Baureihe 45 Axialkolbenverstellpumpen – Offener Kreislauf
Technische Information
Vorwort
VORWORTAxialkolbenverstellpumpen der Baureihe 45 sind für den offenen Kreislauf konstruiert
und arbeiten zusammen mit weiteren Komponenten in einem System zur Leistungsübertragung und Regelung.
Das Fördervolumen der Pumpen der Baureihe 45 ist über dem gesamten Verstellbereich
stufenlos regelbar.
Die Pumpen der Baureihe 45 sind kompakt ausgeführt und weisen eine hohe Leistungsdichte auf.
Durch das bewährte Schrägscheibenprinzip mit axial angeordneten Kolben in Verbindung mit einer Schwenkscheibe wird das Fördervolumen verändert.
Die Schwenkscheibe ist mit einer Wiegenlagerung ausgestattet und wird mit einem
hydraulisch betätigten Kolben verstellt. Auf diesen Kolben wirkt der integrierte Nullhubregler, so dass die Schwenkscheibe bei Erreichen des Einstelldruckes von maximaler
Ausschwenkung zur minimalen Regelposition geschwenkt wird.
Der Nullhubdruckregler kann wahlweise extern angesteuert werden.
Für Load Sensing Systeme ist ein Förderstromdruckregler verfügbar. Über eine spezielle
Einstellschraube zur Schluckvolumenbegrenzung kann der maximale Förderstrom auf
die Erfordernisse der jeweiligen Anwendungen abgestimmt werden.
Die Regelungen zeichnen sich durch eine geringe Hysterese und kurzen Reaktionszeiten
aus.
• Die Baureihe 45 – schon heute die Technik von morgen.
• Dem Marktbedarf angepasste Baugrößen.
• Reglerprogramm – entwickelt für modernste Antriebssysteme.
• Hohe Zuverlässigkeit durch intensive Felderprobung.
• Modulares Konzept.
• Optimale Einsetzbarkeit durch genormte Anschlüsse und modulares Design.
Sauer-Danfoss übernimmt keine Verantwortung für eventuelle Fehler in Katalogen, Broschüren und sonstigem
gedruckten oder elektronischen Material. Sauer-Danfoss behält sich das Recht vor, ohne vorausgehende
Bekanntgabe, Änderungen an Produkten, auch an den vorstehend beschriebenen und abgebildeten,
vorzunehmen. Dies trifft auch für bereits bestellte Produkte zu, vorausgesetzt, dass die Änderungen keine
Einwirkung auf die vereinbarte Beschaffenheit, oder, sofern eine solche nicht vereinbart wurde, auf die Eignung
zur gewöhnlichen Verwendung der Sache haben. Alle in dieser Publikation enthaltenen Marken sind Eigentum
der jeweiligen Firmen. Sauer-Danfoss und das Sauer-Danfoss Logo sind Marken des Sauer-Danfoss Konzerns.
Alle Rechte vorbehalten.
Pumpenbauart K und L ...........................................................................................................................................
Pumpenbauart H .......................................................................................................................................................
Pumpenbauart G .......................................................................................................................................................
Kennwerte, Wirkungsgrad – 25 cm
Kennwerte, Wirkungsgrad – 30 cm
Kennwerte, Wirkungsgrad – 38 cm
Kennwerte, Wirkungsgrad – 45 cm
Kennwerte, Wirkungsgrad – 57 cm
Kennwerte, Wirkungsgrad – 74 cm
Kennwerte, Wirkungsgrad – 75 cm
Kennwerte, Wirkungsgrad – 90 cm
Baureihe 45 Axialkolbenverstellpumpen – Offener Kreislauf
Technische Information
Notizen
DKMH.PK.315.A1.03 • 520L0518 • 05/2003
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Baureihe 45 Axialkolbenverstellpumpen – Offener Kreislauf
Technische Information
310
260
210
20304050607080
90
100
G74B
H75D
H57B
L25C
L30D
K38C
K45D
G90C
P101 575D
Dauerdruckbereich bar
Hubvolumen cm
3
PRODUKTPROGRAMM
BAUREIHE 45
Übersicht
Die Pumpen für offene Kreisläufe der Baureihe 45 sind für einen Hubvolumenbereich
von 25 cm3 bis 90 cm3 und einen Dauerdruckbereich von 210 bar bis 310 bar mit
Maximaldruckbereich von 300 bar bis 400 bar1) erhältlich. Jede Pumpe der Baureihe
ist für einen bestimmten Druckbereich optimiert. Das Schaubild oben zeigt, welches
Hubvolumen den Druckbereichen zugeordnet ist.
