Verlängerung der Lebensdauer von Axialkolbenpumpen
Aufgabe / Zielsetzung
Lebensdauerkritische Bereiche im Dichtspalt einer Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise
Axialkolbenpumpen sind universell einsetzbare Verdrängereinheiten. Durch ihre einfache Verstellbarkeit des Verdrängungsvolumens und hohe Druckfestigkeit sind sie vor allem in mobilen Anwendungen beliebt. Hohe Robustheit und lange Lebensdauer der Pumpen ist hauptsächlich in abgelegenen Einsatzszenarien wie auf Schiffen oder für Mining-Anwendungen stark gefordert. Deshalb wird zusammen mit der Firma Parker Hannifin GmbH wird in diesem Projekt die potentielle Verlängerung der Lebensdauer von Axialkolbenpumpen untersucht. Dabei spielt die Untersuchung der lebensdauerkritischen Effekte in den Dichtspalten eine maßgebliche Rolle.
Lösungsweg
Gläserne Pumpe – Vermessung von Spalt, Druck und Temperaturverteilungen an einer Axialkolbenpumpe
Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Bestimmung und Quantifizierung der lebensdauerkritischen Effekte sowohl mit Simulationsmodellen als auch Messungen. In Zusammenarbeit mit der Purdue University wurden hierfür Simulationen des Spalt- und Temperaturverhaltens einer 90 cc Pumpe mit dem Simulationsprogramm Caspar FSTI durchgeführt.
Mit Hilfe der Simulationsergebnisse wurden Spalthöhen-, Temperatur- und Drucksensoren gezielt an potentiell lebensdauerkritischen Positionen platziert, um eine „Gläserne Pumpe“ zu realisieren. Anhand der resultierenden Messergebnisse lassen sich die ablaufenden, lebensdauerrelevanten Effekte im Dichtspalt einer Axialkolbenpumpe im Detail analysieren.
Das diesem Beitrag zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie unter dem Förderkennzeichen 03SX382B gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren.