تکمیل یا ایجاد پروژه‌های خاص بدون پمپ هیدرولیک و لوازم جانبی آن عملاً غیرممکن است. این قطعات فشرده می‌توانند اجسام سنگین را با دقت و کنترل زیادی در جای خود قرار دهند. پمپ‌های هیدرولیک برای تجهیزات مونتاژ، ماشین آلات ساختمانی و دستگاه‌های کشاورزی ضروری هستند و در قلب هر سیستمی قرار دارد. در این مقاله به این سوال پاسخ می‌دهیم که پمپ هیدرولیک چگونه کار می‌کند؟ و همچنین به توضیح انواع پمپ هیدرولیک مثل پمپ پیستونی می‌پردازیم:
راهنمای مطالعه
کاربردهای پمپ هیدرولیک
از کاربردهای پمپ‌های هیدرولیک می‌توان به استفاده از آن‌ها در بیل مکانیکی، جرثقیل، لودر، تراکتور، کامیون وکیوم، تجهیزات جنگلداری و گریدر اشاره کرد. کمپرسی‌ها، ماشین آلات معدن و … نیز از پمپ‌های هیدرولیک استفاده می‌کنند. علاوه بر این پمپ‌های هیدرولیک نیز بر روی هر ماشین هیدرولیک متحرک یا صنعتی استفاده می‌شود.
ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی، ماشین پرس‌هایی مانند برش، مهر زنی، یا خمش، جابجایی مواد، بالابر، نوار نقاله، میکسر، لیفتراک، جک پالت، ریخته‌گری، آسیاب فولاد، شکافنده و غیره توسط پمپ هیدرولیک تغذیه می‌شوند.
پمپ هیدرولیک انرژی مکانیکی را می‌گیرد و آن را به صورت جریان روغن به انرژی سیال تبدیل می‌کند. این انرژی مکانیکی از چیزی که به عنوان محرک اصلی (نیروی چرخشی) شناخته می‌شود، به دست می‌آید.
اجزای اصلی پمپ‌های هیدرولیک
اجزای اصلی در پمپ‌های هیدرولیک عبارتند از:
- محفظه پمپ: این قسمت بیرونی پمپ هیدرولیک برای محافظت از اجزای داخلی است. پمپ‌های کوچک‌تر از آلومینیوم به عنوان محفظه پمپ و بقیه از چدن استفاده می‌کنند.
- پره‌های پروانه: تیغه‌های پروانه در داخل محفظه پمپ می‌چرخند. چرخش پره‌های پروانه سیال‌های اطراف را می‌چرخاند و در نتیجه سیال در پتانسیل بالاتری جریان می‌یابد. این قطعه نقش مهمی در روانکاری و خنک کنندگی سیستم دارند.
- شفت پمپ: شفت پمپ برای نصب پروانه ایجاد می‌شود. برای ساخت شفت از فولاد یا فولاد ضد زنگ استفاده می‌کنند و اندازه آن به پروانه بستگی دارد.
- مونتاژ بلبرینگ: بیشتر پمپ‌های گریز از مرکز از بلبرینگ‌های استاندارد ضد اصطکاک استفاده می‌کنند.
- آب‌بندی: اکثر پمپ‌ها به دلیل آسیب دیدن اجزای بلبرینگ از کار می‌افتند. آب‌بندی‌ها با محافظت از مجموعه‌های بلبرینگ در برابر آلاینده‌ها و خنک کننده‌ها، خطر خرابی را تا حد زیادی از بین می‌برند.
طبقه‌بندی پمپ‌های مختلف
همه پمپ‌های هیدرولیک در یکی از دو طبقه‌بندی پمپ‌های جابجایی غیرمثبت یا پمپ‌های جابجایی مثبت قرار می‌گیرند.
پمپ‌های جابجایی غیر مثبت: این پمپ‌ها جریان سیال ثابتی را ارائه می‌دهند. آن‌ها برای سیستم‌های کم فشار مناسب هستند. با این حال، نرخ جریان خروجی با تغییر فشار سیستم تغییر می‌کند.
پمپ‌های جابجایی مثبت: پمپ جابجایی مثبت معمولاً در سیستم‌های هیدرولیک فشار بالا استفاده می‌شود. برخلاف پمپ‌های بدون جابجایی مثبت، در این پمپ‌ها لغزش وجود ندارد. همچنین امکان کنترل دور پمپ و تنظیم آن در صورت نیاز وجود دارد.
برخی از انواع رایج پمپ‌ها
انواع مختلفی از پمپ‌ها وجود دارند که هر کدام عملکرد و کاربردهای خاص خود را دارند. رایج‌ترین انوع پمپ هیدرولیک عبارتند از:
- پمپ‌های جابجایی ثابت: پمپ جابجایی ثابت نوعی پمپ جابجایی مثبت است که در آن دبی ثابت می‌ماند و نمی‌توان آن را تغییر داد.
