انواع پمپ هیدرولیک پره ای چیست و چه ساختمانی دارد؟

پمپ هیدرولیک تیغه ای چیست؟

به طور کلی پمپ های تیغه ای به عنوان پمپ‌های فشار متوسط در صنایع مختلف و در دو حوزه هیدرولیک صنعتی و هیدرولیک راهسازی به کار گرفته می‌شوند. این پمپ‌ها بهترین بازده را در دور 1500 دور بر دقیقه دارند و در فشار و سرعت تعریف شده دارای راندمان حجمی بین 85 الی 90 درصد می‌باشد. علی رغم بازده مکانیکی خوب، بازده کلی آنها به دلیل افت‌های ناشی از نشتی‌های موجود در اطراف روتور پایین است. پمپ‌های هیدرولیک تیغه ای معمولاً دارای حرکت آرام و بدون سر و صدا بوده و عملکرد رضایت بخش آن‌ها به میزان تمیزی روغن هیدرولیک، روانکاری خوب و سرعت مناسب محور بستگی دارد.

پمپ هیدرولیک تیغه ای چگونه کار می‌کند؟

پمپ هیدرولیک تیغه ای دارای یک پوسته با دو پورت می‌باشد. از یک پورت که پورت مکش می‌باشد روغن وارد پمپ شده و از پورت دیگر که به سیستم هیدرولیک متصل است روغن خارج می‌شود. داخل این پمپ محفظه سیلندری شکل وجود دارد که یک سیلندر متحرک به طور غیر هم مرکز در محفظه قرار گرفته و تعدادی تیغه یا همان پره متحرک در شکاف های سیلندر که به آن روتور می‌گویند نصب شده که با چرخش سیلندر غیر هم مرکز، تیغه‌ها نیز می‌چرخند. با چرخش (لغزش در جهت شعاعی به طرف داخل یا خارج روتور) تیغه‌ها، محفظه‌هایی به وجود می آید که این محفظه‌ها از سمت ورودی پمپ به سمت خروجی پمپ حجم کمتری پیدا می کند. در نتیجه سیالی که از ورودی پمپ وارد شده و در محفظه ای حبس شده و با چرخش این محفظه، به تدریج حجم کمتری پیدا نموده و بدین ترتیب موجب خارج شدن روغن از پمپ می‌گردد. 

مکانیزم عملکرد روتور و تیغه‌ها

روتور پمپ دارای شیار های شعاعی بوده که با اتصال به محور محرک در داخل رینگ بادامکی می‌چرخد. نیروی گریز از مرکز حاصل از دوران محور تیغه‌های موجود در شیارهای روتور را به سمت خارج (سمت رینگ) رانده و در تماس با سطح رینگ، نگاه می‌دارد. 

در زمان چرخش روتور فضای بین روتور و رینگ بادامکی در نیم دور اول چرخش محور، افزایش یافته و انبساط حجمی حاصله، موجب کاهش فشار و ایجاد مکش می‌گردد. در نتیجه سیال به طرف مجرای ورودی پمپ جریان می‌یابد. در نیم دور دوم ، روغن در مسیر بین تیغه ها به سمت خروجی هدایت می‌شوند. در این مرحله تیغه‌ها به تدریج پیرو سطح رینگ بادامکی به داخل شیار روتور بازگشته و به دلیل کاهش حجم روغن به طرف مجرای خروجی رانده می‌شود.

انواع پمپ هیدرولیک تیغه ای از لحاظ ساختمان داخلی

پمپ‌های هیدرولیک تیغه ای از نظر ساختمان داخلی به دو دسته بالانس یا متعادل و نا متعادل (آنبالانس) تقسیم بندی می‌شوند.

پمپ تیغه ای هیدرولیک نا متعادل

در این پمپ قسمت دوار پمپ یا به عبارت دیگر مجموعه روتور به صورت خارج از مرکز در داخل رینگ بادامکی یا پوسته قرار گرفته است. روتور به وسیله یک محور به محرک اصلی متصل است. در اثر دوران روتور پره‌ها به واسطه نیروی گریز از مرکز از شکاف خارج شده و با رینگ بادامکی تماس پیدا می‌کنند. این تماس یک آب بندی مثبت را ایجاد می‌نماید.

در ادامه در اثر چرخاندن روتور، پره‌ها سیال هیدرولیک را در دور رینگ بادامکی می چرخانند و به دلیل کاهش حجم محفظه، سیال در مجرای خروجی به بیرون رانده می‌شود.پمپ‌های کارتریجی دبی متغیر نمونه ای از پمپ هیدرولیک تیغه ای نامتعادل است. 

پمپ هیدرولیک تیغه ای متعادل

در پمپ تیغه ای نامتعادل یک نیمه از محفظه پمپاژ در فشاری کمتر از فشار اتمسفر قرار داشته و نیمه دیگر فشار سیستم هیدرولیک می‌باشد. این تفاوت فشار در دو طرف محور نیروی زیادی را به یاتاقان‌ها وارد می‌کند. به منظور رفع این مشکل، می‌توان توسط پمپ پره ای متعادل از محفظه بیضی شکل، به جای محفظه دایره ای استفاده نمود. لذا اگر سطح بادامکی (رینگ) به صورت بیضوی طراحی شود، پره‌ها در حین دور چرخش روتور، دو مرتبه افزایش و کاهش حجم محفظه پمپاژ ( دو مرتبه حرکت رفت و برگشت) را انجام می‌دهند. بنابراین در هر دور چرخش ، دو مرتبه عملیات پمپاژ روغن انجام می‌شود. پمپ‌های هیدرولیک تیغه ای پرمصرف مانند تولیدات شرکت ویکرز از نمونه‌های مدل متعادل است.