پمپ پیستونی محوری غیر از طریق شفت 1
a. شکل f یک ساختار پمپ پیستونی محوری کمی با شفت غیر از طریق و بلبرینگ سیلندر با قطر بزرگ را نشان میدهد. یک پیستون 12 در سوراخ سیلندری محوری بلوک سیلندر 13 قرار دارد و یک کفش لغزنده 11 بر روی سر کروی هر پیستون قرار گرفته است. مکانیزم بازگشت از فنر مرکزی 6 و صفحه بازگشت 7 تشکیل شده است که کفش لغزنده را به طور محکم بر روی سطح شیبدار صفحه شیبدار 8 فشار میدهد، به طوری که پمپ دارای ظرفیت خودمکش معینی است. هنگامی که بلوک سیلندر توسط شفت انتقال 1 به چرخش در میآید، پیستون نسبت به بلوک سیلندر به جلو و عقب حرکت میکند و سوراخ روغن در پایین سیلندر کار مکش و فشار روغن را از طریق پنجره توزیع روغن در صفحه دریچه 14 تکمیل میکند. بلوک سیلندر بر روی بلبرینگ غلتکی 10 پشتیبانی میشود، به طوری که نیروی شعاعی صفحه شیبدار به بلوک سیلندر میتواند توسط بلبرینگ غلتکی تحمل شود، به طوری که شفت انتقال و بلوک سیلندر تنها تحت گشتاور بدون لحظه خمشی قرار میگیرند. سوراخ کوچک بین پیستون و کفش میتواند روغن تحت فشار در سوراخ سیلندر را به سطح تماس بین کفش و صفحه شیبدار منتقل کند و یک فیلم روغن استاتیک تشکیل دهد که سایش بین کفش و صفحه شیبدار را کاهش میدهد. یک بلبرینگ غلتکی کوتاه ویژه با قطر بزرگ 10 در انتهای جلویی بلوک سیلندر قرار دارد تا نیروی جانبی را به طور مستقیم تحمل کند و شفت انتقال تنها برای انتقال گشتاور استفاده میشود. از آنجا که صفحه شیبدار 8 همیشه بر روی پوشش انتهایی کمی 9 ثابت است، طول پیستون نمیتواند تغییر کند، بنابراین جابجایی پمپ ثابت است.
b. شکل پمپ متغیر g یک ساختار پمپ پیستونی محوری متغیر دستی با شفت غیر از طریق را نشان میدهد. پمپ از یک قسمت سر متغیر بر اساس ساختار پمپ کمی که در شکل g نشان داده شده است، تشکیل شده است. قسمت اول در اینجا به عنوان قسمت اصلی پمپ نامیده میشود. انتهای جلویی بلوک سیلندر هنوز با یک بلبرینگ غلتکی کوتاه 9 برای تحمل نیروی جانبی به طور مستقیم فراهم شده است.
متغیر سر یک مکانیزم متغیر کنترل شده به صورت دستی است. با تنظیم چرخ دستی ۱۱، پیچ تنظیم ۱۴ میچرخد و پیستون متغیر ۱۷ به صورت محوری حرکت میکند (کلید راهنما در کنار نصب شده است تا از چرخش جلوگیری کند، که در شکل نشان داده نشده است). از طریق محور پین میانی ۱۵، صفحه مایل که بر روی بدنه مکانیزم متغیر پشتیبانی میشود، حول مرکز لولا توپ ۷ میچرخد و به این ترتیب زاویه انحراف صفحه مایل تغییر میکند، یعنی جابجایی پمپ هیدرولیک تغییر میکند. مقدار درصدی تنظیم جابجایی را میتوان به طور تقریبی از طریق صفحه مدرج ۱۶ مشاهده کرد. پس از تنظیم، میتوان با مهره قفل ۱۲ آن را محکم کرد. ساختار این مکانیزم متغیر ساده است، اما کار با آن آسان نیست و متغیرهای تنظیمی باید در حین کار بارگذاری نشوند.
پمپهای سری scy داخلی به این نوع پمپها تعلق دارند. کارایی حجمی به 95% میرسد و فشار نامی 31.5Mpa است. علاوه بر کنترل دستی، مکانیزم کنترل متغیر همچنین شامل کنترل هیدرولیک، کنترل تناسبی الکتروهیدرولیک، کنترل سروو موتور DC و کنترل دیجیتال موتور پلهای است. ساختار اصلی این پمپها یکسان است. به محض اینکه مکانیزمهای متغیر مختلف جایگزین شوند، آنها به یک پمپ متغیر دیگر تبدیل خواهند شد.
