In der heutigen Industrie ist der Hydraulikmotor nicht mehr wegzudenken! Die aus hydraulischen Motoren gewonnene Energie kann in vielen Bereichen verwendet werden – von der Automobilindustrie bis hin zum Flugzeugbau oder der Schiffindustrie wird die hydraulische Technik verwendet.
Die wichtigsten Infos zu Aufbau und Funktion des Hydraulikmotors hier im Überblick.
Wie funktioniert ein Hydraulikmotor?
Hydraulische Aggregate arbeiten in einem geschlossenem System – das bedeutet das der entstehende Druck auch der abgegebene Druck ist. Ein hydraulischer Motor treibt durch eine Motorwelle die dazu gehörige Hydraulikpumpe an – dabei wird unter Druck hydraulisches Öl in den Motor gepresst. Der daraus resultierende hydraulische Strom treibt den Motor an.
Welche Arten von Hydraulikmotoren gibt es?
Hydraulikmotoren unterscheiden sich in erste Linie in ihrer Bauform! Man unterscheidet:
Zahnradmotor
Der Zahnradmotor ist die wohl gängigste Art des Hydraulikmotors für die Industrie. Der Aufbau zeichnet sich in 2 aneinander liegenden Zahnräder aus. Ein Zahnrad treibt an – das andere treibt ab. Durch die ausführende Kraft an dem Antriebswelle liegendem Zahnrad entsteht ein Unterdruck im System – welches das Hydrauliköl permanent ansaugt und in mechanische Energie umwandelt.
Gerotor- und Gerollermotoren
Diese Motoren sind umgangssprachlich auch als Planetenmotoren bekannt. Ähnlich wie beim Zahnradmotor gibt es hier auch eine innenverzahnte Version sowie eine aussenverzahnte. Das Prinzip ist identisch – nur das der Druck hier durch eine radial rotierende Scheibe erzeugt wird.
Axialkolbenmotor
Diesen Motor findet man hauptsächlich in Fahrzeug – Arbeitsmaschinen. Die Bauart bedingten Vorteile sind nicht die einzigen Gründe warum der Axialkolbenmotor immer mehr an Beliebtheit gewinnt. Er ist zu dem äußerst effizient und zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad und eine stabile Standfestigkeit aus.
Radialkolbenmotor
Dieser Motor findet Anwendung im Bereich hoher Drehmomente und gleichzeitig kleinen Drehzahlen. Er ist in den Antrieben von Schiffen, Baggern, Kränen oder auch Druckspritzmaschinen verbaut. Radialkolbenmotore eignen sich für Anwendungen mit offenem und geschlossenem Kreislauf.
Was macht ein Hydraulikmotor?
Ein Hydraulikmotor hat die Aufgabe hydraulische Energie (Druck + Volumen) in mechanische Energie umzuwandeln. Sie gibt es ähnlich wie die Hydraulikpumpe in unterschiedlichen Bauformen. Man unterscheidet hierbei Schnellläufer und Langsamläufer.
Schnellläufer
Für einen hohen Leistungsbedarf eignet sich der schnell laufende Hydraulikmotor. Diese Kategorie verfügt vorallem über eine gut regelbare Energieeffizienz. Dabei unterscheidet sich hier ganz klar die kompakte Bauart zum langsam laufenden Hydraulikmotor.
Langsamläufer
Aufgrund seiner Konstruktion ist dieser Hydraulikmotor in der Lage beinahe ruckelfrei zu fahren, ohne dabei ein Getriebe zu benötigen. Langsamläufer sind in den meisten Fällen Kolbenmotoren. Diese arbeiten unter 300 U/min (Drehzahl)
Kann man Hydraulikpumpen als Hydromotoren verwenden?
Theoretisch ist das möglich. In dem Fall bräuchte man aber eine Untersetzung, da eine Pumpe sehr schnelläufig ist. Eine größere Herausforderung ist der Linkslauf – Drehrichtung. Die druckabführende Leitung müsste in dem Fall auch Druckfest gebaut sein.
Luft im Hydrauliksystem
Luft gibt es grundsätzlich nur an einer Stelle im Hydrauliksystem – und zwar im Tank, oberhalb des Füllstandes. Diese Luft hat einen geringen Sauerstoffanteil und ist daher unproblematisch. Darüber hinaus wird das Öl immer knapp über der tiefsten Stelle angesaugt.
Unerwünschte Luft im System führt allerdings zu gravierenden Schäden! Diese kann Dichtungen angreifen Beschädigungen in Schläuchen sowie Zylindern hervorrufen oder gar der Pumpe inkl. Motor das Licht ausmachen. Deshalb ist es sehr wichtig eine hydraulische Anlage stets auf Undichtigkeiten zu prüfen – An der höhsten Stelle des Systems sollte man entlüften.
Man löst die Entlüftungsschraube leicht und wartet solange bis kein schäumendes Öl heraustritt. Mithilfe eines Leckölanschluss “entlüftet” man zudem das Gehäuse einer hydraulisches Arbeitsmaschine – bei eventuellen Leckagen innerhalb des Systems wird damit ein im Betriebsdruck stehendes Gehäuse verhindert.
Hier zum kompletten Beitrag: Hydraulik entlüften
Der Dieseleffekt
Ähnlich wie in einem Dieselmotor handelt es sich auch hierbei um ein chemisch – physikalischen Prozess, wenn unter hohen Druck ein Gemisch aus Öl und Gas (Luft) vermischt wird, ergibt diese Reaktion eine Mikro – Explosion. Diese bleiben in der Regel unscheinbar und unbemerkt. Im Inneren eines Systems kann dies zu massiven Beschädigungen führen.
Hydraulische Größen
In den Kategorien der Hydraulik spielen wesentliche Merkmale und Bestandteile eine Rolle. Für die Berechnung der hydraulischen Leistung (kw) müssen unterschiedliche Komponenten und Mess-Einheiten beachtet werden: der Volumenstrom (q), das Fördervolumen, der Drehmoment, sowie die Strömungsgeschwindigkeiten und die Pumpe sind dabei entscheidend. Allgemein gesprochen, ergibt sich die hydraulische Leistung aus „Arbeit pro Zeit (t)“ (auch l min), sprich aus der Arbeitsleistung, die in einer bestimmten Zeitspanne erreicht wird (l min).
Einen Artikel zur Berechnung der wichtigsten Komponenten findest du auf dieser Seite.
Volumenstrom: Dieser Begriff beschreibt wie viel Masse (Hydrauliköl) sich in welcher Zeit (t) in einem geschlossenem Hydrauliksystem bewegt. Der Wert des Volumenstroms (q) wird in l/min angegeben. Mithilfe des Rohrquerschnitts (A) und der Geschwindigkeit der Fluide lässt sich der Wert (q) ermitteln.
Antriebsleistung: Um genaue Anhaltspunkte für eine hydraulische Anlage errechnen zu können benötigt man die Antriebsleitung in Kilowattstunden (kw). Mithilfe diesen Wert, kann man den Betriebsdruck (p in bar) ermitteln.
Betriebsdruck: Jede Anlage sowie jedes Arbeit zu verrichtendes hydraulik System ist mit einem maximalen Betriebsdruck angegeben. Dieser sagt aus mit wie viel Druck ein Hydrauliksystem beaufschlagt werden kann.
Wie teuer ist ein Hydraulikmotor?
Es gibt hierbei nicht DEN Preis! Hydraulische Motoren kommen mit unterschiedlichen Leistungen daher. Je größer die zu verrichtende mechanische Arbeit ist, desto teurer ist der Motor. Je spezieller der Motor aufgebaut sein soll, desto höher ist der Preis.