پمپ پیستونی هیدرولیک

در سیستم های هیدرولیک نیاز است انرژی مکانیکی به انرژی هیدرولیکی تبدیل شود تا سیستم بتواند کار کند. سیستم های هیدرولیک برای تبدیل انرژی مکانیکی به هیدرولیکی به یک پمپ نیاز دارند.پمپ ها مانند پمپ دنده ای و پیستونی از طریق جا به جایی سیال کار تبدیل نیرو را انجام می دهد، ماهیت تراکم ناپذیر سیال موجب می گردد تا نیرو به شکل موثری منتقل شود و نیرویی که در اثر این جابه جایی به وجود می آید، باعث حرکت سیستم می شود. پمپ پیستونی هیدرولیک کار جابه جایی سیال را انجام می دهد پس  بنابر مطالب گفته شده می توان پمپ را مهمترین بخش از یک سیستم هیدرولیک دانست.لازم است بدانید که پمپ ها نیروی لازم برای به حرکت در آمدن را از خود سیستم می گیرند. در ادامه بیشتر در مورد کاربرد، مزایا و سایر ویژگی های این پمپ صحبت خواهیم کرد.

کاربرد پمپ پیستونی هیدرولیک

عملکرد پمپ پیستونی تابع عواملی مانند حداکثر فشار عملیاتی، اسب بخار، سرعت کار، میزان فشاری که در طول کار وجود دارد، منبع نیرو، وزن پمپ و بالاترین میزان جریان سیال است.پمپ پیستونی به دلیل ویژگی هایی که دارد در کارخانه ها، صنایع، خودروسازی، کشاورزی و … مورد استفاده قرار می گیرد.

طرز کار این پمپ به صورت رفت و برگشت پیستون است و کار پمپاژ به این شکل انجام می شود، پمپ پیستونی هیدرولیک در فشارهای بالا هم به خوبی کار می کند. از آب پاش هایی با فشار بسیار قوی که در کارواش ها مورد استفاده قرار می گیرد، می توان به عنوان نمونه ای از کاربرد پمپ نام برد.

بیشتر بخوانید: شیر کنترل جریان هیدرولیک چه تاثیری بر عملکرد سیستم هیدرولیکی دارد؟

به طور کلی در مواردی که فشار کار بالا و دبی آن پایین است، پمپ پیستونی هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرد.نمونه هایی از کاربرد پمپ پیستونی:بیل مکانیکی، گریدر، بولدزر، کمباین، آسانسور، ترمز اتوموبیل، بالابر خودرو، جرثقیل، هواپیما، سیستم فرمان قایق موتوری، انواع جک و … . اما متداول ترین و رایج ترین کاربرد این پمپ ها در ماشین آلات راه سازی مانند بیل مکانیکی، دامپر، جرثقیل است.

بررسی پمپ پیستونی هیدرولیک از نظر بازدهی

سیستم کاری پمپ پیستونی هیدرولیک ، به نحوی است که همه ی نیروهای ایجاد شده در آن به شکل موثری مصرف می شوند تا سیستم به هدف اصلی خود برسد و کار به شکل مطلوبی انجام گیرد.

این پمپ ها برخلاف پمپ دیافراگمی ساختمان ساده ای دارند اما نیرویی ایجاد می کنند که با بسیاری از سیستم های پیچیده تر مکانیکی و الکتریکی برابری می کند، ویژگی گفته شده علاوه بر این که کار با پمپ را راحت می کند، باعث صرفه جویی نیز می شود.به عنوان مثال، حرکت خطی برای پمپ پیستونی به راحتی صورت می گیرد در حالی که در سیستم های مکانیکی و الکتریکی برای ایجاد حرکت خطی به یک مرحله مکانیکی میانی نیاز است.

مزایای پمپ پیستونی هیدرولیک

1. تطبیق پذیری فیزیکی: پمپ های هیدرولیک از نظر فیزیکی تطبیق پذیری بالایی دارند و می توان از آن ها در شرایط مختلفی مانند زیر آب که امکان به کار بردن سیستم های الکتریکی وجود ندارد، به راحتی استفاده نمود.
2. قابلیت سفارشی سازی: به دلیل رابطه ای که در این سیستم بین سطح، فشار و نیرو وجود دارد، می توان آن را از نظر اندازه اجزا و نیرو سفارشی سازی نمود.
3. ابعاد: ابعاد این پمپ ها در مقایسه با نمونه های مکانیکی و الکتریکی کوچک تر است در حالی که نیرویی برابر با همتایان خود ایجاد می کنند، این ویژگی سبب می شود در فضاهای کوچکتر به راحتی بتوان آن ها را به کار برد.
4. حادثه: در سیستم های الکتریکی به دلیل وجود الکتریسیته امکان ایجاد خطراتی مانند انفجار یا برق گرفتگی وجود دارد و این در حالی است که سیتم های هیدرولیک از نظر بروز چنین اتفاقاتی ایمن هستند.
5. تولید نیرو: نیرویی که سیستم هیدرولیک تولید می کند، گاهی تا 10 برابر بیشتر از سایر سیستم ها از جمله الکتریکی است اما از نظر قیمت پمپ پیستونی هیدرولیک نسبت به نوع معمولی آن قیمت بالاتری دارد اما وقتی کارایی و قدرت این پمپ ها را در نظر بگیرید، می توانید از قیمت آن چشم پوشی کنید.

