پمپ پیستون هیدرولیکی چیست؟

پمپ پیستونی هیدرولیک چیست؟

یک پمپ پیستونی هیدرولیک نوعی پمپ جابجایی مثبت است که توان مکانیکی (از یک شفت دوار) را به انرژی هیدرولیکی (ترکیبی از جریان و فشار) تبدیل می کند. این کار را با استفاده از پیستون هایی که در داخل سیلندرها رفت و برگشت می کنند انجام می دهد تا سیال را به داخل بکشند و سپس آن را تحت فشار بالا به بیرون برانند.

آنها به دلیل راندمان بالا و توانایی تولید فشارهای بسیار بالا مشهور هستند و آنها را به انتخاب ارجح برای سخت ترین کاربردهای صنعتی و هیدرولیک سیار تبدیل می کند.

اصل اساسی: نحوه عملکرد

عملکرد اساسی را می توان به یک چرخه ساده تقسیم کرد:

1. کورس مکش: با حرکت پیستون به عقب، حجم در محفظه سیلندر آن افزایش می یابد. این امر باعث ایجاد خلاء می شود که یک شیر ورودی (یا پورت) را باز می کند و به سیال هیدرولیک اجازه می دهد از مخزن به داخل کشیده شود.

2. کورس تخلیه: سپس پیستون به جلو حرکت می کند و حجم محفظه را کاهش می دهد. این امر سیال را فشرده می کند و فشار آن را افزایش می دهد. فشار بالا شیر ورودی را می بندد و شیر خروجی را باز می کند و سیال تحت فشار را به داخل سیستم هیدرولیک می راند.

این فرآیند به طور همزمان و پیوسته در سراسر چندین پیستون که در یک الگوی دایره ای چیده شده اند اتفاق می افتد و جریان صاف و پیوسته را تضمین می کند.

انواع اصلی پمپ های پیستونی هیدرولیک

دو معماری طراحی اصلی برای پمپ های پیستونی وجود دارد:

1. پمپ های پیستونی محوری

در این پمپ ها، پیستون ها موازی با محور شفت محرک چیده شده اند. آنها رایج ترین نوع پمپ پیستونی با عملکرد بالا هستند.

• نحوه عملکرد: شفت یک بلوک سیلندر حاوی پیستون ها را می چرخاند. خود پیستون ها به یک صفحه شیب دار (یک دیسک شیب دار) متصل هستند. با چرخش بلوک، پیستون ها مجبور می شوند به داخل و خارج از سوراخ های خود رفت و برگشت کنند زیرا سطح زاویه دار صفحه شیب دار را دنبال می کنند.

• ویژگی کلیدی: جابجایی متغیر. زاویه صفحه شیب دار را می توان تغییر داد. یک زاویه شیب دارتر منجر به کورس پیستون طولانی تر و سیال بیشتری در هر دور (جابجایی بیشتر) می شود. یک زاویه کوچکتر منجر به سیال کمتری می شود. اگر صفحه شیب دار روی زاویه صفر تنظیم شود، پیستون ها حرکت نمی کنند و جریان متوقف می شود. این امکان کنترل دقیق جریان و توان خروجی را بدون تغییر سرعت درایو پمپ فراهم می کند.

• موارد استفاده رایج: ماشین آلات تولیدی (قالب گیری تزریقی، پرس های فلزی)، تجهیزات ساختمانی (بیل مکانیکی، بولدوزر) و کاربردهای دریایی.

2. پمپ های پیستونی شعاعی

در این پمپ ها، پیستون ها عمود (شعاعی) بر شفت محرک چیده شده اند.

• نحوه عملکرد: پیستون ها در یک بلوک سیلندر ثابت در اطراف شفت محرک قرار دارند. شفت دارای یک بادامک یا روتور خارج از مرکز است. با چرخش شفت، بادامک خارج از مرکز پیستون ها را به ترتیب به سمت داخل فشار می دهد. فنرها یا فشار هیدرولیک اغلب پیستون ها را به سمت بیرون در برابر بادامک در حال چرخش فشار می دهند. شیرآلات معمولاً در توپی مرکزی تعبیه شده اند.

• ویژگی کلیدی: فشار بالا. پمپ های پیستونی شعاعی فوق العاده قوی هستند و به دلیل دستیابی به بالاترین فشارهای عملیاتی در هر نوع پمپ (اغلب بیش از 1000 بار / 15000 psi) شناخته شده اند.

• موارد استفاده رایج: کاربردهای با فشار بسیار بالا مانند پرس های هیدرولیک، تجهیزات تست و جک ها.

ویژگی ها و مزایای کلیدی

• قابلیت فشار بالا: در سیستم هایی که به فشارهایی از 250 بار تا بیش از 700 بار (3600 تا 10000+ psi) نیاز دارند، عالی هستند.

• راندمان بالا: آنها دارای نشتی داخلی بسیار کم (راندمان حجمی بالا) و تلفات اصطکاکی کم (راندمان مکانیکی بالا) هستند که اغلب به راندمان بیش از 95٪ می رسند.

• جابجایی متغیر: توانایی تنظیم جریان خروجی در حال پرواز (یک ویژگی کلیدی بسیاری از طرح های محوری) مقدار زیادی انرژی را ذخیره می کند، زیرا پمپ فقط جریان و فشاری را که سیستم نیاز دارد فراهم می کند.

• کنترل دقیق: برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق سرعت و موقعیت دارند، عالی است.

• عمر طولانی: برای کار مداوم در محیط های سخت طراحی شده است.

معایب

• هزینه بالا: به طور قابل توجهی گران تر از پمپ های دنده ای یا پره ای برای خرید و تعمیر است.

• پیچیدگی: طراحی پیچیده با تحمل های تنگ آنها را نسبت به آلودگی (سیال کثیف) حساس می کند.

• صدا: به طور کلی بلندتر از پمپ های پره ای یا دنده ای داخلی، به خصوص در فشارهای بالا.

کاربردها

پمپ های پیستونی هیدرولیک، اسب های بارکش سیستم های هیدرولیک با قدرت بالا هستند. شما آنها را در موارد زیر خواهید یافت:

• تجهیزات ساختمانی سنگین: بیل مکانیکی، بیل های عقب، جرثقیل، بولدوزر.

• ماشین آلات صنعتی: دستگاه های قالب گیری تزریقی، پرس های مهر زنی فلز، ابزار ماشین.

• ماشین آلات کشاورزی: تراکتور، کمباین.

• دریایی و فراساحلی: وینچ، سیستم های فرمان، جرثقیل عرشه.

• تولید برق: انتقال هیدرواستاتیک در توربین های بادی.

• تجهیزات معدن: معدنچیان دیواره بلند، تکیه گاه های سقف.