Axialkolbenmotor - für hohe Drehzahlen

Funktionsweise von Axialkolbenmotoren

Axialkolbenmotoren sind vom Grundprinzip wie eine Axialkolbenpumpe aufgebaut. Das Hauptmerkmal dieser Motorenart ist die achsparallele Anordnung der Kolben in einer Zylindertrommel um die Drehachse. Die Kolben stützen sich dabei auf eine schräg zu Drehachse der Zylindertrommel liegende Ebene ab, wodurch Ihr Hub erzeugt wird. Man unterscheidet zwei hauptsächliche Ausführungsformen, die Schrägscheiben- und die Schrägachsenmotoren.

Schrägachsenbauweise

Am „Eintritt“ der Kolbentrommel wir dem Motor Drucköl zugeführt. Dadurch machen die Kolben eine Hubbewegung. Diese wird durch das Kolbengelenk am Triebflansch in eine Drehbewegung umgewandelt. Der Zylinder wird durch die Kolben mitgenommen und an der Abtriebswelle ein Abtriebsmoment erzeugt. Das wieder austretende Hydrauliköl fließt ins Hydrauliksystem zurück.

Da es sich um einen Axialkolbenmotor mit einem konstanten Schluckvolumen handelt, ist der Schwenkwinkel vorgegeben und damit fixiert. Bei einem verstellbaren Motor ist dieser Winkel innerhalb bestimmter Grenzen verstellbar. Durch die Veränderung des Schwenkwinkels ergibt sich ein unterschiedlicher Kolbenhub und damit ein einstellbares Schluckvolumen. Bei einem Axialkolbenmotor in Schrägachsenbauweise ist die Abtriebsdrehzahl proportional dem zufließenden Flüssigkeitsvolumen.

Schrägscheibenbauweise

Bei Axialkolbenmotoren in Schrägscheibenbauweise sind die Verdrängerkolben axial zur Abtriebswelle angeordnet. Sie stützen sich dabei auf einer schrägen Scheibe ab.

Auch bei dieser Bauart wird hier am Eintritt der Kolbentrommel Druckflüssigkeit zugeführt. Die Kolben führen eine Hub- Drehbewegung aus und nehmen dabei den Zylinder mit, welcher dann aufgrund der Verzahnung die Abtriebswelle dreht. Die Druckflüssigkeit wird auf der Niederdruckseite „ausgeschoben“ und zurück in das Hydrauliksystem gefördert.

Vor- und Nachteile von Axialkolbenmotoren

Vorteile

Axialkolbenmotoren sind schnell laufende Hydraulikmotoren. Es sind hohe Drehzahlen (> 10.000 U/min) erreichbar
Hohe Druckfestigkeit, teilweise bis 450 bar
Hoher volumetrischer Wirkungsgrad
Viele Verstellmöglichkeiten
Sehr gut geeignet für hydrostatische Fahrantriebe
Einsatz im offenen oder geschlossenen Hydraulikkreislauf möglich

Nachteile

Relativ teuer
Verschleißanfällig (Kavitation)

Anwendungsgebiete von Axialkolbenmotoren

Axialkolbenmotoren sind vielseitige hydraulische Antriebseinheiten, die in den unterschiedlichsten Branchen und Anwendungsgebieten eine tragende Rolle spielen. Hier sind einige Bereiche, in denen diese Motoren häufig eingesetzt werden:

Hydrostatische Fahrantriebe: Axialkolbenmotoren sind besonders in landwirtschaftlichen Fahrzeugen, im Bauwesen und in Industriefahrzeugen verbreitet.
Hydrauliksysteme: In hydraulischen Systemen, in denen präzise Leistungssteuerung erforderlich ist, werden Axialkolbenmotoren eingesetzt. Sie erzeugen die gewünschten Leistung und sorgen dafür, dass das System rund läuft.
Industrielle Anwendungen: Axialkolbenmotoren finden sich in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen. Z.B. in Förderbändern, Fördersysteme und Produktionsmaschinen.
Mobile Anwendungen: Axialkolbenmotoren werden in mobilen Anwendungen wie Baumaschinen, landwirtschaftlichen Geräten, Lkw-Kränen und Hebebühnen usw. eingesetzt. Sie bieten die erforderliche Leistung und Präzision für diese anspruchsvollen Aufgaben.
Hohe Druckfestigkeit: In der Bau- und Bergbaubranche, wo zum Teil immens hoher Betriebsdruck erzeugt wird, kommen Axialkolbenmotoren dank ihrer Druckfestigkeit zum Einsatz.