Co to jest pompa promieniowa?
Pompa promieniowa, a dokładniej promieniowa pompa tłokowa, to pompa hydrauliczna zbudowana wokół zestawu tłoków rozmieszczonych jak szprychy wokół centralnego bloku cylindrów, z których wszystkie są skierowane na zewnątrz od wału, a nie biegną równolegle do niego. Ten promieniowy układ stanowi zasadniczą różnicę w porównaniu z osiową pompą tłokową, w której tłoki są umieszczone równolegle do wału napędowego i przechodzą przez tarczę sterującą lub wygiętą obudowę.
Ponieważ tłoki w pompie promieniowej współpracują z obracającym się mimośrodem lub stałym pierścieniem krzywkowym, a nie z płytką kątową, konstrukcja umożliwia bardzo krótkie i bardzo mocne skoki. Właśnie ta geometria pozwala pompom promieniowym osiągać poziomy ciśnienia, których większość innych typów pomp nie jest w stanie wytrzymać.
Jak działa promieniowa pompa tłokowa
W centrum pompy znajduje się wał mimośrodowy lub nieruchomy pierścień krzywkowy, w zależności od konstrukcji. Gdy wał się obraca, zmusza każdy tłok do ruchu na zewnątrz w części cyklu i cofania w drugiej, tak że każdy tłok wykonuje pełny suw ssania i tłoczenia raz na obrót.
Zawór rozdzielający lub układ zaworu zwrotnego reguluje połączenie każdego tłoka z przewodem ssącym i tłocznym, wpuszczając płyn w miarę cofania się tłoka i uszczelniając go pod ciśnieniem, gdy tłok jest cofany do wewnątrz. Ten sam mechanizm z tłokiem posuwisto-zwrotnym działa w odwrotnym kierunku w silniku hydraulicznym, gdzie płyn pod ciśnieniem popycha tłoki zamiast napędzać je przez obrót wału, co jest zasadą działania leżącą u podstaw silnika hydraulicznego. zasada działania silnika hydraulicznego z tłokiem promieniowym i szersze gama silników tłokowych zbudowana na tej samej zasadzie tłoka posuwisto-zwrotnego .
Podstawowe komponenty
Promieniową pompę tłokową definiują cztery części: blok cylindrów, tłoki, mimośrod lub pierścień krzywkowy, który je napędza, oraz układ zaworów kontrolujący kierunek przepływu. Blok cylindrów zawiera otwory promieniowe i pozostaje nieruchomy, podczas gdy wał mimośrodowy obraca się w nim lub w konstrukcjach z pierścieniem krzywkowym sam blok obraca się wokół nieruchomego pierścienia.
Jakość uszczelnienia na styku tłok-otwór określa zarówno wydajność, jak i zdolność ciśnieniową, dlatego powierzchnie te są szlifowane z bardzo wąskimi tolerancjami i zazwyczaj wykonane są z hartowanej stali. Zespół zaworu zwrotnego lub zaworu rozdzielającego jest równie istotny, ponieważ jakikolwiek wyciek z powrotem przez zawory bezpośrednio zmniejsza ciśnienie, jakie pompa może utrzymać pod obciążeniem.
- Blok cylindrów: mieści promieniowo rozmieszczone otwory tłoków
- Tłoki: elementy o krótkim skoku i dużej sile napędzane przez mimośrod lub pierścień krzywkowy
- Wał mimośrodowy lub pierścień krzywkowy: przekształca obrót w ruch posuwisto-zwrotny tłoka
- Zawory rozdzielacza lub zwrotne: czas ssania i tłoczenia dla każdego tłoka
Dlaczego pompy promieniowe wytrzymują ekstremalne ciśnienie
Promieniowe pompy tłokowe są zwykle wybierane, gdy wymagania dotyczące ciśnienia w systemie przekraczają to, co może wygodnie dostarczyć osiowa pompa tłokowa. Ponieważ każdy tłok wykonuje krótki, bezpośredni skok w kierunku mimośrodu, a nie porusza się po ustawionej pod kątem płycie, mechaniczna droga obciążenia jest krótsza i sztywniejsza, co pozwala pompie utrzymać ciśnienia wyjściowe w przybliżeniu w zakresie od 400 do 1000 barów.
Kompromisem jest przepływ: pompy promieniowe zazwyczaj tłoczą mniej płynu na obrót niż pompy osiowe o podobnej wielkości, dlatego nadają się do zastosowań, które wymagają siły i precyzji bardziej niż objętości. To połączenie bardzo wysokiego ciśnienia przy stosunkowo niskim przepływie z cichą pracą i niskimi wibracjami sprawia, że konstrukcja promieniowa jest wyborem specjalistycznym, a nie uniwersalnym.
