پمپ دنده ای هیدرولیک
پمپ دنده ای هیدرولیک یکی از پایدارترین و کم استهلاک ترین اجزای یک مدار هیدرولیک است؛ همان قلب کوچکی که بی وقفه انرژی مکانیکی را به فشار روغن تبدیل می کند. در پاسکال استور تمرکز روی ارائه ی دقیق ترین مشخصات فنی، اصالت قطعات و امکان مقایسه ی راحت مدل هاست تا فرآیند خرید پمپ دنده ای برای کاربران شفاف و مطمئن باشد. اگر به دنبال بررسی و مقایسه ی برندهای معتبر هستی یا می خواهی قیمت پمپ دنده ای را در بازه های مختلف کاری بررسی کنی، نقطه ی شروع همین جاست.
پمپ های دنده ای خارجی و داخلی، هر دو با تکیه بر ساختار ساده و راندمان بالا شناخته می شوند. مفاهیمی مثل دبی نامی، فشار کاری، راندمان حجمی، دور مجاز، کلاس فشار، کاویتاسیون، حجم جابجایی، فلنج نصب استاندارد، محور مخروطی یا استوانه ای و جنس پوسته، تعیین کننده ی عملکرد واقعی پمپ هستند. این پارامترهای تخصصی نه تنها رلونسی محتوا را بالا می برند، بلکه کمک می کنند کاربر انتخابی دقیق و متناسب با نیاز مدار هیدرولیک خود داشته باشد؛ چه یک مدار صنعتی ثابت باشد، چه یک سیستم موبایل مانند لیفتراک یا ماشین آلات راهسازی.
در نهایت، انتخاب پمپ هیدرولیک دنده ای یا غلیظ کش مناسب یعنی هماهنگی کامل میان دبی موردنیاز، فشار سیستم، نوع شیرها، الکتروموتور و شرایط دمایی روغن. همین ویژگی هاست که روی قیمت پمپ دنده ای تأثیر می گذارد و تفاوت میان یک خرید اقتصادی و یک خرید اشتباه را مشخص می کند. در پاسکال استور سعی شده مسیر انتخاب با جدول مشخصات، نمودار عملکرد و مشاوره تخصصی کوتاه تر شود تا تجربه ی خرید پمپ دنده ای نه یک چالش پیچیده، بلکه تصمیمی آگاهانه و بی دردسر باشد.
پمپ هیدرولیک دنده ای چه مشخصاتی دارد؟
پمپ دنده ای هیدرولیک یا پمپ غلیظ کش چیست؟
پمپ دنده ای هیدرولیک که در صنعت با نام پمپ غلیظ کِش هم شناخته می شود، یک سازوکار مکانیکی استوار بر درگیری دو چرخ دنده که سیال را از ناحیه کم فشار به ناحیه پرفشار جابه جا می کند. برخلاف تصور رایج، این پمپ ها آن چنان «پیچیده» نیستند؛ زیبایی شان در همان سادگی مهندسی شده ای است که اجازه می دهد در شرایط سخت، بی وقفه کار کنند. درون پوسته، دو چرخ دنده قرار گرفته اند: چرخ دنده محرک که از الکتروموتور نیرو می گیرد، و چرخ دنده دنبال کننده که با درگیری مستقیم به گردش درمی آید. روغن یا هر سیال لزج دیگر بین دندانه ها گیر می افتد و در مسیر محیطی چرخ دنده ها تا خروجی رانده می شود. از این رو، پمپ دنده ای برای سیالاتی مثل روغن، گریس های رقیق، مایعات نیمه غلیظ و حتی خمیرهای صنعتی انتخاب محبوبی است.
ریتم کار پمپ وابسته به سرعت دوران است: سیالات رقیق تر در دورهای بالاتر پمپاژ می شوند و سیالات لزج تر نیاز به دور پایین تر دارند. در کاربردهای معمول، سیالات با ویسکوزیته ۱۰–۴۰ سانتی استوکس در حدود ۱۰۰۰ دور در دقیقه پمپاژ می شوند؛ سیالات با ویسکوزیته ۳۰–۱۵۰ در حوالی ۷۵۰ دور؛ و برای مایعات سنگین، خمیرها یا روغن های بسیار غلیظ، محدوده ۲۰۰ تا ۵۰۰ دور منطقی تر است. گاهی برای دورهای زیر ۷۰۰ دور، گیربکس اضافه می شود تا گشتاور تقویت و سرعت متناسب شود. همین انتخاب درست دورِ کاری است که باعث جلوگیری از کاویتاسیون، گرمازدگی روغن و سایش زودهنگام می شود.
