloana vertebrală a gamei Hydromatik. Acestea își adaptează continuu debitul la cerințe, modificând unghiul de oscilație al discului. La un unghi de rotire de zero grade, pompa nu pompează niciun volum, iar la unghiul maxim atinge debitul nominal. Această construcție permite furnizarea de energie în funcție de necesități, fără pierderi prin strangulare.

Seria A10V acoperă gama de puteri medii, cu volume de deplasare cuprinse între 18 și 140 cm³ pe rotație. Presiunile nominale de 280 bar și presiunile de vârf de până la 450 bar o transformă în soluția standard pentru utilaje mobile, precum excavatoare și încărcătoare pe roți. Seria A4VSO, cu volume de deplasare de la 71 la 750 cm³ pe rotație, este destinată aplicațiilor industriale cu presiuni nominale de 350 bar. Pentru aplicații deosebit de solicitante în domeniul sarcinilor grele, seria A11V oferă volume de deplasare de până la 600 cm³ pe rotație la presiuni de până la 450 bar.

Pompe și motoare cu volum fix

Unitățile cu deplasare fixă din seria A2F asigură un debit volumic constant sau un volum de aspirare constant. Acestea sunt utilizate în situațiile în care cerințele privind puterea de pompare sau de acționare rămân constante sau în care reglarea se realizează prin intermediul unor supape externe. Seria cuprinde dimensiuni de la 5 la 1000 cm³ pe rotație și atinge presiuni nominale de la 350 la 400 bar. Construcția lor compactă și densitatea ridicată a puterii le fac deosebit de atractive pentru situații de montare cu spațiu de instalare limitat.

Motoare reglabile

Motoarele cu debit variabil de la Hydromatik permit ajustarea volumului de deplasare în timpul funcționării. Astfel, turația și cuplul pot fi variate la un debit volumic constant. Seria A6V, de exemplu, acoperă volume de deplasare de la 28 la 500 cm³ pe rotație și este utilizată în mod preferențial în sistemele de acționare ale utilajelor mobile, unde este necesară o gamă largă de viteze, combinată cu un cuplu de pornire suficient.

Caracteristici tehnice și principii de construcție

Componentele Hydromatik se bazează pe principiul pistoanelor axiale. Pistoanele sunt dispuse paralel cu arborele de antrenare și se scufundă într-un bloc cilindric, care este înclinat față de arborele de antrenare sau este acționat de un disc pivotant. În funcție de tipul de construcție, cursa pistonului este generată fie de poziția înclinată a blocului cilindric (construcție cu ax înclinat), fie de unghiul discului oscilant (construcție cu disc oscilant).

Construcția cu disc oscilant versus construcția cu ax înclinat

Ambele principii de construcție prezintă avantaje specifice. Construcția cu disc oscilant permite o formă de construcție mai compactă și este potrivită în special pentru pompele reglabile, deoarece unghiul de oscilație poate fi variat continuu între zero și valoarea maximă. Construcția cu ax înclinat oferă, pe de altă parte, un randament mai ridicat la volume mari de deplasare și este utilizată în mod preferențial în unitățile cu deplasare fixă și în motoarele de mare putere. Hydromatik utilizează ambele principii, în funcție de seria de produse și de profilul cerințelor.

Presiuni de funcționare și randamente

Seriile Hydromatik funcționează la presiuni nominale cuprinse între 280 și 450 bar, putând atinge presiuni de vârf de până la 500 bar pe durate scurte. Randamentele volumetrice ale unităților moderne depășesc 90%, iar randamentele mecanico-hidraulice totale ating valori de peste 92%. Aceste valori de eficiență rezultă din geometriile optimizate ale pistoanelor și discurilor de comandă, care minimizează pierderile prin scurgere și îmbunătățesc ghidarea fluxului în interiorul unităților.

