Pompa Idraulica con Motore Elettrico: Funzionamento e Manutenzione

Parlare di pompe oleodinamiche significa concentrare l’attenzione su uno degli elementi più importanti di un sistema idraulico. Si tratta, infatti, del componente fondamentale per trasformare l’energia meccanica in energia idraulica.

Le pompe per l’ oleodinamica sono dispositivi che aspirano il fluido da un serbatoio e lo immettono sotto pressione nel circuito idraulico. Durante questo processo l’energia meccanica viene convertita in energia idraulica.

L’utilizzo delle pompe oleodinamiche e in modo particolare la possibilità di trasformare l’energia meccanica in energia idraulica, si rende necessario per i vantaggi che l’idraulica assicura rispetto alla meccanica. I sistemi idraulici, infatti, sono in grado di generare forze e coppie elevate anche in spazi relativamente ridotti, così come a ottenere un controllo preciso della velocità e della posizione dei vari attuatori.

Tipologie di Pompe Oleodinamiche

Come abbiamo avuto modo di illustrare esistono diverse tipologie di pompe oleodinamiche, ciascuna più o meno adatta in base al tipo di utilizzo.

Pompe ad Ingranaggi

Le pompe oleodinamiche ad ingranaggi sono la soluzione più diffusa nel settore soprattutto per la loro affidabilità e maggiore semplicità costruttiva. Ne esistono due tipologie: quelle a ingranaggi esterni e quelle a ingranaggi interni. Le pompe ad ingranaggi esterni sono formate da due ingranaggi posti all’interno di una carcassa e che ruotano in senso opposto. Il fluido viene trasportato tra i denti degli ingranaggi e la carcassa.

Le pompe ad ingranaggi, per esempio, sono ideali per i sistemi di lubrificazione, le attrezzature per l’edilizia e le macchine agricole in quanto prevedono una bassa o media pressione.

Pompe a Palette

Nel caso delle pompe a palette si ha una tipologia di pompa che utilizza un rotore dotato di palette mobili che durante il movimento creano delle camere di volume variabili. Anche in questo caso ne esistono di due tipi: pompe a palette bilanciate e non bilanciate. Nel primo caso ci sono due zone di pompaggio opposte che bilanciano le forze, mentre nell’altro c’è una sola zona di pompaggio.

Pompe a Pistoni

Tra le pompe oleodinamiche quelle a pistoni sono considerate le più versatili in quanto dotate di maggiore sofisticatezza. Rappresentano la soluzione migliore in termini di pressione e rendimento e ne esistono diverse tipologie: le pompe a pistoni assiali e quelle a pistoni radiali. A loro volta le pompe a pistoni assiali si dividono in: con piattello inclinato, con corpo inclinato e a cilindrata variabile. Mentre le pompe a pistoni radiali in: a camme e a eccentrico.

Le pompe a pistoni vengono utilizzate nelle presse idrauliche, nei sistemi di sollevamento, nei macchinari per la lavorazione dei metalli, per le macchine per il movimento terra e in generale per le applicazioni industriali pesanti in quanto sono in grado di generare pressioni elevate e flussi variabili.

Pompe a Vite

Nelle pompe a vite si hanno uno o più rotori elicoidali per il trasferimento del fluido.

Come Scegliere la Pompa Idraulica Elettrica Giusta

Quale pompa idraulica elettrica scegliere per assicurarsi le migliori prestazioni? La valutazione deve tenere conto di diversi criteri, tra cui la pressione di esercizio richiesta, la portata necessaria, il tipo di fluido e le condizioni operative. La scelta della pompa oleodinamica più adatta deve, ovviamente, tenere conto delle proprie esigenze. è quindi necessaria un’attenta valutazione di molteplici fattori, non solo tecnici ma anche economici.

Le pompe idrauliche hanno un imbattibile rapporto peso/potenza/dimensioni per esempio un motore idraulico con la potenza di 15 cv ha un peso di soli 4 kg e le dimensioni di una lattina di birra, quale altro tipo di motore sia esso elettrico o a scoppio può garantire una simile potenza concentrata? Questo da alle pompe idrauliche compattezza leggerezza, facile manovrabilità e prestazioni imbattibili.

