پمپ های پیستونی هیدرولیکی از نظر ساختمان و طرز عملکرد به دو دسته پمپ پیستونی محوری و پمپ پیستونی شعاعی تقسیم بندی می شود. در ادامه به تعریف هر دو سری از این پمپ ها می پردازیم.
پمپ های پیستونی محوری شامل تعدادی پیستون بوده که به یک بلوکه سیلندر متصل می باشند. این پیستون ها در داخل بلوکه حرکت محوری انجام می دهند.
این نوع پمپ ها از نظر طراحی داخلی به دو دسته محور خمیده (bent axis design) و صفحه زاویه گیر (swash plate design) تقسیم می شوند.
درشکل بالا اجزای داخلی پمپ پیستونی محوری از نوع سواش پلیتی مشاهده می شود. در این نوع پمپ ها محور محرک و محور بلوک سیلندر در راستای خط مرکزی قرار گرفته و با دوران بلوک سیلندر، پیستون ها با توجه به وضعیت صفحه زاویه گیر (سواش پلیت) حرکت رفت و برگشتی انجام می دهند. یعنی در واقع حرکت صفحه زاویه گیر میزان کورس پیستون ها را تعیین می کند. برخلاف پمپ های دنده ای این نوع پمپ ها در دو دسته بندی دبی ثابت و دبی متغیر جای می گیرد.
در نوع دبی متغیر پمپ پیستونی محوری، وضعیت صفحه زاویه گیر با استفاده از مکانیزم هایی نظیر سروو، دستی و ... قابل تنظیم می باشد.
نوع دوم از این نوع پمپ ها، نوع محور خمیده می باشد که شفت پمپ به محور خمیده متصل است. پیستون های پمپ بر روی محور خمیده قرار داشته و با دوران هم زمان شفت و محور خمیده، پیستون ها هم شروع به حرکت رفت و برگشتی می نمایند. حرکت رفت پیستون باعث مکش سیال از پورت ورودی و در زمانی که پیستون در مرحله برگشت قرار می گیرد، سیال را با فشار بالا از پورت خروجی به سمت خط فشار سیستم می راند. در شکل زیر پمپ پیستونی محوری با محور خمیده مشاهده می گردد.
پمپ های پیستونی محوری چه مزایایی دارند؟
· مکش عالی سیال
· عمر کاری طولانی
· استفاده از مقدار دبی مورد نیاز با به کار گیری پمپ پیستونی دبی متغیر
· طراحی کامپکت و جمع و جور پمپ
· ماکزیمم دبی تولیدی 1400 لیتر/دقیقه
· استفاده در سیستم های هیدرولیکی صنعتی و موبایل
· فشار قابل تحمل بالای 400 بار
در یک پمپ پیستونی رادیال (شعاعی)، پیستون ها در آرایشی شبیه به پره های یک چرخ به صورت شعاعی درون یک بلوکه استوانه ای شکل قرار گرفته اند و شفت محرک در مرکز محفظه پمپ بلوکه استوانه ای را می چرخاند.
از پمپ های پیستونی شعاعی (رادیال) در فشارهای بالا (بالای 400 بار) استفاده می شود. از موارد مصرفی پمپ رادیال می توان به کاربردهای زیر اشاره کرد:
· پرس ها
· ماشین های تزریق پلاستیک
· گیره های هیدرولیکی ماشین ابزارها
در مواقعی که به فشار تا 700 بار نیاز می باشد فقط پمپ های پیستونی رادیال می باشند که در چنین فشارهایی حتی به طور پیوسته می توانند کار کنند.
پمپ پیستونی شعاعی با محور خارج از مرکز که توسط شیر کنترل می شود به صورت زیر عمل می کند:
محور محرک (1) به صورت خارج از مرکز پمپ قرار دارد (2). پمپ شامل پیستون (3)، پوسته سیلندر (4)، پیوت (5)، فنر فشاری (6)، شیر مکنده (7) و شیر کنترل فشار (8) می باشد.
پیوت در داخل پوسته (9) پیچ شده است. پیستون در داخل پوسته لغزنده جای گرفته است. فنر فشاری سبب می شود که پوسته لغزنده همیشه به بادامک پمپ (2) متصل باشد.
در ادامه در 4 مرحله کاری شرح مکانیزم پمپ پیستونی رادیال شرح داده شده است.
مرحله 1 : پیستون در ابتدای کورس قرار دارد. حجم محفظه جابجایی در حالت حداقل قرار دارد. در این مرحله شیر مکش و شیر کنترل فشار بسته هستند.
مرحله 2 : همان طور که محور دوران می کند، پیستون در جهت محور مرکزی بادامک حرکت می کند. محفظه جابجایی بزرگتر می شود و شیر مکش به سبب خلاء تولیدی باز می شود. اکنون سیال از داخل شیار موجود در پیستون به محفظه جابجایی جریان پیدا می کند.
مرحله 3 : پیستون در انتهای کورس قرار دارد. محفظه جابجایی کاملاً پر شده است (بیشترین حجم) . در این حالت شیر مکش و کنترل فشار بسته هستند.
مرحله 4 : هنگامی که بادامک دوران می کند، پیستون در جهت پیوت حرکت می کند. جریان به داخل محفظه جابجایی فشرده می شود. به سبب این فشار، شیر کنترل فشار پیوت باز شده و سیال به داخل کانال حلقوی که به بادامک متصل است جریان می یابد.
تعداد پیستون های پمپ های رادیال چه تعداد می باشد؟
در حالت کلی تعداد پیستون های پمپ های پیستونی شعاعی عدد فرد می باشدو اگر این تعداد زوج باشد وقتی که جریان های هر کدام از پیستون ها با هم جمع می شوند پالس جریان بالایی تولید می شود.