معایب پمپ پیستونی هیدرولیک

• در این سیستم از روغن هیدرولیک که آلودگی زیست محیطی دارد استفاده می شود.
• امکان ترکیدگی در این پمپ ها وجود دارد که در صورت بروز این اتفاق خطرات جدی ایجاد می شود.
• نیاز به نگهداری و تعمیرات در پمپ های پیستونی هیدرولیک بالا است و این خود موضوعی جدی در نظر گرفته می شود.
• قطعاتی که در پمپ های پیستونی استفاده می شوند باید از ضریب دقت بالایی برخوردار باشند.

اجزای تشکیل دهنده پمپ پیستونی هیدرولیک

به طور کلی سیستم های هیدرولیک از پمپ هیدرولیک، موتورهای هیدرولیک، فیلتر هیدرولیک، مخزن و شیرآلات تشکیل می شوند.

مخزن: محلی برای ذخیره سازی مایع سیستم است و از آن در برابر آلودگی محافظت می کند.

پمپ هیدرولیک پیستونی: پمپ همان طور که در متن اشاره شد با ایجاد فشار باعث به کار افتادن سیستم می شود.

انواع پمپ پیستونی هیدرولیک

دو طرح رایج از پمپ پیستونی هیدرولیک، شامل پمپ پیستونی هیدرولیک شعاعی و پمپ پیستونی محوری است. بیشتر پمپ‌های مورد استفاده در سیستم های هیدرولیک، پمپ‌های جابجایی مثبت هستند. این بدان معنی است که آنها برای هر چرخه‌ی عنصر پمپاژ، مقدار یکسانی مایع را جابجا می کنند. میزان تحویل در هر چرخه، صرف نظر از تغییرات فشار، تقریبا ثابت می ماند.

پمپ های جابجایی مثبت به دو دسته جابجایی ثابت یا متغیر دسته بندی می شوند. خروجی پمپ جابجایی ثابت در طول هر سیکل پمپاژ و در یک سرعت پمپ معین، ثابت می ماند. پمپ‌های جابجایی ثابت صدای کمی دارند و پمپ‌های جابجایی متغیر به‌ویژه در مدارهایی که از موتورهای هیدرولیک استفاده می‌کنند و در مواردی که سرعت متغیر یا قابلیت معکوس نیاز است، مناسب هستند.

پمپ هیدرولیک پیستونی شعاعی

پمپ های پیستونی شعاعی به ویژه برای دبی‌های فشار بالا و نسبتا کم استفاده می شود. برای این نوع پمپ فشار تا 650 بار طبیعی است. پیستون ها به یک حلقه شناور متصل می شوند. یک اهرم کنترل، حلقه شناور را به صورت افقی حرکت می دهد و در نتیجه باعث ایجاد یک خروج از مرکز در مرکز چرخش پیستون ها می شود. (مقدار خروج از مرکز کنترل می شود تا دبی تغییر کند)

علاوه بر این، انتقال خروج از مرکز به طرف مقابل به طور یکپارچه مکش و تخلیه را معکوس می کند. پمپ های پیستونی شعاعی تنها پمپ هایی هستند که به طور مداوم تحت فشار بالا برای مدت زمان طولانی کار می کنند. نمونه هایی از کاربرد آنها عبارتند از: پرس، ماشین آلات برای پردازش پلاستیک و ماشین ابزار.

پمپ هیدرولیک پیستونی محوری

پمپ هیدرولیک پیستونی محوری پرکاربردترین پمپ جابجایی متغیر است. در تمامی موارد صنعتی سنگین گرفته تا برنامه‌های موبایل استفاده می‌شود. تکنیک های مختلف، به طور مداوم تخلیه سیال پمپ را در هر دور تغییر داده و علاوه بر این، فشار سیستم را بر اساس نیاز بار، تنظیمات قطع فشار حداکثر و کنترلِ نسبت تغییر می‌دهد. این نوع عملکرد به معنای صرفه جویی قابل توجهی در مصرف برق است.

دو اصل در پمپ پیستونی محوری در نظر گرفته شده؛ مورد اول طراحی صفحه swash یا محور خم شده و مورد دوم پارامترهای سیستم که شامل تصمیم‌گیری در مورد استفاده یا عدم استفاده از پمپ در مدار باز یا بسته است. خط برگشت در مدار حلقه بسته تحت فشار ثابت بوده و باید هنگام طراحی یک پمپ پیستونی محوری که در مدار حلقه بسته استفاده می گردد در نظر گرفته شود. همچنین بسیار مهم است که یک پمپ حجم جابجایی متغیر نصب شده و در کنار پمپ پیستونی محوری در سیستم ها کار کند. پمپ های پیستونی محوری می توانند در برخی از تنظیمات، جابجایی ثابت بین پمپ و موتور را تبادل کنند.

