Hidrolik kanatlı pompalar, akışkan güç sistemlerinde mekanik hareketi hidrolik akışa dönüştüren yaygın iş makineleridir. İki ana kanatlı pompa tipi vardır: tek kanatlı (tek etkili) ve çift kanatlı (çift etkili) pompalar . Temel rotor içi kanat tasarımını paylaşsalar da iç yapıları ve davranışları önemli ölçüde farklılık gösterir. Bu farklılıkları anlamak, mühendislerin ve alıcıların uygulama için doğru pompayı seçmelerine yardımcı olur. Aşağıdaki bölümlerde her bir pompanın nasıl çalıştığını açıklıyor, performanslarını karşılaştırıyor ve her birinin en iyi nerede kullanıldığını vurguluyoruz.
Tek Kanatlı (Tek Etkili) Hidrolik Pompalar
A Tek kanatlı hidrolik pompa, bir rotora sahiptir . eksantrik dairesel bir statorun içinde Rotorun ofseti, kayan kanatların dönerken uzamasına ve geri çekilmesine neden olur. Bu sızdırmaz bölmeler oluşturur , bir taraftan sıvıyı alıp diğer taraftan dışarı iten . Bir tam dönüşte, her oda bir emme ve bir boşaltma döngüsünü tamamlar . Eksantrik tasarım nedeniyle, tek etkili bir pompanın çıkış akışı, değiştirilebilir . rotor ve stator arasındaki ofset değiştirilerek
Bu hidrolik kanatlı pompalar nispeten basit ve uygun maliyetlidir. değişken Akış hızını kolayca ayarlayarak akışın gerekli olduğu sistemlerde (örn. ayarlanabilir hız veya yüke bağlı devreler) kullanışlı olurlar. Bununla birlikte, ofset rotorları aynı zamanda kanatlar ve şaft üzerindeki basınç kuvvetlerinin dengesiz olduğu ve yataklar üzerinde radyal yükler oluşturduğu anlamına da gelir. Bu nedenle, tek kanatlı pompalar genellikle sınırlıdır daha düşük basınçlarla (genellikle yaklaşık 6-7 MPa'ya kadar) ve orta düzeyde basınç gereksinimleri olan uygulamalarda kullanılır. Tipik kullanım alanları arasında daha küçük hidrolik güç üniteleri ve düşük ila orta düzeyde akışın gerekli olduğu takım tezgahları bulunur.
Stator şekli: Dairesel (yuvarlak) iç profil.
Taşıma: Uç plaka üzerinde iki dağıtım penceresi (bir emme, bir boşaltma).
Çalışma: Rotor dönüşü başına bir giriş ve bir çıkış.
Radyal kuvvetler: Dengesizdir , çünkü emme ve basınç zıt yönlerde etki eder.
Çift Kanatlı (Çift Etkili) Hidrolik Pompalar
A çift kanatlı hidrolik pompa (çift etkili kanatlı pompa) koaksiyel bir rotora ve statora sahiptir. Statorun iç eğrisi dairesel değil eliptiktir . Uygulamada stator, her dönüş sırasında iki çift emme ve boşaltma bölgesi oluşacak şekilde şekillendirilir. Bu, her bir kanat bölmesinin sıvıyı iki kez çektiği ve devir başına iki kez boşalttığı anlamına gelir . Başka bir deyişle, çift etkili bir pompa, rotor dönüşü başına iki emme-boşaltma döngüsünü tamamlar.
Çift etkili olması nedeniyle çift kanatlı pompalar, daha yumuşak bir akış sağlar. daha düşük titreşimle Ayrıca basınç kuvvetlerini de dengelerler: iki basınç odasının karşısındaki iki emme odası ile şaft üzerindeki radyal kuvvetler iptal edilir. Yapısal olarak, çift etkili pompalar sabit deplasmanlıdır; rotor statorun ortasındadır, dolayısıyla akışı değiştirecek bir ofset yoktur. Bu pompalar için tasarlanmıştır daha yüksek basınçlı servis . Tipik çalışma basınçları standart tasarımlarda yaklaşık 7–10 MPa arasında değişir ve özel yüksek basınçlı modellerde 20–30 MPa'ya ulaşabilir.