Nel caso di emergenze e calamità (come allagamenti) dove sono necessarie efficienza, alta potenza, velocità, capacità di operare in tutte le situazioni, nessun sistema di pompaggio è migliore del sistema idraulico.

Vantaggi delle Pompe Idrauliche

Le pompe idrauliche offrono numerosi vantaggi rispetto ad altri sistemi di pompaggio, tra cui:

Sicurezza: L’assenza di elettricità è una implicita garanzia di sicurezza, è impossibile causare infortuni da shock elettrico.
Possibilità di girare a secco: Una pompa idraulica può funzionare a secco senza acqua a tempo illimitato senza danneggiarsi.
Robustezza e lunga vita operativa: Le pompe idrauliche sono molto robuste e costruite per sopportare i peggiori abusi. Il funzionamento idraulico è garanzia di “autolubrificazione continua”.
Grande versatilità: Le pompe idrauliche sono veramente versatili perché possono essere azionati dalle centraline o dai circuiti idraulici di escavatori, terne, camion, macchinari per miniera, trattori, imbarcazioni e tutti i mezzi d’opera equipaggiati di un circuito idraulico sufficiente.

Manutenzione della Pompa Idraulica

La manutenzione necessaria è veramente minima e semplice. Le pompe sono costruite con molte parti industriali ottenibili sul mercato a basso prezzo.

Componenti Chiave e Loro Funzioni

Iniziamo a vedere da quali parti e componenti è costituita una pompa così da approfondire subito le nostre conoscenze a riguardo. La cassa-stoppa è un’apertura cilindrica ricavata nella struttura della pompa centrifuga al cui interno passa l’albero fino ad arrivare alla girante. La funzione primaria della cassa-stoppa è quella di contenere al suo interno un sistema di tenuta (baderna o tenuta meccanica) al fine di contenere o eliminare le perdite del prodotto pompato.

In alcune applicazioni, l’alta temperatura del fluido pompato può compromettere seriamente il buon funzionamento del sistema di tenuta contenuto all’interno della cassa-stoppa. È per questo motivo che molte pompe centrifughe progettate per lavorare con fluidi ad alte temperature, presentano una camicia di raffreddamento intorno alla cassa-stoppa. In alcuni casi all’interno della camicia di raffreddamento viene inserito un fluido caldo, con la funzione di mantenere una temperatura costante all’interno della pompa. Ad esempio, quando vengono pompati fluidi molto viscosi, come asfalto, resine, vernici, cioccolato,… al fine di evitare la solidificazione del prodotto a causa delle basse temperature presenti all’esterno della pompa, viene iniettato un fluido caldo all’interno della camicia di raffreddamento per permettere ad asfalto, vernici, resine ecc.

La camera dei cuscinetti è una struttura al cui interno vengono inseriti i cuscinetti. Questa camera, teoricamente, contiene al suo interno anche altri componenti che si trovano nella parte di potenza di una pompa centrifuga. Lo scudo di chiusura della parte idraulica è un componente realizzato meccanicamente che permette l’assemblaggio tra la sezione idraulica di un pompa centrifuga alla sua sezione di potenza.

L’albero di una pompa centrifuga è utilizzato per trasmettere energia (potenza) dal motore al fluido attraverso la rotazione della girante. I cuscinetti che forniscono un supporto radiale vengono definiti cuscinetti radiali. Questi cuscinetti mantengono l’albero in posizione quando è sottoposto a movimenti dal basso verso l’alto o viceversa. I cuscinetti che stabilizzano assialmente l’albero sono chiamati cuscinetti assiali reggispinta. Questi cuscinetti stabilizzano l’albero quando è soggetto a movimenti in avanti e indietro. Generalmente i cuscinetti assiali reggispinta sono collocati vicini al semi-giunto di accoppiamento. Senza questo tipo di protezione i cuscinetti fallirebbero nel giro di pochi minuti.

