زندگی خدمات پمپ های پیستون هیدرولیک از نزدیک با فشار کار آنها ارتباط نزدیکی دارد ، زیرا شرایط کار با فشار بالا باعث ایجاد استرس مکانیکی و سایش قابل توجهی در اجزای اصلی پمپ (مانند پیستون ها ، سیلندرها ، صفحات دریچه ، مهر و موم و غیره) می شود. در زیر ، تجزیه و تحلیل مفصلی از مکانیسم چگونگی تأثیر فشار کار بر عمر پمپ های پیستون هیدرولیک و راه حل های مربوطه است.
1. مکانیسم تأثیر فشار کار بر زندگی خدمات
(1) افزایش استرس مکانیکی
در شرایط فشار بالا ، اجزای مختلف پمپ پیستون در معرض بارهای مکانیکی بیشتری قرار می گیرند. به عنوان مثال:
سطح تماس بین پیستون و سیلندر در معرض نیروهای شعاعی و محوری بالاتر قرار می گیرد.
سطح آب بندی بین صفحه شیر و سیلندر باید در برابر اختلاف فشار بالاتر مقاومت کند ، که ممکن است باعث غلظت استرس موضعی شود.
این تنش های اضافی باعث تسریع در خستگی و تغییر شکل مادی و کاهش عمر خدمات قطعات می شود.
(2) افزایش سایش
در شرایط فشار بالا ، اصطکاک بین پیستون و سیلندر افزایش می یابد و در نتیجه سایش سریعتر می شود.
اگر شرایط روغن کاری کافی نباشد (مانند ضخامت کافی روغن روغن روغن یا آلودگی روغن) ، ممکن است اصطکاک خشک بین قطعات فلزی رخ دهد و بیشتر سایش را تشدید کند.
(3) خرابی مهر و موم
فشار بالا باعث ایجاد مهر و موم (مانند حلقه های O ، مهر و موم لب و غیره) می شود تا فشار اکستروژن بیشتری داشته باشد ، که ممکن است باعث تغییر شکل دائمی یا پارگی مهر و موم شود.
خرابی مهر و موم منجر به نشت می شود که باعث کاهش کارایی پمپ و افزایش خطر خرابی می شود.
(4) اثر حرارتی
شرایط فشار بالا معمولاً با تلفات انرژی بالاتر (مانند نشت داخلی و از بین رفتن اصطکاک) همراه است که به صورت گرما آزاد می شوند.
افزایش دما باعث افزایش پیری مواد (مانند سخت شدن یا ترک خوردگی مهر و موم های لاستیکی) و کاهش عملکرد روان کننده ها می شود و از این طریق عمر خدمات پمپ را کوتاه می کند.
(5) لرزش و سر و صدا
عمل فشار بالا ممکن است باعث پالس فشار و نوسانات جریان شود که باعث لرزش و سر و صدا می شود.
لرزش مداوم باعث خرابی خستگی اجزای کلیدی (مانند یاتاقان ها و اتصالات) می شود.
2. راه حل هایی برای گسترش عمر خدمات
(1) طراحی بهینه شده
مواد با استحکام بالا: مواد با مقاومت در برابر خستگی قوی تر (مانند فولاد آلیاژ با مقاومت بالا یا پوشش سرامیکی) را برای بهبود مقاومت فشار اجزای کلیدی انتخاب کنید.
ماشینکاری دقیق: از طریق ماشینکاری با دقت بالا ، از ترخیص مناسب بین پیستون و سیلندر اطمینان حاصل کنید تا نشت و از دست دادن اصطکاک کاهش یابد.
طراحی صفحه شیر را بهبود بخشید: زاویه و زبری سطح صفحه شیر را بهینه کنید تا پالس فشار و نوسان جریان کاهش یابد.
(2) روغن کاری را تقویت کنید
اطمینان حاصل کنید که از روغن هیدرولیک با کیفیت بالا در سیستم هیدرولیک استفاده می شود و به طور مرتب جایگزین می شود تا عملکرد روانکاری خوبی داشته باشد.