شکل h ساختار پمپ پیستونی متغیر پروپورشنال الکتروهیدرولیک bcy14-1 را نشان میدهد. قسمت اصلی پمپ توسط شفت انتقال 1 به چرخش در میآید تا بلوک سیلندر 20 را بچرخاند، به طوری که هفت پیستون به طور یکنواخت در بلوک سیلندر حول خط مرکزی شفت انتقال میچرخند و کفشک 18 در مجموعه لغزشی ستون بر روی سطح شیبدار صفحه مایل از طریق فنر مرکزی 6 فشار داده میشود. بنابراین، پیستون با چرخش بلوک سیلندر به جلو و عقب حرکت میکند تا عمل مکش و فشار روغن را کامل کند. مکانیزم متغیر از الکترومغناطیس پروپورشنال و کنترل فشار روغن خارجی استفاده میکند و بر اساس اصل "بازخورد نیروی جابجایی جریان" کار میکند. جریان پمپ با تغییر جریان الکترومغناطیس پروپورشنال ورودی 11 تغییر میکند. جریان ورودی با جریان پمپ متناسب است. اصل کنترل پروپورشنال الکتروهیدرولیک متغیر در شکل I نشان داده شده است. زمانی که جریان ورودی الکترومغناطیس پروپورشنال 1 صفر است، پیستون راهنما 3 شیر کنترل به سمت انتهای بالایی تحت تأثیر فنر بازخورد 6 فشار داده میشود. در این زمان، روغن کنترل خارجی با فشار PC و دبی QC به حفرههای بالایی و پایینی پیستون متغیر 7 وارد میشود. زیرا مساحت حفره بالایی A1 بزرگتر از مساحت حفره پایینی a است، پیستون متغیر به پایینترین موقعیت فشار داده میشود، زاویه انحراف صفحه مایل 8 صفر است و جابجایی پمپ صفر است. زمانی که جریان ورودی الکترومغناطیس پروپورشنال افزایش مییابد، پیستون راهنما 3 تحت تأثیر نیروی الکترومغناطیس پروپورشنال به سمت پایین حرکت میکند، به طوری که پورت بالایی شیر باز میشود، حفره بالایی پیستون متغیر 7 از طریق مقاومت هیدرولیکی R و لبه کنترل شیر به حفره بازگشت روغن متصل میشود، فشار حفره بالایی کاهش مییابد، پیستون متغیر به سمت بالا حرکت میکند، زاویه انحراف صفحه مایل افزایش مییابد و جابجایی پمپ نیز افزایش مییابد. فنر تغذیه بر روی پیستون عمل میکند و پیستون را به موقعیت تعادل فشار میدهد. پیستون متغیر یک موقعیت تعادل معین را حفظ میکند و جابجایی پمپ نیز یک مقدار معین را حفظ میکند. برعکس، زمانی که جریان ورودی کاهش مییابد، پیستون تحت تأثیر فنر بازخورد به سمت بالا حرکت میکند، به طوری که پورت شیر منتهی به حفره بازگشت روغن کاهش مییابد و پورت شیر وارد شدن به حفره بالایی افزایش مییابد. در نتیجه، فشار PC1 در حفره بالایی افزایش مییابد و پیستون متغیر به سمت پایین حرکت میکند. زمانی که نیروی الکترومغناطیس برابر با نیروی فنر بازخورد باشد، پیستون به موقعیت تعادل باز میگردد، به طوری که pcla1 = PCA و پیستون متغیر در یک موقعیت جدید متعادل میشود. تحت شرایط جریان ورودی ثابت، اگر پیستون متغیر به دلیل بار یا دلایل مداخله دیگر به سمت بالا یا پایین حرکت کند، جابجایی پیستون متغیر تغییر خواهد کرد. از طریق فنر بازخورد که بر روی پیستون شیر لغزشی عمل میکند، باز شدن شیر لغزشی تغییر خواهد کرد، به طوری که فشار حفره بالایی پیستون متغیر افزایش یا کاهش مییابد تا با تغییر بار مقابله کند و در نهایت پیستون متغیر به موقعیتی که با جریان ورودی مطابقت دارد بازمیگردد، یعنی جابجایی ثابت نگه داشته میشود. میتوان مشاهده کرد که پمپ جابجایی متغیر پروپورشنال میتواند کنترل پروپورشنال جابجایی را تحت تأثیر جریان ورودی تحقق بخشد و دارای توانایی قوی در برابر مداخله بار است. شکل J منحنی ویژگی متغیر و اصل هیدرولیکی پمپ را نشان میدهد.
در مقایسه با سایر روشهای کنترل متغیر، پمپ پیستونی متغیر کنترل پروپورشنال الکتروهیدرولیک دارای مجموعهای از مزایا است، مانند کنترل انعطافپذیر، عملکرد حساس، دقت تکرار بالا، ثبات خوب و قابلیت آسان برای تحقق کنترل از راه دور، کنترل خودکار، تنظیم سرعت بدون پله، همگامسازی بازخورد پیگیری و کنترل کامپیوتری سیستم هیدرولیک. این پمپ برای تجهیزات مکانیکی با نیازهای بالاتر اتوماسیون در زمینه صنعتی مناسب است.