Gli anelli di tenuta per alberi rotanti sono la forma di protezione cuscinetti più utilizzata, in quanto si tratta della più economica. Sono utilizzati fin dagli inizi del 1900 ed utilizzano un labbro, generalmente realizzato in NBR, che lavora sull’albero. Quest’ultimo, in sostanza, ruota all’interno dell’anello di tenuta. Anche le tenute a labirinto sono utilizzate sulle pompe da diversi decenni ma è solo da 10/15 anni che gli operatori di manutenzione hanno iniziato ad usarle con continuità. Queste tenute hanno un prezzo di acquisto più alto rispetto ai classici anelli di tenuta a labbro ma, teoricamente, hanno un’aspettativa di vita infinita. Le tenute a labirinto sono composte da due parti, una rotante ed una statica.

La funzione di entrambe le pompe è la stessa, vi sono esclusivamente differenze costruttive. Quella che viene subito all’occhio riguarda la girante: nelle pompe centrifughe a doppio supporto la girante è al centro della pompa ed è supportata da cuscinetti in entrambi i lati. In questo caso quindi troveremo due casse-stoppa, ovvero due sistemi di tenuta, uno per entrambi i lati (es. due tenute meccaniche).

Il motore è una delle componenti essenziali di ciascun impianto oleodinamico.

Manutenzione dell'Olio Idraulico

L’olio bollente nell’impianto idraulico delle vostre apparecchiature è una delle cause principali di scarso funzionamento, guasto dei componenti e tempi di fermo macchina. L’olio del sistema idraulico è stato progettato per funzionare entro un preciso intervallo di temperatura.

Nella maggior parte dei casi, circa 49°C (120°F) al serbatoio è considerata una temperatura operativa ideale. Controllare sempre la temperatura dell’olio nel serbatoio, non su un componente o in nessuna delle tubazioni. Alcuni sistemi idraulici sono progettati per funzionare a circa 54°C (130°F) o più.

Consigli per la Manutenzione

Cambiare o pulire necessariamente o come indicato sui filtri forniti con indicatore visivo. Deve essere pulito dopo 10 ore di funzionamento inizialmente e successivamente ogni 100 ore.
Mantenere sempre il livello dell’olio. L’olio deve essere controllato dopo le prime 100 ore e va verificato che la classe d’olio soddisfi i requisiti della pompa utilizzata.
La pulizia o sostituzione dei filtri dell'impianto viene effettuata per evitare la grippatura della pompa. Durante lo smontaggio dei filtri viene valutata la necessità della loro sostituzione oppure la semplice pulizia.
Mantenere in circolo all'interno dell'impianto olio sporco, che contiene detriti o microparticelle, mette a rischio tutti i compenenti dell'impianto oltre a ridurne la pressione di utilizzo.
Utilizzare contenitori, tubi e impianti puliti durante il riempimento del serbatoio.
Se le valvole di controllo del flusso o di scarico sono in funzione, controllare e regolare le loro impostazioni.
Mantenere l’apparecchiatura pulita. Uno spesso strato di sporco funge da isolante. Nei giorni e nei climi caldi, controllare e cambiare l’olio più frequentemente.

Controllo della Temperatura dell'Olio

Esistono diversi modi per controllare la temperatura dell’olio. Il metodo migliore e più accurato è per mezzo di un termometro. Su alcune macchine, questo è montato sul serbatoio. Se la tua macchina non ha un termometro del serbatoio, usa il “test della mano”. Prima controlla il serbatoio con la punta del dito; se non è troppo caldo da toccare, posiziona il palmo sul serbatoio. Sarai in grado di tenerlo lì senza disagio se la temperatura dell’olio è di circa 55°C o inferiore.

Problemi Comuni e Soluzioni

Valvola bloccata: Può causare calore eccessivo. Se una bobina non torna immediatamente nella posizione neutra, il flusso della pompa si scaricherà continuamente.
Valvola limitatrice impostata troppo bassa: Se una valvola limitatrice è impostata su un valore troppo basso, parte dell’olio verrà scaricato attraverso la valvola stessa ad ogni ciclo. Anche questo è fonte di eccessivo calore.
Olio degradato: L’olio che è diventato troppo caldo apparirà più scuro e si sentirà più sottile dell'olio nuovo. Avrà anche odore di bruciato.
Sfiato d’aria interrotto: Si può verificare un'azione elettrolitica con alcuni metalli.
Viscosità del fluido troppo bassa.

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