Hoe hydraulische en elektrische wielaandrijving bij schaarhoogwerkers werkt

De basisfunctie: de wielen laten draaien

Elk aandrijfsysteem van een schaarhoogwerker heeft één fundamentele taak: opgeslagen energie (uit een accu of dieseltank) omzetten in een draaiende kracht op de wielen, met voldoende controle om de machine veilig te laten starten, stoppen en sturen, ook wanneer het platform op hoogte staat. Hydraulische en elektrische wielaandrijvingen lossen ditzelfde vraagstuk op fundamenteel verschillende manieren op.

Hoe hydraulische wielaandrijving werkt

Een hydraulisch aandrijfsysteem gebruikt hydraulische vloeistof in plaats van elektrische stroom om de wielen aan te drijven. Het proces verloopt als volgt:

1. Energiebron → hydraulische pomp. Een elektromotor (of een dieselmotor bij ruwterreinmodellen) drijft een hydraulische pomp aan.
2. Pomp → vloeistof onder druk. De pomp transporteert hydraulische olie onder hoge druk door slangen.
3. Richtingsregelventielen. Wanneer de bestuurder de rijbediening activeert, opent een ventiel en wordt de hydraulische olie onder druk naar de hydraulische rijmotoren bij de wielen geleid — afzonderlijk of gelijktijdig, afhankelijk van het model.
4. Hydraulische motor → tandwielreductie → wiel. De hydraulische vloeistof laat een kleine hydraulische motor draaien die op of nabij de wielnaaf is gemonteerd. Deze motor drijft een reductiekast aan, die het koppel vergroot voordat het naar het wiel wordt overgebracht.
5. Regeling van snelheid en rijrichting. De rijsnelheid wordt geregeld door de hoeveelheid vloeistof die het ventiel doorlaat. Om de rijrichting om te keren, wordt de stroomrichting van de hydraulische vloeistof gewijzigd.

Omdat het volledige systeem werkt op basis van druk en volumestroom, zijn een olietank, pomp, slangen, afdichtingen, filters en ventielen nodig. Al deze onderdelen kunnen na verloop van tijd slijten, lekken of onderhoud vereisen. Dit is de afweging bij hydraulische aandrijving: tegenover de relatief eenvoudige werking en hoge trekkracht staat een groter aantal componenten in de krachtoverbrenging tussen de energiebron en het wiel.

Hoe elektrische wielaandrijving werkt

Elektrische wielaandrijving maakt geen gebruik van hydraulische vloeistof voor de krachtoverbrenging naar de wielen. In plaats daarvan worden elektriciteit en elektromagnetisme gebruikt:

1. Accu → motorcontroller. De gelijkstroom uit het accupakket wordt naar een motorcontroller geleid, het elektronische regelcentrum van het aandrijfsysteem.
2. Controller → elektromotor. De controller regelt de spanning en stroom die naar de elektrische rijmotor worden gestuurd. Dit kan bijvoorbeeld een PMSM (synchrone motor met permanente magneten) zijn, zoals toegepast in de ES1012. De motor is direct bij of zeer dicht bij het wiel gemonteerd.
3. Elektromagnetische kracht → rotatie. Binnen de motor creëert elektrische stroom door de wikkelingen een roterend magnetisch veld. Dit veld werkt samen met de permanente magneten op de rotor, waardoor een koppel ontstaat dat op de motoras wordt overgebracht.
4. Gesloten regelkring met terugkoppeling. Sensoren geven voortdurend informatie over de wielsnelheid en positie door aan de controller. Deze past de stroom in realtime aan. Dankzij deze gesloten regelkring reageert de elektrische aandrijving soepel en proportioneel op de bediening van de joystick.
5. Regeneratief gedrag. Omdat dezelfde motorwikkelingen die de beweging veroorzaken ook een remmend koppel kunnen opwekken, kan de machine gecontroleerd vertragen wanneer de bestuurder de rijbediening loslaat, zonder dat daarvoor een afzonderlijk hydraulisch remventiel nodig is.

Doordat er in de elektrische wielaandrijving geen hydraulische pomp, slangen of olietank nodig zijn, bevinden zich minder componenten tussen de accu en het wiel. Dit is een belangrijke mechanische reden waarom machines met elektrische wielaandrijving doorgaans minder periodiek onderhoud vereisen en minder energie verliezen door wrijving en warmteontwikkeling.

Vergelijking: wat gebeurt er wanneer u de joystick naar voren beweegt?