Domenii de aplicare ale componentelor hidraulice

Gama de aplicații se întinde de la hidraulica mobilă și hidraulica industrială până la cerințele specifice din domeniul maritim și offshore. Prezentarea generală următoare ilustrează domeniile tipice de utilizare:

În domeniul hidraulicii mobile predomină pompele și motoarele cu debit variabil, deoarece ciclurile de lucru impun cerințe de putere care variază puternic. De exemplu, un excavator are nevoie de o presiune ridicată și de un debit mare atunci când ridică o sarcină, în timp ce în cursa liberă este necesară doar o fracțiune din putere. Reglarea continuă a pompelor hidraulice adaptează debitul exact la necesarul actual, reducând astfel consumul de energie și generarea de căldură în sistem.

În hidraulica industrială, pompele reglabile de mari dimensiuni din seria A4VSO sunt utilizate atunci când este necesară o presiune constantă, un debit constant sau o putere constantă. Mașinile de turnare prin injecție utilizează capacitatea de reglare precisă pentru a controla exact presiunea de injecție, presiunea de menținere și timpul de retragere. Presele hidraulice beneficiază de capacitatea de a comuta între avans rapid și presiune mare de presare, fără a fi necesară schimbarea pompei.

Întreținerea și repararea unităților Hydromatik

Durata de viață a pompelor și motoarelor hidraulice depinde în mare măsură de respectarea instrucțiunilor de întreținere și de calitatea uleiului. Duratele de funcționare tipice de peste 5000 de ore nu sunt o raritate în cazul unei întrețineri corespunzătoare. Cele mai frecvente semne de uzură vizează perechea piston-suprafață de rulare, discul de comandă și garniturile.

Calitatea uleiului și filtrarea

Unitățile cu pistoane axiale sunt sensibile la impuritățile din uleiul hidraulic. Particulele cu dimensiuni mai mari de 10 micrometri pot provoca deja zgârieturi pe discurile de comandă sensibile. Prin urmare, respectarea clasei de puritate a uleiului conform DIN ISO 4406 este absolut necesară. Pentru majoritatea seriilor Hydromatik, Bosch Rexroth impune o clasă de puritate de cel puțin 20/18/15, iar pentru aplicațiile de înaltă presiune chiar 18/16/13. Filtrarea trebuie să respecte aceste cerințe, iar elementele de filtrare trebuie înlocuite la intervalele recomandate.

Vâscozitatea uleiului hidraulic influențează, de asemenea, în mod semnificativ durata de viață. Vâscozitatea recomandată se situează în intervalul de funcționare între 12 și 60 mm²/s. O vâscozitate prea scăzută crește scurgerile și reduce randamentul volumetric, iar o vâscozitate prea ridicată afectează capacitatea de aspirație și poate duce la deteriorări cauzate de cavitație. Tipul de ulei HLP conform DIN 51524 reprezintă cerința minimă pentru majoritatea aplicațiilor.

Semne tipice de uzură și diagnostic

Uzura unităților se manifestă inițial prin creșterea pierderilor prin scurgere. Volumul scurgerilor din carcasă crește, iar randamentul volumetric scade. Din punct de vedere acustic, deteriorările incipiente se manifestă adesea prin pulsări sporite sau zgomote neobișnuite, care indică uzura pistoanelor sau a lagărelor. Monitorizarea periodică a volumului de scurgere din carcasă și a temperaturii uleiului permite o întreținere bazată pe starea echipamentului, care minimizează perioadele de nefuncționare și valorifică la maximum durata de viață a unităților.

Hydromatik în contextul actual al pieței

Sub coordonarea Bosch Rexroth, seriile Hydromatik sunt dezvoltate continuu. Generațiile actuale dispun de sisteme de reglare electrohidraulice care pot fi integrate în arhitecturi de comandă digitale. Senzorii măsoară presiunea, temperatura și turația direct la nivelul unității și transmit datele către sistemele de control de nivel superior. Această integrare permite concepte de întreținere predictivă și o gestionare optimizată a exploatării, care reduce și mai mult consumul de energie.

