نکات کلیدی پمپ پیستونی محوری
(l) زمینه همکاری برنامه کاربردی نوعی عنصر هیدرولیک بدون فشار با پوسته است. پمپ پیستونی محوری دارای مزایای مقاومت بالا در برابر فشار، کارایی بالا، قدرت انتقال زیاد، دامنه سرعت وسیع، عمر طولانی و قابلیت تغییر دوطرفه خوب است. معایب آن شامل الزامات سختگیرانه در مورد تمیزی محیط کار، نوسانات و نویز جریان بزرگ، ساختار پیچیده، قیمت بالا و نگهداری دشوار است. در مهندسی هیدرولیک مدرن، پمپ پیستونی محوری عمدتاً به عنوان پمپ هیدرولیک در سیستمهای فشار متوسط و بالا (پمپهای سری سبک و متوسط، حداکثر فشار 16 ~ 35MPa) و فشار بالا (پمپهای سری سنگین، حداکثر فشار 40 ~ 56mpa) استفاده میشود. پمپ پیستونی معمولاً به عنوان "پمپ اصلی" برای انتقال قدرت معین استفاده میشود. به دلیل قیمت بالای آن، به ندرت به عنوان منبع روغن کمکی فقط برای کنترل فشار یا تأمین روغن استفاده میشود.
پمپ پیستونی محوری محور مستقیم دارای فشار کاری و سرعت مجاز بالا، عملکرد متغیر عالی، ساختار فشرده و چگالی قدرت بالا است. این پمپ میتواند نصب انواع پمپهای کمکی را راحتتر کند یا گروههای پمپ دوگانه یا چندگانه تشکیل دهد. بنابراین، میتواند به طور گستردهای در مهندسی، ماشینآلات کشاورزی، حمل و نقل بالابر و سایر ماشینآلات حرکتی و وسایل نقلیه مختلف استفاده شود. بهویژه در دستگاه "درایو هیدرواستاتیک" که از سیستم روغن بسته استفاده میکند و به پمپ جابجایی متغیر دوطرفه نیاز دارد، پمپ صفحه مایل شافت اکثریت بازار را اشغال میکند. این پمپ همچنین بهطور گستردهای در زمینههای ناوبری، هوانوردی، فضایی و سایر زمینههای فناوری پیشرفته و محصولات نظامی استفاده میشود. در نصب ثابت تجهیزات تولید صنعت T، پمپ پیستونی محوری محور مستقیم عمدتاً برای منبع روغن هیدرولیک ماشینآلات پردازش فشار مواد مختلف و ماشینآلات متالورژیکی و سایر تجهیزاتی که به فشار کاری بالاتری نیاز دارند، استفاده میشود.
در زمینه ماشینآلات پیادهروی، در گذشته، سیستم روغن بسته از پمپ پیستونی محوری با شفت مایل دوطرفه استفاده میکرد، اما به دلیل ساختار سنگین و قیمت بالای آن، به طور فزایندهای توسط پمپ پیستونی شفت عبوری با عملکرد هزینه بهتر در سیستم هیدرولیک باز شامل بیل مکانیکیهای بزرگ و متوسط جایگزین میشود. در زمینه تجهیزات صنعتی که به سیستم هیدرولیک با فشار و قدرت بالا نیاز دارند، استفاده از پمپ شفت مایل بیشتر از پمپ شفت مستقیم است. علاوه بر عادت صنعتی، مزایای پمپ شفت مایل متغیر یکطرفه جمع و جور، مانند ظرفیت خودمکش قویتر و عمر مفید طولانیتر، نیز دلایل مهمی هستند.
در سیستم هیدرولیک معمولی با روغن هیدرولیک مبتنی بر مواد معدنی به عنوان محیط کار، پمپ پیستونی شعاعی با جفت درزگیر فضای خالی به طور فزایندهای توسط پمپ پیستونی محوری مستقیم یا مایل جایگزین میشود به دلیل تأثیر قوانین بازار. زمینه کاربرد سنتی پمپ پیستونی محوری نوع شیر نشیمن، انواع ابزارهای هیدرولیک با فشار بالا و فوقالعاده بالا (مانند انواع پرسها، دستگاههای آزمایش مواد، ماشینهای کشش پیشتنیده فولاد، جکها، میخکوبها، انبرهای برش و انواع ابزارهای هیدرولیک و غیره) است. استفاده مهم دیگر آنها در معدن، متالورژی، صنعت شیمیایی و سایر تجهیزاتی است که نیاز به استفاده از مایع کاری نسوز دارند. در سالهای اخیر، این نوع پمپ به طور گستردهای در سیستم فرمان هیدرولیک خودرو و سیستم تعلیق هیدرولیک برخی از تراکتورهای کشاورزی استفاده میشود که بسیاری از آنها از کنترل جذب روغن برای دستیابی به عملکرد ویژه متغیر استفاده میکنند.
(2) انتخاب پارامتر و انتخاب نوع
① فشار نامی پمپ پیستون محوری باید بیشتر از فشار کاری سیستم موتور اصلی باشد، اما استفاده از حداکثر فشار به طور گاه به گاه در یک لحظه یا مدت زمان کوتاه مجاز است. فشار نامی پمپ پیستون مشابه با توجه به محیط کاری و سرعت چرخش متفاوت است. پمپ مناسب باید با توجه به محیط کاری، سرعت چرخش و فشار کاری سیستم انتخاب شود.