- پمپ‌های جابجایی متغیر: پمپ جابجایی متغیر نوع دیگری از پمپ جابجایی مثبت است که می‌توانید دبی را برای تغییر فشار خروجی تنظیم کنید.
- پمپ‌های پروانه‌ای دوار: پمپ دوار نیز یک پمپ جابجایی مثبت است. در این نوع پمپ‌ها یک قطعه دوار از انرژی موتور برای شتاب بخشیدن به سیال از مرکز چرخش استفاده می‌کند. برای هر چرخش، بدون توجه به فشار، همان مقدار سیالی که به داخل پمپ کشیده می‌شود، خارج می‌شود.
- پمپ‌های پیستونی محوری و شعاعی: این نوع پمپ‌ها نوع دیگری از پمپ‌های جابجایی مثبت هستند که از طراحی سیلندر درون سیلندر استفاده می‌کنند که سیال هیدرولیک را قادر می‌سازد از طریق حرکات و چرخش‌های بالا و پایین حرکت کند. پمپ پیستونی با جابجایی ثابت و متغیر در دسترس هستند.
- پمپ‌های پیستونی: پیستون‌ها در داخل سیلندرهای ثابت حرکت می‌کنند تا سیال را به داخل و خارج پمپ در آن منتقل کنند.
- پمپ‌های رفت و برگشتی: پمپ رفت و برگشتی نوع دیگری از پمپ جابجایی مثبت است.
- پمپ‌های دنده خارجی: دو چرخ دنده یکسان در داخل یک محفظه در این پمپ جابجایی مثبت در مقابل یکدیگر می‌چرخند. یک چرخ دنده توسط یک محور محرک چرخانده می‌شود و سپس چرخ‌دنده دیگر را می‌چرخاند. همانطور که چرخ دنده‌ها حرکت می‌کنند، سیال به سمت بیرون هر چرخ‌دنده جریان می‌یابد، دو جریان در نقطه مقابل، جایی که چرخ دنده‌ها مشبک می‌شوند، از نقطه‌ای که سیال توسط دندانه‌های چرخ‌دنده گرفته شده است، به هم می‌رسند.
- پمپ‌های دنده داخلی: داخل این محفظه پمپ جابجایی مثبت، دو چرخ دنده داخلی با اندازه‌های مختلف در داخل یکدیگر می‌چرخند. چرخ دنده داخلی یک یا دو دندانه کمتر از بیرونی دارد که اجازه می‌دهد تا سرعت نسبی کم، جریان روغن روان‌تر و عملکرد آرام‌تر برای اکثر پمپ‌های دنده خارجی وجود داشته باشد.
- پمپ‌های پیچی: پمپ‌های پیچی از یک، دو یا سه محور پیچ مارپیچ در داخل محفظه پمپ برای هدایت سیال در جهت خطی استفاده می‌کنند. این نوع پمپ جابجایی مثبت معمولاً بزرگ‌تر است و برای کاربردهای با حجم زیاد و فشار کمتر استفاده می‌شود.
- پمپ‌های لوب: پمپ لوب نوعی پمپ دنده‌ای خارجی و چرخشی با جابجایی مثبت است.
- پمپ‌های پره‌ای: این پمپ نوع دیگری از پمپ‌های چرخشی با جابجایی مثبت است. پمپ پره ای از پره‌هایی برای هدایت سیال از داخل محفظه پمپ استفاده می‌کند.
- پمپ‌های گریز از مرکز: پمپ گریز از مرکز یک پمپ بدون جابجایی مثبت است که با استفاده از پروانه، سیال را از طریق پمپ حرکت می‌دهد. با ورود سیال به پمپ، چرخش پروانه‌ها نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند تا سیال را از پمپ خارج کند. این پمپ هیدرولیک به ندرت در کاربردهای برق سیال استفاده می‌شود، اما هنگام پمپاژ آب برای آبیاری و غیره بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- پمپ تروکوئیدال: این پمپ نوعی پمپ دنده ای داخلی است که مانند تلاقی بین یک لوب چرخشی و یک پمپ دنده داخلی کار می‌کند که در کاربردهای فشار کم مانند تامین جریان شارژ برای پمپ‌های پیستونی حلقه بسته استفاده می‌شود.
خرید چه نوع پمپی بهتر است؟
تصمیم‌گیری اینکه چه نوع پمپی برای کار شما بهترین است به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
- طراحی سیستم
- نرخ جریان سیال مورد نظر
- کاربردهای پرفشار یا کم فشار
- نوع سیال هیدرولیک مورد استفاده در سیستم
- حداکثر فشار عملیاتی
- مقدار تعمیر و نگهداری پمپ مورد نیاز
- هزینه‌های تعویض پمپ
- این که آیا به یک جابجایی متغیر نیاز دارید یا خیر
