پمپ هیدرولیک چیست؟ انواع و کاربرد های آنها

انواع پمپ های هیدرولیک

سه نوع اصلی پمپ های هیدرولیک وجود دارد: پمپ های دنده ای، پیستونی و پره ای. این نوع پمپ ها بر اساس عملکردشان بیشتر طبقه بندی می شوند. به عنوان مثال، انواع پمپ جابجایی ثابت و جابجایی متغیر وجود دارد.

پمپ های الکتریکی

پمپ های هیدرولیک الکتریکی توسط موتورهای الکتریکی که برای تامین برق سیستم های هیدرولیک طراحی شده اند به حرکت در می آیند. بسیاری از الکترو پمپ های مدرن برای ابزارهای هیدرولیک کوچک تا متوسط ​​بهترین هستند و برای کاربردهای حمل و نقل آسان پمپ ایده آل هستند.

پمپ های دستی هیدرولیک

پمپ های دستی هیدرولیک از نیروی مکانیکی استفاده می کنند که یک محرک دستی برای انتقال سیال ایجاد می کند. یک دسته، اهرم یا ضامن می تواند محرک دستی شما باشد. پمپ های دستی هیدرولیک را می توان برای پمپاژ آب، توزیع سیال هیدرولیک و بسیاری کاربردهای دیگر استفاده کرد.

پمپ های هیدرولیک بادی

پمپ های هیدرولیک هوا دستگاه های قدرت هیدرولیک هستند که از هوای فشرده استفاده می کنند تا یک پمپ را تحریک کنند و از مایعات تحت فشار، انرژی تولید کنند.  این پمپ ها، پمپ های هیدرولیک پنوماتیک نیز نامیده می شوند و در صنایع مختلف برای بلند کردن کالاهای سنگین و حمل و نقل مواد با نیروی اولیه کمتر استفاده می شوند.

پمپ های جابجایی ثابت

پمپ جابجایی ثابت یک نوع جابجایی مثبت است که در آن مقدار جابجایی نمی تواند تغییر کند زیرا هیچ کنترلی برای این کار وجود ندارد. سرعت جریان ثابتی دارد – هر حرکت موتور به همان میزان سیال حرکت می کند. پمپ های جابجایی ثابت نگهداری آسان تر، نسبتا ارزان و ساده هستند. در سیستم های هیدرولیک مرکز باز استفاده می شود. پمپ دنده ای شاید ساده ترین نوع پمپ جابجایی ثابت موجود باشد. در این پمپ دنده های دوار دنده های هیدرولیک را فشار می دهند. با این حال، دنده ها در یک نسخه کارآمدتر به هم متصل می شوند.

پمپ پیچ یکی دیگر از تغییرات عالی پمپ جابجایی ثابت است. از پیچ معروف ارشمیدس برای حرکت سیال استفاده می کند. پمپ های جابجایی ثابت به دلیل دبی بالای خود در فشار نسبتا کم شناخته می شوند.

پمپ های جابجایی متغیر

پمپ های جابجایی متغیر انرژی مکانیکی را به انرژی هیدرولیک تبدیل می کنند، اما نیازهای جریان هیدرولیک بر اساس شرایط عملیاتی متفاوت خواهد بود. یک پمپ جابجایی متغیر ثابت نیست و شما می توانید زاویه آن را بر خلاف نمونه های جابجایی ثابت آنها با سیگنال فشار تنظیم کنید. در صورت نیاز به جریان بیشتر، زاویه ورق سواش تغییر می‌کند و یک حرکت پیستون طولانی‌تر ایجاد می‌کند که جابجایی پمپ را افزایش می‌دهد. برخلاف پمپ جابجایی ثابت، پمپ جابجایی متغیر در سیستم های مرکز بسته استفاده می شود. در یک سیستم مرکز بسته، با کاهش نیاز جریان، زاویه حرکت پمپ جابه‌جایی متغیر کاهش می‌یابد و از جریان اضافی یا از دست دادن اسب بخار هیدرولیک جلوگیری می‌کند.