În același timp, piața pieselor de schimb pentru unitățile Hydromatik mai vechi rămâne activă. Mulți operatori de utilaje mizează pe întreținerea instalațiilor existente, în locul achizițiilor noi. Furnizorii specializați de servicii hidraulice, precum HK Hydraulik, oferă revizii, aprovizionare cu piese de schimb și reparații pentru seriile de produse consacrate, ceea ce subliniază relevanța continuă a tehnologiei hidraulice în activitatea industrială de zi cu zi.

Cadrul normativ pentru unitățile cu pistoane axiale este definit de standardul DIN ISO 4413 (Cerințe de siguranță pentru instalațiile hidraulice) și de fișele tehnice ale VDMA. Componentele Hydromatik îndeplinesc aceste standarde și sunt, în plus, certificate conform liniilor directoare interne ale Bosch Rexroth, care definesc teste suplimentare și cerințe de calitate.

„Hydromatik” este o denumire de marcă pentru pompele cu pistoane axiale și motoarele cu pistoane axiale, care au fost inițial dezvoltate și fabricate de Brüninghaus Hydromatik GmbH, cu sediul în Elchingen. Componentele se remarcă prin densitatea ridicată a puterii, reglarea variabilă și presiuni de funcționare de până la 450 bar și sunt utilizate în sisteme de acționare hidrostatice exigente pentru hidraulica mobilă și industrială. În prezent, Hydromatik este integrată ca linie de produse în cadrul grupului Bosch Rexroth.

Originea și istoria companiei Hydromatik

Rădăcinile Hydromatik se întind până la mijlocul secolului al XX-lea. Compania s-a impus ca specialist în unități cu pistoane axiale și și-a construit renumele prin pompe și motoare robuste, rezistente la presiuni ridicate, care au devenit indispensabile în hidraulica pentru sarcini grele. Încă de la început, gama de produse a fost orientată către aplicații care necesită reglarea continuă a turației și a cuplului la presiuni ridicate.

Preluarea de către Rexroth și integrarea în Bosch Rexroth

În anul 1972, Rexroth a preluat Hydromatik GmbH, extinzându-și astfel portofoliul cu pompele și motoarele cu pistoane axiale de înaltă performanță. La scurt timp după aceea, în 1976, Rexroth a fost integrată integral în grupul Mannesmann, astfel încât Hydromatik a continuat să funcționeze ca parte a Mannesmann Rexroth. Afilierarea definitivă la grupul actual a avut loc în 2001, când Mannesmann Rexroth a fuzionat cu divizia de tehnologie de automatizare a companiei Robert Bosch, formând astfel Bosch Rexroth AG. De atunci, liniile de produse Hydromatik sunt dezvoltate, produse și comercializate sub marca-umbrelă Bosch Rexroth. Numele Hydromatik este păstrat ca denumire pentru seriile consacrate de cilindri cu pistoane axiale.

Linii de produse și serii Hydromatik

Gama de produse Hydromatik cuprinde pompe cu pistoane axiale și motoare cu pistoane axiale cu disc oscilant sau cu ax înclinat. Seriile sunt codificate alfabetic-numeric, prefixele oferind informații despre tipul de construcție și posibilitatea de reglare. Cele mai importante serii se împart în circuite deschise și închise, precum și în volume de deplasare fixe și reglabile.

Pompe reglabile pentru circuitul deschis

Pompele reglabile cu disc oscilant constituie coloana vertebrală a gamei Hydromatik. Acestea își adaptează continuu volumul de debitare la cerințe, modificând unghiul de oscilație al discului. La un unghi de rotire de zero grade, pompa nu pompează niciun volum, iar la unghiul maxim atinge debitul nominal. Această construcție permite furnizarea de energie în funcție de necesități, fără pierderi prin strangulare.