PRODUKTREIHE
DIE NEUESTE TECHNIK
1)
Siehe Technische Daten, Seite 17 bis 19 für detaillierte Angaben. Für nähere Informationen über
Druckbereiche siehe Druckbereich, Seite 9 und Druckgrenzen, Seite 20.
Um der wachsenden Produktfamilie der Sauer-Danfoss Axialkolbenverstellpumpen für
offene Kreisläufe gerecht zu werden, wurde im Jahr 2000 die Bestellbezeichnungen
geändert.
Früher wurde folgende Bestellnummer benutzt:
45L057 LS 20 20 NN A 3 S1C2 A1N NNN NNN NNN
Die neue Bestellnummer sieht wie folgt aus:
HRL 057B LS 20 20 NN A 3 S1C2 A1N NNN NNN NNN
Der gekennzeichnete Teil des neuen Codes ist flexibel gestaltet und ermöglicht die
Angabe verschiedener Pumpengrössen gleicher Pumpenbauart.
Oben gezeigtes Beispiel:
• H = Pumpenkonstruktionstyp (bezeichnet als Bauart)
• R = offener Kreislauf
• L = Antriebsdrehrichtung gegen den Uhrzeigersinn (CCW/links)
• 057 = maximales geometrisches Hubvolumen (cm³)
• B = Dauerdruckbereich
DRUCKBEREICH
Zu jeder Pumpengrösse der Baureihe 45 gehört ein maximaler bzw. kontinuierlicher
Druck. Aufgrund dieser Angabe ist eine auf die Anwendung bezogene Produktauswahl
möglich. Gegenwärtig werden drei Druckbereiche angeboten:
Siehe auch Seite 17, 18, 19 und 20 bezüglich Informationen über Drücke für die
verschiedenen Pumpengrössen.
Zur Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Auswahl des Pumpenhubvolumens und
Druckbereichs müssen die Betriebsbedingungen der Anwendung bekannt sein. Ein Überschreiten des Druckbereichs der Pumpe führt zu kürzerer Lebensdauer.
Bitte wenden Sie sich bei Fragen bezüglich des Betriebsdrucks Ihrer Anwendung an Ihre
Sauer-Danfoss Vertretung.
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Druckbereichscode
CodeMaximaldruck, barDauerdruck, bar
B400310
C350260
D300210
9
10
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Technische Spezifikationen
KONSTRUKTIONFrontflansch
SAE-Flansch, Größe C (SAE J744) bei Pumpen der Bauart G und H.
SAE-Flansch, Größe B bei Pumpen der Bauart L und K, wahlweise bei Pumpen der
Bauart H (57 cm³ ).
Durchtriebsadapter, Sonderausführungen
SAE-Flansch, Größe A, B, B-B oder C.
Regler, Sonderausführungen
PC: Druckregler
LS: Load-Sensing Regler
(siehe Regler, Seite 26 bis 29)
Arbeitsanschlüsse
Saug- und Druckanschlüsse: SAE-Flanschanschlüsse (Code 61) oder
SAE-Anschlussbohrung mit O-Ring-Dichtung
Axial-/(End-)Anschlüsse oder Radial-/(Seiten-)Anschlüsse
Übrige Anschlüsse: gerade O-Ring-Verschraubung, SAE
Metrische Anschlüsse wahlweise lieferbar.
HYDRAULISCHE
PARAMETER
Drehrichtung
Im Uhrzeigersinn CW oder gegen den Uhrzeigersinn CCW.
Einbaulage
Beliebige Einbaulage.
Eingangsdruck
Mindestdruck, kontinuierlich = 0,8 bar absolut
(siehe Eingangsdruck/Drehzahl -Kennlinien, Seite 34 bis 41)
Mindestdruck, Kaltstart = 0,5 bar absolut
Einstellung des Nullhubdruckventils
Mindestdruck: 100 bar
Dauerdruck, max.: 310 bar (siehe hierzu Tabelle Seite 9)
Gehäusedruck
Maximal kontinuierlich: 0,5 bar über dem Eingangsdruck
Intermittierend: 2 bar bei Kaltstartbedingungen
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Technische Spezifikationen
HYDRAULISCHE
PARAMETER
(Fortsetzung)
Temperaturbereich
Temperaturbereich
Minimum
Dauerbetrieb
Maximum
1)
Gemessen am heißesten Punkt, z.B.