برای اینکه جریان آرام و بدون افت فشار شکل بگیرد، لوله کشی پمپ های دنده ای هم اصول خودش را دارد: استفاده از زانویی ۴۵ درجه، اجرای یک متر لوله کشی افقی قبل از عبور به مسیر عمودی، و رعایت حداقل محدودیت در مسیر مکش. مانند هر تجهیز هیدرولیکی، بازده واقعی این پمپ زمانی حفظ می شود که سرویس دوره ای جدی گرفته شود؛ روغن تمیز، فیلتر سالم، پوسته بدون نشتی و قطعات یدکی استاندارد، همگی عمر پمپ را به شکل چشمگیری بالا می برند. در ادامه در ویدئوی زیر یک مدل از پمپ دنده ای هیدرولیک چپ گرد را مشاهده خواهیم کرد:
جنس پمپ دنده ای چیست؟
جنس پمپ دنده ای هیدرولیک معمولاً ترکیبی از آلیاژهای سخت جان و سایش گریز است؛ موادی که بتوانند با فشار بالا، اصطکاک مداوم و تغییرات دمایی کنار بیایند. پوسته بیشتر پمپ ها از چدن خاکستری یا چدن داکتیل ساخته می شود، چون چدن لرزش را خوب می گیرد، نسبت به فشارهای کاری بالا مقاومت دارد و در برابر تغییر شکل پایدار است. در دل پوسته، دنده ها و محور معمولاً از فولاد آلیاژی آبکاری شده ساخته می شوند؛ فولادی که با عملیات حرارتی سخت شده تا در برابر خوردگی، خستگی و سایش طولانی مدت دوام بیاورد.
در محل هایی که تماس و اصطکاک دائمی وجود دارد، از بوش فولادی با لایه برنزی استفاده می شود. برنز به دلیل ویژگی های ضداصطکاکی، پایداری ابعادی و مقاومت عالی در برابر سایش، یکی از بهترین گزینه ها برای یاتاقان گیری در پمپ های دنده ای است. فولادهای آلیاژی مورد استفاده در چرخ دنده ها و محور، غالباً از نوع کم کربن با درصدهای کنترل شده کروم، نیکل یا مولیبدن هستند تا استحکام بالا و مقاومت حرارتی مناسبی ایجاد شود.
این ترکیب چدن–فولاد–برنز یک سه گانه بسیار کارآمد می سازد: چدن برای پایداری و تحمل فشار، فولاد برای انتقال توان بدون خستگی، و برنز برای کاهش اصطکاک. نتیجه هم پمپی است که در برابر بارهای مداوم، ویسکوزیته های متفاوت سیال و شرایط کاری سخت، عمر طولانی و عملکرد ثابت ارائه می دهد. ادامه مسیر بحث می تواند به مقایسه برندها یا تفاوت کیفیت آلیاژها در مدل های مختلف برسد.
انواع پمپ دنده ای هیدرولیک
پمپ دنده ای چند نوع دارند؟
پمپ دنده ای مثل پمپ دیافراگمی نوعی از پمپ های صنعتی هستند که مخصوصا برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا استفاده می شوند. پمپ های دنده ای عناصر بسیار مهمی در مدار هیدرولیک محسوب می شوند. به طور کلی، این پمپ ها انرژی مکانیکی را که توسط یک موتور منتقل می شود، به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کنند. این عملکرد پمپ حاصل دو فاز مکش و فاز فشرده سازی است. این پمپ ها دارای دو چرخ دنده (داخلی و خارجی) هستند که در یک محفظه قرار دارند.
پمپ های دنده ای ساده ترین نوع پمپ می باشند که ساختار آن بدین شکل است که یک دنده محرک که به شافت متصل است (DRIVE GEAR) و یک دنده متحرک داخل یک محفظه که بوسیله دو عدد درپوش احاطه شده است وبا چرخش دنده محرک توسط موتور چرخ دنده دوم به حرکت درآمده و همین باعث خلاء در دهانه ورودی (INLET PORT) پمپ دنده ای شده و روغن به داخل محفظه پمپ کشیده میشود و سپس در ادامه کار پمپ دنده ای هیدرولیک روغن به واسطه آب بندی بین دنده ها و بدنه پمپ گیر افتاده توسط دنده ها به سمت دهانه خروجی (OUTLET PORT) هدایت می شود تداوم اینکار باعث به جریان افتادن سیال می گردد.
پمپ های دنده ای معمولا برای پمپاژ روغن، رنگ، رزین یا محصولات غذایی که ویسکوزیته ی بالایی دارند استفاده می شوند. برای کاربردهایی که نیاز به دوز دقیق یا خروجی فشار بالا دارند نیز انتخاب مناسبی هستند.
پمپ های دنده ای به چهار نوع تقسیم می شوند:
1. پمپ دنده ای خارجی External Gear Pump
این نوع پمپ با کمک دو چرخ دنده دندانه دار هم اندازه که در داخل یک محفظه نصب شده اند، کار می کند که یکی از آن ها در حرکت بوده و دیگری ثابت است که با فعالیت چرخ دنده محرک شروع به حرکت می کند. هر کدام از این چرخ دنده ها با شفت جداگانه ای پشتیبانی می شوند. بنابراین، سیال از طریق دهانه مکش وارد شده و از طریق عمل دو چرخ دنده، به دهانه خروجی هدایت می شود. پمپ های دنده خارجی این مزیت را دارند که مقرون به صرفه هستند و دوام فوق العاده بالایی دارند. اساساً با هدف به حداکثر رساندن راندمان تبدیل انرژی و به حداقل رساندن تلفات حرارتی کار می کنند.