Stap	Hydraulische wielaandrijving	Elektrische wielaandrijving
Energiebron	Accu of dieselmotor → pomp	Accu → controller
Regeling	Richtingsregelventiel	Motorcontroller (software)
Krachtoverbrenging	Hydraulische vloeistof onder druk → hydraulische motor	Elektrische stroom → magnetisch veld
Koppelvergroting	Reductiekast	Vaak directe of vrijwel directe aandrijving bij de wielnaaf
Stoppen	Ventiel sluit / mechanische rem	Regeneratieve vertraging + rem
Slijtagegevoelige onderdelen	Slangen, afdichtingen, filters, pomp en ventielen	Motorlagers en elektronische componenten van de controller

Waarom het aandrijfmechanisme belangrijk is voor de prestaties in de praktijk

Dit is niet alleen theorie. Het aandrijfmechanisme bepaalt ook de praktische verschillen die beheerders van machinevloten dagelijks ervaren:

• Tractiecontrole. Een elektrische aandrijving met gesloten regelkring kan het koppel op elk wiel nauwkeuriger regelen dan een hydraulisch ventiel. Dit is voordelig bij het rijden op hellingen, oneffen vloeren en bij nauwkeurig manoeuvreren in beperkte ruimtes.
• Energie-efficiëntie. Bij iedere fase van de hydraulische krachtoverbrenging gaat een deel van de energie verloren door warmte en wrijving. De kortere krachtoverbrengingsketen van elektrische aandrijving beperkt deze verliezen.
• Onderhoudsbehoefte. Minder hydraulische componenten in de wielaandrijving betekenen minder slangen die moeten worden gecontroleerd en minder hydraulische vloeistof die moet worden vervangen. Dit is een van de redenen waarom elektrisch aangedreven machines gunstig scoren op onze onderhoudschecklist voor schaarhoogwerkers.
• Combinatie met moderne accutechnologie. Elektrische wielaandrijving kan uitstekend worden gecombineerd met moderne energiebronnen. Bekijk onze mogelijkheden voor ombouw naar lithium-ionaccu’s om bestaande machinevloten te moderniseren.

Veelgestelde vragen

Betekent elektrische wielaandrijving dat de hele machine elektrisch werkt? Niet noodzakelijk. Zoals uitgelegd in onze vergelijking tussen elektrische en hydraulische aandrijving, werkt het hefmechanisme van de meeste schaarhoogwerkers nog steeds hydraulisch, ongeacht het type wielaandrijving. Het belangrijkste verschil zit in de aandrijving van de wielen.

Waarom heeft een hydraulische wielaandrijving een reductiekast nodig, terwijl een elektrische aandrijving die vaak niet nodig heeft? Hydraulische motoren draaien doorgaans met een hoger toerental en een lager koppel. Daarom wordt een reductiekast gebruikt om het koppel voor de wielaandrijving te vergroten. Veel elektrische rijmotoren zijn ontworpen om bij lage toerentallen een hoog koppel te leveren, waardoor een afzonderlijke reductietrap kleiner kan worden uitgevoerd of soms kan worden weggelaten.

Welk aandrijfsysteem is eenvoudiger te diagnosticeren wanneer er een storing optreedt? Elektrische aandrijfsystemen registreren doorgaans foutcodes via de motorcontroller, waardoor technici sneller de mogelijke oorzaak kunnen identificeren. Bij hydraulische systemen zijn vaak fysieke controles van slangen, ventielen en drukmetingen nodig, wat doorgaans meer tijd kost.

Is het ene aandrijfsysteem van nature veiliger dan het andere? Beide systemen kunnen veilig worden gebruikt wanneer ze correct worden onderhouden en worden bediend volgens de voorschriften van OSHA en de fabrikant. Raadpleeg de OSHA-richtlijnen voor schaarhoogwerkers voor algemene veiligheidsvoorschriften. Het aandrijfmechanisme op zichzelf bepaalt niet de veiligheid; correct onderhoud en veilig gebruik zijn essentieel.

De juiste aandrijving kiezen voor uw machinevloot

Als u onderzoekt welk aandrijfsysteem het beste bij uw werkzaamheden past, kan ons team u adviseren over de gebruiksintensiteit, vloer- en bodemomstandigheden en de totale eigendomskosten. Ontdek meer over de elektrische schaarhoogwerkers uit de Galen ES-serie of neem contact op met ons team voor advies over het juiste model. U kunt ook meer lezen over wie wij zijn en hoe wij onze machines ontwikkelen en produceren.