② جابجایی پمپ بر اساس نیازهای سرعت موتور اصلی تعیین میشود. هنگام انتخاب، باید جابجایی بدون بار و جابجایی مؤثر پمپ را دانست. در عین حال، کارایی استفاده بلندمدت کاهش خواهد یافت که معمولاً ۵٪ است؛
③ حداکثر سرعت نباید به طور همزمان با حداکثر فشار استفاده شود. سرعت چرخش پمپ پیستونی محوری و موتور باید به طور دقیق مطابق با دادههای مشخص شده در جدول مشخصات فنی محصول انتخاب شود و نباید از حداکثر سرعت چرخش فراتر رود؛ حداقل سرعت چرخش تحت شرایط استفاده عادی به طور دقیق محدود نیست، اما حداقل سرعت چرخش نباید در برخی مواقع که نیاز به یکنواختی و ثبات بالای سرعت چرخش است، کمتر از 50R / min باشد.
④ پمپ پیستونی محوری با قدرت رانش کمی میتواند بر اساس روش پمپ دندهای و پمپ پرهای انتخاب شود. برای پمپ پیستونی با جابجایی متغیر، قدرت رانش آن به حالت متغیر و منحنی ویژگی فشار جریان مربوط میشود. در این زمان، باید بر اساس دستورالعملها انتخاب شود.
⑤ فشار روغن در پوسته پمپ فشار تخلیه روغن به حداکثر فشار مجاز آببند شفت بستگی دارد و باید به طور دقیق به مقررات دفترچه راهنمای محصول عمل شود. فشار روغن بیش از حد در پوسته منجر به آسیب زودرس آببند شفت خواهد شد.
⑥ نویز باید در محدوده ارزش کنترل نویز موتور اصلی باشد. پمپ کمصدا برای استفاده در داخل ساختمان مناسب است.
⑦ عمر سرویس و قیمت باید عمر سرویس پمپ (مجموع زمان کارکرد پمپ تحت شرایط نامی در دوره تعمیرات) و عوامل قیمت را در نظر بگیرد. به طور کلی، دوره تعمیرات پمپ و موتور خودرو بیش از 2000 ساعت است و دوره تعمیرات پمپهای داخلی بیش از 5000 ساعت است. به طور کلی، قیمت پمپ پیستونی محور مستقیم (موتور) کمتر از قیمت پمپ پیستونی محور مایل (موتور) است و قیمت پمپ جابجایی ثابت کمتر از قیمت پمپ جابجایی متغیر است. در مقایسه با سایر پمپها، پمپ پیستونی گرانتر از پمپ پرهای و پمپ دندهای است، اما عملکرد و عمر سرویس آن بهتر از آنهاست.
⑧ هنگام انتخاب ساختار پمپ، باید درجه تغییر نیاز به جریان موتور اصلی، ویژگیهای موتور اصلی، حالت گردش مدار هیدرولیک، تعداد منابع روغن و درجه تغییر سرعت محرک اصلی را در نظر گرفت.
دو نوع پمپ جابجایی ثابت و پمپ جابجایی متغیر وجود دارد: پمپ جابجایی ثابت دارای ساختار ساده و قیمت پایین است که توسط اکثر سیستمهای هیدرولیک موتور اصلی مورد استفاده قرار میگیرد؛ پمپ جابجایی متغیر دارای نرخ بهرهوری انرژی بالا است که در موارد بیشتری نقش ایفا میکند. به طور کلی، اگر قدرت کمتر از 10 کیلووات باشد، چرخه کاری نوع سوئیچ است، پمپ میتواند کاملاً بدون بار باشد زمانی که استفاده نمیشود، و موتور اصلی در اکثر شرایط کاری تغییرات ثابت یا کمی در جریان تأمین روغن دارد، پمپ کمی میتواند در نظر گرفته شود؛ اگر قدرت هیدرولیک بیشتر از 10 کیلووات باشد، جریان به طور مکرر و به شدت تغییر میکند، پمپ جابجایی متغیر میتواند در نظر گرفته شود. اگر بین این دو باشد، باید از نظر اتلاف قدرت و هزینه پمپ متغیر، کنترل دمای روغن و عوامل دیگر انتخاب کنیم.
حالت متغیر پمپ جابجایی متغیر میتواند بر اساس ویژگیهای موتور اصلی و سیستم، الزامات شرایط کاری، حالت کنترل و عوامل دیگر انتخاب شود. اگر زمان نگهداری فشار سهم بزرگی از چرخه کاری را تشکیل دهد، کنترل فشار ثابت مناسب است.
زمانی که سیستم موتور اصلی مدار باز را انتخاب میکند، زاویه نوسان صفحه سوئش پمپ جابجایی متغیر یا زاویه نوسان بین شافت انتقال و بلوک سیلندر تنها میتواند در یک جهت نوسان کند (γ = 0 → γ Max یا γ = γ Max → 0)، بنابراین عملکرد خودمکش پمپ بالا است. اگر یک حلقه بسته باشد، زاویه نوسان پمپ جابجایی متغیر باید دوطرفه باشد (γ = - γ Max → + γ Max یا γ = + γ Max → - γ max)، و پمپ کمکی، شیر یکطرفه یکپارچه، شیر ایمنی پمپ کمکی و غیره باید به صورت سری بر روی پمپ جابجایی متغیر متصل شوند. برخی از شیرهای تخلیه فشار بالا در موتور یکپارچه شدهاند و برخی در پمپ یکپارچه شدهاند، بنابراین انتخاب دستگاه انتقال هیدرولیکی از یک سری مشابه مناسب است.
زمانی که دو منبع مختلف روغن به طور همزمان در سیستم اصلی موتور استفاده میشوند، بهتر است در صورت امکان از پمپهای دوتایی به صورت سری استفاده شود، به ویژه در دستگاههای قابل حمل.
اگر پمپ جابجایی متغیر توسط موتور احتراق داخلی رانده شود، دامنه سرعت متغیر بزرگ است، شتاب زاویهای بزرگ است و لرزش گشتاور بزرگ است.