Klasifikasi dan Jenis Pompa Hidrolik

Pompa hidrolik adalah perangkat mekanis yang digunakan untuk mengubah energi gerak mekanik menjadi energi hidrolik. Pompa hidrolik terseut menghasilkan aliran dengan daya yang cukup untuk mengatasi tekanan yang disebabkan oleh beban.

Pompa hidraulik beroperasi berdasarkan prinsip perpindahan. Proses tersebut melibatkan keberadaan ruang (chamber) yang disegel (sealed) secara mekanis di dalam pompa. Melalui ruang-ruang ini, fluida diangkut dari saluran hisap pompa (inlet) menuju ke saluran keluar pompa (outlet). Ruang yang tertutup memastikan bahwa tidak ada hubungan langsung antara dua saluran pompa tersebut. Oleh karena itu, pompa ini sangat cocok untuk beroperasi pada tekanan sistem tinggi dan ideal untuk hidraulik.

Ketika pompa hidrolik beroperasi, akan terjadi dua fungsi utama pada pompa. Pertama aksi mekanis pada pompa akan menghasilkan ruang hampa udara atau keadaan vakum pada saluran masuk (inlet) pompa, sehingga tekanan atmosfer akan memaksa cairan dari reservoir menuju saluran inlet pada pompa. Kedua, aksi mekanis pada pompa akan mengirimkan cairan tersebut menuju saluran keluar (outlet) pompa, kemudian menyalurkannya menuju sistem hidrolik.

Pompa hidraulik dibuat berdasarkan fungsi dan karakteristik pada sistem hidrolik yang dibutuhkan. Beberapa kriteria dalam menentukan jenis pompa hidrolik seperti media pengoperasian, besar tekanan yang diperlukan, jenis penggerak, dan beberapa kriteria spesifik lainnya. Pompa hidrolik digunakan dalam cakupan yang luas dalam berbagai macam industri dan tersedia dalam berbagai macam jenis. Setiap jenis pompa hidrolik memiliki mekanisme kerja internal yang berbeda namun tetap berdasarkan pada prinsip-prinsip dasar yang sama pada setiap pompa. Berdasarkan mekanisme kerjanya, pompa hidrolik diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu Gear pump, Piston pump, dan Vane pump.

1. Gear Pump (Pompa roda gigi)

Gear pump adalah jenis pompa hidrolik yang cukup banyak digunakan karena desainnya yang sederhana dan ketersediaannya yang luas. Pompa jenis ini hanya memiliki beberapa bagian yang bergerak, dapat bekerja dengan lancar, dan beroperasi dengan sangat baik pada tekanan sekitar 210 bar. Dalam pompa roda gigi, mekanisme perpindahan cairan fludia terjadi di dalam rumah pompa dengan menggunakan mekanisme roda gigi yang berputar. Pompa roda gigi adalah pompa hidrolik yang tersedia dalam berbagai jenis, berikut ini merupakan jenis pompa roda gigi.

a. External Gear Pump (Pompa Roda Gigi Eksternal)

External Gear Pump

External Gear Pump adalah jenis pompa roda gigi yang banyak digunakan dalam skala industri dan aplikasi hidrolik mobile (Splitters, lift, dll). Pompa jenis ini banyak digunakan pada pompa pelumasan pada peralatan mesin, unit transfer daya fluida dan pompa oli pada mesin otomotif.

Pada pompa roda gigi eksternal, hanya satu roda gigi yang terhubung ke drive, sedangkan roda gigi lainnya berputar ke arah yang berlawanan sehingga gigi roda gigi yang berputar akan saling bertautan. Dengan menggunakan blok bantalan, roda gigi diposisikan sedemikian rupa sehingga saling berhubungan dengan jarak minimum. Volume dibuat antara profil gigi-gigi, dinding rumah pompa dan permukaan pada blok bantalan.

b. Internal Gear Pump (Pompa roda gigi internal)

Internal Gear Pump

Internal gear pump adalah jenis pompa roda gigi yang menggunakan dua buah roda gigi dengan ukuran yang berbeda untuk menggerakan cairan fluida didalam rumah pompa. Pada pompa roda gigi internal terdapat dua roda gigi yang saling bertautan memiliki ukuran yang berbeda dengan salah satu roda gigi berputar di dalam roda gigi berukuran besar. Gigi yang lebih besar (rotor) adalah gigi internal yaitu memiliki gigi yang menonjol di bagian dalam. Di dalamnya terdapat roda gigi eksternal yang lebih kecil (idler) yang dipasang di tengah. Kedua roda gigi tersebut dirancang untuk saling bertautan dengan rotor. Pinion dan bushing yang terpasang pada casing pompa menahan idler pada posisinya. Partisi atau spacer berbentuk bulan sabit akan mengisi kekosongan oleh posisi di luar pusat idler dan bertindak sebagai segel antara port inlet dan outlet.

c. Screw Pump (Pompa Ulir)

Screw Pump

Serupa dengan pompa roda gigi internal, pompa ulir memiliki tingkat kebisingan pengoperasian yang sangat rendahv karena kontak gigi yang terus menerus. Volume perpindahan pompa ulir adalah yang terbesar diantar jenis pompa roda gigi lainnya. Pompa ulir berisi 2 sampai 3 gigi cacing yang terdapat di dalam rumah pompa, oleh karenanya juga disebut sebagai pompa roda gigi cacing.