Seria A10V acoperă gama de puteri medii, cu volume de deplasare cuprinse între 18 și 140 cm³ pe rotație. Presiunile nominale de 280 bar și presiunile de vârf de până la 450 bar o transformă în soluția standard pentru utilaje mobile, precum excavatoare și încărcătoare pe roți. Seria A4VSO, cu volume de deplasare de la 71 la 750 cm³ pe rotație, este destinată aplicațiilor industriale cu presiuni nominale de 350 bar. Pentru aplicații deosebit de solicitante în domeniul sarcinilor grele, seria A11V oferă volume de deplasare de până la 600 cm³ pe rotație la presiuni de până la 450 bar.

Pompe și motoare cu volum fix

Unitățile cu deplasare fixă din seria A2F asigură un debit volumic constant sau un volum de aspirare constant. Acestea sunt utilizate în situațiile în care cerințele privind puterea de pompare sau de acționare rămân constante sau în care reglarea se realizează prin intermediul unor supape externe. Seria cuprinde dimensiuni de la 5 la 1000 cm³ pe rotație și atinge presiuni nominale de la 350 la 400 bar. Construcția lor compactă și densitatea ridicată a puterii le fac deosebit de atractive pentru situații de montare cu spațiu de instalare limitat.

Motoare reglabile

Motoarele cu debit variabil de la Hydromatik permit ajustarea volumului de deplasare în timpul funcționării. Astfel, turația și cuplul pot fi variate la un debit volumic constant. Seria A6V, de exemplu, acoperă volume de deplasare de la 28 la 500 cm³ pe rotație și este utilizată în mod preferențial în sistemele de acționare ale utilajelor mobile, unde este necesară o gamă largă de viteze, combinată cu un cuplu de pornire suficient.

Caracteristici tehnice și principii de construcție

Componentele Hydromatik se bazează pe principiul pistoanelor axiale. Pistoanele sunt dispuse paralel cu arborele de antrenare și se scufundă într-un bloc cilindric, care este înclinat față de arborele de antrenare sau este acționat de un disc pivotant. În funcție de tipul de construcție, cursa pistonului este generată fie de poziția înclinată a blocului cilindric (construcție cu ax înclinat), fie de unghiul discului oscilant (construcție cu disc oscilant).

Construcția cu disc oscilant versus construcția cu ax înclinat

Ambele principii de construcție prezintă avantaje specifice. Construcția cu disc oscilant permite o formă de construcție mai compactă și este potrivită în special pentru pompele cu debit variabil, deoarece unghiul de oscilație poate fi variat continuu între zero și valoarea maximă. Construcția cu ax înclinat oferă, pe de altă parte, un randament mai ridicat la volume mari de deplasare și este utilizată în mod preferențial în unitățile cu deplasare fixă și în motoarele de mare putere. Hydromatik utilizează ambele principii, în funcție de seria de produse și de profilul cerințelor.

Presiuni de funcționare și randamente

Seriile Hydromatik funcționează la presiuni nominale cuprinse între 280 și 450 bar, putând atinge presiuni de vârf de până la 500 bar pentru perioade scurte. Randamentele volumetrice ale unităților moderne depășesc 90%, iar randamentele mecanico-hidraulice totale ating valori de peste 92%. Aceste valori de eficiență rezultă din geometriile optimizate ale pistoanelor și discurilor de comandă, care minimizează pierderile prin scurgere și îmbunătățesc ghidarea fluxului în interiorul unităților.

Domenii de aplicare ale componentelor hidraulice

Gama de aplicații se întinde de la hidraulica mobilă și hidraulica industrială până la cerințele specifice din domeniul maritim și offshore. Prezentarea generală următoare ilustrează domeniile tipice de utilizare:

În domeniul hidraulicii mobile predomină pompele și motoarele cu debit variabil, deoarece ciclurile de lucru impun cerințe de putere care variază puternic. De exemplu, un excavator are nevoie de o presiune ridicată și de un debit mare atunci când ridică o sarcină, în timp ce în cursa liberă este necesară doar o fracțiune din putere. Reglarea continuă a pompelor Hydromatik adaptează debitul exact la necesarul actual, reducând astfel consumul de energie și generarea de căldură în sistem.