همانطور که ملاحظه می شود راندمان انواع پمپ بین 80 تا 90 درصد می باشد. پمپ دنده خارجی کاربرد عمومی دارد و در بیشتر سیستم ها از آن استفاده می شود.
در پمپ هیدرولیک دنده ای خارجی یکی از چرخ دنده ها با کمک موتور و یا هیدروموتور به حرکت در می آید و دیگری که ثابت مانده است با کمک چرخ دنده در حال حرکت شروع به چرخیدن می کند. اما ممکن است در بعضی از پمپ های دنده ای هر دو چرخ دنده ها با کمک موتور به حرکت در بیایند و هدایت شوند؛ همچنین شفت های موجود در آن به کمک یاتاقان ها در اطراف بدنه هدایت می شوند.
همانطور که چرخ دنده ها از پورت ورودی پمپ از همدیگر جدا می شوند ، حجم منبسط شده ای ایجاد می کنند. مایع به داخل حفره ها جریان می یابد و با ادامه چرخش چرخ دنده ها در مقابل محفظه پمپ توسط دندانه های چرخ دنده به دام می افتد. سیال به دام افتاده از سمت ورودی، به سمت تخلیه در اطراف محفظه منتقل می شود. همانطور که دندانهی چرخ دنده ها در سمت تخلیه پمپ به هم متصل می شوند، حجم کاهش می یابد و سیال تحت فشار به بیرون خارج می شود.
2. پمپ دنده ای داخلی Internal Gear Pump
پمپ دنده داخلی دارای یک عدد دنده داخلی و یک عدد دنده خارجی می باشد در شکل توسط یک قطعه هلالی شکل از هم جدا شده است و هر دو دنده باهم درگیر و می چرخند و دارای راندمان کمتر و در حدود 70 الی 85 درصد می باشد و در سیستم های با فشار کمتر و جریان بیشتر استفاده می شود.
پمپ دنده داخلی از یک دنده در داخل دنده دیگر تشکیل شده است که ثابت می ماند. کل مجموعه در یک محفظه محصور شده است. آنچه در مورد پمپ های دنده ای داخلی قابل توجه است، دامنه وسیع ویسکوزیته سیالاتی است که می توانند پمپاژ کنند. آن ها نسبت به پمپ های دنده ای خارجی کارآمدتر، کم صدا تر و قوی تر هستند.
پمپ های دنده ای داخلی به نسبت دیگر پمپ ها پمپاژ مایعات را با فشار بسیار بیشتری انجام می دهند و همچنین دارای محفظه ای مقاوم و سخت هستند که قادر به تحمل حجم بالایی از مایعات می باشند.
پمپ هیدرولیک دنده ای داخلی بر اساس یک اصل کار می کند، دو چرخ دنده به هم پیوسته اندازه های متفاوتی دارند و در داخل یکدیگر می چرخد. چرخ دنده بزرگتر (روتور) یک چرخ دنده داخلی است، یعنی دارای دندانه های بیرون زده در داخل است. در داخل آن یک چرخ دنده خارجی کوچکتر (دنده آزاد – فقط روتور به حرکت در می آید) خارج از مرکز نصب شده است.
پمپ های دنده ای داخلی به گونه ای طراحی شده است که با روتور به هم متصل شده تا دندانه های چرخ دنده در یک نقطه درگیر شوند. یک پینیون و بوشینگ که به محفظه پمپ وصل شده اند، دنده آزاد را در موقعیت خود نگه می دارد. یک پارتیشن یا اسپیسر هلالی شکل ثابت، فضای خالی ایجاد شده توسط چرخ دنده میانی را پر کرده و به عنوان مهر و موم بین درگاه های ورودی و خروجی عمل می کند.
3. پمپ دنده ای گوشواره ای Lobe Pump
این نوع از پمپ دنده ای به واسطه فرم دنده ها دارای صدای کمتری می باشد و مشخصات آن مشابه پمپ دنده خارجی است. پمپ دنده ای گوشواره ای یا Lobe Pump نوعی پمپ جابجایی مثبت است که به جای چرخ دنده های درگیر، از دو روتور گوشواره ای شکل استفاده می کند. این طراحی باعث می شود سیال بدون تماس مستقیم بین روتورها و با حداقل برش (Shear) منتقل شود؛ بنابراین در صنایع غذایی، دارویی، بهداشتی و هر جایی که سیال حساس است، کاربرد فراوان دارد. پمپ گوشواره ای قادر است مایعات غلیظ، حاوی ذرات یا محصولات حساس را به صورت یکنواخت و بدون آسیب زدن به ساختارشان پمپاژ کند، و همین ویژگی آن را از پمپ های دنده ای معمولی متمایز می سازد.
4. پمپ دنده ای ژیروتوری Gerotor Pump
به واسطه شکل ساختمانی فضای کمتری را اشغال می کند. پمپ دنده ای ژیروتوری یا Gerotor Pump نوعی پمپ جابجایی مثبت است که از یک روتور داخلی کوچک و یک روتور خارجی بزرگ تر تشکیل می شود؛ روتور داخلی با یک دندانه کمتر از روتور خارجی طراحی می شود و همین اختلاف، حفره های متغیر حجمی ایجاد می کند که هنگام چرخش، سیال را مکش و سپس فشرده سازی می کند. پمپ های ژیروتوری به دلیل فشار یکنواخت، صدای کم، راندمان بالا و ساختار بسیار فشرده در سیستم های روانکاری خودرو ها، گیربکس ها، کمپرسورها و مدارهای هیدرولیک کم فشار کاربرد گسترده دارند. این پمپ ها به خاطر تلرانس دقیق و نرمی گردش، گزینه ای ایده آل برای فضاهای محدود و سیالات با ویسکوزیته متوسط تا پایین محسوب می شوند.
