Prinsip kerja pompa piston aksial 1
(l) Prinsip kerja dan poin kunci dari pompa piston aksial sumbu lurus ditunjukkan dalam Gambar B. Dalam pompa piston aksial sumbu lurus (struktur poros melalui), plunger 3 dipasang di lubang plunger yang terdistribusi secara merata di blok silinder 4, dan kepala plunger 3 dipasang dengan slipper 2. Karena mekanisme pengembalian (tidak ditunjukkan dalam gambar), bagian bawah slipper selalu dekat dengan permukaan pelat swash 1. Permukaan pelat swash memiliki sudut kemiringan γ relatif terhadap bidang blok silinder (bidang A-A). Ketika poros transmisi 6 menggerakkan plunger untuk berputar melalui blok silinder, plunger melakukan gerakan bolak-balik linier di lubang plunger. Untuk membuat gerakan plunger dan perpindahan antara jalur hisap minyak dan jalur tekanan minyak mencapai koordinasi yang akurat, pelat port tetap 50 diletakkan di antara permukaan ujung port blok silinder dan saluran hisap minyak serta saluran tekanan minyak pompa, dan dua saluran busur (jendela port berbentuk pinggang) dibuka di pelat port. Permukaan depan pelat katup terhubung erat dengan permukaan ujung blok silinder, dan ia meluncur relatif; sementara di permukaan belakang pelat katup, dua jendela katup berbentuk pinggang harus terhubung masing-masing dengan sirkuit hisap minyak dan sirkuit tekanan minyak pompa.
Ketika blok silinder berputar ke arah yang ditunjukkan pada Gambar B, plunger mulai memanjang dari titik mati atas (yang sesuai dengan posisi 0 °) dalam rentang 0 ° hingga 180 ° dan volume rongga plunger meningkat terus menerus hingga titik mati bawah (yang sesuai dengan posisi 180 °). Dalam proses ini, rongga plunger terhubung dengan jendela penyedotan oli dari pelat katup 5, dan oli terus menerus disedot ke dalam rongga plunger, yang merupakan proses penyedotan oli. Dengan rotasi terus menerus dari blok silinder, dalam rentang 180 ° hingga 360 °, plunger mulai menarik kembali dari titik mati bawah di bawah kendala pelat miring, dan volume rongga plunger menurun terus menerus hingga titik mati atas. Dalam proses ini, rongga plunger terhubung dengan jendela tekanan oli dari pelat port 5, dan oli dikeluarkan melalui jendela tekanan oli, yang merupakan proses tekanan oli. Setiap putaran blok silinder, setiap plunger melakukan penyedotan oli setengah siklus dan tekanan oli setengah siklus. Jika pompa piston digerakkan oleh penggerak utama dan berputar terus menerus, ia dapat terus menerus menyerap dan menekan oli.
Pada prinsip kerja pompa piston aksial poros lurus, hal-hal berikut harus diperhatikan.
① Masalah variabel Karena sudut kemiringan antara pelat swash dan sumbu silinder adalah γ, dan perpindahan pompa terkait dengan sudut kemiringan, ketika sudut kemiringan pelat swash tidak dapat disesuaikan, itu dapat dibuat menjadi pompa kuantitatif. Ketika sudut kemiringan pelat swash dapat disesuaikan, itu dapat mengubah panjang langkah plunger, sehingga mengubah perpindahan pompa, yaitu, untuk membuat pompa perpindahan variabel, dan mengubah arah sudut kemiringan pelat swash, itu dapat mengubah arah penyedotan dan tekanan minyak, yaitu, itu menjadi pompa dua arah Pompa variabel.