پمپ پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر Swash Plate

پمپ های صفحه Swash دارای یک سیلندر چرخان حاوی پیستون هستند. یک فنر پیستون‌ها را به یک صفحه ثابت فشار می‌دهد که در زاویه‌ای نسبت به سیلندر قرار می‌گیرد. پیستون ها در طول نیم دور سیال را می مکند و در نیمه دیگر سیال را بیرون می رانند. در لبه سمت راست یک دیسک ثابت وجود دارد که دارای دو پورت نیم دایره است. این پورت‌ها به پیستون‌ها اجازه می‌دهند تا در حین حرکت به سمت صفحه swash سیال را بکشند و در حین دور شدن آن را تخلیه کنند.

در یک سرعت معین، پمپ های صفحه swash می توانند با جابجایی ثابت مانند این یا با داشتن یک زاویه صفحه swash متغیر باشند. هر چه شیب بیشتر باشد پیستون‌ها بیشتر حرکت می‌کنند و سیال بیشتری منتقل می‌کنند. محور خم، جابجایی ثابت یا قابل تنظیم، در دو طرح مختلف وجود دارد. طرح اول Thoma با حداکثر زاویه 25 درجه است و طرح دوم به نام Wahlmark-Principle، دارای پیستون های کروی شکل در یک تکه با میله پیستون، حلقه های پیستون و حداکثر 40 درجه بین خط مرکزی میل محرک و پیستون را دارد.

پمپ پیستونی محوری خمیده سر کج (Bent Axis)

بیشترین جابجایی ها در پمپ پیستونی محوری خمیده سر کج تقریباً یک لیتر در هر دور است. . با این حال در صورت لزوم، می توان یک پمپ حجم دو لیتری ساخت. اغلب از پمپ‌ها با جابجایی متغیر استفاده می شود تا بتوان جریان روغن را با دقت تنظیم نمود. این پمپ‌ها معمولاً با فشار کاری 350 تا 420 بار به طور مداوم کار می کنند.

برای برآورده کردن چنین معیارهای عملکردی، مفهوم “محور خم” ساخته شده است که با استفاده از پیستون‌ها، تغییر چرخش خودکار، آب بندی تقویت شده و استفاده از مواد با مقاومت مکانیکی بالا به بیشترین میزان کارایی دست یافته است. جهت چرخش دوگانه با نصب اتصالات ورودی مکش در سمت مورد نیاز به دست می آید و پمپ خود را بر این اساس تنظیم می کند.

نحوه نگهداری و خرید پمپ پیستونی هیدرولیک

ساده بودن ساختمان پمپ پیستونی هیدرولیک نسبت به انواع مختلف دیگر مانند پمپ الکتریکی یک مزیت محسوب می شود، اما این موضوع بدان معنا نیست که به مراقبت کمتری نیاز دارد.در صورت به کار نگرفتن نکات ایمنی ممکن است خطراتی به وجود آید بنابراین به منظور مراقب از این پمپ ها موارد زیر را رعایت نمایید:

• در مکان هایی که احتمال برخورد ضربات فیزیکی وجود دارد، قرار نگیرد.
• حتی در زمانی که پمپ در حال کار کردن نیست فشاری که مایع درون آن ایجاد می کند، ممکن است خطرساز باشد. پس باید مراقبت های لازم را انجام دهید.
• استفاده از پمپ های ناسالم و یا فرسوده باعث بروز مشکلات مکانیکی در کل سیستم می شود، بنابراین باید با استفاده از سیستم های اندازه گیری فشار و دبی آن ها را از نظر سالم بودن بررسی نمایید.

به منظور خرید پمپ پیستونی هیدرولیک و دیگر قطعات هیدرولیکی مثل سوپاپ هیدرولیک با بهترین کیفیت و اطلاع از قیمت ها به فروشگاه پاسکال استور مراجعه نمایید و با شماره های درج شده در سایت تماس بگیرید.کارشناسان ما در فروشگاه پاسکال آماده پاسخگویی به سوالات شما عزیزان هستند.

شرکت بازرگانی و مهندسی آراز فخر آذر

سوالات متداول

تفاوت پمپ پیستونی و کارتریجی چیست؟

از مهم ترین تفاوت های پمپ پیستونی هیدرولیک و پمپ دنده ای این است که امکان تولید میزان جریان های بالا در انواع پیستونی نسبت به دنده ای بسیار بیشتر است.

اجزای سیستم هیدرولیک چیست؟

به طور کلی سیستم های هیدرولیک از پمپ هیدرولیک، موتورهای هیدرولیک، فیلتر، مخزن و شیرآلات تشکیل می شوند.