Što je hidraulička pumpa s zakretnom pločom?
Hidraulička pumpa s zakretnom pločom vrsta je aksijalne klipne pumpe u kojoj se skup klipova kreće recipročno unutar rotirajućeg bloka cilindra, pokretan kontaktom s diskom pod kutom koji se naziva zakretna ploča. Za razliku od dizajna sa savijenom osi, gdje sam blok cilindra stoji pod kutom u odnosu na pogonsko vratilo, pumpa s zakretnom pločom drži blok cilindra i pogonsko vratilo na istoj središnjoj liniji. Ovaj inline raspored daje pumpi kompaktnu omotnicu, što je jedan od razloga zašto se tako često pojavljuje u prostorno ograničenoj mobilnoj opremi.
Budući da se klipovi okreću uz jednu ravnu ploču, a ne uz nagnuto kućište, pumpe s zakretnom pločom obično rade tiše i stvaraju manje vibracija od svojih parnjaka sa savijenom osi pri usporedivim pritiscima. Proizvođači nude a kompletan asortiman aksijalnih klipnih pumpi pokrivajući i konfiguracije fiksnog i promjenjivog pomaka, tako da se specifični odabrani dizajn obično svodi na zahtjeve za tlakom, bukom i kontrolom ciljanog sustava.
Kako zaokretna ploča pretvara rotaciju u protok
Princip rada je mehanički jednostavan iako su komponente precizno obrađene. Dok se pogonsko vratilo okreće, ono rotira blok cilindra zajedno s klipovima koji se nalaze unutar njega. Svaki klip je putem papuče povezan s zakretnom pločom, a budući da ta ploča stoji pod fiksnim ili podesivim kutom u odnosu na os rotacije, papuče su prisiljene kliziti gore-dolje po svojoj površini dok se blok okreće. To klizno kretanje gura svaki klip unutra i van njegovog otvora, naizmjenično uvlačeći tekućinu s jedne strane ploče i izbacujući je pod pritiskom s druge strane, mehanizam koji je detaljno opisan u inženjerske reference o dizajnu aksijalne klipne pumpe .
Nepomična ploča ventila, smještena između rotirajućeg bloka cilindra i kućišta pumpe, tempira ovaj ciklus izlažući svaki provrt cilindra usisnom otvoru tijekom usisa i ispusnom otvoru tijekom tlačnog udara. Ista osnovna geometrija radi obrnuto za hidrauličke motore: tekućina pod pritiskom gurnuta na klipove prisiljava sklop zakretne ploče da se okreće, što je točno raspored koji se koristi u klipni motor promjenjivog obujma izgrađen na istom principu zakretne ploče .
Ključne komponente i razmatranja dizajna
Pet dijelova obavlja većinu posla u pumpi s zakretnom pločom: blok cilindra, klipovi, papuče i pričvrsna ploča, sama zakretna ploča i ploča ventila. Tolerancije između klipova i njihovih provrta održavaju se vrlo uskim, često unutar nekoliko mikrona, jer svaki višak zazora postaje izravan put curenja i gubitak volumetrijske učinkovitosti.
Izbor materijala važan je jednako kao i geometrija. Klipovi i blokovi cilindra obično su izrađeni od ojačanog čelika ili obloženi legurama otpornim na habanje tako da mogu izdržati kontinuirani klizni kontakt pri pritiscima do i iznad 28 MPa. Prisilno podmazivanje preko sučelja klipa i papuče i površine zakretne ploče drži trenje i toplinu pod kontrolom, što zauzvrat štiti brtve i produljuje životni vijek pod kontinuiranim radom pod visokim pritiskom.
- Blok cilindra i klipovi: usklađene tolerancije za smanjenje unutarnjeg curenja
- Cipele i pričvrsna ploča: održavajte stalni kontakt s zakretnom pločom tijekom cijelog hoda
- Ploča ventila: vrijeme usisavanja i ispuštanja bez propuštanja preko otvora
- Zakretna ploča: fiksna ili zakretna, podešava duljinu hoda klipa
Dizajni fiksnog u odnosu na promjenjivi pomak
U pumpi fiksnog volumena, zakretna ploča je zaključana pod postavljenim kutom, tako da je izlazni protok izravno proporcionalan brzini osovine i ostaje konstantan za dani broj okretaja u minuti. Ovaj jednostavniji dizajn je izdržljiv i isplativ tamo gdje je sustavu potrebna samo jedna brzina protoka.
