پمپ هیدرولیک پیستونی چیست؟

مقدمه

آیا برای بیل مکانیکی یا پرس خود به برق خام نیاز دارید؟ یک پیستون پمپ هیدرولیک آن را تحویل می دهد. برخلاف پمپ های دنده ای، فشار شدید تا 700 بار را تحمل می کند. در این مقاله نحوه عملکرد، انواع اصلی و چرایی صرفه جویی در مصرف انرژی را خواهید آموخت. ما همچنین به شما کمک می کنیم پمپ مناسبی را برای کاربرد خود انتخاب کنید.

پمپ هیدرولیک پیستونی چگونه کار می کند؟ - اصل عملیاتی اساسی

نقش پیستون های رفت و برگشتی در جابجایی سیال

یک ردیف از پیستون های ریز و قدرتمند را تصور کنید که در داخل سیلندرهای کاملاً همسان به جلو و عقب می لغزند. این قلب یک پمپ هیدرولیک پیستونی است. هر پیستون مانند یک سرنگ کار می کند. وقتی به عقب می‌کشد، مایع را به داخل می‌مکد. این همان ضربه مکش است . هنگامی که به جلو فشار می آورد، آن مایع را تحت فشار بالا منفجر می کند. که سکته فشرده سازی است . ده ها مورد از این سکته ها در هر ثانیه اتفاق می افتد. آنها یک جریان صاف و یکنواخت از مایع تحت فشار ایجاد می کنند. شما قدرت بلند کردن، فشار دادن یا چرخاندن بارهای سنگین را دارید. در اینجا چیزی است که هر ضربه برای شما انجام می دهد:

• حرکت مکش - پیستون جمع می شود، خلاء ایجاد می کند، سیال به داخل سیلندر می رود.

• ضربه فشرده سازی - پیستون گسترش می یابد، مایع را فشرده می کند، فشار کاری ایجاد می کند. ساده است، درست است؟ و فوق العاده قابل اعتماد.

طرح های پمپ پیستونی محوری در مقابل شعاعی - تفاوت های کلیدی

با دو طرح اصلی مواجه خواهید شد. اجازه دهید به شما کمک کنم تا آنها را از هم جدا کنید. پمپ های پیستونی محوری دارای پیستون هایی هستند که به موازات محور محرک قرار گرفته اند. مثل یک رژه نظامی دور آن می چرخند. این طراحی جمع و جور است و سرعت های بالا را دوست دارد. آن را در بیل مکانیکی و لودر پیدا خواهید کرد. پمپ های پیستونی شعاعی پیستون های خود را مانند پره ها در اطراف یک بادامک مرکزی قرار می دهند. آنها کندتر حرکت می کنند اما گشتاور عظیمی تولید می کنند. آنها همچنین مایعات غیرعادی مانند مایعات مبتنی بر آب را کنترل می کنند. بنابراین کدام یک برای دستگاه شما مناسب است؟ در اینجا یک تفکیک سریع وجود دارد:

• اگر محوری را انتخاب کنید - به سرعت بالا، فشار بالا و فضای فشرده نیاز دارید.

• اگر شعاعی را انتخاب کنید – با سرعت کم می دوید، به گشتاور بالا نیاز دارید یا از مایعات مخصوص استفاده می کنید. به شرایط کار خود فکر کنید. سپس طرحی را که مطابقت دارد انتخاب کنید.

نحوه کنترل جابجایی (ثابت در مقابل متغیر)

همچنین می توانید انتخاب کنید که پمپ در هر دور چه مقدار سیال تحویل دهد. یک پمپ جابجایی ثابت هر بار جریان یکسانی را به شما می دهد. بدون هیاهو. بدون تنظیمات این ساده، سخت و ارزان است. مناسب برای ماشین‌هایی که با سرعت ثابت کار می‌کنند، مانند نوار نقاله یا پرس کوچک. اما نکته اینجاست: اگر دستگاه شما در تمام طول روز به جریان کامل نیاز نداشته باشد، انرژی را هدر می دهید. آن مایع اضافی به گرما تبدیل می شود. الف جابجایی متغیر پمپ آن را حل می کند. برای تغییر طول حرکت پیستون، از یک صفحه کج شده هوشمندانه در داخل - یک صفحه سواشینگ - استفاده می کند. هنگامی که به برق کمتری نیاز دارید، جریان را به طور خودکار کاهش می دهد. این نکات را در نظر بگیرید:

• مزایای جابجایی ثابت - هزینه کمتر، قطعات کمتر، قابل اعتماد برای بارهای ثابت.