پمپ های دنده ای

پمپ دنده ای شاید ساده ترین و رایج ترین نوع پمپ هیدرولیک باشد که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. پمپ دنده ای یک نوع پمپ جابجایی مثبت هستند که به عنوان پمپ های جابجایی ثابت نیز شناخته می شوند. در این پمپ، سیال با محصور کردن حجم مشخصی از سیال با استفاده از چرخ دنده های به هم پیوسته حرکت می کند و سپس با چرخش چرخ دنده، آن را حمل می کند. همچنین معمولاً دو چرخ دنده در یک پمپ دنده ای وجود دارد. درایور یا دنده قدرت و دنده رانده یا بیکار. چرخ دنده راننده به هر منبع انرژی مکانیکی یا برخی موتورهای اصلی متصل است. یک پمپ دنده ای جریانی بدون پالس را ارائه می دهد که به طور مستقیم با سرعت چرخش چرخ دنده ها متناسب است و برای ایجاد فشار بالا استفاده می شود.

به طور کلی، این پمپ ها در سیستم های هیدرولیک مرکز باز مورد استفاده قرار می گیرند. آنها روغن را در نواحی بین بدنه پمپ و دندانه های دو دنده آن به دام می اندازند، آن را به اطراف حفره چرخ دنده می فرستند و هنگامی که چرخ دنده ها مشبک می شوند، آن را از درگاه خروجی عبور می دهند. مقدار کمی روغن تحت فشار در پشت صفحات سایش، آن را محکم به انتهای چرخ دنده فشار می دهد تا کارایی پمپ را افزایش دهد. پمپ های دنده ای به طور گسترده با محدودیت حداکثر سرعت ورودی پمپ، حداکثر فشار و جابجایی اینچ مکعب رتبه بندی می شوند. همچنین تخمین زده می شود که حجم جارو شده پمپ های دنده ای برای هیدرولیک بین 1 تا 200 میلی متر باشد. یکی دیگر از واقعیت های جالب در مورد پمپ های دنده ای این است که بازده حجمی آنها در بین سه نوع پمپ اصلی کمتر است.

مزایای پمپ های دنده ای

• آنها بسیار ساده و جمع و جور با قطعات متحرک کمی هستند
• فوق العاده مقرون به صرفه
• هزینه نگهداری کم
• این پمپ ها می توانند برای تولید فشارهای بالا تا 3000 psi استفاده شوند.
• آنها می توانند مایعات بسیار چسبناک مانند روغن ها را با احتمال نشتی کم پمپ کنند.
• پمپ های دنده ای در هر دو جهت حرکت می کنند، بنابراین برای بارگیری و تخلیه به طور یکسان مناسب هستند
• پمپ های دنده ای نسبت به آلودگی حساسیت کمتری دارند

معایب پمپ های دنده ای

• به شدت پر سر و صدا هستند.
• اندازه‌های محدود، که آنها را برای جریان‌های حجیم زیاد ایده‌آل نمی‌سازد
• سیالات ساینده را نمی توان در پمپ دنده ای استفاده کرد زیرا از چرخ دنده های مشبک استفاده می شود.

پمپ های پیستونی

پمپ پیستونی که به عنوان پمپ رفت و برگشتی نیز شناخته می شود، یکی از محبوب ترین پمپ های هیدرولیک است. این یک نوع پمپ جابجایی مثبت است که در آن آب بندی فشار بالا با پیستون مطابقت دارد. آنها گازها را فشرده می کنند یا مایعات را با فشار بالا حرکت می دهند بدون اینکه تأثیر قابل توجهی بر سرعت جریان داشته باشند. به این ترتیب، پمپ پیستونی معمولا در سیستم های آبیاری یا تحویل آب استفاده می شوند. یک موتور الکتریکی، بخار، توربین، موتور الکتریکی یا مکانیزم محرک می تواند یک پمپ پیستونی را تغذیه کند. آنها می توانند سطوح مختلف فشار بسیار بالا را تا 10000 psi ارائه دهند و برای انتقال سیال روان کننده در امتداد محور ماشین آلات به کار گرفته می شوند. در طی این فرآیند، افزایش فشار، سیال را به داخل پمپ وادار می کند و به دلیل حرکت پیستون باعث تپش آن می شود. پمپ های جابجایی ثابت و متغیر هر دو موجود هستند.

