Hydrauliska pumpsymboler är standardiserade grafiska representationer som används i hydrauliska kretsdiagram (scheman) för att identifiera typen, flödesriktningen och styrmetoden för en pump utan skriftlig beskrivning. Att läsa dem korrekt är viktigt för alla som designar, felsöker eller underhåller ett hydraulsystem. Bland de många pumptyperna som representeras i dessa scheman är den kraftuttagsdrivna hydraulpumpen en av de mest praktiskt viktiga – används flitigt inom jordbruk, lastbilstransporter, bygg- och nödtjänster där ett fordons motor driver hydrauliska arbetsfunktioner direkt.
Den här artikeln förklarar hur man tolkar hydrauliska pumpsymboler korrekt, täcker nyckelsymbolvariationerna du kommer att stöta på, och går sedan in på praktiskt djup på kraftuttagsdrivna hydraulpumpar - hur de fungerar, vilka specifikationer som spelar roll och hur man väljer rätt för en viss applikation.
Hur man läser symbolen för den grundläggande hydrauliska pumpen
ISO 1219-standarden reglerar hydrauliska och pneumatiska schematiska symboler globalt. Enligt denna standard har alla hydraulpumpsymboler en gemensam bas: en cirkel som representerar pumpkroppen, med en heldragen svart triangel som pekar utåt från cirkeln för att indikera flödesriktningen. Triangeln som pekar bort från cirkeln visar att vätska trycks ut - detta skiljer en pump (energiinmatning, vätskeutmatning) från en hydraulmotor (vätskeinmatning, mekanisk effekt), där triangeln pekar inåt mot cirkeln.
Ytterligare element som läggs till denna bassymbol förmedlar specifika pumpegenskaper:
- Enkel pil genom cirkeln (diagonal): Indikerar en pump med fast deplacement — pumpen levererar samma volym vätska per varv oavsett systemtryck eller extern justering.
- Dubbelpil genom cirkeln (två diagonaler, en med pilspets i varje ände): Indikerar en pump med variabelt deplacement — utflödet kan justeras medan pumpen är igång, vanligtvis genom att ändra spolvinkeln i en kolvpump.
- Två flödestrianglar på motsatta sidor av cirkeln: Indikerar en dubbelriktad pump som kan pumpa i båda riktningarna — pumpen kan vända flödet, vilket är vanligt i hydrostatiska transmissionskretsar.
- En böjd pil runt skaftlinjen: Indikerar axelns rotationsriktning — medurs eller moturs — vilket är avgörande när man specificerar pumpbyte eller ansluter en kraftuttagsdrift.
- Fjädersymbol eller pilottrycklinje tillagd till cirkeln: Indikerar en tryckkompenserad pump med variabelt deplacement där deplacementet automatiskt minskar när systemtrycket når kompensatorns börvärde.
- Streckad linje från ett kontrollelement till pumpen: Indikerar pilotmanövrerad eller fjärrstyrd variabel deplacement — deplacementet styrs av en separat hydraulisk eller elektrisk signal.
Axeln som driver pumpen visas som en linje som går in i cirkeln från sidan mitt emot flödestriangeln. När två pumpar delar en gemensam axel - en tandempumpskonfiguration som är vanlig i jordbrukstraktorer och lastarkretsar - ritas två cirklar samman av samma axellinje, var och en med sin egen flödestriangel och utloppsport.
