کوپلینگ پمپ هیدرولیک

کوپلینگ پمپ هیدرولیک چیست؟ و چه کاربردی دارد؟

کوپلینگ پمپ هیدرولیک یک قطعه واسط در میان موتور تا پمپ هیدرولیک است. این قطعه برای جابه‌جایی قدرت موتورهای الکتریکی طراحی ‌شده است و می‌تواند به نوعی شرایط کارکرد تحت فشار بالای موتور پمپ هیدرولیک را تحمل کند. سیستم‌های هیدرولیک به حضور قدرت بسیار بالای جک‌های هیدرولیکی نیاز دارند و قاعدتاً این قدرت را از طریق سیال روغن تحت فشار بسیار بالایی تامین می‌کنند. موتور پمپ سیستم هیدرولیکی باید بتواند فشار بسیار بالای سیستم را تولید کند. قاعدتاً برای این منظور نیاز به موتورهای قدرتمند در کنار پمپ‌های توانمند داریم. اما پاشنه آشیل این سیستم در محل اتصال موتور تا پمپ می‌باشد. جاییکه باید از سری کوپلینک‌های مناسب با تحمل فشار کافی استفاده ‌شده باشد. کوپلینگ پمپ هیدرولیک در مدل‌های گوناگون با تعریف سایزهای مختلف مناسب این انتقال قدرت حداکثری هستند.

در طراحی پمپ هیدرولیک از دو بخش مجزا استفاده ‌شده است. موتور الکتریکی و در مواردی موتور بنزینی که فضای طراحی کاملاً مجزایی از پمپ اصلی دارد برای این سیستم استفاده خواهد شد. قاعدتاً قدرت موتور، سرعت دوران شفت موتور و حجم پمپ معرف قابلیت کاربردی سیستم در تولید مقدار فشار حداکثری سیال است. هر اندازه پمپ هیدرولیک ابعاد بزرگتری داشته باشد، می‌تواند حجم سیال بالاتری را جابه‌جا کند. در عین ‌حال با کارکرد سرعت بالاتر قابلیت تولید فشار بیشتری نیز دارد. طراحی یک موتور پمپ هیدرولیک در مونتاژ مناسب موتور در کنار پمپ اصلی روش محاسباتی و کاملاً مهندسی شده ‌است. تمامی بخش‌های فنی این سیستم پمپ کننده باید در جای مناسب با قابلیت مناسب استفاده شده باشند و قطعا کوپلینگ پمپ هیدرولیک یکی از همین بخش‌های دقیق فنی می‌باشد. انواع کوپلینگ پمپ هیدرولیک برای نصب شدن در انواع پمپ طراحی شده ‌است که هر کدام از آنها قابلیت‌های کاربردی خاص خودشان را دارند. اما قبل از پرداختن به انواع کوپلنگ پمپ بهتر است در مورد بررسی طراحی و نحوه انتقال قدرت این قطعه ساده و کلیدی صحبت کنیم.

روش طراحی کوپلینگ پمپ هیدرولیک

هر کوپلینگ پمپ هیدرولیک یک بخش یک تکه با مونتاژ سه بخش مجزا از هم می‌باشد. این قطعه حد فاصل میان شفت موتور تا شفت پمپ است و باید قدرت مکانیکی موتور را برای گردش پمپ هیدرولیک آماده کند. از این ‌رو دارای دو دهانه اتصال می‌باشد. بسته به طراحی کوپلینگ پمپ و همچنین نوع طراحی موتور پمپ هر طرف از محل اتصال دارای قطر استانداردی است تا بتواند بر روی شفت با قطری استاندارد قرار بگیرد. این کوپلینگ‌ها با روش قرار دادن خار بر روی شفت موتور و یا شفت پمپ نصب می‌شوند. در داخل محل اتصال کوپلینگ پمپ یک ‌جای خار قرار دارد. بر روی شفت موتور و یا پمپ نیز از این جای خار قرار می‌دهند. خار یک قطعه مکعبی شکل کوچک فلزی است که در میان فضای تعریف ‌شده از بخش بیرونی شفت موتور یا پمپ و بخش داخلی مدخل کوپلینک قرار می‌گیرد. به ‌این ‌ترتیب وقتی محور موتور شروع به چرخش می‌کند، تمام قدرت از طریق همین خار کوچک در حد فاصل میان محور موتور تا کوپلینگ و در آن سمت حد فاصل میان کوپلینگ تا محور پمپ منتقل می‌شود.