مزایای پمپ های پیستونی

پمپ های پیستونی دارای محدوده فشار بسیار زیاد و گسترده ای هستند، بنابراین می توانند به فشارهای فوق العاده بالایی برسند که می تواند بدون تأثیر بر سرعت جریان تنظیم شود. علاوه بر این، سرعت تخلیه ثابتی دارند و به آنها اجازه می‌دهد تا حجم‌های بالای گاز و مایعات چسبناک را در سراسر دستگاه جابجا کنند. علاوه بر این، پمپ های پیستونی فوق العاده بادوام هستند و اگر به درستی نگهداری شوند، برای مدت طولانی برایتان کار می کند.

معایب پمپ های پیستونی

قیمت یک نقطه ضعف قابل توجه پمپ های پیستونی است، زیرا خرید آنها گران است. مسلماً آنها در دراز مدت هزینه خود را پرداخت می کنند، اما هزینه های اولیه آنها به دلیل اندازه و پیچیدگی آنها می تواند بسیار زیاد باشد. یکی دیگر از معایب بزرگ پمپ های پیستونی، نیازهای متعدد و سختگیرانه تعمیر و نگهداری آنها است. به عنوان مثال، قطعات مکانیکی یک پمپ پیستونی به دلیل فشار شدیدی که متحمل می‌شوند و psi بالایی که تولید می‌کنند، احتمالاً فرسوده می‌شوند.

علاوه بر این، پمپ های پیستونی به دلیل اجزای مورد استفاده در ساخت آن ها بسیار سنگین هستند و همچنین بسیار حجیم هستند. در نهایت، دریچه های آنها باید دست نخورده نگه داشته شوند و در برابر سایش مقاوم باشند تا اجازه عبور مواد جامد و مایعات بزرگ و غلیظ را بدهد.

پمپ های پره ای

چارلز سی. بارنز پمپ های پره ای را در سال 1874 اختراع کرد. آنها پمپ های جابجایی مثبت هستند که برای افزایش فشار سیال جاری با پره های نصب شده روی روتور استفاده می شوند. می توان از آنها برای انتقال سیالات از یک نقطه به نقطه دیگر در فشارهای بالا استفاده کرد. پمپ های پره ای نرخ جریان ثابتی را تحت فشارهای مختلف حفظ می کنند و به صورت خود پره ای هستند. پره های پمپ پره ای را می توان برای حفظ تماس با دیواره پمپ در حین چرخش کشش داد. بسیاری از پمپ های پره ای امروزی جایگزین تماس خطی با تماس روتور و استاتور شده اند. آنها معمولاً در سیستم های تهویه مطبوع، اتومبیل ها و فرمان برقی اتومبیل ها استفاده می شوند.

مزایای پمپ های پره ای

• به صورت خودکار، مستحکم هستند و تحویل ثابت را با سرعت ثابت ارائه می کنند.
• راندمان حجمی و عمومی بالا.
• تخلیه یکنواخت را با ضربان های ناچیز فراهم می کنند.
• آنها به شیرهای بازرسی نیاز ندارند
• سبک و جمع و جور
• پره های آنها را می توان به راحتی تعویض کرد
• می تواند مایعات حاوی گاز و بخار را مدیریت کند
• تخلیه آنها نسبت به تغییرات فشار و ویسکوزیته حساسیت کمتری دارد
• طراحی محکم و جمع و جور

معایب پمپ های پره ای

• برای سیالات ساینده ایده آل نیست
• شیرهای کمکی برای محافظت از پمپ در صورت توقف ناگهانی تحویل ضروری هستند.
• به مهر و موم خوب نیاز دارند.
• به سیستم های فیلتراسیون خوبی نیاز دارند یا در اثر ذرات خارجی به شدت آسیب می بینند.
• برای کاربردهای فشار بالا یا ویسکوزیته بالا ایده آل نیست.