Hydraulpumpsymbol Variationer efter pumptyp
Medan bassymbolen är densamma för alla hydraulpumpar, kommunicerar kombinationen av modifierare den specifika pumpteknik som används. Tabellen nedan sammanfattar de vanligaste pumptyperna och deras motsvarande symbolegenskaper:
| Pumptyp | Förskjutning | Symbol Nyckelfunktion | Vanlig applikation |
|---|---|---|---|
| Kugghjulspump (extern) | Fixat | Cirkel enkel utåtriktad triangel enkel diagonal pil | Kraftuttagssystem, vedklyver, lågtryckskretsar |
| Lamellpump | Fixat or variable | Cirkel yttre triangel; variabel lägger till dubbel diagonal pil | Industriella pressar, verktygsmaskiner |
| Axialkolvpump (fast) | Fixat | Cirkel utåtriktad triangel enkel diagonal pil | Mobil högtrycksutrustning |
| Axialkolvpump (variabel) | Variabel | Cirkel utåtriktad triangel dubbel diagonal pil | Grävmaskiner, hydrostatiska drivningar |
| Tryckkompenserad kolvpump | Variabel | Cirkel dubbel pil fjäder streckad pilotlinje | Energieffektiva industrisystem |
| Tandempump | Fixat (each section) | Två cirklar på delad skaftlinje, var och en med utåtriktad triangel | Traktorer, jordbrukssystem med dubbla kretsar |
| Dubbelriktad pump | Fixat or variable | Ringa in två motsatta utåtriktade trianglar på båda portarna | Hydrostatiska transmissioner, vinschar |
Vid läsning av ett hydraulschema är pumpsymbolen nästan alltid kopplad till en drivmotorsymbol (elmotor eller förbränningsmotor) på ena sidan och till systemets tryckledning på den andra. Tankens (reservoar) returledning ansluter någon annanstans i kretsen. Att spåra dessa anslutningar från pumpsymbolen och utåt är utgångspunkten för att förstå alla hydrauliska kretsscheman.
Hur PTO-drivna hydraulpumpar fungerar
En kraftuttagsdriven hydraulpump drar mekanisk energi direkt från ett fordons eller traktors transmission eller motor och omvandlar den till hydrauliskt flöde och tryck för att driva externa arbetsfunktioner. Kraftöverföringsaxeln — standardiserad vid 540 RPM eller 1 000 RPM för jordbrukstraktorer enligt ISO 500 och ASAE S203-standarderna — kopplas direkt till pumpens ingående axel via en splinesanslutning eller växellådasadapter.
Till skillnad från elektriskt drivna hydrauliska kraftenheter eller motormonterade pumpar med direkt rem- eller växeldrift, har en kraftuttagspump en nyckelfunktion: den producerar endast hydraulflöde när kraftuttaget är inkopplat och motorn går över tomgång. Flödeseffekten skalar direkt med kraftuttagsaxelns varvtal — om motorns gaspådrag sjunker, sjunker även pumpens utflöde och därmed hastigheten för eventuella hydrauliskt drivna ställdon.
Den hydrauliska pumpsymbolen som används i ett kraftuttagsdrivet systemschema visar standardpumpcirkeln med en axellinje, men drivmotorn som är ansluten till den axeln visas vanligtvis som en motorsymbol eller märkt "PTO" snarare än standardcirkeln för elmotorn. I vissa scheman visas en växellådassymbol mellan kraftöverföringsaxeln och pumpen för att indikera ett varvtalshöjande eller varvtalsreducerande drivförhållande.
PTO-pumptyper och vilka applikationer de passar
De tre huvudsakliga pumpteknologierna som används i kraftuttagstillämpningar erbjuder var och en olika avvägningar i tryckkapacitet, flödeskonsistens, effektivitet och kostnad:
Kugghjulspumpar (vanligast för kraftuttagsanvändning)
Externa kugghjulspumpar dominerar kraftuttagshydraulika applikationer på grund av deras enkelhet, robusthet och tolerans för förorenad vätska - viktigt i jordbruks- och byggmiljöer. En typisk kraftuttagspump arbetar vid 150–250 bar (2 175–3 625 PSI) kontinuerligt tryck med flödeshastigheter från 11 till 114 liter per minut vid 540 eller 1 000 RPM kraftuttagsvarvtal. De har fast deplacement — flödet är direkt proportionellt mot axelhastigheten och kan inte justeras oberoende.
Kolvpumpar (högt tryck, variabelt flöde)
Axiella kolvpumpar levererar högre kontinuerligt tryck — upp till 350–420 bar (5 000–6 000 PSI) — och, i konfigurationer med variabelt deplacement, tillåta att flödet justeras oberoende av motorvarvtalet. Detta gör dem lämpliga för krävande kraftuttagstillämpningar som lastbilsmonterade kranar (knogbommar), kroklyftssystem och högtryckshydrauliska verktyg. Avvägningen är högre kostnader och större känslighet för vätskekontamination — ISO 4406 renhetsklass 16/14/11 eller bättre krävs vanligtvis.
