축 피스톤 펌프의 작동 원리

생성 날짜 05.17

축 피스톤 펌프의 작동 원리 1

(l) 직축 축 피스톤 펌프의 작동 원리와 주요 사항은 그림 B에 나타나 있습니다. 직축 축 피스톤 펌프(통과 샤프트 구조)에서 플런저 3는 실린더 블록 4의 고르게 분포된 플런저 홀에 설치되어 있으며, 플런저 3의 머리에는 슬리퍼 2가 설치되어 있습니다. 리턴 메커니즘(그림에 표시되지 않음)으로 인해 슬리퍼의 바닥은 항상 스와시 플레이트 1의 표면에 가까이 위치합니다. 스와시 플레이트 표면은 실린더 블록 평면(A-A 평면)에 대해 경사각 γ를 가지고 있습니다. 전송 샤프트 6가 실린더 블록을 통해 플런저를 회전시키면 플런저는 플런저 홀에서 선형 왕복 운동을 합니다. 플런저의 움직임과 유입 경로 및 유압 경로 간의 스위치가 정확하게 조정되도록 하기 위해, 고정 포트 플레이트 50가 실린더 블록의 포트 단면과 펌프의 유입 채널 및 유압 채널 사이에 배치되며, 포트 플레이트에는 두 개의 아크 채널(허리 모양의 포트 창)이 열립니다. 밸브 플레이트의 전면은 실린더 블록의 단면과 밀접하게 연결되어 있으며, 상대적으로 슬라이드합니다. 반면 밸브 플레이트의 후면에서는 두 개의 허리 모양의 밸브 창이 각각 펌프의 유입 회로와 유압 회로에 연결되어야 합니다.

실린더 블록이 그림 B에 표시된 방향으로 회전할 때, 플런저는 0 ° 위치에 해당하는 상사점(top dead center)에서 0 °에서 180 ° 범위 내에서 연장되기 시작하며, 플런저 캐비티의 부피는 하사점(bottom dead center)인 180 ° 위치까지 지속적으로 증가합니다. 이 과정에서 플런저 캐비티는 밸브 플레이트 5의 오일 흡입 창과 연결되며, 오일이 플런저 캐비티로 지속적으로 흡입됩니다. 이것이 오일 흡입 과정입니다. 실린더 블록이 계속 회전함에 따라, 180 °에서 360 ° 범위 내에서 플런저는 스와시플레이트의 제약에 따라 하사점에서 후퇴하기 시작하며, 플런저 캐비티의 부피는 상사점까지 지속적으로 감소합니다. 이 과정에서 플런저 캐비티는 포트 플레이트 5의 오일 압력 창과 연결되며, 오일이 오일 압력 창을 통해 배출됩니다. 이것이 오일 압력 과정입니다. 실린더 블록의 매 회전마다 각 플런저는 반 주기 오일 흡입과 반 주기 오일 압력을 수행합니다. 피스톤 펌프가 동력원에 의해 구동되고 지속적으로 회전하면, 오일을 지속적으로 흡수하고 압력을 가할 수 있습니다.

직축 축 피스톤 펌프의 작동 원리에 대해 다음 사항에 유의해야 합니다.

① 변수 문제 스와시 플레이트와 실린더 축 사이의 경사각이 γ이기 때문에, 펌프의 변위는 경사각과 관련이 있으며, 스와시 플레이트의 경사각이 조정 불가능할 때 정량 펌프로 만들 수 있습니다. 스와시 플레이트의 경사각이 조정 가능할 때, 플런저 스트로크의 길이를 변경할 수 있어 펌프의 변위를 변경할 수 있습니다. 즉, 가변 변위 펌프를 만들 수 있으며, 스와시 플레이트의 경사각 방향을 변경하면 유입 및 압력 방향을 변경할 수 있습니다. 즉, 양방향 펌프인 가변 펌프가 됩니다.