Dimensi eksternal dan bentuk dukungan dari pelat swash secara langsung mempengaruhi dimensi eksternal dan berat pompa perpindahan variabel. Ada dua struktur tipikal dari pelat swash: tipe trunnion dan tipe braket: gaya reaksi R1 dari trunnion yang pertama [Gambar C (a)] jauh dari titik aksi gaya resultant F dari rakitan plunger. Untuk memiliki kekakuan dan kekuatan yang cukup, ukuran pelat swash harus ditingkatkan, sehingga ruang yang ditempati oleh pelat swash selama ayunan meningkat; jarak antara gaya reaksi R1 dari trunnion yang terakhir [Gambar C (b)] dan gaya resultant F dari rakitan plunger dapat dirancang sangat kecil. Dalam beberapa tahun terakhir, masalah kekakuan pelat swash pada dasarnya tidak ada, pada saat yang sama, bentuknya juga diperkecil, sehingga ruang yang ditempati selama ayunan berkurang, secara signifikan mengurangi berat pompa.
② Terdapat tiga pasang pasangan gesekan yang khas dalam pompa piston aksial pasangan gesekan: kepala plunger dan pelat swash; plunger dan lubang silinder; pelat port dan permukaan silinder. Karena bagian kunci dari pasangan gesekan ini berada dalam kondisi gesekan dengan kecepatan relatif tinggi dan tekanan kontak tinggi, gesekan dan keausan secara langsung mempengaruhi efisiensi volumetrik, efisiensi mekanis, tekanan kerja, dan umur layanan pompa.
③ Bentuk kontak dari plunger dan pelat swash ada dua jenis bentuk kontak antara kepala plunger dan pelat swash dari pompa piston aksial sumbu lurus: kontak titik dan kontak permukaan. Struktur pompa piston aksial kontak titik kepala bola sederhana, tetapi ketika pompa beroperasi, titik kontak antara kepala piston dan pelat swash mengalami tekanan ekstrusi yang besar. Misalnya, ketika diameter plunger d = 20 mm, sudut kemiringan pelat swash γ = 20 ° dan tekanan kerja P = 32 MPa, gaya ekstrusi yang dihasilkan oleh kepala plunger dapat mencapai f = 10,7 kn. Untuk mengurangi gaya ekstrusi, diameter piston D dan tekanan kerja pompa P harus dibatasi, sehingga pompa piston kontak titik tidak dapat digunakan dalam situasi tekanan tinggi dan aliran besar. Untuk alasan ini, pompa piston kontak permukaan muncul dan banyak digunakan dalam sebagian besar produk pompa piston aksial pelat swash.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar D, pompa plunger kontak permukaan biasanya dilengkapi dengan slipper (juga dikenal sebagai slipper) 2 di kepala bola plunger 6, dan minyak tekanan di lubang silinder dapat melewati lubang kecil antara plunger dan slipper ke ruang oli slipper, membentuk dukungan dorong hidrostatik antara bidang kontak slipper dan pelat swash, yang membuat permukaan pelumasan kontak antara plunger dan pelat swash, sehingga sangat mengurangi keausan antara plunger dan pelat swash serta kehilangan gesekan, sehingga tekanan kerja pompa meningkat secara signifikan. Namun strukturnya juga kompleks. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar D, sebagian besar slipper bola dan soket serta kepala bola plunger dihubungkan dengan proses penggulungan dan pembungkus bola. Selain itu, ada slipper batang penghubung [Gambar e (a)], yang pada dasarnya sama dengan slipper soket bola, tetapi kepala bola dibuat pada slipper 1 untuk membuat kolom memasukkan lebih dalam ke dalam lubang silinder, sehingga meningkatkan kekuatan dan kemampuan anti pencemaran dari bagian penghubung. Beberapa alur konsentris 3 dibuat di bidang dukungan di salah satu ujung pelat swash untuk membentuk permukaan dukungan tambahan, sehingga mengurangi tekanan spesifik kontak; Gambar e (b) menunjukkan perangkat preload yang dapat menghindari masuknya polutan besar ke dalam permukaan sambungan engsel bola dalam keadaan awal (seperti mati), dan meningkatkan kemampuan anti pencemaran.