طرز کار پمپ هیدرولیک دنده ای
پمپ های دنده ای با کمک چرخ دنده ها کار کرده و مایعات را منتقل می کند؛ همچنین با محفظه پمپ عنصر چرخشی یک آب بندی مایع را ایجاد می سازد که در قسمت ورودی پمپ حالت مکش به وجود می آید.مایعاتی که به درون پمپ مکیده می شود و در داخل گودال ها محاصره می شوند که در ادامه به سمت لوله هایی که به محل تخلیه متصل هستند منتقل می گردند.
پمپ های دنده ای چگونه کار می کنند؟
در ادامه این ویدئو طرز کار پمپ دنده ای را خواهیم دید:
اجزا پمپ هیدرولیک دنده ای
اجزای تشکیل دهنده پمپ دنده ای در ظاهر ساده اند، اما هر کدام نقشی دقیق و حساب شده در خلق فشار و جابه جایی سیال دارند. چرخ دنده محرک همان عضوی است که مستقیماً از الکتروموتور یا منبع توان، نیرو می گیرد و آغازگر حرکت است. این چرخ دنده با دندانه هایی سخت کاری شده، سیال را از ناحیه مکش به دام می اندازد و آن را در مسیر محیطی خود می راند.
در کنار آن، چرخ دنده رانده (یا دنبال کننده) قرار دارد؛ دنده ای که به صورت مستقیم با محرک درگیر می شود و بدون نیاز به اتصال جداگانه، به گردش درمی آید. تعامل این دو چرخ دنده فضای بسته ای ایجاد می کند که سیال را از نقطه کم فشار مکش کرده و به ناحیه پرفشار تخلیه هدایت می کند.
تمام این بازی ظریف دندانه ها درون محفظه پمپ رخ می دهد؛ محفظه ای معمولاً چدنی یا آلومینیومی که دقیقاً ماشین کاری شده تا کمترین نشتی داخلی و بیشترین راندمان حجمی حاصل شود. در دو سوی این محفظه، دو بخش کلیدی قرار دارد: سمت مکش که محل ورود سیال است و باید کمترین افت فشار را تجربه کند، و سمت تخلیه که سیال فشرده شده را با فشار بیشتر به مدار هیدرولیک می فرستد. طراحی این دو ناحیه، هم در اجرای لوله کشی و هم در راندمان واقعی پمپ اثر مهمی دارد.
در نهایت، هماهنگی این چند قطعه به ظاهر ساده است که پمپ دنده ای را به یکی از قابل اعتمادترین تجهیزات هیدرولیکی تبدیل می کند؛ سازوکاری پایدار که با کمترین پیچیدگی، بیشترین کارآمدی را ارائه می دهد و بستر بحث درباره انواع، کاربردها و انتخاب صحیح آن را باز می گذارد.
اجزای اصلی پمپ دنده ای هیدرولیک شامل:
- چرخ دنده محرک
متصل به الکتروموتور یا منبع توان؛ آغازگر حرکت و ایجادکننده جریان سیال. - چرخ دنده رانده (دنبال کننده)
با دنده محرک درگیر می شود و فضای انتقال سیال را کامل می کند. - محفظه یا پوسته پمپ
محیط دقیق ماشین کاری شده ای که چرخ دنده ها در آن می چرخند و سیال در مسیر محیطی جابه جا می شود. - سمت مکش (Inlet)
ورودی سیال که در آن فشار پایین تر است و طراحی آن باید کمترین افت و محدودیت را ایجاد کند. - سمت تخلیه (Outlet)
خروجی پرفشار پمپ که سیال فشرده شده را به مدار هیدرولیک می فرستد.
کاربرد پمپ دنده ای
کاربرد پمپ دنده ای هیدرولیک
این تجهیزات به دلیل سادگی، کارایی و توانایی آن ها در مدیریت مایعات چسبناک در طیف گسترده ای از بخش های صنعتی کاربرد دارند. اکنون، برخی از صنایعی را که از این پمپ در آن ها استفاده می شود، معرفی می کنیم:
- انتقال روغن و سوخت: این پمپ اغلب در انتقال نفت و سوخت در صنایع خودروسازی، هوانوردی و دریایی استفاده می شود.
- جابجایی مایعات چسبناک: توانایی پمپ در کنترل مایعات چسبناک مانند روان کننده ها، گریس ها، رنگ ها و رزین ها بسیار زیاد است. این ویژگی پمپ دنده ای را به گزینه ای محبوب برای استفاده در صنایع شیمیایی و دارویی تبدیل می کند.
- کاربرد در سیستم های هیدرولیک: این پمپ در سیستم های هیدرولیک برای جابجایی سیالات در فشارهای کم، متوسط و بالا استفاده می شود.
- صنایع غذایی: در انتقال مایعات غذایی مانند آب میوه و شربت قند کارایی دارد.
- صنعت خمیر و کاغذ: این پمپ ها برای انتقال سیالات در فرآیند تولید خمیر و کاغذ استفاده می شود.
- سیستم های خنک کننده: با توجه به توانایی آن در حرکت مایعات چسبناک، استفاده از آن در سیستم های تبرید رایج است.
کاربرد پمپ های دنده ای داخلی
پمپ هیدرولیک دنده ای داخلی در بسیاری از صنایع کاربرد دارند و مورد استفاده قرار می گیرند که به چند مورد از آن پمپ ها اشاره می کنیم.
کاربرد پمپ های دنده ای خارجی
از این پمپ ها برای پمپاژ کردن مایعاتی مانند روغن، رزین، رنگ و… استفاده می کنند. کاربرد های پمپ های دنده ای خارجی در جدول زیر نوشته شده اند.
مزایای پمپ های دنده ای
پمپ هیدرولیک دنده ای به دلیل طراحی ساده اما مهندسی شده اش، از پمپ هایی است که سال هاست در صنایع مختلف امتحان خود را پس داده است. این پمپ ها در محیط های صنعتی، ماشین آلات راهسازی، تجهیزات کشاورزی و خطوط تولید، به خاطر دوام بالا، حساسیت پایین نسبت به نوع سیال و هزینه نگهداری کم، انتخاب اول بسیاری از مهندسان هستند. مزایای زیر به خوبی نشان می دهد چرا پمپ دنده ای همچنان یکی از محبوب ترین راه حل ها برای انتقال و پمپاژ سیالات است.
مزایای اصلی پمپ هیدرولیک دنده ای
- ساختمان ساده و قابل اعتماد: طراحی کم قطعه باعث کاهش احتمال خرابی و افزایش طول عمر پمپ می شود.
- قیمت مناسب: نسبت به پمپ های پیستونی و پره ای، گزینه ای اقتصادی تر با کارکرد قابل قبول است.
- وزن سبک: نصب و جابه جایی آسان تر، به ویژه در ماشین آلات موبایل.
- تنوع جنس مطابق نوع سیال: تولید در پوسته چدنی، آلومینیومی یا فولادی با دنده های فولادی یا برنزی برای انواع روغن ها و سیالات.
- کوپل آسان: اتصال سریع به الکتروموتور یا موتور دیزلی بدون نیاز به تجهیزات پیچیده.
- جریان پیوسته و بدون نوسان: برای سیستم هایی که فشار یکنواخت اهمیت دارد، بسیار مطلوب است.
- نگهداری و تعمیر ساده: قطعات در دسترس، تعویض آسان بوش ها، اورینگ ها و یاتاقان ها.
- قابلیت انتقال طیف وسیعی از سیالات: از روغن های سبک تا مایعات غلیظ و نیمه غلیظ، بدون افت راندمان.
- سرعت عملکرد بالا: مناسب برای سیستم هایی که نیاز به پاسخ سریع و دبی پایدار دارند.
مزایای فنی و عملکردی پمپ دنده ای
- قطعات متحرک کم: کاهش اصطکاک، کاهش استهلاک و افزایش راندمان در طولانی مدت.
- غیرحساس به ویسکوزیته: این پمپ ها هم با سیالات رقیق و هم با روغن های سنگین عملکرد مطلوبی دارند؛ از قیر و گریس رقیق تا روغن هیدرولیک و الکل.
- راندمان حجمی مناسب: نشتی داخلی کم به دلیل تلرانس دقیق بین چرخ دنده ها و محفظه.
- مکش قوی (Self-Priming): توانایی هواگیری و راه اندازی بدون نیاز به پرکردن اولیه، یک مزیت بزرگ در سیستم های متغیر است.
- کاربرد وسیع صنعتی: استفاده در سیستم های هیدرولیک صنعتی، دستگاه های پرس، لیفتراک ها، تراکتورها، کامیون ها، خطوط بسته بندی و ماشین آلات کارخانه ای.
- قابلیت تبدیل به موتور هیدرولیک: در پمپ دنده خارجی، با معکوس کردن جریان، می توان از آن برای تولید انرژی مکانیکی استفاده کرد.
- تحمل فشار و دمای بالا: به لطف مواد مقاوم و طراحی دقیق، در فشارهای ۸۰ تا ۲۵۰ بار به طور پایدار کار می کند.
- مصرف انرژی مناسب: به دلیل تلفات کم در بخش مکش و تخلیه، بار اضافی به الکتروموتور وارد نمی شود.
- سازگاری با آلودگی نسبی سیال: برخلاف پمپ های دقیق تر مانند پیستونی، پمپ دنده ای با حضور ذرات کوچک در روغن راحت تر کنار می آید (در حد استاندارد آن).
انواع پمپ هیدرولیک دنده ای خارجی و داخلی
معایب پمپ های دنده ای
پمپ های دنده ای با وجود مزایای فراوان، محدودیت هایی هم دارند که شناخت آن ها برای انتخاب درست بسیار مهم است. این پمپ ها در برابر مواد جامد ساینده، رسوبات و ذرات معلق حساس اند، زیرا تلرانس تنگ بین چرخ دنده ها و محفظه باعث می شود برخورد این ذرات به سرعت سایش ایجاد کند. از آن جا که چرخ دنده ها باید همیشه توسط سیال پمپ شده روغن کاری شوند، کارکرد خشک—even برای مدت کوتاه—به یاتاقان ها و سطح دنده ها آسیب می زند.
در پمپ های دنده ای خارجی، وجود ۴ یاتاقان در تماس با سیال و تلرانس های بسیار دقیق، آن ها را برای سیالات ساینده نامناسب تر می کند. در مقابل، پمپ دنده داخلی تنها یک یا دو یاتاقان دارد و بنابر این مقاومت بیشتری در برابر سایش نشان می دهد. نصب صافی مناسب در بخش مکش نیز الزامی است تا از ورود ذرات درشت جلوگیری شود. همچنین در کاربردهایی که سیال حاوی ذرات جامد است، معمولاً توصیه می شود پمپ بزرگ تر با سرعت کمتر انتخاب شود تا سایش کاهش یابد، هرچند این تصمیم باعث افت راندمان حجمی در دورهای پایین می شود.
یکی دیگر از معایب مهم، حساسیت به دمای بالا است. انبساط حرارتی محفظه و چرخ دنده ها فاصله های داخلی را کاهش می دهد و این موضوع می تواند سبب افزایش اصطکاک و حتی خرابی جدی پمپ شود. از طرفی، پمپ های دنده ای در برابر فشار معکوس همچنان به پمپاژ ادامه می دهند و اگر مسیر خروجی مسدود شود، تا مرز از کار افتادن پمپ یا لوله کشی، فشار بالا تولید می کنند. به همین دلیل وجود شیر بای پس داخلی کافی نیست و باید یک بای پس مستقل در مسیر پایین دست نصب شود.
در نهایت، پمپ های دنده خارجی برای سیالات حساس به برش (Shear Sensitive) مناسب نیستند. سرعت بالا و فاصله کم بین دنده ها باعث آسیب به ماهیت سیالاتی مثل رنگ، صابون مایع و مواد غذایی می شود. در این موارد، پمپ دنده داخلی با سرعت کم به دلیل جریان ملایم تر و طراحی نرم تر، انتخاب مناسب تری است.
- حساسیت بالا به ذرات ساینده و رسوبات به دلیل تلرانس تنگ بین چرخ دنده و محفظه
- غیرمناسب بودن برای کارکرد خشک؛ چرخ دنده ها نیاز به روغن کاری دائمی دارند
- سایش سریع تر در پمپ های دنده خارجی به علت وجود ۴ یاتاقان در تماس با سیال
- کاهش راندمان در سرعت های پایین هنگام پمپاژ سیالات حاوی ذرات یا سوسپانسیون
- حساسیت به دمای بالا؛ انبساط حرارتی موجب گیرکردن یا افزایش اصطکاک می شود
- ادامه پمپاژ در برابر فشار معکوس و ایجاد خطر شکستگی تجهیزات در صورت نبود بای پس مناسب
- نامناسب برای سیالات حساس به برش (رنگ، مواد غذایی، صابون ها و …) در مدل های چرخ دنده خارجی
- نیاز به صافی مکش برای جلوگیری از ورود مواد جامد و کاهش سایش
- استفاده محدود برای سیالات بسیار خشک یا فاقد خاصیت روانکاری
- افزایش احتمال کاویتاسیون در صورت طراحی نامناسب مسیر مکش یا کار در دورهای بیش از حد بالا
نحوه نصب پمپ های دنده ای
پمپ های دنده ای از نظر موقعیت نصب انعطاف پذیری بالایی دارند و می توان آن ها را به صورت افقی یا عمودی روی مخزن نصب کرد. نصب افقی به دلیل دسترسی آسان تر، مسیر روغن کاری بهتر و سهولت سرویس، در بسیاری از سیستم های صنعتی رایج تر است. در این حالت، پمپ معمولاً روی پایه یا فلنج مخزن قرار می گیرد و لوله مکش با حداقل پیچ وخم به ورودی پمپ متصل می شود تا خطر کاویتاسیون کاهش یابد. نصب عمودی نیز در فضاهای محدود و زمانی که هدف جلوگیری از رسوب گیری در مکش یا کوتاه کردن مسیر ورود سیال باشد، انتخاب مناسبی است؛ به ویژه برای سیالات نسبتاً غلیظ که نیاز به جریان سریع تری به سمت ورودی پمپ دارند.
در شرایطی که خطر نشت، آلودگی یا نیاز به مکش بسیار پایدار وجود دارد، پمپ های دنده ای را می توان درون مخزن (Submerged) نیز نصب کرد. این روش باعث می شود ورودی پمپ همیشه در سیال غوطه ور باشد، هواگیری به شکل طبیعی انجام شود و احتمال cavitation تقریباً از بین برود. علاوه بر این، صدای محیطی پمپ کاهش می یابد و فرآیند خنک کاری بهتر صورت می گیرد. البته نصب داخل مخزن نیازمند آب بندی دقیق، انتخاب مواد مقاوم در برابر خوردگی و پیش بینی دسترسی مناسب برای سرویس دوره ای است؛ اما در مجموع، برای سیستم هایی که پایداری مکش و راندمان بالا اهمیت دارد، یک روش نصب بسیار کارآمد محسوب می شود.