스와시 플레이트의 외부 치수와 지지 형태는 가변 배출 펌프의 외부 치수와 무게에 직접적인 영향을 미칩니다. 스와시 플레이트의 두 가지 전형적인 구조가 있습니다: 트러니언 타입과 브래킷 타입: 전자의 트러니언의 반작용력 R1 [그림 C (a)]는 플런저 조립체의 합력 F의 작용점에서 멀리 떨어져 있습니다. 충분한 강성과 강도를 확보하기 위해 스와시 플레이트의 크기를 늘려야 하므로 스와시 플레이트가 스윙하는 동안 차지하는 공간이 증가합니다; 후자의 트러니언의 반작용력 R1 [그림 C (b)]와 플런저 조립체의 합력 F 사이의 거리는 매우 작게 설계될 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 스와시 플레이트 강성 문제는 기본적으로 존재하지 않으며, 동시에 형태도 줄어들어 스윙하는 동안 차지하는 공간이 줄어들어 펌프의 무게가 크게 감소합니다.

② 마찰 쌍 축 피스톤 펌프에는 전형적인 마찰 쌍이 세 쌍 있습니다: 플런저 헤드와 스와시 플레이트; 플런저와 실린더 보어; 포트 플레이트와 실린더 면. 이러한 마찰 쌍의 주요 부품은 높은 상대 속도와 높은 접촉 압력 마찰 조건에 있기 때문에 마찰과 마모는 펌프의 체적 효율, 기계 효율, 작동 압력 및 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.

③ 플런저와 스와시 플레이트의 접촉 형식에는 직축 축 피스톤 펌프의 플런저 헤드와 스와시 플레이트 사이에 두 가지 종류의 접촉 형식이 있습니다: 점 접촉과 면 접촉. 볼 헤드 점 접촉 축 피스톤 펌프의 구조는 간단하지만, 펌프가 작동할 때 피스톤 헤드와 스와시 플레이트 사이의 접촉점은 큰 압출 압력을 받습니다. 예를 들어, 플런저의 직경 d = 20 mm, 스와시 플레이트의 경사각 γ = 20 °, 작동 압력 P = 32 MPa일 때, 플런저 헤드에서 발생하는 압출력은 f = 10.7 kn에 이를 수 있습니다. 압출력을 줄이기 위해 피스톤 직경 D와 펌프 작동 압력 P를 제한해야 하므로, 점 접촉 축 피스톤 펌프는 고압 및 대유량 상황에서 사용할 수 없습니다. 이러한 이유로 면 접촉 피스톤 펌프가 등장하였고 대부분의 스와시 플레이트 축 피스톤 펌프 제품에서 널리 사용되고 있습니다.

그림 D에 나타난 바와 같이, 표면 접촉 플런저 펌프는 일반적으로 플런저 6의 볼 헤드에 슬리퍼(슬리퍼라고도 함) 2가 장착되어 있으며, 실린더 홀의 압력유는 플런저와 슬리퍼 사이의 작은 구멍을 통해 슬리퍼 오일 챔버로 전달되어 슬리퍼와 스와시 플레이트의 접촉면 사이에 수압 지지력을 형성하여 플런저와 스와시 플레이트 간의 윤활 표면 접촉을 발생시킵니다. 이로 인해 플런저와 스와시 플레이트 간의 마모와 마찰 손실이 크게 줄어들어 펌프의 작동 압력이 상당히 증가합니다. 그러나 그 구조는 또한 복잡합니다. 그림 D에 나타난 바와 같이, 대부분의 볼 및 소켓 슬리퍼와 플런저 볼 헤드는 롤링 및 볼 포장 공정을 통해 힌지로 연결되어 있습니다. 또한 연결 로드 슬리퍼 [그림 e (a)]가 있으며, 이는 기본적으로 볼 소켓 슬리퍼와 동일하지만, 슬리퍼 1에 볼 헤드가 만들어져 기둥이 실린더 보어에 더 깊이 삽입되도록 하여 연결 부분의 강도와 오염 방지 능력을 향상시킵니다. 스와시 플레이트의 한쪽 끝 지지면에 여러 개의 동심 홈 3이 만들어져 보조 지지면을 형성하여 접촉 특정 압력을 줄입니다; 그림 e (b)는 프리로딩 장치를 보여줍니다. 이는 초기 상태(예: 정지)에서 큰 오염 물질이 볼 힌지의 접합면으로 들어가는 것을 방지하고 오염 방지 능력을 향상시킬 수 있습니다.

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