کوپلینگ پمپ هیدرولیک به شکل دو قطعه چرخ‌ دنده‌ای با یک واسط طراحی ‌شده است. هرکدام از این چرخ ‌دنده‌ها دارای یک مدخل برای اتصال محور پمپ و یا محور موتور هستند. واسطه چرخ ‌دنده دار یک استوانه است که دارای چرخ‌ دنده هایی از بخش داخلی است و در حد فاصل میان دو سمت کوپلینگ قرار می‌گیرد. انتقال قدرت از طریق این واسطه چرخ ‌دنده دار استوانه‌ای شکل انجام می‌شود.

اصول انتقال قدرت در کوپلینگ پمپ هیدرولیک

طرح انتقال قدرت از موتور تا پمپ هیدرولیک ساده به ‌نظر می‌رسد. کافی است یک واسط فلزی در میان شفت موتور تا پمپ قرار بدهیم تا انتقال قدرت صورت بگیرد. اما آیا همه ماجرا تا این اندازه ساده است؟ در این روش آیا می‌توانیم از کوپلینگ‌ها با طراحی یکپارچه فلزی استفاده کنیم؟

در اتصال موتور به پمپ هیدرولیک باید انتقال قدرت همگن داشته باشید و به نوعی شفت موتور قدرت مکانیکی خود را تنها در یک نیروی افقی بر شفت پمپ منتقل کند. در این حالت وقتی شفت موتور در حال چرخیدن است فشار اعمال ‌شده به تمام شفت یکسان می شود. این اتفاق باید در سمت پمپ نیز اعمال‌ شده باشد. در غیر این صورت و با حضور نیروی غیر همگن بر روی شفت موتور و یا پمپ باعث خرابی هر دو بخش سیستم می‌شویم. هر گونه انتقال قدرت ناهمگن از جانب شفت موتور تا شفت پمپ غیر قابل ‌توجیه است. زیرا باعث فشار بسیار زیادی به بخش‌های داخلی پمپ و یا موتور می‌شود. از این رو همتراز بودن شفت موتور و شفت پمپ اهمیت زیادی دارد. در انتقال قدرت یکنواخت نیز بخش‌های داخلی با نیروی نامتقارن در تقابل هستند. کوپلینگ پمپ باید بتواند انتقال قدرت همگن از جانب موتور تا سمت پمپ را برقرار کند.

کوپلینگ پمپ به شکل قطعه‌های چرخ‌ دنده دار اما مجزا با هم با یک روکش استوانه‌ای طراحی شده ‌است تا هر گونه ناهمترازی محوری و یا ایجاد زاویه میان محور پمپ و موتور را اصلاح نماید. در طراحی موتور پمپ هیدرولیک از یک شاستی برای استقرار موتور و پمپ استفاده می‌شود. هرچند این شاسی‌ها طراحی دقیقی دارند، اما در عمل هرگز نمی‌توانند همترازی محل اتصال موتور تا پمپ را برقرار کند و یک اختلاف میان موقعیت تراز شده‌ی موتور تا پمپ وجود دارد. در عین ‌حال ممکن است که محور موتور با محور پمپ در یک راستا نباشد. در این حالت محورها نسبت ‌به هم زاویه دارند. برای اصلاح این زاویه و یا اصلاح عدم همترازی نمی‌توانیم شاسی دستگاه را مجدداً طراحی کنیم. اما می‌توانیم از یک کوپلینگ پمپ سه تکه استاندارد استفاده کنیم.

