Tengelyirányú dugattyúszivattyúka leginkább kifinomult és hatékony hidraulikus szivattyúk a modern ipari alkalmazásokban. Az építőipari berendezésektől és a repülőgép -rendszerektől a gépek gyártásáig, Ezek a szivattyúk biztosítják a nagynyomású folyadék teljesítményét az igényekhez műveletek. De hogyan konvertálják ezeket a mérnöki csodákat a mechanikus energia a hidraulikus nyomásba? Belemerüljünk mélyen a lenyűgöző világba Axiális dugattyúszivattyúk és felfedezik belső működését.
Az alapok megértése
A tengelyirányú dugattyúszivattyú pozitív elmozdulás hidraulikus szivattyú, amely körkörös mintázatban elrendezett dugattyúkat használ egy központi tengely körül. Ellentétben a radiális dugattyúszivattyúktól, ahol a dugattyúk mozognak A hajtótengelyre merőleges, a tengelyirányú dugattyúszivattyúk dugattyúval mozognak párhuzamosan a tengely tengelyével. Ez az egyedi konfiguráció lehetővé teszi a kompakt kialakítást Miközben kivételes teljesítményjellemzőket biztosít.
Az összes tengelyirányú alapelv az összes tengely mögött A dugattyúszivattyúk viszonylag egyértelműek: mivel a dugattyúk viszonoznak A hengerek váltakozó szívási és kisülési ciklusokat hoznak létre. A Szívóütem, a dugattyúk folyadékot húznak a hengerkamrákba. A A kompressziós löket, nagy nyomáson kényszerítik a folyadékot. A koordinált A több dugattyú mozgása biztosítja a folyamatos, sima folyadékáramot.
Alapvető alkatrészek és építészet
A tengelyirányú dugattyúszivattyú szíve áll Számos kritikus alkotóelem, amely tökéletes harmóniában működik. A hengerblokk, vagy hordó, több dugattyú található, pontos kör alakú mintázatban. Általában ezek a szivattyúk 5 és 11 dugattyú között vannak, 7 vagy 9 a legtöbb Általános az áramlás simasága és a mechanikai bonyolultság közötti optimális egyensúly érdekében.
Minden dugattyú csatlakozik egy papucshoz egy golyó -ízületi csatlakozáson keresztül. Ez az elrendezés lehetővé teszi a dugattyú követését A szögmozgás, miközben megőrzi a megfelelő tömítést a hengerében. A A papucs párnák egy swash lemezre (swash lemez mintákkal) vagy bütykös gyűrűvel lovagolnak (hajlított tengely mintákban), amely átalakítja a hajtótengely forgó mozgását a pumpáláshoz szükséges viszonzó mozgásba.
A szeleplemez szolgál a szivattyú időzítésének Mechanizmus, amely pontosan elhelyezett bemeneti és kimeneti nyílásokat tartalmaz, amelyek igazodnak a hengerkamrákkal pontosan a megfelelő pillanatokban. Nagy pontosságú A gyártás biztosítja a tökéletes időzítést a dugattyú helyzete és a kikötő között igazítás, maximalizálva a térfogat hatékonyságát, miközben minimalizálja a nyomást Pulzációk.
Két fő tervezési változat
A tengelyirányú dugattyúszivattyúk két elsődlegesen kaphatók Konfigurációk, mindegyik különálló működési alapelvekkel és alkalmazásokkal.
Tányér kialakítás
A swash lemez kialakítása a legtöbbet képviseli Általános tengelyirányú dugattyúszivattyúk konfigurációja. Ebben az elrendezésben a dugattyúk megmaradnak A hajtótengelyvel párhuzamosan, míg a papucs párnák egy szögletes tengelyt érintkeznek lemez. Ahogy a hengerblokk forog a hajtótengelygel, minden dugattyú követi A szinuszos mozgási mintázat, amelyet a Swash lemez szöge határoz meg.
