Hüdraulilised labapumbad on vedeliku jõusüsteemides tavalised tööhobused, mis muudavad mehaanilise liikumise hüdrauliliseks vooluks. On kahte peamist tiibpumba tüüpi: ühelabaline (ühetoimeline) ja kahe labaga (kahetoimelised) pumbad . Kuigi neil on rootoris tiiba põhikonstruktsioon, erinevad nende sisemised struktuurid ja käitumine märkimisväärselt. Nende erinevuste mõistmine aitab inseneridel ja ostjatel valida rakenduse jaoks sobiva pumba. Allolevates jaotistes selgitame, kuidas iga pump töötab, võrdleme nende jõudlust ja tõstame esile, kus iga pump on kõige parem kasutada.
Ühelabalised (ühetoimelised) hüdraulikapumbad
A ühe labaga hüdropumbal on ekstsentriline rootor. ringikujulise staatori sees Rootori nihe põhjustab libisevate labade väljaulatumist ja tagasitõmbumist, kui see pöörleb. See loob suletud kambrid, mis tõmbavad ühelt poolt vedelikku sisse ja suruvad selle teiselt poolt välja . Ühe täispöördega teeb iga kamber ühe imemis- ja ühe tühjendustsükli . Ekstsentrilise konstruktsiooni tõttu saab ühetoimelise pumba väljundvoolu muuta rootori ja staatori nihke muutmisega.
Need hüdraulilised labadega pumbad on suhteliselt lihtsad ja kulutõhusad. Need reguleerivad kergesti voolukiirust , muutes need kasulikuks süsteemides, kus on vaja muutuvat vooluhulka (nt reguleeritava kiirusega või koormusest sõltuvad ahelad). Kuid nende nihkerootor tähendab ka seda, et labadele ja võllile mõjuvad survejõud on tasakaalustamata , tekitades laagritele radiaalset koormust. Sel põhjusel on ühe labaga pumbad tavaliselt piiratud madalama rõhuga (tavaliselt kuni umbes 6–7 MPa) ja neid kasutatakse rakendustes, kus on mõõdukas rõhuvajadus. Tüüpilised kasutusalad hõlmavad väiksemaid hüdraulilisi jõuseadmeid ja tööpinke, kus väikese kuni keskmise vooluhulka . on vaja
Staatori kuju: ümmargune (ümmargune) siseprofiil.
Ülekandmine: kaks jaotusakent (üks imi-, üks tühjendus) otsaplaadil.
Töö: üks sisselaske- ja üks väljund rootori pöörde kohta.
Voolu reguleerimine: Muutuva nihkega (väljundit saab reguleerida).
Rõhk: Mõõdukas (tüüpiline max ~7 MPa).
Radiaalsed jõud: tasakaalustamata , kuna imemine ja rõhk toimivad vastaskülgedel.
Topeltlabalised (kahetoimelised) hüdraulikapumbad
A kahe labaga hüdropumbal (kahetoimelise labaga pump) on koaksiaalrootor ja staator. Staatori sisemine kõver on elliptiline , mitte ringikujuline. Praktikas on staator kujundatud nii, et iga pöörlemise ajal tekib kaks paari imemis- ja tühjendustsoone. See tähendab, et iga labakamber tõmbab vedelikku kaks korda sisse ja tühjeneb kaks korda pöörde kohta . Teisisõnu, kahetoimeline pump teeb kaks imemis-tühjendustsüklit ühe rootori pöörde kohta.
Kahekordse toime tõttu tagavad kahe labaga pumbad sujuvama voolu ja madalama pulsatsiooniga. Samuti tasakaalustavad need survejõude: kui kahe survekambri vastas on kaks imemiskambrit , siis võllile mõjuvad radiaalsed jõud kaovad. Struktuuriliselt on kahetoimelised pumbad fikseeritud töömahuga – rootor on staatori keskel, nii et vooluhulga muutmiseks pole nihet. Need pumbad on mõeldud kasutamiseks kõrgema rõhu all . Tüüpilised töörõhud on standardkonstruktsioonide puhul vahemikus 7–10 MPa ja spetsiaalsetes kõrgsurvemudelites võivad need ulatuda 20–30 MPa-ni.
Staatori kuju: elliptiline siseprofiil.
Ülekandmine: neli jaotusakent (kaks imemist, kaks tühjendust).
Töö: kaks sisselaske- ja kaks väljundtsüklit rootori pöörde kohta.
Voolu reguleerimine: fikseeritud nihkega (konstantne vool etteantud kiirusel).
Rõhk: kõrge (tavaliselt 6,8–10,3 MPa; erikonstruktsiooniga võib ületada 20 MPa).
Radiaalsed jõud: tasakaalustatud , tänu sümmeetrilistele imemis-/väljalasketsoonidele.
Toimivuse võrdlus
Need struktuursed erinevused toovad kaasa märgatavaid kontraste:
Voolu sujuvus: kahe labaga pumbad (rohkema labaga ja kahe pumpamistsükliga pöörde kohta) toovad ühtlasema voolu ja madalama pulsatsiooni kui ühe labaga pumbad. Seetõttu sobivad need täppismasinate jaoks. Ühe labaga pumbad, millel on vähem labasid ja üks tsükkel pöörde kohta, on suurema vooluhulgaga.
Survevõime: kahekordse toimega pumbad taluvad kõrgemat rõhku . Need töötavad sageli umbes 7–10 MPa ja võivad konstruktsiooni täiustamisega jõuda 20–30 MPa-ni. Ühetoimelised pumbad on tavaliselt maksimaalsed 6–7 MPa.