Pumpe promjenjivog volumena dopuštaju zakretanje zakretne ploče, mijenjajući hod klipa, a time i protok po okretaju bez promjene brzine osovine. Metode upravljanja kreću se od jednostavnih ventila s kompenzacijom tlaka (DR) do kombinirane kontrole tlaka i protoka (DFR), ograničenja konstantne snage (DFLR) i elektroničke proporcionalne kontrole (EP) za sustave koji trebaju programabilni odgovor. The serija aksijalno klipnih pumpi promjenjivog volumena s podesivom kontrolom zakretne ploče ilustrira kako je ovaj raspon opcija upravljanja obično upakiran, obuhvaćajući serije pomaka od 10 do 140 cm³ po okretaju kako bi se pokrila laka industrijska oprema preko teških mobilnih strojeva.
Gdje se ove pumpe koriste
Pumpe s zakretnom pločom pojavljuju se gdje god je sustavu potreban visok tlak u kompaktnom otisku. U građevinskoj opremi i opremi za zemljane radove, oni pokreću granu, ruku i krugove kretanja bagera, utovarivača i dizalica. Strojevi za proizvodnju čelika, metalurgiju i rudarstvo oslanjaju se na isti dizajn za dugotrajne cikluse rada pod visokim pritiskom koje te industrije zahtijevaju.
Osim mobilne opreme, verzije s promjenjivim pomakom uobičajene su u industrijskim prešama i CNC alatnim strojevima, gdje se precizna kontrola protoka izravno pretvara u točnost pokreta. Brodski i offshore hidraulički sustavi, zajedno s zemaljskom opremom za podršku u civilnom zrakoplovstvu, također favoriziraju ove pumpe zbog njihove tlačne sposobnosti i relativno tihog rada. Naftni i petrokemijski strojevi zaokružuju popis zahtjevnih okruženja u kojima je ova vrsta pumpe standardna oprema, često kao dio šireg cjelovita rješenja hidrauličkih sustava paket, a ne samostalna komponenta.
Odabir i održavanje pumpe s zakretnom pločom za rad pod visokim pritiskom
Započnite odabir s omotnicom tlaka: provjerite i nominalni kontinuirani nazivni tlak i vršni tlak koji crpka može nakratko tolerirati, budući da su ova dva broja rijetko ista i dimenzioniranje samo na vršnoj razini će pumpu smanjiti za trajni rad. Uskladite seriju pomaka s protokom koji krug zapravo treba i potvrdite vrstu upravljanja, fiksnu, s kompenzacijom tlaka ili elektronički proporcionalnu, u odnosu na način na koji se upravlja ostatkom sustava.
Nakon instaliranja, najveće prijetnje učinkovitosti su kontaminacija, toplina i istrošene brtve. Održavanje hidrauličke tekućine čistom i unutar njenog raspona viskoznosti štiti uske zazore između klipa i provrta koji pumpu čine učinkovitom, a redovitim pregledom brtvi otkriva se curenje prije nego što se pretvori u problem tlaka ili protoka. Za bliži pogled na čimbenike održavanja koji utječu na dugoročni učinak, ovo praktični vodič za održavanje učinkovitosti visokotlačne klipne pumpe detaljnije pokriva odabir materijala, podešavanje hoda i upravljanje toplinom.
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između pumpe s zakretnom pločom i pumpe sa savijenom osi?
Pumpa s zakretnom pločom održava blok cilindra i pogonsko vratilo poravnatima na istoj osi, s nagnutom pločom koja pokreće klipove. Pumpa sa savijenom osi naginje cijeli blok cilindra u odnosu na pogonsko vratilo. Dizajn sa savijenom osi općenito podnosi veći tlak i brzinu, dok pumpe s zakretnom pločom nude kompaktniji paket i obično rade tiše.
Može li pumpa s zakretnom pločom promjenjivog obujma raditi pri nultom obujmu?
Da. Kada se zakretna ploča zakrene do skoro okomitog kuta u odnosu na pogonsko vratilo, hod klipa pada gotovo na nulu i pumpa daje malo ili nimalo protoka čak i dok se vratilo nastavlja okretati. To je koliko sustava radi u praznom hodu pumpe pod opterećenjem bez isključivanja glavnog pokretača.
Kako mogu znati koja mi je vrsta kontrole potrebna?
Za jednostavne primjene s konstantnim protokom obično je potrebna samo fiksna zakretna ploča ili osnovna kontrola tlaka (DR). Sustavi koji moraju održavati tlak dok potražnja za protokom varira imaju koristi od kontrole tlaka i protoka (DFR) ili ograničenja konstantne snage (DFLR), a aplikacije koje zahtijevaju programibilni, daljinski podesivi izlaz trebaju navesti elektroničku proporcionalnu kontrolu (EP).