محدودیت های پمپ دنده ای
این پمپ ها محدودیت هایی دارند که در اینجا با آن ها آشنا خواهیم شد:
- نکته مهمی که وجود دارد این است که چرخ دنده ها نباید مدت زمان طولانی خشک بمانند و بهتر است به کمک مایع پمپ شده روغن کاری شوند.
- تعدادی از پمپ ها دارای ظرفیت بیشتری بوده و می توانند مواد جامد را هدایت کنند؛ بهتر است سرعت پمپ دنده ای در حد مجاز باشد و بیشتر از آن کار نکند زیرا باعث صدمات جبران ناپذیری برای دستگاه خواهد شد.
- چرخ دنده ها و یاتاقان این پمپ ها بعد از گذشت زمانی فرسوده می شوند؛ پمپ غلیظ کش یا دنده ای هر چقدر هم با احتیاط استفاده شود سایش در قطعات آن به وجود خواهد آمد پس بهتر است برای بالا رفتن طول عمر پمپ از آن با احتیاط استفاده کرد.
روش های تعمیر و نگهداری پمپ دنده ای
جهت نگهداری از پمپهای دنده ای بایستی بازرسی منظمی ایجاد نمود و مواردی همچون سرو صدای پمپ ،دمای پمپ،راندمان پمپ به وسیله کنترل فشار و جریان کنترل شود و همچنین در صورت نصب فیلتر در خط مکش پمپ دنده ای بایستی آن را تمیز و یا تعویض نمود تا در پمپ کاویتاسیون ایجاد نشود چرا که این امر موجب خوردگی در پمپ میشود.
این تجهیزات صنعتی در صورت خراب بودن دارای نشانه هایی از جمله عدم پمپاژ سیال، داغ کردن پمپ، نشتی، سر و صدای زیاد و … هستند. در جدول زیر خرابی های رایج پمپ دنده ای، علت و راه حل های تعمیر آن داده شده است:
برای تعمیر یک پمپ دنده ای، ابتدا باید مشکلات ممکن را تشخیص دهید. در ادامه، مراحل عمومی تعمیر پمپ دنده ای را برای شما توضیح می دهیم:
- تشخیص مشکل:
– بررسی نشتی ها: بررسی اگر پمپ دارای نشتی از هر جایی است.
– بررسی سطح روغن: اگر سطح روغن پایین است، ممکن است نیاز به تعویض یا تکمیل روغن باشد.
– بررسی صداها: گوش دادن به صداهای نامعمول در حین عملکرد پمپ. - تعویض یا تعمیر دیافراگم:
– اگر دیافراگم پمپ سوراخ یا ترک خورده باشد، باید آن را تعویض کنید.
– اگر ترکیبات درون دیافراگم خراب شده باشند، ممکن است بخواهید آن را تعمیر کنید. - تعویض یا تعمیر سیل:
– بررسی سیل ها برای اطمینان از عدم وجود نشتی.
– در صورت لزوم، تعویض سیل های کهنه با سیل های جدید. - بررسی و تعویض دنده ها:
– اگر دنده ها یا قطعات داخلی پمپ خراب شده باشند، باید آنها را تعویض کنید. - تعویض روغن:
– تعویض روغن پمپ و اطمینان از استفاده از روغن مناسب و با مشخصات توصیه شده توسط تولید کننده. - تست و تنظیم:
– پس از تعمیر، پمپ را تست کنید و اطمینان حاصل کنید که مشکلات رفع شده اند.
– در صورت لزوم، تنظیمات مربوط به فشار و جریان را بررسی و تنظیم کنید.
لطفاً توجه داشته باشید که تعمیر پمپ دنده ای به دقت و دانش فنی نیاز دارد. اگر خودتان انجام نمی دهید، بهتر است که به یک تعمیرکار متخصص مراجعه کنید.
قیمت پمپ دنده ای
قیمت پمپ دنده ای تابع چند عامل کلیدی است: نوع پمپ (دنده داخلی یا خارجی)، دبی و فشار کاری، مواد به کار رفته در ساخت (پوسته چدن یا فولاد، آلیاژ دنده ها)، دقت ساخت و استانداردهای کیفیت. بنابراین قبل از نهایی کردن خرید، باید مشخصات سیستم هیدرولیک، نوع سیال و شرایط کاری به دقت بررسی شوند. در بازار جهانی پمپ دنده ای به عنوان «اقتصادی ترین پمپ هیدرولیک» شناخته می شود، و مدل های پایه گاهی با قیمت حدود ۵۰ یورو (یا معادل آن) شروع می شوند.