Stator şekli: Eliptik iç profil.
Taşıma: Dört dağıtım penceresi (iki emme, iki boşaltma).
Çalışma: Rotor dönüşü başına iki giriş ve iki çıkış döngüsü.
Akış kontrolü: Sabit yer değiştirme (belirli bir hız için sabit akış).
Basınç: Yüksek (tipik olarak 6,8–10,3 MPa; özel tasarımla 20 MPa'yı aşabilir).
Radyal kuvvetler: dengeli .Simetrik emme/deşarj bölgeleri nedeniyle
Performans Karşılaştırması
Bu yapısal farklılıklar, gözle görülür performans farklılıklarına yol açar:
Akış düzgünlüğü: Çift kanatlı pompalar (daha fazla kanatlı ve tur başına iki pompalama döngüsüne sahip) daha istikrarlı akış ve daha düşük titreşim üretir. tek kanatlı pompalara göre Bu onları hassas makinelere uygun hale getirir. Daha az sayıda kanatçığa ve tur başına tek çevrime sahip olan tek kanatlı pompalar, daha büyük akış dalgalanmalarına sahiptir.
Basınç kapasitesi: Çift etkili pompalar daha yüksek basınçlara dayanır . Genellikle 7-10 MPa civarında çalışırlar ve tasarım iyileştirmeleriyle 20-30 MPa'ya ulaşabilirler. Tek etkili pompalar genellikle 6-7 MPa civarında maksimuma çıkar.
Ayarlanabilirlik: Tek kanatlı pompanın önemli bir avantajı değişken deplasmanıdır. Rotor/stator ofsetini ayarlayarak akış hızı değişir. Çift kanatlı pompalarda bu özellik yoktur; akışları tasarımla sabittir.
Dengeli çalışma: Çift kanatlı pompalar, yatak yükünü azaltan ve ömrünü uzatan dengeli hidrolik kuvvetlere sahiptir. Tek kanatlı pompaların doğası gereği dengesiz kuvvetler vardır ve bu nedenle yan yükler oluştururlar.
Gürültü ve verimlilik: Genel olarak çift kanatlı pompaların daha düzgün akışı, daha düşük gürültü ve titreşim anlamına gelebilir. (Bazı kaynaklar, çift etkili pompaların genellikle tek etkili olanlardan daha sessiz çalıştığını belirtmektedir.) Tek kanatlı pompalar da sessiz olabilir, özellikle de basit tasarımları genellikle düşük mekanik sürtünmeye sahip olduğundan.
Uygulamalar ve Kullanım
Tek ve çift kanatlı pompalar arasında seçim yapmak sistem gereksinimlerine bağlıdır:
Tek Kanatlı Pompalar ne zaman kullanılmalı: Bunlar için idealdir . düşük ila orta basınçlı uygulamalar , değişken akış ihtiyaçları olan Örneğin, akışı tersine çevirebileceğiniz veya hızı ayarlayabileceğiniz küçük hidrolik güç ünitelerine, genel endüstriyel ekipmanlara ve takım tezgahlarına uygundurlar. Daha basit yapıları ve ayarlanabilir çıktıları, onları bu tür rollerde esnek kılar.
Çift Kanatlı Pompalar ne zaman kullanılmalı: Bunlar parlar yüksek basınçlı, yüksek akışlı uygulamalarda . Ağır makineler, inşaat ekipmanları, otomotiv hidroliği (hidrolik direksiyon gibi) ve büyük presler genellikle çift kanatlı bir pompanın istikrarlı, güçlü çıkışına ihtiyaç duyar. Akışlarının çok düzgün olması ve kuvvetlerinin dengeli olması nedeniyle performans istikrarının ve uzun ömürlülüğün kritik olduğu yerlerde tercih edilirler.