Lamellpumpar (jämnt flöde, medeltryck)
Vinkelpumpar erbjuder ett mycket jämnt, lågpulserande flöde som gör dem lämpliga för kraftuttagsdrivna applikationer där flödeskvaliteten är viktig – vissa transportörsystem, sprayapplikationer och hydrauliska styrhjälpmedel. Tryckförmågan är måttlig kl 140–175 bar (2 000–2 500 PSI) , och de är mer känsliga för slitage med förorenad vätska än kugghjulspumpar. Mindre vanligt vid användning av kraftuttag i jordbruket men finns i vissa industrifordonstillämpningar.
Nyckelspecifikationer för att välja en kraftuttagsdriven hydraulpump
Att matcha en kraftuttagshydraulpump till dess tillämpning kräver utvärdering av flera beroende av varandra beroende specifikationer. Att få något fel resulterar i antingen underdimensionerad prestanda eller för tidigt pumpfel:
| Specifikation | Typiskt intervall | Valvägledning |
|---|---|---|
| Kraftuttagshastighet | 540 RPM eller 1 000 RPM | Matcha pumpens ingångsvarvtal till traktorns kraftuttagsvarvtal exakt |
| Förskjutning (cc/rev) | 11–100 cc/varv | Beräkna: erforderligt flöde (L/min) ÷ kraftuttagsvarvtal (RPM) × 1 000 |
| Tryckklassificering (kontinuerlig) | 150–420 bar | Måste överskrida systemavlastningsventilens inställning med minst 10–15 % |
| Axeltyp och spline | SAE A, B, C; 6 eller 21-tands spline | Måste matcha kraftuttagsadaptern eller växellådans effekt exakt |
| Portstorlek och standard | SAE, BSP eller ORFS | Matcha befintliga systemslangar och kopplingsstandarder för att undvika adapterläckor |
| Rotationsriktning | CW eller CCW (sett från axeländen) | Måste matcha kraftöverföringsaxelns rotation — fel riktning förstör pumpen inom några minuter |
| Ineffekt som krävs (kW) | 5–75 kW | Måste ligga inom traktorns märkta kraftuttagskapacitet |
Specifikationen för rotationsriktningen förtjänar särskild betoning. Att köra en kugghjulspump i fel rotationsriktning tvingar omedelbart vätska mot interna tätningar i fel riktning, vilket orsakar katastrofalt tätningsfel och pumpförstörelse inom några minuter – inte timmar. Kontrollera alltid rotationsriktningen på pumpens märkskylt och jämför med den faktiska kraftöverföringsaxelns rotation före start.
PTO-pumpmonteringskonfigurationer och drivarrangemang
PTO hydrauliska pumpar ansluter till kraftkällan genom flera olika fysiska arrangemang beroende på fordonstyp, tillgängliga monteringspunkter och önskad pumpplats:
- Direkt bakre kraftuttagsfäste för traktor: Pumpen skruvas direkt på ett fäste på traktorns bakre kraftuttagsaxel med hjälp av en kraftuttagsaxel. Vanligt för att driva externa hydrauliska redskap — vedklyvar, stolpförare, hydrauliska såmaskiner. Pumpen och dess behållare är vanligtvis monterade på redskapsramen, inte på traktorn.
- Transmissionsmonterad kraftuttag (lastbil): På kommersiella lastbilar accepterar en växellådas kraftuttagsport (SAE standardstorlekar A till F) en matchad kraftuttagsenhet som driver pumpen genom ett direkt växelnät. Pumpen är flänsmonterad på kraftuttagsväxellådan. Detta är standardarrangemanget för tippbilar, sopbilar, krokbilar och kranbilar.
- Överföringslåda kraftuttag: Fyrhjulsdrivna lastbilar med växellåda ger ibland en kraftuttagsutgång från växellådan, vilket tillåter pumpdrift medan fordonet står stilla med drivlinan frånkopplad. Används i brandutrustning och räddningsfordon.