Roda gigi cacing yang terhubung pada penggerak (drive) memiliki ulir searah jarum jam. Cairan fluida akan disalurkan pada celah antar dua buah roda gigi cacing tersebut kemudian akan melewati pompa dalam arah linier sehingga menghasilkan keluaran perpindahan tetap. Namun Efisiensi pompa ulir dapat mengalami penurunan terutama dalam peningkatan aplikasi viskositas cairan.

2. Piston Pump (Pompa piston)

Pompa piston adalah jenis pompa hidrolik yang menghasilkan efisiensi dan keandalan optimal dengan daya yang tinggi. Dalam pompa ini, piston secara akurat meluncur bolak-balik di dalam silinder yang merupakan bagian dari pompa hidrolik. Karakteristik seal piston sangat baik yang memungkinkan untuk beroperasi pada tekanan tinggi dengan tingkat kebocoran cairan yang rendah sehingga beroperasi pada tingkat efisiensi volumetrik yang sangat tinggi. Meskipun agak mahal, pompa piston adalah salah satu jenis pompa yang paling efisien. Pompa jenis ini memiliki peringkat tekanan yang sangat tinggi (hingga 10.000 psi) sehingga sangat baik untuk banyak aplikasi hidrolik tekanan tinggi.

a. Axial Piston Pump

Axial Piston Pump

Pompa piston aksial adalah pompa perpindahan positif yang menggunakan beberapa silinder yang berada di sekitar poros tengah. Piston pada masing-masing silinder terpasang pada lempengan swash. Swashplate juga dikenal sebagai cam atau pelat goyangan dan menempel pada poros yang berputar.

Dalam pompa piston aksial, piston dan silinder berputar di sekitar sumbu tengah longitudinal . Piston dan peat bergerak masuk dan keluar dari silinder karena meluncur di atas stationary, variable angle, dan swashblock.

Saat piston diputar, akan secara bergantian terhubung ke port inlet dan port outlet. Saat piston melewati port inlet akan menghisap cairan ke dalam ruang piston. Ketika bergerak melewati port outlet, maka akan mengeluarkan cairan dari ruang piston. Laju putaran piston dikendalikan oleh input rotasi mekanis pada poros pompa. Jumlah fluida yang ditarik ke dalam ruang piston selama rotasi dikontrol oleh sudut swashblock.

b. Radial Piston Pump

Radial Piston Pump

Pompa piston radial adalah jenis pompa piston hidrolik yang bekerja memanjang ke arah radial simetris di sekitar poros. Pompa piston radial mengatur serangkaian piston secara radial dalam blok silindris di sekitar hub rotor. Blok terdiri dari pintle, tabung silinder dengan piston, dan rotor. Pintle mengarahkan cairan keluar masuk dari silinder. Rotor, dipasang secara eksentrik pada rumah pompa, memaksa piston masuk dan keluar dari silinder saat berputar, sehingga cairan hidrolik tersedot ke dalam rongga silinder dan kemudian dikeluarkan dari dalamnya. Saluran masuk dan keluar untuk pompa terletak pada katup yang terletak di pusat hub. Setiap piston terhubung ke port inlet ketika mulai memanjang saat terhubung ke port outlet ketika mulai menarik kembali.

Pompa piston radial memiliki beberapa kelebihan yaitu, efisiensi tinggi, kemampuan tekanan tinggi mencapai 1.000 bar, aliran rendah, tingkat kebisingan rendah, beban sangat tinggi pada kecepatan terendah, dan keandalan yang tinggi. Adapun kekurangannya yaitu lebih besar daripada pompa aksial, karena dimensi radial yang lebih besar, sehingga tidak selalu dapat digunakan dalam aplikasi dengan kapasitas ruang yang kecil.

3. Vane Pump

Vane Pump

Pompa Vane adalah jenis pompa perpindahan positif yang menggunakan gerakan bolak-balik bilah berbentuk persegi panjang di dalam slot untuk memindahkan cairan. Pompa vane sering juga disebut sebagai pompa baling-baling geser (sliding vane pump). Pompa vane menggunakan serangkaian baling-baling kaku, yang terpasang pada rotor eksentrik. Ketika rotor berputar, bilah tersebut akan menyapu sepanjang dinding bagian dalam rongga rumah pompa untuk menciptakan volume yang lebih kecil, kemudian memaksa cairan keluar melalui port pembuangan. Dalam beberapa desain, volume fluida yang dipindahkan oleh pompa dapat disesuaikan dengan mengubah sumbu rotasi rotor dengan dengan rumah pompa.

Referensi :

https://www.hydraulicspneumatics.com/

https://www.thomasnet.com/

https://dta.eu/