Reguleeritavus: Ühe labaga pumba peamine eelis on selle muutuv töömaht. Rootori/staatori nihke reguleerimisega muutub selle voolukiirus. Kahe labaga pumpadel see funktsioon puudub; nende vool on disainiga fikseeritud.
Tasakaalustatud töö: kahe labaga pumpadel on tasakaalustatud hüdraulilised jõud, mis vähendab laagrite koormust ja pikendab eluiga. Ühe labaga pumpadele on omased tasakaalustamata jõud, mistõttu nad tekitavad külgkoormust.
Müra ja tõhusus: üldiselt võib kahe labaga pumpade sujuvam vool tähendada väiksemat müra ja vibratsiooni. (Mõned allikad märgivad, et kahekordse toimega pumbad töötavad tavaliselt vaiksemalt kui ühetoimelised.) Ka ühe labaga pumbad võivad olla vaiksed, eriti kuna nende lihtsal konstruktsioonil on sageli madal mehaaniline hõõrdumine.
Rakendused ja kasutamine
Ühe- ja kahelabaliste pumpade valik sõltub süsteeminõuetest:
Millal kasutada ühelabalisi pumpasid: need sobivad ideaalselt madala kuni keskmise rõhuga rakenduste jaoks, mille vooluvajadused on erinevad. Näiteks sobivad need väikestele hüdrojõuseadmetele, üldistele tööstusseadmetele ja tööpinkidele, kus saate voolu tagasi pöörata või kiirust reguleerida. Nende lihtsam konstruktsioon ja reguleeritav väljund muudavad need sellistes rollides paindlikuks.
Millal kasutada topeltlabalisi pumpasid: need säravad kõrgsurve ja suure vooluhulgaga rakendustes . Rasked masinad, ehitusseadmed, autode hüdraulika (nagu roolivõimendi) ja suured pressid vajavad sageli kahe labaga pumba ühtlast ja võimsat väljundit. Kuna nende vool on väga sujuv ja nende jõud tasakaalustatud, eelistatakse neid seal, kus jõudluse stabiilsus ja pikaealisus on kriitilise tähtsusega.
Kokkuvõttes pakuvad ühelabalised pumbad lihtsust ja vooluhulga reguleerimist madalama rõhuga vajaduste jaoks, samas kui kahe labaga pumbad pakuvad suuremat rõhku ja ühtlast väljundit nõudlike ülesannete jaoks. Otsus sõltub voolukiirusest, rõhutasemest ja süsteemi prioriteetidest, nagu müra või reguleeritavus.
KKK
K: Milleks kasutatakse ühe labaga hüdropumpa? V: Ühelabalisi (ühetoimelisi) pumpasid kasutatakse hüdraulikasüsteemides, mis vajavad mõõdukat voolukiirust ja muutuvat töömahtu. Need on levinud väikestes hüdraulikaseadmetes, tööpinkides ja sarnastes seadmetes, kus voolu võib olla vaja reguleerida. Need pumbad töötavad hästi madalamal rõhul ja võivad rootori nihke muutmisega voolu suunda muuta.
K: Milleks kasutatakse kahe labaga hüdropumpa? V: Topeltlabalised (kahetoimelised) pumbad on valitud kõrgsurve ja suure vooluhulgaga rakenduste jaoks. Nad annavad kaks pumpamistsüklit pöörde kohta, tagades väga ühtlase voolu. See muudab need ideaalseks raskeveokite masinate, kõrgsurvepresside ja autode hüdrosüsteemide jaoks. Need on fikseeritud töömahuga pumbad, nii et need tagavad pideva voolu kõrgel rõhul.
K: Kuidas ühe- ja kahelabalised pumbad struktuurilt erinevad? V: Peamine struktuurne erinevus on rootori/staatori paigutuses. Ühe labaga pumpadel on kahe pordiga ümmarguse staatori sees ekstsentriline rootor, nii et kumbki laba pumbab üks kord pöörde kohta. Topeltlabalistel pumpadel on nelja pordiga elliptilises staatoris tsentreeritud rootor, nii et iga laba pumbab kaks korda pöörde kohta. See tähendab, et topeltpumpadel on rohkem labasid ja täiendavaid sisse-/väljalasketsükleid.
K: Milline labapumba tüüp saab oma voolukiirust reguleerida? V: Ainult ühe labaga (ühetoimeline) pump saab oma töömahtu muuta. Selle ekstsentriline disain võimaldab rootori keskpunktil staatori suhtes nihkuda, muutes kambri mahtu ja seega ka voolu. Topeltlabalised pumbad on fikseeritud rootori asendiga ja tagavad konstantse voolu teatud kiirusel.
K: Milline pump töötab kõrgema rõhuga, kas ühe- või kahelabaline? V: Kahe labaga pumbad taluvad oluliselt suuremat rõhku. Standardsed kahetoimelised labadega pumbad töötavad 6–10 MPa ja eriversioonid 20–30 MPa. Ühekordse toimega labadega pumbad on üldiselt piiratud umbes 6–7 MPa-ga, et vältida liigset tasakaalustamatust.
K: Kas labapumpadel on puudusi? V: Nii ühe- kui ka kahelabalised pumbad nõuavad puhast õli ja täpset valmistamist. Need on saastumise suhtes tundlikud (väikesed osakesed võivad labad kinni kiiluda) ja neil on keerukad komponendid. Võrreldes lihtsate hammasrataspumpadega on need keerulisemad. Samuti on labapumbad iseimevad halvasti, seega on vaja häid sisselasketingimusi. Nendest probleemidest hoolimata muudavad nende tõhusus ja jõudlus need õigetes rakendustes väärtuslikuks.
