1. Perustiedot hydraulipumpusta ja hydraulimoottorista
1.3 Hydraulipumppujen ja hydraulimoottorien toimintaperiaatteet ovat erilaisia. Erityyppisillä hydraulipumpuilla ja -moottoreilla on erilaiset toimintatiedot, mutta niillä on yleensä yhteisiä piirteitä. Tässä valitaan kaksi tyypillistä tyyppiä analysoimaan niiden toimintaperiaatteita.
1.3.1 Mäntätyypin ja hammaspyörästön hydraulipumpun toimintaperiaate. Mäntätyyppinen hydraulipumppu muuttaa sähkömagneettisen energian tuottaman mekaanisen energian hydrauliseksi energiaksi männän edestakaisen liikkeen kautta. Se käyttää pääasiallisesti alempaa epäkeskopyörää pyörimään ulkoisten moottoreiden ja muiden voimanlähteiden kautta, jolloin männän suorittavat edestakaisin liikkeet ja muuttavat jatkuvasti tiivistetyn sylinterin rungon tilavuutta. Kun tilavuus kasvaa, sisäinen paine laskee tyhjiön muodostamiseksi, ja hydrauliöljy imetään sisään öljyn sisääntulomekanismilla; Kun tilavuus pienenee, sisäinen paine kasvaa ja työntää hydrauliöljyä ulos öljynpoistoputkesta. Koska tiivistyssylinterin halkaisija on suurempi kuin öljynpoistoputkessa, öljynpoistopaine voi nousta. Toimintaperiaatteestaan näkyy, että mäntähydraulipumppu vaatii hyvin suljetun kammion ja koordinoidun öljynjakosuhteen, jotta imutakaiskuventtiili ja öljynjakelun takaiskuventtiili eivät avaudu samanaikaisesti.
Hammaspyörästön hydraulipumppu muuntaa mekaanisen energian paineenergiaksi hammaspyörien pyörivän sidoksen avulla. Rakenteen päärunko koostuu kahdesta hammaspyörästä, jotka osuvat toisiinsa, ja ulkokuori muodostaa suljetun rakenteen. Kun hammaspyörät osuvat toisiinsa ja pyörivät, öljyn imuaukon tilavuus kasvaa, mikä johtaa paineen laskuun. Hydrauliöljy tulee kammioon ilmakehän paineen alaisena, ja samalla hammaspyörät hankauskohdassa liikkuvat öljynpoistokohtaa kohti, jolloin hydrauliöljy juoksee jatkuvasti kohti öljynpoistopistelaatikkoa ja syöttää öljyä järjestelmään jatkuvasti. Vaihteiston hydraulipumppujärjestelmällä on yksinkertainen rakenne, edullinen ja vahva luotettavuus verrattuna mäntähydraulipumppuun. Lisäksi järjestelmällä voidaan saavuttaa myös itseimevä toiminto, ja sitä on käytetty laajasti viime vuosina.
1.3.2 Aksiaalimäntä- ja hammaspyörähydraulimoottorien toimintaperiaatteet. Hydraulimoottorien ja hydraulipumppujen toimintaperiaatteet ovat suhteellisen samanlaiset, ja ne ovat toistensa käänteisiä prosesseja. Esimerkkinä aksiaalimäntähydraulimoottorista kaltevan levyn päärunko on kiinnitetty koteloon kiinteällä kaltevuuskulmalla. Hydrauliöljy tulee sylinterin runkoon öljynjakolevyn korkeapaineisen öljyn tuloalueen kautta työntäen mäntää ulospäin. Kun männän pääte vaikuttaa kaltevaan levyyn, kalteva levy muodostaa mäntään käänteisen voiman F, joka jakautuu kaltevaan levyyn nähden kohtisuoraan normaalivoimaksi P ja sylinterin rungon akseliin nähden kohtisuoraan tangentiaalivoimaksi Q. Niistä P-voima työntää mäntää sisäänpäin puristaen hydrauliöljyä öljynjakolevystä sylinterin rungossa. Q-voima saa männän kehittämään tietyn vääntömomentin suhteessa sylinterin runkoon, joka muuttuu männän asennon mukaan ja saa siten moottorin akselin pyörimään yhdessä sylinterin rungon kanssa.
Hammaspyörätyyppisen hydraulimoottorin rakenne on samanlainen kuin hammaspyöräverkkohydraulipumpun, mutta ero on siinä, että sen vaihteet on kytketty kuormaan ja korkeapaineinen hydrauliöljy ajaa vaihteet pyörimään hammaspyörien läpi. Nopeus riippuu pääasiassa hydrauliöljyn paineesta.