Leckflüssigkeitsanschluss
2)
1)
°C
-40Kurzzeitig, Kaltstart
82
104Kurzzeitig
Viskositätsgrenzen
Viskositätsgrenzen
mm2/s (cSt)
Minimum
Empfohlener
Arbeitsbereich
Maximum
9intermittierend
12-80
1000
intermittierend
(Kaltstart)
Druckflüssigkeiten
Die Nenndaten für Pumpen der Baureihe 45 basieren auf der Verwendung von Druckflüssigkeiten, die Oxydations-, Rost- und Schauminhibitoren enthalten.
Verwendbare Druckflüssigkeiten:
• Hydraulikflüssigkeit nach DIN 51 524, Teil 2 (HLP),
• Hydraulikflüssigkeit nach DIN 51 524, Teil 3 (HVLP),
• API CD, CE und CF Motorenöle nach SAE J183,
• M2C33F oder G Automatikgetriebeöl (ATF),
• Dexron II (ATF), das den Allison C3- und Caterpillar TO-2 Test bestanden hat,
• landwirtschaftliche Mehrzwecköle (STOU),
• Premium Turbinenöle.
Schwer entflammbare Druckflüssigkeiten sind bei modifizierten Betriebsbedingungen
einsetzbar. Weitere Informationen und detaillierte Einsatzhinweise für umweltschonende
Druckflüssigkeiten entnehmen Sie bitte der Sauer-Danfoss Literatur:
520L0463 (Hydraulic Fluids and Lubricants, Technical Information)
520L0465 (Experience with Bio Fluids, Technical Information)
Das Mischen verschiedener Druckflüssigkeiten ist nicht gestattet. Weitere Informationen
erhalten Sie von der zuständigen Sauer-Danfoss Vertretung.
2)
Die Viskosität der Druckflüssigkeit muss sich innerhalb der vorgeschriebenen obengenannten Grenzen
befinden.
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Technische Spezifikationen
SYSTEMANFORDERUNGEN
Temperaturbereich und Viskosität
Die in der Tabelle angegebenen Temperaturbereiche setzen die Verwendung von Druckflüssigkeiten auf Mineralölbasis voraus.
Die Maximaltemperatur gilt für den heißesten Punkt der Einheit. Dies ist normalerweise
der Leckflüssigkeitsanschluss am Gehäuse. Axialkolbenverstellpumpen sollen möglichst
bei oder unterhalb der Nennwerte betrieben werden. Der Maximalwert ist durch die
eingesetzten Werkstoffe vorgegeben und darf nicht überschritten werden.
Im allgemeinen beeinflusst eine kalte Drucklüssigkeit nicht die Lebensdauer der
Komponenten eines hydrostatischen Getriebes, aber die Pump- und Fließfähigkeit kann
herabgesetzt sein. Eine verminderte Leistungsübertragung durch erhöhte Reibung wäre
die Folge. Im allgemeinen sollte der Kaltstart 16 °C oberhalb des Pourpoints (Stockpunkt)
der Druckflüssigkeit erfolgen. Der Minimalwert ist durch die eingesetzten Werkstoffe
vorgegeben und sollte nicht unterschritten werden.
Die Minimalviskosität sollte nur kurzzeitig bei hohen Umgebungstemperaturen und
extremer Belastung erreicht werden. Die Maximalviskosität gilt für Kaltstartsituationen.
Die eingesetzten Wärmetauscher sind so auszulegen, dass diese Temperaturbereiche
sicher eingehalten werden. Die Einhaltung der Bedingungen sollte unbedingt
kontrolliert werden.
Temperaturgrenzen
Die zulässigen Maximum- und Dauertemperaturgrenzen für auf Mineralöl basierende
Flüssigkeiten finden sich auf Seite 11. Diese Temperaturgrenzen gelten für den heißesten
Punkt an der Pumpe, im Regelfall der Leckflüssigkeitsanschluss.
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Technische Information
Technische Spezifikationen
SYSTEMANFORDERUNGEN
(Fortsetzung)
Reinheit
Um Verschleiß wirksam zu verhindern, darf nur saubere Druckflüssigkeit in das System
eingefüllt werden. Hier haben sich spezielle Filteraggregate mit integriertem Filter
bewährt.
Im System muss entweder ein Filter in der Saugleitung (Saugfilter) oder im Rücklauf
(Rücklauffilterung) installiert sein. Dieser Filter muss so ausgelegt sein, dass eine
Reinheitsklasse 18/13 nach ISO 4406 gewährleistet ist
Die Auswahl des Filters hängt ab von einer Vielzahl von Parametern wie Eindringen von
Neuverschmutzung, Erzeugung von Abriebpartikeln im System, der erforderlichen Reinheitsklasse und den gewünschten Wartungsintervallen. Filterkennwerte wie Schmutzaufnahmekapazität und Rückhalterate sind hierfür maßgebend.
