۰ تا ۱۰۰ انواع پمپ های هیدرولیک

۰ تا ۱۰۰ انواع پمپ های هیدرولیک

پمپ هیدرولیک چیست ؟

پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک، انرژی مکانیکی را که به وسیله موتورهای الکتریکی، احتراق منابع قدرت تامین می گردد به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند.

فشار اتمسفر در اثر خلاء نسبی بوجود آمده در نتیجه عملکرد اجزاء مکانیکی پمپ ، سیال را مجبور به حرکت  بطرف مجرای ورودی پمپ نموده تا سپس بوسیله پمپ به سایر قسمت های مدار هیدرولیک رانده شود. عملگرهای سیستم (سیلندر یا موتور هیدرولیکی) قدرت هیدرولیکی ایجاد شده توسط پمپ را به توان مکانیکی مورد نیاز خروجی تبدیل می نمایند.

تقسیم بندی پمپ ها

در صنعت هیدرولیک پمپ ها به دو دسته کلی زیر تقسیم می شوند:

1- پمپهای با جابجایی غیر مثبت (پمپهای هیدرودینامیکی)

2- پمپهای با جابجایی مثبت

طبقه بندی پمپ ها در نمودار زیر نشان داده شده است:

طبقه بندی پمپ هیدرولیک

1-پمپ های با جابجائی غیرمثبت:

پمپ های گریز از مرکز در انواع جریان شعاعی، جریان محوری و جریان مختلط از نمونه های کاربردی پمپهای با جابجایی غیر مثبت می باشند. با توجه به اینکه پمپهای مذکور توانایی مقاومت در برابر فشار بالا را ندارند، بندرت در صنعت هیدرولیک مورد استفاده قرار گرفته و معمولا به منظور انتقال اولیه سیال از نقطه ای به نقطه ای دیگر بکار گرفته می شوند. بطور کلی این پمپها برای سیستمهای فشار پایین و جریان بالا که حداکثر ظرفیت فشاری آنها به ۲۵۰ تا psi ۳۰۰ محدود می گردد، مناسب می باشند.

در پمپ های با جابجایی غیر مثبت بدلیل وجود لقی زیاد بین پره های دوار و پوسته ثابت، میزان جریان خروجی پمپ علاوه بر سرعت دورانی محور به مقدار مقاومت خارجی سیستم نیز وابسته است و سیال متمایل به حرکت در جهتی است که با مقاومت کمتری مواجه گردد. با توجه به شکل زیر میزان جریان خروجی با افزایش مقاومت بار کاهش یافته و هنگام مسدود بودن خروجی، فشار حداکثر می گردد. در این حالت جریان خروجی به صفر خواهد رسید. به همین دلیل بمنظور پمپ نمودن آب شهری و صنعتی از پمپ های گریز از مرکز استفاده می گردد. زیرا در مواقع حداکثر مصرف، فشار به حداقل رسیده و در زمانهای حداقل مصرف، حداکثر فشار قابل دسترس می باشد.

2-پمپ های با جابجایی مثبت:

این نوع پمپها که در صنعت هیدرولیک کاربرد وسیعی دارند، بازاء هر دور چرخش محور پمپ، مقدار مشخصی از سیال را به سیستم هیدرولیک ارسال نموده و توانایی غلبه بر فشار حاصل از بارهای مکانیکی سیستم و همچنین مقاومت ایجاد شده در مقابل جریان سیال در نتیجه وجود اصطکاک را دارا می باشند.

مزایای پمپ های با جابجایی مثبت نسبت به نوع با جابجایی غیر مثبت

  1. توانایی کار در فشارهای بالا (تا ۱۰۰۰۰ و بالاتر) psi
  2.  بازده حجمی بالا ۴- تغییرات جزئی بازده در محدوده فشار طراحی شده
  3. تغییرات جزئی بازده در محدوده فشار طراحی شده
  4.  ابعاد کوچک و فشرده
  5.  انعطاف پذیری بالا

پمپ های با جابجایی مثبت به سه نوع اصلی زیر تقسیم می شوند:

  • پمپ های چرخ دنده ای
  • پمپ هیدرولیک پره ای
  • پمپ هیدرولیک پیستونی

پمپ دنده ای هیدرولیک

پمپ های دنده ای به دو دسته‌ی دنده داخلی و دنده خارجی تقسیم بندی میشوند.

پمپ هیدرولیک دنده داخلی

پمپ های دنده داخلی با بدنه ای از جنس آلومینیوم فشرده ، و دنده های فولادی و برنجی در اغلب دستگاه های گرانقیمت صنعتی استفاده میشوند.

این پمپ ها با ساختاری شبیه ماه و ستاره عملکرد و راندمان خوبی دارند و توانایی تحمل فشار بالا از دیگر مزایای این پمپ ها میباشد.