کوپلینگ پمپ هیدرولیک به شکلی طراحی ‌شده است که شفت های دو سمت آن انعطاف اندکی نسبت ‌به محور کلی کوپلینگ دارند. وقتی شفت موتور و همچنین شفت پمپ را به دو سمت این کوپلینگ‌های متصل می‌کنید، محورهای کوپلینگ با قابلیت انعطاف اندکی که دارند می‌توانند اختلاف محورهای موتور و پمپ در همترازی و یا زاویه نسبت‌ به یکدیگر را اصلاح کنند. به ‌این ‌ترتیب هرچند هم ‌تراز کردن محور پمپ و موتور عملاً غیر ممکن است. اما از طریق کوپلینگ پمپ می‌توانیم آنها را بدون ایجاد فشار بر یکدیگر متصل کنیم. از هر کوپلنگ پمپ نمی‌توانید در طراحی هر سیستمی استفاده کنید. لازم است تا در انتقال قدرت از کوپلینگ پمپ هیدرولیک مناسب با ظرفیت انتقال قدرت کافی استفاده ‌شده باشد. انواع کوپلینگ پمپ به‌ قرار زیر دسته‌ بندی می‌شوند.

مشخصات فنی انواع کوپلینگ هیدرولیک

کوپلینگ پمپ‌های دنده‌ای از سری پیش رو مناسب نصب شدن بر روی موتورهای الکتریکی هستند. این کوپلینگ‌ها دارای گواهی‌نامه ISO و SAEدر طراحی موتور پمپ‌ها می‌باشند. در طراحی این کوپلینگ‌ها از غلاف استوانه‌ای شکل پلاستیکی با سطح انعطاف مناسب استفاده ‌شده است. این غلاف پلاستیکی که از سمت داخل چرخ ‌دنده‌ای شکل است، مقاومت فیزیکی بسیار بالایی دارد. در عین ‌حال می‌تواند به ‌راحتی سخت‌ترین شرایط در عدم همترازی محورهای پمپ و موتور را مرتفع نماید.

انواع کوپلینگ پمپ هیدرولیک از تیپ طراحی سه تکه با غلاف پلاستیکی مناسب شفت پمپ‌ها در رنج 12.7 الی 38.1 میلی‌ متری می‌باشند. در مقابل می‌توانند شفت موتورها از مقدار DK-24 الی DK-60را ساپورت کنند. این کوپلینگ‌ها در مدل‌های متنوع مناسب کار کردن با انواع موتور پمپ‌ها هستند. تا جاییکه از آنها می‌توان به ‌راحتی برای اتصال موتورها با قدرت 1.1 کیلو وات تا موتورها با رنج قدرت 45 کیلو وات در طراحی انواع سیستم‌ هیدرولیکی استفاده کرد.

طبیعتاً باید روش انتقال قدرت از جانب موتور تا پمپ هیدرولیک را در نظر داشته باشید تا با توجه درست به قدرت موتور و همچنین ظرفیت پمپ و طراحی کلی سیستم مدل کوپلینگ پمپ مناسب را انتخاب کنید. لزوماً هر کوپلینگ پمپ مناسب نصب شدن بر روی هر موتور پمپ نمی‌باشد. اطلاع درست از سایز شفت پمپ، شفت موتور و همچنین رنج انتقال قدرت کوپلینگ پمپ در این طراحی نقش کلیدی دارند.دبرای همترازی درست موتور و پمپ در طراحی قدرتمند سیستم‌های هیدرولیکی باید اصول کلیدی در انتخاب مناسب انواع کوپلینگ پمپ هیدرولیک را رعایت کنید. برای این منظور جدول‌هایی استاندارد سازی شده معادل با طراحی موتور پمپ‌های استاندارد آماده شده ‌است که با رجوع به آنها به ‌سادگی می‌توانید مدل کوپلینگ پمپ هیدرولیک مناسب سیستم خود را انتخاب کنید.