پمپ شعاعی چیست؟
پمپ شعاعی، دقیقتر پمپ پیستونی شعاعی، یک پمپ هیدرولیکی است که پیرامون مجموعهای از پیستونها قرار گرفتهاند که مانند پرهها در اطراف یک بلوک سیلندر مرکزی قرار گرفتهاند و همگی به جای اینکه موازی با آن حرکت کنند، از محور به سمت خارج هستند. این طرح شعاعی تفاوت تعیین کننده با یک پمپ پیستونی محوری است، جایی که پیستون ها به موازات محور محرک قرار می گیرند و از طریق یک صفحه swash یا محفظه خم شده حرکت می کنند.
از آنجایی که پیستونهای یک پمپ شعاعی به جای یک صفحه زاویهدار در برابر یک حلقه چرخان غیرعادی یا یک حلقه بادامک ثابت کار میکنند، طراحی خود را به ضربات بسیار کوتاه و بسیار نیرومند میدهد. این هندسه دقیقاً همان چیزی است که به پمپ های شعاعی اجازه می دهد به سطوح فشاری برسند که اکثر انواع پمپ های دیگر قادر به تحمل آن نیستند.
پمپ پیستونی شعاعی چگونه کار می کند
در مرکز پمپ بسته به طراحی، یک شفت غیرعادی یا یک حلقه بادامک ثابت قرار دارد. همانطور که شفت می چرخد، هر پیستون را مجبور می کند تا در بخشی از چرخه به سمت بیرون حرکت کند و در دیگری جمع شود، بنابراین هر پیستون یک بار در هر دور یک بار مکش و تخلیه کامل را انجام می دهد.
یک سوپاپ توزیع کننده یا چیدمان سوپاپ چک اتصال هر پیستون به خطوط مکش و تخلیه را ضرب میکند، در حالی که پیستون جمع میشود، سیال را وارد میکند و وقتی پیستون به سمت داخل رانده میشود، آن را تحت فشار میبندد. همان مکانیزم پیستون رفت و برگشتی به صورت معکوس در داخل یک موتور هیدرولیک کار می کند، جایی که سیال تحت فشار به جای چرخش شفت، پیستون ها را هل می دهد، که اصل کار در پشت موتور است. اصل کار موتور هیدرولیک پیستون شعاعی و گسترده تر خط موتور پیستون بر اساس همان اصل پیستون رفت و برگشتی ساخته شده است .
اجزای اصلی
چهار قسمت یک پمپ پیستونی شعاعی را تعریف می کند: بلوک سیلندر، پیستون ها، حلقه خارج از مرکز یا بادامک که آنها را به حرکت در می آورد، و آرایش سوپاپ که جهت جریان را کنترل می کند. بلوک سیلندر حفرههای شعاعی را در خود جای میدهد و در حالی که شفت خارج از مرکز داخل آن میچرخد، ثابت میماند، یا در طرحهای حلقه بادامک، خود بلوک حول یک حلقه ثابت میچرخد.
کیفیت آب بندی در رابط پیستون به سوراخ هم کارایی و هم قابلیت فشار را تعیین می کند، بنابراین این سطوح تا حد تحمل بسیار محکم آسیاب می شوند و معمولاً در فولاد سخت شده کار می کنند. مونتاژ شیر چک یا شیر توزیع کننده به همان اندازه مهم است، زیرا هرگونه نشتی از طریق شیرها به طور مستقیم فشاری را که پمپ می تواند تحت بار نگه دارد کاهش می دهد.
- بلوک سیلندر: حفره های پیستون به صورت شعاعی را در خود جای می دهد
- پیستون ها: عناصری با ضربات کوتاه و با نیروی زیاد که توسط حلقه غیرعادی یا بادامک هدایت می شوند
- شفت یا حلقه بادامک غیرعادی: چرخش را به رفت و برگشت پیستون تبدیل می کند
- شیرهای توزیع کننده یا چک: زمان مکش و تخلیه برای هر پیستون
چرا پمپ های شعاعی فشار شدید را کنترل می کنند؟
پمپهای پیستونی شعاعی معمولاً زمانی مشخص میشوند که فشار مورد نیاز یک سیستم از مقداری که یک پمپ پیستونی محوری میتواند به راحتی تحویل دهد، بیشتر شود. از آنجایی که هر پیستون به جای سوار شدن در امتداد صفحه زاویه دار، یک حرکت کوتاه و مستقیم در مقابل پیستون خارج از مرکز انجام می دهد، مسیر بارگذاری مکانیکی کوتاه تر و سفت تر است، که به پمپ اجازه می دهد فشارهای خروجی را تقریباً در محدوده 400 تا 1000 بار حفظ کند.
مبادله جریان است: پمپهای شعاعی معمولاً سیال کمتری را در هر دور نسبت به پمپ محوری با اندازه مشابه حرکت میدهند، بنابراین برای کاربردهایی که به نیرو و دقت بیشتر از حجم نیاز دارند، مناسب هستند. این ترکیب فشار بسیار بالا در جریان نسبتاً کم، همراه با عملکرد بی صدا و کم لرزش، چیزی است که طراحی شعاعی را به جای یک انتخاب عمومی، تخصصی می کند.