Die Rückhalterate wird als β-Wert1) bezeichnet. Für Rücklauffilterung (Filter im Rücklauf )
sollte ein Filter mit β
=75 (β10 ≥ 10) und in der Saugleitung ein Saugkorb mit einer
15-20
Maschenweite von 100-125 µm vorgesehen werden.
Reinheitsklasse und Rückhalterate
des Filters
Reinheitsklasse
Rückhalterate des Filters
bei Rücklauffilterung
Maschenweite des
Saugkorbes in der
Saugleitung
Klasse 18/13
gemäß ISO 4406
β
=75 (β10≥10)
15−20
100 µm-125 µm
Die Schmutzaufnahmekapazität hängt ab von der vom Filter zurückzuhaltenden,
ständig neu zum System hinzukommenden Schmutzmenge und den gewünschten
Wartungsintervallen.
Da jedes System anders ist, gelten auch jeweils unterschiedliche Filterungskonzepte, die
individuell festgelegt werden müssen. Ein gewähltes Konzept sollte daher durch die
Überwachung der Reinheitsklasse bei der Erprobung von Prototypen bestätigt werden.
Weitergehende Informationen entnehmen Sie bitte der Sauer-Danfoss Literatur:
520L0467(Design Guidline for Hydraulic Fluid Cleanliness, Technical Information)
1)
Der βx-Wert ist ein nach ISO 4572 festgelegter Kennwert für die Rückhalterate (Wirksamkeit der
Filtrationsleistung). Der βx-Wert definiert das Verhältnis der Partikelanzahl einer bestimmten Größe x vor dem
Filter zu der Partikelanzahl der gleichen Größe x hinter dem Filter. Der β-Wert wird in µm für eine bestimmte
Partikelgröße angegeben.
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Technische Spezifikationen
SYSTEMANFORDERUNGEN
(Fortsetzung)
Druckflüssigkeitsbehälter
Im Druckflüssigkeitsbehälter wird die in der Druckflüssigkeit enthaltene Luft während
der Verweilzeit abgeschieden. Weiterhin werden Volumenschwankungen ausgeglichen.
Diese können bedingt sein durch:
• Erwärmung der Druckflüssigkeit (Ausdehnung)
• Abkühlung der Druckflüssigkeit (Kontraktion)
• Betätigung von Differentialzylindern
Der Druckflüssigkeitsbehälter muss die Volumenstromschwankungen unter allen
Betriebsbedingungen ausgleichen können. Eine Behältergröße mit einer Kapazität
von 2 bis 3 mal der Pumpenfördermenge pro Minute ist normalerweise ausreichend.
Als Mindestflüssigkeitsinhalt sind 1/2 Füllpumpenvolumenstrom in l/min vorzusehen.
Dadurch ergeben sich 30 Sekunden Verweilzeit der Flüssigkeit im Behälter, wodurch
die in der Druckflüssigkeit enthaltene Luft zur Flüssigkeitsoberfläche aufsteigen kann.
Wird ein Behälter nach diesen Richtwerten ausgelegt, so steht für die meisten Systeme/
Anwendungen mit geschlossenem Behälter (d.h. ohne Belüftungsfilter) ein ausreichendes Ausgleichsvolumen zur Verfügung (nicht bei Differentialzylinderausgleich).
Der zur Füllpumpe führende Sauganschluss muss oberhalb des Behälterbodens angeordnet sein, um ein Ansaugen von abgelagertem Schmutz zu verhindern. Der Rücklaufanschluss am Behälter muss unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche und möglichst
weit entfernt vom Sauganschluss angeordnet werden. Durch schräg eingebaute und
gelochte Abscheidebleche zwischen Rücklauf- und Ansaugstutzen wird die Luftabscheidung begünstigt.
Gehäusedruck
Unter normalen Betriebsbedingungen darf der Dauerdruck nicht überschritten werden.
Eine kurzzeitige Überschreitung ist nur unter Kaltstartbedingungen zulässig. Dabei darf
jedoch der maximale Gehäusedruck nicht überschritten werden. Ein Betrieb der Pumpe
außerhalb dieser Druckangaben kann zu Leckage an den Dichtungen und zu Gehäuseschäden führen (siehe Seite 10).