نمایی از پمپ دنده خارجی

نمایی از پمپ دنده خارجی

ساختمان و عملکرد یک پمپ دنده داخلی که متشکل از یک چرخ دنده محرک که اغلب توسط الکتروموتور یا موتور احتراق داخلی به حرکت در می آید و یک چرخ دنده داخلی که متحرک هست و یک صفحه هلالی شکل بین ورودی و خروجی پمپ که وظیفه آب بندی را بر عهده خواهد داشت تا سیال به مخزن برنگردد.قطعه هلالی شکل ثابت می باشد.

پمپ هیدرولیک دنده خارجی

پمپ دنده ای، نوعی پمپ دورانی است که عمل پمپ در آن با چرخش دنده ها در یکدیگر انجام می شود. اجزای این پمپ از دو عدد چرخ دنده که باهم درگیر هستند، یکی از این چرخ دنده ها محرک و دیگری متحرک می باشند، پوسته، یک پورت ورودی (مکش) و یک پورت خروجی (فشار) می باشند. در این نوع، روغن وارد پمپ می شود، بین دندانه ها و پوسته پمپ حرکت می کند و از خروجی پمپ وارد سیستم هیدرولیک می شود.شفت چرخ دنده محرک به الکتروموتور یا احتراق داخلی وصل می شود، که با چرخش آن و درگیری این دو چرخ دنده ها با هم، چرخ دنده مجاور هم به حرکت در می آید. با دورشدن دندانه ها از یکدیگر، فضای میان دندانه ها افزایش، فشار افت پیدا می کند که این افت فشار باعث ایجاد خلاء نسبی بین آن ها می شود. و در نتیجه ی فشار جو، روغن از سمت مخزن به فضای میان دندانه ها رانده می شود. روغن بین دندانه ها و پوسته ی پمپ حرکت می کند و به دلیل آب بند بودن بین دو چرخ دنده سیال قابلیت بازگشت به ابتدای پمپ را ندارد، در ادامه با فرورفتن دندانه ها در یکدیگر و کوچک شدن حجم بین آن ها روغن پر فشار از خروجی پمپ تخلیه می شود. این عمل همان عمل جابجایی مثبت است.

پمپ هیدرولیک دنده خارجی

این نوع از پمپ هیدرولیک پرکاربردن ترین و پرمصرف ترین نوع پمپ در انواع ماشین آلات و دستگاه ها صنعتی و راهسازی می باشند.

پمپ پره ای هیدرولیک

پمپ هیدرولیک پره ای از اجزای زیادی تشکیل می گردد که مهمترین آنها محفظه روتور، شفت پمپ و تیغه های موجود در پمپ هیدرولیک پره ای می باشد. پمپ هیدرولیک پره‌ای از نظر دبی خروجی نیز طبقه بندی می گردد و به دو دسته دبی متغیر و دبی ثابت تقسیم می شود. پمپ هیدرولیک پره‌ای که همچنان پمپ کارتریجی نیز می‌گویند دارای ویژگی‌های می باشد که از جمله ویژگی ها صدای کم تولید شده این پمپ است که در مقایسه با پمپ های دنده ای بسیار اندک می باشد.

پمپ هیدرولیک پره ای

پمپ هیدرولیک پره ای این امکان را دارد تا کارتریج پمپ در زمان نیاز تعویض و کارتریج جدید جایگزین آن گردد. مکانیسم عمل در پمپ هیدرولیک پره ای با استفاده از نیروی گریز از مرکز می باشد. در پمپ هیدرولیک پره ای پره های (تیغه ها) موجود قادر به لغزش به طرف داخل و خارج می باشند. در ساختمان و طراحی پمپ هیدرولیک پره ای یک روتور که از نوع شکاف دار می باشد وجود دارد که تیغه های موجود در پمپ درون آن قرار می گیرد. پمپ هیدرولیک پره ای در مقایسه با انواع دیگر پمپ ها، قیمت بسیار مناسب و معقولی داشته و همچنین زیاد جاگیر نبوده و دارای یک طراحی بسیار جمع و جور و کامپکت می باشد

ساختمان پمپ هیدرولیک پره ای

یک پمپ هیدرولیک پره ای از دو قسمت اصلی تشکیل می شود که قسمت اول آن به روتور دیگری متصل می باشد. راه های موجود در پمپ هیدرولیک پره ای در قسمت های تعیین شده درون شیار های روتور قرار می گیرد و به صورت لغزشی بر روی یکدیگر دوران می کنند. روتور نیز با استفاده از خارهای مناسب به شفت پمپ هیدرولیک پره ای اتصال پیدا می کند و با آن می چرخد و به عبارتی با استفاده از نیروی گریز از مرکز به وجود آمده پره ها به دیواره بدنه پمپ هیدرولیک پره ای چسبیده می شوند.

ساختمان پمپ هیدرولیک پره ای

از آنجایی که روتور پمپ نسبت به بدنه پمپ خارج از مرکز به حساب می آید یک فضای خالی در هنگام چرخش به وجود آمده و در نتیجه این امر مکشی است که به واسطه آن روغن هیدرولیک به سمت قسمت خروجی پمپ هدایت می شود.