• مزایای جابجایی متغیر - صرفه جویی در سوخت، گرمای کمتر، عمر بیشتر قطعات. در مصرف سوخت صرفه جویی می کنید و سیستم شما خنک تر کار می کند. اکثر تجهیزات مدرن به همین دلیل از جابجایی متغیر استفاده می کنند. برای ساخت‌های بودجه ثابت را انتخاب کنید. متغیر را برای کارایی و صرفه جویی طولانی مدت انتخاب کنید.

انواع اصلی پمپ های هیدرولیک پیستونی مورد استفاده در صنعت چیست؟

پمپ های پیستونی محوری - رایج ترین انتخاب برای فشار بالا

پمپ های پیستونی محوری را در همه جا در ماشین آلات سنگین خواهید دید. آنها اسب های کار دنیای هیدرولیک هستند. چرا؟ زیرا آنها فشار جدی را به یک فضای کوچک وارد می کنند. دو زیرگروه اصلی وجود دارد. طراحی Swashplate از یک صفحه کج برای فشار دادن پیستون ها به داخل و خارج هنگام چرخش بلوک سیلندر استفاده می کند. این ساده، قابل اعتماد و آسان برای کنترل است. طراحی محور خم، کل بلوک سیلندر را نسبت به محور محرک زاویه می دهد. این نسخه در سرعت های بالا حتی نرم تر اجرا می شود. هر دو فشار را تا 450-700 بار ارائه می دهند. راندمان حجمی آنها بیش از 95٪ است. یعنی انرژی بسیار کمی هدر می رود. از کجا آنها را پیدا می کنید؟ به بیل مکانیکی هایی که خاک را حفر می کنند، ماشین های قالب گیری تزریقی که پلاستیک را فشرده می کنند، یا پرس های هیدرولیک که قطعات فلزی را تشکیل می دهند، نگاه کنید. در اینجا یک عکس فوری از آنچه آنها را خاص می کند آورده شده است:

ما پمپ های محوری را دوست داریم زیرا آنها بدون اشغال فضای زیادی به شما قدرت بالایی می دهند. آنها همچنین در نسخه های جابجایی متغیر عرضه می شوند. این باعث صرفه جویی در مصرف سوخت و کاهش گرما می شود.

پمپ های پیستونی شعاعی – زمانی که سرعت کم و گشتاور بالا اهمیت دارند

حال اجازه دهید در مورد گزینه آهسته و پیوسته صحبت کنیم. پمپ های پیستونی شعاعی متفاوت عمل می کنند. پیستون های آنها در اطراف یک میل بادامک مرکزی مانند پره های روی یک چرخ واگن قرار دارند. با چرخش بادامک، هر پیستون به داخل و خارج حرکت می کند. این طراحی در سرعت های چرخشی کم می درخشد - ما از 10 تا 100 دور در دقیقه صحبت می کنیم. حتی در یک خزیدن، کارآمد باقی می ماند. هیچ نوع پمپ دیگری این کار را به خوبی انجام نمی دهد. پمپ های رادیال نیز کارهای پرفشار و جریان کم را دوست دارند. آنها مایعات آب گلیکول را بدون شکایت اداره می کنند. این آنها را برای محیط های خاص مانند معادن یا تنظیمات دریایی عالی می کند. این موارد استفاده در دنیای واقعی را در نظر بگیرید:

• دکل های آزمایشی - به فشار دقیق در جریان کم نیاز دارید؟ پمپ های شعاعی تحویل می دهند.

• پرس های مداوم سنگین - آنها برای روزها بدون گرم شدن بیش از حد کار می کنند.

• دنده فرمان دریایی – سرعت کم، گشتاور بالا و قابلیت اطمینان در آب بیشترین اهمیت را دارند.

همچنین نویز و لرزش بسیار کمی از آنها دریافت می کنید. اگر ماشین شما به کندی کار می کند اما به نیروی عظیم نیاز دارد، یک پمپ پیستونی شعاعی بهترین دوست شماست. قیمت آنها بیشتر از انواع محوری است. اما برای کاربرد مناسب، ارزش هر دلار را دارند.

جابجایی ثابت در مقابل متغیر – کدام یک برای سیستم شما مناسب است؟

در اینجا تصمیمی است که هر طراح با آن روبرو است. آیا جابجایی ثابت یا متغیر را انتخاب می کنید؟ پمپ های جابجایی ثابت در هر دور به همان میزان سیال حرکت می کنند. بدون تغییر. بدون هیچ شگفتی. آنها ساده و سخت هستند. آنها را در واحدهای پایه هیدرولیک، جداکننده های چوب یا پرس های کوچک پیدا خواهید کرد. بالا؟ هزینه اولیه کمتر و چیزهای کمتری برای شکستن. جنبه منفی؟ اگر سیستم شما به جریان کامل نیاز نداشته باشد، سیال اضافی روی یک شیر تخلیه می رود. که انرژی را هدر می دهد و گرما ایجاد می کند.

پمپ های جابجایی متغیر هوشمندتر هستند. آن‌ها از مکانیزم‌های swashplate یا محور خم برای تغییر طول ضربه پیستون در حال پرواز استفاده می‌کنند. هنگامی که به جریان کمتری نیاز دارید، صفحه را کج می کند و خروجی را به طور خودکار کاهش می دهد. این باعث صرفه جویی در مصرف سوخت یا برق می شود. همچنین روغن شما را خنک نگه می دارد. بیل مکانیکی مدرن، لودر چرخ و ماشین های قالب گیری تزریقی همگی از جابجایی متغیر استفاده می کنند. این مقایسه را بررسی کنید تا ببینید کدام یک با شرایط شما مطابقت دارد:

ما جابجایی ثابت را برای برنامه های کاربردی با بودجه و حالت پایدار توصیه می کنیم. زمانی که دستگاه شما بین حالت بیکار، بار جزئی و توان کامل می چرخد، جابجایی متغیر را انتخاب کنید. هزینه های عملیاتی شما را سال به سال کاهش می دهد.

چرا یک پمپ هیدرولیک پیستونی را نسبت به سایر پمپ های هیدرولیک انتخاب کنید؟

قابلیت فشار بالاتر در مقایسه با پمپ های دنده ای و پره ای

بگذارید صادق باشیم: گاهی اوقات شما فقط به فشار خام نیاز دارید. پمپ های دنده ای حدود 250 بار بالا می روند. پمپ های پره ای؟ آنها نزدیک به 200 بار را رها می کنند. اما پمپ هیدرولیک پیستونی؟ به این اعداد می خندد. شما 350 بار را به عنوان نقطه شروع دریافت می کنید. بسیاری از آنها مستقیماً تا 700 بار می روند. چگونه آن استرس را کنترل می کند؟ سه دلیل برجسته است. اول، یاتاقان های قوی بارهای سنگین را بدون شکست تحمل می کنند. دوم، سیلندرهای ماشینکاری دقیق، فاصله های داخلی را بسیار محکم نگه می دارند. سوم، طراحی پیستون نیرو را به طور مساوی در سطوح فلزی قوی توزیع می کند. بدون نقاط ضعف بدون شکست ناگهانی اگر برنامه شما به قدرت فشار جدی نیاز دارد - مانند یک پرس مهر زنی یا یک قالب تزریق سنگین - به سادگی نمی توانید به فناوری چرخ دنده یا پره تکیه کنید. آنها نشت می کنند، ترک می کنند یا فقط تسلیم می شوند. ما همیشه می بینیم که این اتفاق می افتد. پس به خودتان لطف کنید: رتبه فشار را با خواسته های واقعی خود مطابقت دهید. در اینجا چیزی است که هر نوع پمپ در واقع می تواند ارائه دهد:

شما آن را در ردیف پایین می خواهید. هرگز عقب نشینی نمی کند.

راندمان حجمی برتر و صرفه جویی در انرژی

فشار همه چیز نیست. کارایی هم مهمه یک پمپ هیدرولیک پیستونی بازده حجمی 95 تا 98 درصد را به شما می دهد. پمپ دنده و پره؟ آنها برای رسیدن به 90 درصد تلاش می کنند. معمولاً حدود 80 تا 85 درصد می نشینند. این برای شما چه معنایی دارد؟ نشتی داخلی کمتر تقریباً هر پمپ اجازه می دهد مقداری مایع از سیل داخلی خود عبور کند. اما پمپ های پیستونی این لغزش را به حداقل می رساند. چرا؟ زیرا پیستون های آنها به خوبی در داخل سیلندرها قرار می گیرند. روغن بسیار کمی از سمت فشار بالا به سمت کم فشار خارج می شود. این به طور مستقیم به صرفه جویی در انرژی ترجمه می شود. موتور الکتریکی یا موتور دیزلی شما مجبور نیست به سختی کار کند. سوخت کمتری می سوزانید. روغن هیدرولیک شما خنک تر می ماند. روغن کولر به معنای عمر بیشتر قطعات است. این نکات را در نظر بگیرید:

• در بار کامل - پمپ های پیستونی تنها 2 تا 5 درصد انرژی ورودی را هدر می دهند. پمپ های دنده ای می توانند 10 تا 20 درصد هدر دهند.

• در بار جزئی - شکاف حتی بیشتر می شود. پمپ های پیستونی با جابجایی متغیر به طور خودکار جریان را کاهش می دهند و حتی بیشتر صرفه جویی می کنند.

• بیش از یک سال - این افزایش بهره وری می تواند هزینه خود پمپ را بپردازد.

ما شاهد بوده ایم که صاحبان کارخانه ها فقط با استفاده از پمپ های پیستونی، قبض برق خود را تا 15 درصد کاهش داده اند. این پول واقعی است.

عمر طولانی تر تحت بارهای سنگین مداوم

آیا ماشین آلات خود را 24/7 کار می کنید؟ کارخانه های فولاد انجام می دهند. خطوط مطبوعات انجام می دهند. تجهیزات معدن انجام می دهد. آن محیط‌ها پمپ‌های معمولی را سریع از بین می‌برند. اما یک پمپ هیدرولیک پیستونی متفاوت ساخته می شود. از استفاده می کند یاتاقان های هیدرودینامیکی . به جای سنگ زنی فلز روی فلز، یک لایه نازک روغن قطعات متحرک را جدا می کند. آن فیلم هرگز در حالت عادی از بین نمی رود. سپس دارید خنک کننده کیس تخلیه . مقدار کمی روغن در محفظه پمپ گردش می کند و گرما را از بین می برد. گرما قاتل شماره یک اجزای هیدرولیک است. آن را بردارید و پمپ شما سال ها بیشتر دوام می آورد. در اینجا چیزی است که می توانید انتظار داشته باشید:

• پمپ دنده ای در کارخانه فولاد - ممکن است هر 6 تا 12 ماه یکبار نیاز به بازسازی داشته باشد.

• پمپ پره ای در سرویس مداوم - اغلب در عرض یک سال تحت بارهای سنگین از کار می افتد.

• پمپ پیستونی در همان نقش - اغلب 3 تا 5 سال قبل از هر سرویس اصلی کار می کند.

ما همچنین دوست داریم که چقدر آسان برای بازسازی آنها است. مجموعه های پیستون را تعویض کنید، صفحه سوپاپ را بررسی کنید و به کار خود بازگشته اید. پمپ های دنده اغلب دور ریخته می شوند. پمپ های پیستونی تعمیر می شوند این باعث صرفه جویی در هزینه و زمان خرابی شما می شود. بنابراین اگر برنامه شما تمام روز، هر روز اجرا می شود، به کمتر از آن بسنده نکنید. یک پمپ هیدرولیک پیستونی بگیرید. دوام بیشتری از هر چیز دیگری روی زمین شما خواهد داشت.