در شرایط فشار بالا ، می توان از روغن هیدرولیک ضد لباس (مانند روان کننده های حاوی روی یا مواد افزودنی ضد پوشک روی یا روی) برای کاهش اصطکاک و سایش استفاده کرد.
ضخامت و توزیع فیلم روغن روغن کاری شده را در طی فرآیند طراحی در نظر بگیرید تا از اصطکاک خشک ناشی از فیلم روغنی بسیار نازک جلوگیری کنید.
(3) اقدامات خنک کننده
در شرایط فشار بالا ، یک دستگاه خنک کننده (مانند سیستم خنک کننده روغن یا سیستم خنک کننده هوا) نصب کنید تا دمای روغن و دمای بدن پمپ شود.
دمای روغن را مرتباً کنترل کنید تا از پیری مواد و تخریب عملکرد به دلیل گرمای بیش از حد جلوگیری شود.
(4) بهبود مهر و موم ها
برای بهبود مقاومت در برابر فشار و عملکرد ضد پیری مهر و موم ، از مواد آب بندی با کارایی بالا (مانند فلوروروببر یا پلی تترا فلورو اتیلن) استفاده کنید.
فشرده سازی و پیش بارگذاری مهر و موم موجود در طرح را در نظر بگیرید تا از خرابی زودرس ناشی از اکستروژن بیش از حد جلوگیری کنید.
(5) لرزش و کاهش سر و صدا
دستگاه های کاهش لرزش (مانند لنت های لاستیکی یا کمک فنرهای بهاری) را در اطراف بدن پمپ نصب کنید تا انتقال لرزش کاهش یابد.
برای کاهش نویز و پالس فشار از خاموش کننده ها یا بهینه سازی طراحی خط لوله استفاده کنید.
(6) نگهداری منظم
به طور مرتب پاکیزگی روغن سیستم هیدرولیک را بررسی کنید تا از سایش یا لکه دار شدن ناشی از آلاینده ها جلوگیری شود.
به طور مرتب وضعیت مهر و موم ها را بررسی کرده و مهر و موم های پیر را به موقع جایگزین کنید.
برای جلوگیری از عملکرد بیش از حد طولانی مدت ، فشار کار و دمای پمپ را کنترل کنید.
3. اقدامات احتیاطی در کاربرد عملی
(1) انتخاب معقول فشار کار
مدل پمپ مناسب را انتخاب کرده و فشار را با توجه به نیاز واقعی انتخاب کنید تا از عملکرد طولانی مدت در شرایط نزدیک یا بیش از فشار امتیاز جلوگیری کنید.
برای سناریوهای کاربردی که نیاز به عملکرد مکرر فشار بالا دارند (مانند ماشین آلات مهندسی یا هوافضا) ، باید یک پمپ اختصاصی با فشار بالا انتخاب شود.
(2) تعادل بار
در پمپ های چند پیستونی ، اطمینان حاصل کنید که بار بین پیستون ها به طور مساوی توزیع می شود تا از اضافه بار محلی و سایش ناشی از بار ناهموار جلوگیری شود.
(3) سازگاری محیطی
در محیط های شدید (مانند درجه حرارت بالا ، دمای پایین یا محیط خورنده) ، مواد مناسب و اقدامات محافظتی را برای افزایش عمر خدمات پمپ انتخاب کنید.
عمر خدمات پمپ پیستون هیدرولیک به طور قابل توجهی تحت تأثیر فشار کار قرار می گیرد ، که عمدتا در استرس مکانیکی ، سایش ، خرابی مهر و موم و اثر حرارتی منعکس می شود. با بهینه سازی طراحی ، تقویت روغن کاری ، بهبود مهر و موم ، کنترل دما و نگهداری منظم ، عمر خدمات پمپ می تواند به طور مؤثر تمدید شود و قابلیت اطمینان آن بهبود می یابد. علاوه بر این ، در کاربردهای عملی ، انتخاب معقول فشار کار و دامنه بار نیز یک عامل مهم برای اطمینان از عملکرد پایدار طولانی مدت پمپ است .