Amikor egy dugattyú elmozdul a tengelytől lemez, olyan szívást hoz létre, amely folyadékot húz a bemeneti nyíláson a hengerkamra. Ahogy a forgás folytatódik, és a dugattyú közeledik lemez, a kompresszió bekövetkezik, és a folyadékot a kimeneti nyíláson keresztül megemeltnél kényszerítve nyomás. A swash lemez szöge közvetlenül meghatározza a dugattyú löket hosszát, És a változó elmozdulási szivattyúkban ez a szög beállítható a vezérlőáramláshoz arány.
Hajlított tengely kialakítása
A hajlított tengelyszivattyúk összetettebb, de potenciálisan hatékonyabb konfiguráció. Itt a hengerblokk egy szög (általában 15-30 fok) a hajtótengelyhez viszonyítva. Dugattyúk csatlakoznak közvetlenül a meghajtó karimájához univerzális ízületeken vagy gömb alakú kapcsolatokon keresztül, kiküszöböli a papucs és a tányérok szükségességét.
Ez a kialakítás számos előnyt kínál, beleértve a magasabb működési nyomást, a jobb hatékonyságot nagy sebességnél és Csökkent kopási alkatrészek. A megnövekedett mechanikai bonyolultság azonban Ezek a szivattyúk drágábbak és kihívást jelentenek a gyártáshoz, korlátozva használatukat a speciális nagyteljesítményű alkalmazásokhoz.
A szivattyúzási ciklus magyarázta
A teljes szivattyúzási ciklus megértése feltárja, hogy az axiális dugattyúszivattyúk hogyan érik el lenyűgöző teljesítményüket Jellemzők. Minden dugattyú négy különálló fázison megy keresztül A hajtótengely forradalma.
A szívási szakaszban a dugattyú mozog távol a szeleplemeztől (a tányér kialakításában), vagy követi a hajlított tengelyt Geometria a hengermennyiség növelése érdekében. A hengerkamra csatlakozik a bemeneti nyílás, olyan nyomáskülönbség létrehozása, amely folyadékot húz a kamrába. A megfelelő bemeneti kialakítás biztosítja a megfelelő folyadékellátást kavitáció nélkül, még akkor is Nagy működési sebesség.
A kompressziós fázis folytatódáskor kezdődik A forgás a dugattyút a maximális löket helyzet felé mozgatja. A hengerkamra leválasztja a bemeneti portot, és elkezdi csatlakozni a kimeneti porthoz. Folyadék A kompresszió fokozatosan kezdődik, lehetővé téve a nyomást, hogy simán felépüljön Hirtelen sokkterhelés, amely károsíthatja a szivattyú alkatrészeit.
A csúcskompresszió akkor fordul elő, amikor a dugattyú eléri a szeleplemez vagy a maximális tömörítési pont legközelebbi megközelítését A hajlított tengely kialakítása. Ebben a pillanatban a maximális nyomásfejlesztés megtörténik, és A hengerkamra teljesen összhangban van a kimeneti porthoz az optimális folyadék érdekében kisülés.
Végül a kisülési szakasz befejezi a Cycle, amikor a dugattyú megkezdi a visszatérő stroke -ot. Maradványnyomás a hengerben A kamra erők maradtak a kimeneti nyíláson keresztül, míg a kamra Fokozatosan leválasztja a kimenetet, és felkészül arra, hogy újracsatlakozzon a bemeneti nyíláshoz A következő ciklushoz.
Változó elmozdulási technológia
Sok közül az egyik legfigyelemreméltóbb tulajdonság Az axiális dugattyúszivattyúk az, hogy képesek -e az elmozdulást működtetni. Ez A képesség példátlan ellenőrzést biztosít a hidraulikus rendszerek felett, lehetővé téve Pontos áramlási sebesség beállítása a hajtási sebesség megváltoztatása vagy a fojtószelep használata nélkül Szelepek, amelyek pazarolják az energiát.