Pompy promieniowe a pompy tłokowe osiowe
Osiowe pompy tłokowe, w tym konstrukcje z tarczą krzywkową i osią zagiętą, pokrywają szerszy zakres wymagań dotyczących ciśnienia hydraulicznego i przepływu i są zwykle bardziej opłacalnym wyborem, gdy zapotrzebowanie układu na ciśnienie mieści się w ich zakresie. The zakres pomp osiowo-tłokowych ilustruje tę środkową, obejmującą serię przemieszczeń odpowiednią dla maszyn budowlanych, pras przemysłowych i sprzętu mobilnego.
Pompy promieniowe sprawdzają się tam, gdzie konstrukcje osiowe osiągają pułap ciśnienia lub tam, gdzie w aplikacji cenione są bardzo niskie tętnienia przepływu i cicha praca w stosunku do pierwotnej przepustowości. Stanowiska testowe, wysokociśnieniowe systemy mocowania i obrabiarki, które wymagają precyzyjnego, stabilnego ciśnienia, a nie dużej objętości, są najwyraźniejszymi przypadkami wyboru promieniowego zamiast osiowego.
Typowe zastosowania
Obrabiarki wykorzystują promieniowe pompy tłokowe do dostarczania płynu chłodzącego i zasilania pomocniczych obwodów hydraulicznych, gdzie stabilność ciśnienia ma większe znaczenie niż natężenie przepływu. Wysokociśnieniowe stanowiska testowe i agregaty hydrauliczne zbudowane w celu zabezpieczenia pras przed przeciążeniem również opierają się na tej konstrukcji, ponieważ mogą utrzymać stałe ciśnienie znacznie przekraczające to, co większość komponentów systemu kiedykolwiek zobaczy podczas normalnej pracy.
Systemy mocowania i mocowania w produkcji korzystają z tych samych właściwości, co wysokociśnieniowe urządzenia do czyszczenia i przetwarzania. W każdym przypadku wielkość pompy jest dostosowana do ciśnienia wymaganego w pierwszej kolejności, przy czym natężenie przepływu jest traktowane jako ograniczenie wtórne, często w szerszym zakresie kompletne rozwiązania układów hydraulicznych w pakiecie, a nie jako samodzielna jednostka.
Uwagi dotyczące instalacji i konserwacji
Orientacja montażowa i ustawienie wałów mają większe znaczenie w przypadku pomp promieniowych niż w przypadku wielu innych typów pomp, ponieważ niewspółosiowość koncentruje naprężenia w punktach styku tłoka z mimośrodem. Montaż kołnierzowy jest najpowszechniejszym podejściem i zapewnia sztywne, powtarzalne połączenie z urządzeniami napędowymi, podejście to przenosi się bezpośrednio z metody montażu promieniowych silników hydraulicznych tłokowych używane gdzie indziej w tej samej rodzinie produktów.
Jeśli chodzi o konserwację, czystość płynu nie podlega negocjacjom, biorąc pod uwagę, jak małe są luzy między tłokiem a otworem, a zawory zwrotne lub rozdzielacze należy sprawdzać zgodnie z harmonogramem, ponieważ ich zużycie objawia się najpierw jako stopniowy spadek ciśnienia, a nie oczywista awaria. Wczesne wyłapanie tej opcji pozwala utrzymać pracę pompy z mocą znamionową, a nie cichą pracę słabszą.
Często zadawane pytania
Jaka jest główna różnica między pompą promieniową a osiową pompą tłokową?
Pompa promieniowa umieszcza tłoki wokół wału, napędzane przez pierścień mimośrodowy lub krzywkowy, podczas gdy osiowa pompa tłokowa utrzymuje tłoki równolegle do wału i tłoczy je przez tarczę krzywkową lub nachylony blok cylindrów. Pompy promieniowe zazwyczaj osiągają wyższe ciśnienia; pompy osiowe zazwyczaj zapewniają większy przepływ.
Jakie ciśnienie może wytrzymać promieniowa pompa tłokowa?
Promieniowe pompy tłokowe zwykle pracują w zakresie 400 do 1000 barów, znacznie przekraczającym wartości znamionowe większości osiowych pomp tłokowych. Dokładny sufit zależy od konkretnej konstrukcji, zastosowanych materiałów i układu zaworów.
Czy ten sam tłok promieniowy może działać zarówno jako pompa, jak i silnik?
Tak. Mechanizm jest odwracalny: obrót wału napędzającego tłoki sprawia, że jest to pompa, natomiast płyn pod ciśnieniem napędzający tłoki w celu obracania wału sprawia, że jest to silnik. Silniki hydrauliczne z tłokiem promieniowym wykorzystują zasadniczo tę samą geometrię wewnętrzną, co pompy z tłokiem promieniowym.