چگونه پمپ هیدرولیک پیستونی مناسب را برای برنامه خود انتخاب کنید

تطبیق فشار، جریان، و نیازهای جابجایی

انتخاب پمپ مناسب با اعداد شروع می شود. حدس نزنید. ماشین حساب خود را بیرون بیاورید ابتدا میزان جریان مورد نیاز خود را بر حسب L/min یا GPM تعیین کنید. شما این را بر اساس سرعتی که محرک‌های شما به حرکت نیاز دارند و ناحیه سیلندر استوار می‌کنید. یک فرمول ساده کار می کند: جریان = (مساحت سیلندر × سرعت حرکت) × تعداد سیلندرها. مشکل به نظر می رسد؟ این نیست. اکثر تولید کنندگان ماشین حساب آنلاین ارائه می دهند. بعد، حداکثر فشار سیستم خود را کاهش دهید. در اینجا یک قانون طلایی وجود دارد: پمپی را انتخاب کنید که 10 تا 20 درصد بالاتر از اوج تقاضای شما باشد. این حاشیه ایمنی از شما در برابر افزایش فشار محافظت می کند. سنبله ها پمپ ها را به سرعت از بین می برند. اجازه دهید آنچه را که باید بررسی کنید را تفکیک کنیم:

• سرعت جریان - آن را با سریع ترین سرعت محرک اندازه گیری کنید. برای نشتی 15 درصد اضافه کنید و به مرور زمان سایش کنید.

• فشار - به بالاترین سنبله در چرخه خود نگاه کنید. 20 درصد اضافه کنید. سپس پمپی را انتخاب کنید که از این تعداد بیشتر باشد.

• جابجایی (سی سی / دور) - جریان مورد نیاز خود را بر سرعت محور پمپ (rpm) تقسیم کنید. این به شما cc/rev مورد نیاز شما را می دهد.

در اینجا یک جدول مرجع سریع برای برنامه های کاربردی رایج است:

این اعداد را با دستگاه خود مطابقت دهید. اگر هنوز مطمئن نیستید، با یک تامین کننده تماس بگیرید. آنها می توانند ریاضی را برای شما اجرا کنند.

درک تنظیمات نصب، شفت و پورت

شما پمپ عالی را پیدا کردید. اما آیا بر روی سیستم شما پیچ می شود؟ استانداردهای نصب مهم است. خیلی موارد متداول عبارتند از SAE (انجمن مهندسان خودرو)، ISO (سازمان بین المللی استاندارد)، و DIN (استاندارد آلمان). هر کدام دارای الگوهای پیچ و مهره های مختلف هستند. انواع فلنج در طرح های دو سوراخ یا چهار سوراخ وجود دارد. فلنج های دو سوراخ ساده تر هستند. فلنج های چهار سوراخه گشتاور بیشتری را کنترل می کنند. قبل از سفارش موتور یا فلنج موتور موجود خود را بررسی کنید. بعد، به شفت نگاه کنید. گزینه ها عبارتند از:

• شفت کلیددار - کلاسیک. از یک کلید فلزی برای انتقال گشتاور استفاده می کند. آسان برای پیدا کردن، آسان برای جایگزینی.

• شفت اسپلینت - شیارهای متعدد در اطراف شفت. گشتاور بالاتر را بدون فرسودگی کلیدها کنترل می کند.

• شفت مخروطی - متناسب با یک کوپلینگ مخروطی منطبق. برای تراز دقیق عالی است اما سرویس دهی سخت تر است.

موضوعات پورت بسیاری از افراد را گیج می کند. به آنها اجازه ندهید. سه نوع رایج بر بازار تسلط دارند:

نخ اشتباهی را انتخاب کنید، و برای همیشه نشت را تعقیب خواهید کرد. ما SAE O-ring را برای بیشتر کاربردهای پمپ پیستونی فشار بالا توصیه می کنیم. فقط کار می کند.