Változó swash lemez szivattyúkban, szervo A mechanizmusok a rendszerigény vagy az operátor alapján állítsák be a swash lemez szögét bemenet. A szög növelése növeli a dugattyú lökethosszát és a szivattyút elmozdulás, miközben a szög csökkentése csökkenti az áramlási teljesítményt. Néhány fejlett A rendszerek akár megfordíthatják a swash lemez szögét, és olyan szivattyúkat hozhatnak létre, amelyek képesek működni mint motorok vagy fordított áramlási képességek biztosítása.
A változó vezérlőrendszerei Az elmozdulási szivattyúk az egyszerű kézi beállítástól a kifinomultig terjednek elektronikus visszacsatolási rendszerek. A nyomáskompenzált vezérlők automatikusan beállítják elmozdulás az állandó nyomás fenntartása érdekében, függetlenül az áramlási igénytől, miközben terhelésérzékelő rendszerek optimalizálják az energiafogyasztást a szivattyúk kimenetének illesztésével tényleges rendszerkövetelmények.
Teljesítményjellemzők és Alkalmazások
Az axiális dugattyúszivattyúk kiemelkednek az alkalmazásokban nagy nyomást, pontos vezérlést és megbízható működést igényel. Tipikus A működési nyomás 1000 és 10 000 psi vagy annál magasabb, néhányan A 15 000 psi -t meghaladó speciális tervek. Az áramlási sebességek változnak Drámai módon az elmozdulás és a sebesség alapján, néhány gallononként Precíziós alkalmazások több száz gallonra percenként az ipari rendszerekben.
A jól megtervezett tengelyirányú hatékonyság A dugattyúszivattyúk általában meghaladják a 90%-ot, így ideálisak a mobil berendezésekhez ahol az üzemanyag -fogyasztás közvetlenül befolyásolja a működési költségeket. Kompakt méretük A kimeneti képességhez viszonyítva különösen értékessé teszi őket a repülőgépekben A hidraulika, ahol a súly- és a térbeli korlátozások kritikusak.
Az építőipari berendezések talán valószínűleg A legnagyobb alkalmazási terület, ahol ezek a szivattyúk mindent táplálnak a kotrógéptől Booms a buldózer pályákhoz. A változó elmozdulási képesség lehetővé teszi operátorok az optimális fenntartásának pontos ellenőrzésére a mozgást, miközben fenntartják a mozgást A motor hatékonysága változó terhelési körülmények között.
Karbantartási és hosszú élettartam -megfontolások
A megfelelő karbantartás döntő jelentőségű A tengelyirányú dugattyús szivattyú élettartama és teljesítményének maximalizálása. A precíziós gyártás és az optimális működéshez szükséges szoros toleranciák miatt ezek a szivattyúk érzékenyek a szennyeződéshez és a nem megfelelő folyékony körülményekhez. Kiváló minőségű szűrés, Rendszeres folyadék -elemzés és a gyártó előírásainak betartása A hidraulika folyadék típusa és a tisztasági szint elengedhetetlen.
Alkatrész kopási mintái axiális dugattyúban A szivattyúk kiszámíthatók és kezelhetők megfelelő karbantartással. Papucs párnák és Swash lemezek a swash lemezek tervezésében a legmagasabb kopási arányok Csúszó érintkezésük nagy terhelések alatt. A modern bevonatoknak és anyagoknak van Drámaian meghosszabbított alkatrészek élettartama, de rendszeres ellenőrzés és időszerű A csere továbbra is fontos.
A kifinomult vezérlőrendszerek A változó elmozdulási szivattyúk további figyelmet igényelnek az elektronikus Alkatrészek és a szervo szelep tisztaság. Rendszeres kalibrálás és rendszer A diagnosztika elősegíti az optimális teljesítményt és megakadályozza a költséges hibákat.