În hidraulica industrială, pompele reglabile de mari dimensiuni din seria A4VSO sunt utilizate atunci când este necesară o presiune constantă, un debit constant sau o putere constantă. Mașinile de turnare prin injecție utilizează capacitatea de reglare precisă pentru a controla exact presiunea de injecție, presiunea de menținere și timpul de retragere. Presele hidraulice beneficiază de capacitatea de a comuta între avans rapid și presiune mare de presare, fără a fi necesară schimbarea pompei.

Întreținerea și repararea unităților Hydromatik

Durata de viață a pompelor și motoarelor hidraulice depinde în mare măsură de respectarea instrucțiunilor de întreținere și de calitatea uleiului. Duratele de funcționare tipice de peste 5000 de ore nu sunt o raritate în cazul unei întrețineri corespunzătoare. Cele mai frecvente semne de uzură vizează perechea piston-suprafață de rulare, discul de comandă și garniturile.

Calitatea uleiului și filtrarea

Unitățile cu pistoane axiale sunt sensibile la impuritățile din uleiul hidraulic. Particulele cu dimensiuni mai mari de 10 micrometri pot provoca deja zgârieturi pe discurile de comandă sensibile. Prin urmare, respectarea clasei de puritate a uleiului conform DIN ISO 4406 este absolut necesară. Pentru majoritatea seriilor Hydromatik, Bosch Rexroth impune o clasă de puritate de cel puțin 20/18/15, iar pentru aplicațiile de înaltă presiune chiar 18/16/13. Filtrarea trebuie să respecte aceste cerințe, iar elementele filtrante trebuie înlocuite la intervalele recomandate.

Vâscozitatea uleiului hidraulic influențează, de asemenea, în mod semnificativ durata de viață. Vâscozitatea recomandată se situează în intervalul de funcționare între 12 și 60 mm²/s. O vâscozitate prea scăzută crește scurgerile și reduce randamentul volumetric, iar o vâscozitate prea ridicată afectează capacitatea de aspirație și poate duce la deteriorări cauzate de cavitație. Tipul de ulei HLP conform DIN 51524 reprezintă cerința minimă pentru majoritatea aplicațiilor.

Hydromatik în contextul actual al pieței

Sub coordonarea Bosch Rexroth, seriile Hydromatik sunt perfecționate continuu. Generațiile actuale dispun de sisteme de reglare electrohidraulice care pot fi integrate în arhitecturi de comandă digitale. Senzorii măsoară presiunea, temperatura și turația direct la nivelul unității și transmit datele către sistemele de comandă superioare. Această integrare permite concepte de întreținere predictivă și o gestionare optimizată a exploatării, ceea ce reduce și mai mult consumul de energie.

În același timp, piața pieselor de schimb pentru unitățile Hydromatik mai vechi rămâne activă. Mulți operatori de utilaje mizează pe întreținerea instalațiilor existente, în locul achizițiilor noi. Furnizorii specializați de servicii hidraulice, precum HK Hydraulik, oferă revizii, aprovizionare cu piese de schimb și reparații pentru seriile de produse consacrate, ceea ce subliniază relevanța continuă a tehnologiei hidromecanice în activitatea industrială de zi cu zi.

Cadrul normativ pentru unitățile cu pistoane axiale este definit de standardul DIN ISO 4413 (Cerințe de siguranță pentru instalațiile hidraulice) și de fișele tehnice ale VDMA. Componentele hidromecanice îndeplinesc aceste standarde și sunt, în plus, certificate conform liniilor directoare interne ale Bosch Rexroth, care definesc teste suplimentare și cerințe de calitate.