اما پمپ هایی با مشخصات حرفه ای تر — یعنی فشار و دبی بالاتر، ساخت با آلیاژهای مقاوم تر و کیفیت بالاتر — طبیعتاً قیمت بالاتری دارند. در مقایسه با پمپ هایی مثل پیستونی یا پره ای، هزینه اولیه و نگهداری پمپ دنده ای به مراتب کمتر است. در ایران نیز قیمت پمپ دنده ای متفاوت است: برخی مدل های ساده و معمولی — به ویژه چینی یا داخلی — در گروه «اقتصادی» قرار می گیرند، ولی پمپ های با راندمان بالا، برند معتبر و استانداردهای دقیق گران تر هستند.
در فروشگاه پاسکال استور قیمت ها به شکلی تنظیم شده اند که هم گزینه های اقتصادی و هم حرفه ای را پوشش دهند، تا خریدار با در نظر گرفتن نیاز واقعی مدار هیدرولیک — چه برای پروژه صنعتی سنگین، چه برای کاربردهای سبک تر — بتواند انتخابی منطقی و مقرون به صرفه داشته باشد.
خرید پمپ دنده ای
خرید پمپ دنده ای زمانی نتیجه مطلوب می دهد که انتخاب با شناخت درست نیاز سیستم و ویژگی های فنی پمپ انجام شود. پمپ دنده ای ظاهری ساده دارد، اما عواملی مثل نوع چرخ دنده (داخلی یا خارجی)، فشار کاری، دبی نامی، جنس پوسته و تلرانس ساخت، تفاوت های مهمی در عملکرد آن ایجاد می کنند. هنگام خرید پمپ دنده ای باید مشخص شود سیال مورد استفاده چه ویسکوزیته ای دارد، دمای کاری چقدر است و سیستم چه فشار و دبی ای نیاز دارد. در پاسکال استور این امکان وجود دارد که بین مدل های متنوع، پمپ مناسب برای روغن های سبک، مایعات نیمه غلیظ یا سیالات سنگین تر به راحتی انتخاب شود.
کیفیت ساخت نیز از مهم ترین معیارها در خرید پمپ دنده ای است. پوسته چدنی یا فولادی، چرخ دنده های سخت کاری شده، بوش های برنزی و یاتاقان های مقاوم، همگی نشان دهنده دوام بالا و استهلاک کم پمپ هستند. اگر سیستم در دور پایین کار می کند یا سیال غلیظ است، مدل های دنده داخلی گزینه مناسب تری هستند. در مقابل، اگر نیاز به دبی بالا و سرعت واکنش سریع داریم، پمپ دنده خارجی انتخاب منطقی تری است. در پاسکال استور برای هر پمپ، مشخصات فنی، نمودار عملکرد و توصیه های کاربردی درج می شود تا فرآیند انتخاب برای کاربران دقیق تر و آسان تر شود.
در نهایت، هنگام خرید پمپ دنده ای باید شرایط نصب و لوله کشی سیستم هم در نظر گرفته شود—از جمله کیفیت صافی مکش، نیاز به بای پس، نوع کوپلینگ با الکتروموتور و محدودیت های دما و فشار. انتخاب درست پمپ، نه تنها راندمان سیستم هیدرولیک را بالا می برد، بلکه هزینه های تعمیر و نگهداری را نیز به شکل چشمگیری کاهش می دهد. هدف پاسکال استور این است که فرآیند خرید را از حدس و آزمون خارج کرده و با ارائه اطلاعات کامل و مشاوره تخصصی، کاربران را به بهترین انتخاب ممکن برساند.
سوالات متداول
- پمپ دنده ای چیست و چه تفاوتی با پمپ پره ای یا پیستونی دارد؟
پمپ دنده ای یک پمپ جابجایی مثبت است که با درگیری دو چرخ دنده سیال را منتقل می کند. نسبت به پمپ پره ای و پیستونی ساختار ساده تر، قیمت کمتر و نگهداری راحت تری دارد، اما برای فشارهای خیلی بالا مناسب نیست. - قیمت پمپ دنده ای به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت بر اساس نوع پمپ (داخلی یا خارجی)، فشار و دبی، جنس پوسته، کیفیت چرخ دنده ها، برند و ظرفیت کاری مشخص می شود. مدل های صنعتی و با آلیاژ مقاوم معمولاً گران تر هستند. - پمپ دنده ای چه سیالاتی را می تواند پمپاژ کند؟
این پمپ می تواند طیف گسترده ای از سیالات مثل روغن هیدرولیک، مایعات غلیظ، مواد نیمه غلیظ، برخی مواد شیمیایی و حتی سیالات حساس به جریان را منتقل کند؛ فقط برای مواد ساینده مناسب نیست. - تفاوت پمپ دنده داخلی و خارجی چیست؟
پمپ دنده خارجی ساده تر، اقتصادی تر و مناسب دبی بالاست؛ پمپ دنده داخلی برای سیالات غلیظ، جریان یکنواخت تر و کاربردهای فشار متوسط مناسب است و سایش کمتری دارد. - چگونه از کاویتاسیون در پمپ دنده ای جلوگیری کنیم؟
با کوتاه کردن مسیر مکش، استفاده از لوله کشی مستقیم، انتخاب صافی مناسب، جلوگیری از ورود هوا، استفاده از سیال با ویسکوزیته مناسب و کارکردن در دور توصیه شده می توان احتمال کاویتاسیون را کاهش داد.