princípio de funcionamento da bomba de palhetas

Criado em 05.17

f. Desgaste da lâmina e superfície interna do estator e Medidas de Contraposição Devido ao grande gradiente de variação do diâmetro vetorial na superfície interna do estator da bomba de palhetas de dupla ação, a lâmina na seção de sucção de óleo precisa ter uma maior aceleração radial para garantir que sua extremidade externa não fique vazia. No entanto, devido à influência do atrito em movimento, a força centrífuga da própria lâmina muitas vezes não consegue atender aos requisitos, por isso esse tipo de bomba geralmente faz com que a parte inferior do sulco da lâmina se conecte com a bomba através do sulco anular na placa da válvula. Está conectado com a câmara de pressão de óleo da bomba. Como mostrado na Fig. 3-6, o sulco anular a está conectado com a área de pressão de óleo através do sulco (linha pontilhada) na parte traseira da placa da válvula. A posição do sulco anular corresponde à parte inferior do sulco da lâmina do rotor, de modo a introduzir óleo de alta pressão na parte inferior de todos os sulcos da lâmina. Com a ajuda da pressão hidráulica, as lâminas localizadas na área de sucção de óleo podem se estender rapidamente.

Para a bomba com maior pressão de trabalho, a força hidráulica na parte superior e inferior da lâmina na área de pressão pode ser basicamente equilibrada. No entanto, a pressão hidráulica na parte inferior da ranhura da lâmina na seção de absorção de óleo é significativamente maior do que a força necessária para estender a lâmina, resultando em um estresse de contato excessivo entre a lâmina e a superfície interna do estator nesta seção, o que aumenta a resistência ao atrito, diminui a eficiência mecânica e intensifica o desgaste da superfície de contato (especialmente perto do final da seção de absorção de óleo). Em casos severos, a lâmina será danificada devido à resistência tangencial excessiva no final da extensão do disco que foi quebrada. Portanto, para a bomba de palhetas de dupla ação de alta pressão, é necessário compensar a força externa que atua na parte inferior da palheta (geralmente, não é necessário para bombas de média e baixa pressão).

Quando a lâmina está na área de absorção de óleo, a força externa F do óleo sob pressão na parte inferior da lâmina é 0.

F=pA                            (3-1)

Onde P -- pressão do óleo na raiz da lâmina;

A -- área de compressão efetiva da raiz da lâmina.

Existem dois tipos de princípios de compensação para a força externa atuando na parte inferior da lâmina: um é tentar reduzir a pressão P na parte inferior do sulco da lâmina na área de absorção de óleo a um valor razoável; o outro é usar uma estrutura de lâmina especial para reduzir a área de pressão efetiva a na parte inferior da lâmina. A força da mola interna também pode ser usada para substituir a pressão hidráulica para extrapolar a lâmina. As medidas específicas são as seguintes.

i. A figura h mostra uma bomba de palhetas com uma válvula redutora de valor definido e uma placa de porta flutuante. A válvula redutora de pressão 6 anexada à bomba reduz a pressão na câmara de pressão da bomba e a leva para o fundo do sulco da lâmina na área de sucção de óleo, a fim de reduzir a força da lâmina 2 sobre o estator 1. É possível que esse método alcance o valor de empuxo ideal. Mas a válvula redutora de pressão não é apenas complexa e cara, mas também consome parte do fluxo de saída, resultando na redução da eficiência volumétrica da bomba; e o simples sulco de estrangulamento é difícil de atender plenamente aos requisitos de distribuição de pressão, portanto, tem sido raramente utilizado atualmente.

II. Uma estrutura de lâmina especial é adotada. As estruturas de lâmina especiais comumente usadas são a estrutura de lâmina dupla, a estrutura de lâmina gêmea, a estrutura de lâmina em degraus, etc.

A Fig. I mostra uma estrutura de lâmina dupla. Duas lâminas 2 são feitas em planos inclinados de filet e sobrepostas em direções opostas. A câmara triangular 4 formada pelo topo das duas pequenas lâminas e pela pista de deslizamento está conectada ao fundo do sulco da lâmina 6 através do sulco 5 na superfície sobreposta. A pressão na câmara de descarga de óleo conectada ao fundo do sulco da lâmina é introduzida nesta câmara, formando assim uma pressão estática de descarga incompleta entre o topo da lâmina e o rolamento da pista de deslizamento. A vantagem deste método é que ele tem o efeito de compensação proporcional à pressão de trabalho, e o vazamento é ainda mais reduzido devido à formação de duas linhas de vedação na superfície de deslizamento no topo da lâmina. A desvantagem é que é difícil garantir a resistência da lâmina; a força gerada pelo óleo de alta pressão entre as superfícies de sobreposição da lâmina será maior do que a força de pressão do óleo entre a lâmina e o sulco do rotor, e a força de abertura gerada pela diferença agravará o desgaste da lâmina e do sulco do rotor. Esta estrutura é mais adequada para bombas de palhetas de grande porte.

A estrutura das lâminas é mostrada na Fig. J. no slot das lâminas do rotor, existem lâminas 7 e lâminas 3 que estão separadas no meio. As lâminas podem deslizar livremente. O furo de equilíbrio de pressão 6 no rotor 1 equaliza a pressão hidráulica na cabeça e na parte inferior da lâmina mãe. A pressão do óleo da bomba passa pela placa de porta e pelo slot do rotor para a câmara de pressão média 5 entre as lâminas filhas e mãe. Se a força centrífuga e a força de inércia não forem consideradas, a força de empuxo da lâmina atuando no estator é

F=(p2–p1)bt                         (3-2)

A estrutura da lâmina em degraus é mostrada na Fig. K. a lâmina é dividida em uma forma em degraus ao longo da direção da espessura. O sulco da lâmina no rotor também é feito em uma forma correspondente. A cavidade de óleo no meio entre eles está conectada ao óleo pressurizado através do sulco na placa da válvula. O canal de óleo de equilíbrio de pressão no rotor leva a pressão do óleo na parte superior da lâmina para a parte inferior da lâmina. Semelhante à estrutura das lâminas mãe e filho, um amortecimento de estrangulamento é definido antes que o óleo pressurizado seja introduzido na câmara de óleo do meio para manter pressão suficiente na câmara quando a lâmina se retrai para dentro, garantindo que a lâmina esteja próxima à superfície interna do estator. A forma do sulco da lâmina com esse tipo de estrutura é complexa, e sua processabilidade é ruim.

III. A pressão da mola, conforme mostrado na Fig. L, várias molas de compressão (mola cilíndrica ou mola de andorinha) são pré-definidas na parte inferior do slot do rotor para ajudar a lâmina a se estender para fora. Quando a parte inferior do slot está conectada à janela de distribuição de fluxo em fase, a força de compressão da extremidade da lâmina na pista deslizante depende apenas da velocidade da bomba e do diâmetro vetorial da posição de contato, e não tem relação com a pressão de trabalho. A vantagem dessa estrutura é que o movimento da lâmina não afetará o deslocamento instantâneo da bomba. A desvantagem é que é necessário perfurar furos na parte inferior do slot do rotor, o que tem um efeito adverso na resistência, e muitas vezes é difícil atender aos requisitos de resistência à fadiga da mola.

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