Özetle, tek kanatlı pompalar daha düşük basınç ihtiyaçları için basitlik ve akış kontrolü sunarken, çift kanatlı pompalar zorlu görevler için daha yüksek basınç ve tutarlı çıkış sağlar. Karar, akış hızına, basınç seviyesine ve gürültü veya ayarlanabilirlik gibi sistem önceliklerine bağlıdır.
SSS
S: Tek kanatlı hidrolik pompa ne için kullanılır? C: Tek kanatlı (tek etkili) pompalar, orta düzeyde debi ve değişken deplasman gerektiren hidrolik sistemlerde kullanılır. Akışın ayarlanması gerekebilecek küçük hidrolik ünitelerde, takım tezgahlarında ve benzeri ekipmanlarda yaygındırlar. Bu pompalar daha düşük basınçlarda iyi çalışırlar ve rotor ofsetini değiştirerek akış yönünü tersine çevirebilirler.
S: Çift kanatlı hidrolik pompa ne için kullanılır? C: Çift kanatlı (çift etkili) pompalar, yüksek basınçlı ve yüksek akışlı uygulamalar için seçilir. Dönüş başına iki pompalama döngüsü sağlayarak çok istikrarlı bir akış sağlarlar. Bu, onları ağır iş makineleri, yüksek basınçlı presler ve otomotiv hidrolik sistemleri için ideal kılar. Sabit deplasmanlı pompalardır, dolayısıyla yüksek basınçlarda sabit akış sağlarlar.
S: Tek ve çift kanatlı pompalar yapısal olarak nasıl farklılık gösterir? C: Ana yapısal fark rotor/stator düzenindedir. Tek kanatlı pompalar, iki portlu yuvarlak bir statorun içinde eksantrik bir rotora sahiptir, böylece her bir kanatçık, tur başına bir kez pompalanır. Çift kanatlı pompalar, dört portlu eliptik bir statörde ortalanmış bir rotora sahiptir, böylece her bir kanatçık, tur başına iki kez pompalar. Bu, çift pompaların daha fazla kanatçığa ve ek emme/boşaltma döngülerine sahip olduğu anlamına gelir.
S: Hangi kanatlı pompa tipi akış hızını ayarlayabilir? C: Yalnızca tek kanatlı (tek etkili) pompanın yer değiştirmesi değişebilir. Eksantrik tasarımı, rotor merkezinin statora göre kaymasına, oda hacminin ve dolayısıyla akışın değişmesine olanak tanır. Çift kanatlı pompalar sabit bir rotor konumuna sahiptir ve belirli bir hız için sabit bir akış sağlar.
S: Hangi pompa daha yüksek basınçla çalışır; tek kanatlı mı çift kanatlı mı? C: Çift kanatlı pompalar önemli ölçüde daha yüksek basınçlara dayanır. Standart çift etkili kanatlı pompalar 6–10 MPa civarında çalışır ve özel versiyonlar 20–30 MPa'ya ulaşır. Tek etkili kanatlı pompalar, aşırı dengesizlik stresini önlemek için genellikle yaklaşık 6-7 MPa ile sınırlıdır.
S: Kanatlı pompaların herhangi bir sakıncası var mı? C: Hem tek hem de çift kanatlı pompalar temiz yağ ve hassas üretim gerektirir. Kirlenmeye karşı hassastırlar (küçük parçacıklar kanatları sıkıştırabilir) ve karmaşık bileşenlere sahiptirler. Basit dişli pompalarla karşılaştırıldığında daha karmaşıktırlar. Ayrıca, kanatçık pompalamanın kendi kendine havası zayıf olduğundan, iyi emme koşullarına ihtiyaç vardır. Bu sorunlara rağmen verimlilikleri ve performansları onları doğru uygulamalarda değerli kılmaktadır.