پمپ پیستونی هیدرولیک

پمپ های پیستونی با دارا بودن بالاترین نسبت توان به وزن، از گران‌ترین انواع پمپ‌ها بوده و در صورت آب‌بندی دقیق پیستون‌ها ، می‌توانند بالاترین بازدهی را داشته باشند. در این پمپ‌ها معمولاً جریان بدون ضربان بوده و به دلیل اعمال نشدن بار جانبی بر پیستون‌ها دارای عمر طولانی می‌باشند. البته به‌واسطه طرح پیچیده، تعمیرات آن‌ها با مشکلاتی مواجه است.

پمپ های پیستونی

پمپ های پیستونی با دارا بودن بالاترین نسبت توان به وزن، از گرانترین انواع پمپ ها بوده و در صورت آب بندی دقیق پیستون ها، می توانند بالاترین بازدهی را داشته باشند. در پمپ های پیستونی معمولا جریان بدون ضربان بوده و به دلیل اعمال نشدن بار جانبی بر پیستونها دارای عمر طولانی هستند. البته بواسطه طرح پیچیده ، تعمیرات پمپ های پیستونی با مشکلاتی مواجه است.

پمپ پیستونی محوری

پمپ پیستون محوری هیدرولیکی نوع دیگر از پمپ هیدرولیکی می باشد.و در دو نوع پمپ پیستون محوری ثابت و پمپ پیستون محوری متغیر وجود دارد و همچنین خصوصیات ذیل را دارا است:
برای سیستم های هیدرولیک مکانیزه از پمپ های چند پیستونی استفاده می شود. این پمپ های هیدرولیکی می توانند جریان یکنواخت تری از سیال ایجاد کنند. در هیدرولیک از دو نوع پمپ پیستونی شعاعی و محوری استفاده می شود.
در نوع پیستونی محوری هیدرولیک، پیستون ها به صورت موازی با محور اصلی پمپ قرار می گیرند. پیستون ها در پیرامون محور اصلی پمپ و بر روی محیط دایره قرار می گیرند. گردش محور اصلی پمپ سبب می شود که پیستون ها و سیلندر آنها به گردش درآیند.
با تعبیه کردن یک مکانیزم تغییر دهنده ی زاویه ی صفحه ی پشت پیستون ها، می توان حجم جابه جایی یک پمپ را تغییر داد. این مکانیزم در واقع طول کورس حرکت هر پیستون را تغییر می دهد.
در این بخش مشخصات پمپ های پیستونی محوری هیدرولیک ارائه شده توسط رکسان پارسیان آمده است.

پمپ پیستونی شعاعی

پمپ پیستونی شعاعی هاو HAWE که بر مبنای اصل تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی هیدرواستاتیک عمل نموده و جزو پمپ‌های دبی ثابت هاو هیدرولیک بحساب می‌آید. تقسیم‌بندی تیپ‌های R و RG پمپ پیستونی شعاعی هاو به نوع طراحی بیرینگ آن بستگی داشته و در این دسته بندی تیپ R پمپ هیدرولیک شعاعی هاو ورژن سنتی بشمار آمده که بیرینگ خارج از مرکز ازنوع بیرینگ غلتکی بوده و برای استفاده در سرعت‌های پایین بسیار مناسب می‌باشد. در‌حالی که پمپ هیدرولیک شعاعی هاو تیپ RG از انواع جدیدتر بوده و بیرینگ خارج از مرکز آن ازنوع بیرینگ لغزشی بوده که به همین علت دارای عمر عملکردی بالاتر و جهت استفاده در شرایط بد روغنکاری و یا کار با سیالاتی مثل HFC مناسب می‌باشد.

پمپ پیستونی شعاعی

انواع پمپ هیدرولیک

پمپ هیدرولیک پیستونی (جابجایی ثابت با متغیر)

  • پمپ پیستونی محوری
  • پمپ پیستونی شعاعی

پمپ هیدرولیک پره ای

  • پمپ پره ای نامتعادل
  • پمپ پره ای متعادل (فقط جابجایی مثبت)

پمپ هیدرولیک دنده ای (جابجایی مثبت)

  • پمپ دنده خارجی (چرخ دنده خارجی)
  • پمپ دنده داخلی (چرخ دنده داخلی)
  • پمپ گوشواره ای
  • پمپ پیچی
  • پمپ ژیروتور
تعمیرات پمپ هیدرولیک

پمپ هیدرولیک، درست مانند هر ابزار و تجهیز صنعتی دیگری نیازمند سرویس و مراقبت و است که در غیر این صورت، احتمال آسیب دیدن پمپ یا کاهش عمر مفید آن وجود دارد. در مبحث تعمیر پمپ هیدرولیک، جلوگیری از نشتی روغن، پیشگیری از خشک کار کردن پمپ و یا لرزش های غیرعادی در پمپ نمونه ای از مشکلات احتمالی در عملکرد پمپ است. با مشاهده هر نوع تغییر غیر عادی در عملکرد پمپ، به منظور جلوگیری از وارد شدن آسیب جدی به پمپ و سایر تجهیزات موجود در سیستم هیدرولیک، بهتر است در اسرع وقت آن را از مدار خارج کرد و به بررسی مشکل پیش آمده پرداخت.