- Motorns svänghjul kraftuttag: Pumpar monterade direkt på motorklockhuset och drivs av svänghjulet genom ett kopplingspaket. Ger kontinuerlig pumpdrift oberoende av växellådan - används i betongblandare, snöslungor och vakuumtankbilar där kontinuerlig hydraulisk kraft behövs oavsett fordonshastighet.
Beräkning av erforderlig kraftuttagspumpens slagvolym och effekt
Rätt dimensionering av en kraftuttagspump börjar med att definiera det erforderliga hydrauliska flödet och trycket, och sedan arbeta tillbaka till deplacement- och ineffektkraven. Beräkningarna är enkla:
Erforderligt pumpvolym (cc/varv):
Deplacement = (Obligatoriskt flöde i L/min × 1 000) ÷ Kraftuttagsvarvtal i RPM
Exempel: En vedklyver kräver 30 L/min vid 1 000 RPM kraftuttagsvarvtal. Förskjutning = (30 × 1 000) ÷ 1 000 = 30 cc/varv . Välj en pump med deplacement på 30–35 cc/varv för att tillåta volymetriska effektivitetsförluster (vanligtvis 5–15 % i kugghjulspumpar).
Erforderlig ineffekt (kW):
Effekt (kW) = (Flöde i L/min × Tryck i bar) ÷ 600 ÷ total verkningsgrad
Exempel: 30 l/min vid 200 bar, total verkningsgrad 0,85. Effekt = (30 × 200) ÷ 600 ÷ 0,85 = 11,8 kW (ungefär 15,8 hk) . Traktorns nominella kraftuttag måste överstiga denna siffra — ett traktorkraftuttag på 30 hk är tillräckligt; en 20 hk traktor är det inte.
Lägg alltid till en 20–25 % säkerhetsmarginal över den beräknade effekten vid specificering av traktorstorleken, eftersom pumpens effektivitet minskar med slitage och systemtrycktransienter kan överskrida stationära värden under ställdonets stall.
Vanliga PTO-pumpproblem och hur man diagnostiserar dem
De flesta fel på kraftuttagshydraulikpumpen följer igenkännbara mönster som kan diagnostiseras innan ett fullständigt fel inträffar:
- Kavitation (gnällande eller skrikande ljud vid start): Orsakas av otillräcklig oljetillförsel till pumpinloppet - vanligtvis från en igensatt sugsil, kollapsad sugslang eller för låg vätskenivå i behållaren. Kavitation eroderar pumpens inre delar inom timmar efter kontinuerlig drift. Kontrollera sugledningens vakuum med en vakuummätare — mer än 0,3 bar (9 inHg) vid pumpinloppet indikerar en sugbegränsning.
- Lågt flöde och långsam aktuatorrörelse: I en kugghjulspump indikerar detta internt slitage - spelet mellan kugghjul och hus har ökat utöver specifikationen, vilket tillåter intern bypass. Jämför det faktiska flödet (uppmätt med en flödesmätare) med det nominella flödet vid drifthastighet. En minskning med mer än 15 % från nominellt flöde i en kugghjulspump indikerar att byte behövs.
- Överhettande hydraulvätska: Orsaker inkluderar en pump som arbetar med ett tryck kontinuerligt över dess kontinuerliga klassificering, en systemavlastningsventil inställd för högt eller otillräcklig reservoarvolym. Hydraulvätsketemperatur över 80°C (176°F) påskyndar oljeoxidation och tätningsnedbrytning — Ett system med rätt storlek bör hålla vätskan under 60–65°C under kontinuerlig drift.
- Axeltätningsläckage: Externt oljeläckage vid pumpaxeln indikerar en trasig axeltätning — vanligtvis orsakad av för högt dräneringstryck i huset (mottryck på pumphusets dräneringsport), nötning av förorenad vätska eller axelfel. På kugghjulspumpar bör dräneringstrycket i höljet inte överstiga 3–5 bar (44–73 PSI) kontinuerligt.
- Oregelbundet eller pulserande flöde: I kugghjulspumpar indikerar detta luftintag genom en läckande sugkoppling eller låg vätskenivå som gör att pumpen suger luft intermittent. Kontrollera alla sugledningskopplingar och behållarens avluftning för blockering.