پمپ های شعاعی در مقابل پمپ های پیستونی محوری
پمپهای پیستونی محوری، از جمله طراحیهای صفحه swash و محور خم، سطح میانی گستردهتر فشار هیدرولیک و جریان مورد نیاز را پوشش میدهند و معمولاً زمانی که تقاضای فشار یک سیستم در محدوده آنها قرار میگیرد، انتخاب مقرونبهصرفهتری هستند. را محدوده پمپ پیستون محوری نشان می دهد که سری جابجایی میانی و پوشا برای ماشین آلات ساختمانی، پرس های صنعتی و تجهیزات متحرک مناسب است.
پمپهای شعاعی در جایی که طرحهای محوری به سقف فشار خود میرسند، یا جایی که یک کاربرد دارای امواج جریان بسیار کم و عملکرد بیصدا نسبت به توان عملیاتی خام است، کار میکند. دستگاه های تست، سیستم های گیره فشار بالا و ماشین ابزارهایی که به فشار دقیق و پایدار به جای حجم زیاد نیاز دارند واضح ترین موارد برای انتخاب شعاعی نسبت به محوری هستند.
برنامه های کاربردی معمولی
ماشینابزارها برای تامین سیال برش و تغذیه مدارهای هیدرولیک کمکی که در آنها پایداری فشار بیش از سرعت جریان اهمیت دارد، به پمپهای پیستونی شعاعی متکی هستند. میزهای تست فشار بالا و واحدهای قدرت هیدرولیک ساخته شده برای محافظت از اضافه بار روی پرس ها نیز بر این طرح تکیه دارند، زیرا می تواند فشار ثابتی را بسیار فراتر از آنچه که اکثر اجزای سیستم در عملکرد عادی مشاهده می کنند، نگه دارد.
سیستم های گیره و فیکسچر در تولید از ویژگی های یکسانی بهره می برند، مانند تجهیزات تمیز کردن و پردازش فشار بالا. در هر مورد، اندازه پمپ در حدود فشاری است که ابتدا کار می خواهد، با سرعت جریان به عنوان یک محدودیت ثانویه، اغلب در محدوده وسیع تری در نظر گرفته می شود. راه حل های کامل سیستم هیدرولیک بسته بندی به جای یک واحد مستقل.
ملاحظات نصب و نگهداری
جهت نصب و تراز محوری برای پمپ های شعاعی بیشتر از بسیاری از انواع پمپ های دیگر اهمیت دارد، زیرا عدم تراز فشار را روی نقاط تماس پیستون به خارج از مرکز متمرکز می کند. نصب فلنج رایج ترین روش است و اتصالی سفت و سخت و قابل تکرار به تجهیزات رانندگی می دهد، رویکردی که مستقیماً از روش های نصب موتورهای هیدرولیک پیستونی شعاعی در جاهای دیگر از همان خانواده محصول استفاده می شود.
در بخش تعمیر و نگهداری، تمیزی سیال با توجه به اینکه فاصلههای پیستون به سوراخ چقدر محکم هستند، غیرقابل مذاکره است و شیرهای چک یا توزیعکننده باید بر اساس یک برنامه بازرسی شوند، زیرا فرسودگی آنها ابتدا بهعنوان افت فشار تدریجی نشان میدهد تا خرابی آشکار. گرفتن زودهنگام باعث می شود پمپ به جای اینکه بی سر و صدا کم کار کند، با خروجی نامی خود کار کند.
سوالات متداول
تفاوت اصلی پمپ شعاعی و پمپ پیستونی محوری چیست؟
یک پمپ شعاعی، پیستون های خود را در اطراف محور قرار می دهد، که توسط یک حلقه خارج از مرکز یا بادامک هدایت می شود، در حالی که یک پمپ پیستون محوری، پیستون ها را موازی با شفت نگه می دارد و آنها را از طریق یک صفحه swash یا بلوک سیلندر کج می کند. پمپ های شعاعی معمولاً به فشارهای بالاتری می رسند. پمپ های محوری به طور کلی جریان بالاتری را ارائه می دهند.
یک پمپ پیستونی شعاعی چقدر می تواند فشار را تحمل کند؟
پمپ های پیستونی شعاعی معمولاً در محدوده 400 تا 1000 بار کار می کنند که بسیار فراتر از آن چیزی است که اکثر پمپ های پیستونی محوری برای آن رتبه بندی می شوند. سقف دقیق به طراحی خاص، مواد و چیدمان دریچه مورد استفاده بستگی دارد.
آیا همان طراحی پیستون شعاعی می تواند هم به عنوان پمپ و هم به عنوان موتور عمل کند؟
بله. مکانیسم برگشت پذیر است: چرخش شفت که پیستون ها را به حرکت در می آورد، آن را به یک پمپ تبدیل می کند، در حالی که سیال تحت فشار که پیستون ها را برای چرخاندن شفت حرکت می دهد، آن را به یک موتور تبدیل می کند. موتورهای هیدرولیک پیستونی شعاعی اساساً از هندسه داخلی مشابه پمپ های پیستونی شعاعی استفاده می کنند.