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Technische Information
Pumpeninstallation und Leitungsbemessungen
PUMPENINSTALLATIONDas Pumpengehäuse ist vor der Installation mit sauberer Flüssigkeit zu füllen.
Bei der Installation der Pumpe ist darauf zu achten, dass die Leckflüssigkeitsleitung
immer mit dem am höchstliegenden Leckflüssigkeitsanschluss der Pumpe (L1 oder L2)
verbunden wird.
Die Leckflüssigkeitsleitung sollte separat geführt werden, um einen ungehinderten
Durchfluss zum Behälter zu gewährleisten. Sie sollte am tiefsten Punkt des Behälters
(unterhalb des minimalen Flüssigkeitspegels) und möglichst weit vom Sauganschluß
installiert werden. Die Verrohrung der Leckflüssigkeitsleitung sollte so bemessen sein,
dass die auf Seite 10 zum Leckflüssigkeitsdruck angegebenen Werte eingehalten werden.
Die Verrohrung der Pumpensaugleitung ist so zu bemessen, dass der Eingangsdruck
(Vakuum) den auf Seite 10 angegeben Werten entspricht. Saugleitungsverluste sind zu
berücksichtigen.
Diese Verluste können überschläglich nach folgenden Formeln berechnet werden.
FORMELN ZUR
ÜBERSCHLÄGIGEN
BERECHNUNG DER
SAUGLEITUNGSVERLUSTE
P
wobei: P1 = Beschleunigungsdruckverlust bar
P2 = Verlust-Saughöhe bar
P3 = Leitungsverluste bar
P1 =
wobei: l = Leitungslänge-Saugleitung m
sg = Spezifisches Gewicht ca.0,9 kp/dm³
b = Beschleunigung der Ölsäule m/s²
P2 =
wobei: sg = Spezifisches Gewicht ca.0,9 kp/dm³
h = Saughöhe m
P3 = Leitungsverluste durch Schlauchfriktion,
Krümmungen, Fittings etc.
= P1+P2+P3 bar
Total
l • sg • b
________
100
sg • h
______
10
bar
bar
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Technische Information
Technische Daten
ERLÄUTERUNGENDrehzahlbereich
Die Nenndrehzahl ist die maximal empfohlene Drehzahl bei Dauerbetrieb, bei welcher
von einer normalen Lebensdauer ausgegangen werden kann.
Die Maximaldrehzahl ist die höchste zulässige Drehzahl, deren Überschreitung eine
Verminderung der Lebensdauer des Produkts oder das Risiko vorzeitiger Defekte und
Leistungsverluste mit sich bringen kann. Um die max. Drehzahl zu erreichen, ist eine
Herabsetzung des Pumpenfördervolumens und/oder des Eingangsdrucks erforderlich
(siehe Seite 34-41).
Bei Betrieb zwischen Nenndrehzahl und maximaler Drehzahl halten Sie bitte
Rücksprache mit Ihrer Sauer-Danfoss Vertretung.
Die Höhe des Systemdrucks beeinflußt im hohen Maße die Lebensdauererwartung der
Einheit. Hoher Druck, der sich aus einer hohen Belastung der Einheit ergibt, reduziert
die Lebensdauererwartung ähnlich wie bei einem unter Last befindlichen Verbrennungsmotor oder Zahnradgetriebe. Die Belastbarkeit der Durchtriebe und Anbauflansche ist
auf den entsprechenden Seiten beschrieben.
Der Dauerdruck ist der höchstzulässige Druck bei normalen Betriebsbedingungen.
Der Maximaldruck entspricht der höchsten Belastbarkeit der Pumpe.
Der Maximaldruck darf nur für eine Zeitdauer von weniger als 2% der gesamten
Betriebsdauer auf die Einheit einwirken. Um bei der Auslegung einer Pumpe die
unterschiedlichen Belastungen und Drehzahlen richtig in Ansatz zu bringen, kann ein
Belastungskollektiv verwendet werden. Zusammen mit der Lebensdauerkurve kann
Sauer-Danfoss damit den Druckbereich für ein Antriebssystem festlegen.
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Technische Daten
ERLÄUTERUNGEN
(Fortsetzung)
Hydraulische Formel zur Pumpenauswahl
Metrisches System
Pumpenfördermenge: Qe =
1000
Drehmoment: Me =
Vg • n • ∆p
Leistung: Pe =
Vg • n • η
_________
Vg • ∆p
_________
v
20 • π • ηmh
___________
600 000 • η
l/min
Nm
kW
ges.
Vg = Hubvolumen pro Umdrehung cm
n = Pumpendrehzahl min