ملاحظات سازگاری محیطی و سیالات

پمپ شما در دنیای خشن زندگی می کند. گرما، خاک، رطوبت - همه آنها حمله می کنند. با نوع روغن شروع کنید. بیشتر پمپ های هیدرولیک پیستونی با روغن معدنی کار می کنند (ISO VG 32، 46، یا 68). ارزان و موثر است. اما برخی از کاربردها به مایعات خاصی نیاز دارند. سیالات مصنوعی دماهای شدید را بهتر مدیریت می کنند. آنها هزینه بیشتری دارند اما ماندگاری بیشتری دارند. سیالات مبتنی بر آب (مانند امولسیون های آب-گلیکول یا آب-روغن) در مواردی که ایمنی در برابر آتش حیاتی است - به معادن یا نزدیک کوره ها فکر کنید - وارد بازی می شوند. همه پمپ های پیستونی سیالات مبتنی بر آب را تحمل نمی کنند. ابتدا مواد مهر و موم سازنده را بررسی کنید.

محدوده دمای عملیاتی نیز به همان اندازه اهمیت دارد. بیشتر پمپ ها بین 30 تا 80 درجه سانتی گراد (86 درجه فارنهایت تا 176 درجه فارنهایت) بهترین عملکرد را دارند. زیر 30 درجه سانتی گراد، روغن غلیظ می شود. پمپ برای مکیدن آن تلاش می کند. در دمای بالای 80 درجه سانتی گراد، عمر آب بندی به سرعت کاهش می یابد. هر 10 درجه سانتیگراد بالای 80 درجه سانتیگراد عمر آب بندی را به نصف کاهش می دهد. در اینجا کاری است که باید انجام دهید:

• محیط سرد - از روغن با ویسکوزیته کم استفاده کنید یا یک بخاری مخزن اضافه کنید. اجازه دهید قبل از بارگیری دستگاه گرم شود.

• محیط گرم – یک کولر نصب کنید. خنک کننده هوا به روغن یا آب به روغن دما را کنترل می کند.

• محیط کثیف - یک فیلتر برگشتی با کیفیت بالا و درپوش تنفس اضافه کنید. فیلترها را مرتباً عوض کنید.

ما همچنین توصیه می کنیم محدودیت های ویسکوزیته را در برگه اطلاعات پمپ بررسی کنید. حداقل و حداکثر cSt (centistokes) را فهرست می کند. داخل آن اعداد بمان. اگر نمی توانید، نوع روغن خود را تغییر دهید یا یک مبدل حرارتی اضافه کنید. انجام این کار از قبل شما را از تعمیرات گران قیمت در آینده نجات می دهد.

نتیجه گیری

یک پمپ هیدرولیک پیستونی فشار، راندمان و دوام بالایی را برای ماشین‌های سخت ارائه می‌دهد. ما چگونگی کارکرد، انواع اصلی آن و اینکه چرا پمپ های دنده ای یا پره ای را شکست می دهد، بررسی کردیم. شما همچنین یاد گرفتید که چگونه یک مورد مناسب را برای سیستم خود انتخاب کنید. Blince پمپ های هیدرولیک پیستونی قابل اعتمادی را ارائه می دهد که برای کاربردهای واقعی ساخته شده اند. طراحی آنها به شما در صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش زمان از کار افتادگی کمک می کند. انتخاب کنید Blince برای برق رسانی به تجهیزات خود با اطمینان.

سوالات متداول

س: پمپ هیدرولیک پیستونی برای چه استفاده می شود؟

A: ماشین های سنگین مانند بیل مکانیکی، پرس ها و قالب های تزریق را نیرو می دهد.

س: چگونه یک پمپ هیدرولیک پیستونی به فشار بالا دست می یابد؟

A: پیستون های محکم و یاتاقان های قوی به آن اجازه می دهد تا 700 بار برسد.

س: چرا پمپ هیدرولیک پیستونی را به پمپ دنده ای انتخاب کنید؟

A: راندمان بهتر، فشار بالاتر و عمر طولانی تر تحت بار را می دهد.

س: آیا پمپ هیدرولیک پیستونی می تواند جریان متغیر را کنترل کند؟

پاسخ: بله، مدل های جابجایی متغیر جریان را به طور خودکار تنظیم می کنند تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود.

س: قبل از خرید پمپ هیدرولیک پیستونی چه چیزی را باید بررسی کنم؟

A: فشار، جریان، نصب و نوع سیال را با سیستم خود مطابقت دهید.