مقایسه پمپ های پیستون و گیر برای سیستم های هیدرولیکی

تصور کنید یک بیل مکانیکی سنگین که بازوی عظیم خود را در سراسر زمین های ناهموار می چرخاند، یا یک پرس صنعتی که اجزای فلزی را با نیروی فوق العاده شکل می دهد. در پشت این حرکات قدرتمند، دقت سیستم های هیدرولیک نهفته است، که پمپ های هیدرولیک به عنوان منبع اصلی قدرت آنها عمل می کنند. در میان انواع مختلف پمپ ها، پمپ های پیستونی و پمپ های دنده ای به عنوان رایج ترین گزینه ها برجسته هستند که هر کدام مزایای متمایزی را برای کاربردهای مختلف ارائه می دهند.

پمپ های پیستونی به عنوان پمپ های هیدرولیک جابجایی مثبت عمل می کنند و از حرکت رفت و برگشتی پیستون ها در داخل سیلندرها برای تغییر حجم محفظه و در نتیجه انتقال سیال هیدرولیک استفاده می کنند. با عقب رفتن پیستون ها، حجم محفظه افزایش می یابد و مکشی ایجاد می شود که سیال را به داخل می کشد. هنگامی که پیستون ها به جلو می روند، محفظه فشرده می شود و سیال را تحت فشار به بیرون می راند. این طراحی پمپ های پیستونی را قادر می سازد تا فشارهای استثنایی بالایی ایجاد کنند، که معمولاً به 4000 psi می رسد و به طور بالقوه از 14500 psi فراتر می رود، و آنها را برای کاربردهای فشار بالا ایده آل می کند.

پمپ های پیستونی بر اساس پیکربندی متفاوت هستند:

• پمپ های پیستونی محوری: دارای پیستون هایی هستند که موازی با محور پمپ قرار گرفته اند
• پمپ های پیستونی شعاعی: پیستون ها را در یک الگوی شعاعی مرتب می کنند
• پمپ های جابجایی ثابت: جریان ثابتی را در هر دور ارائه می دهند
• پمپ های جابجایی متغیر: امکان تنظیم جریان با اصلاح کورس پیستون یا زاویه صفحه شیب دار را فراهم می کنند

• خروجی فشار استثنایی برای کاربردهای پر تقاضا
• راندمان حجمی بالا با حداقل اتلاف انرژی
• نرخ جریان قابل تنظیم (در مدل های جابجایی متغیر)
• عمر سرویس طولانی تر از طریق مهندسی دقیق

• هزینه های تولید بالاتر به دلیل طراحی پیچیده
• الزامات سختگیرانه برای تمیزی سیال
• افزایش سطح نویز در حین کار با فشار بالا

پمپ های دنده ای نیز به عنوان پمپ های جابجایی مثبت عمل می کنند و از چرخ دنده های درگیر برای انتقال سیال از ورودی به خروجی استفاده می کنند. چرخ دنده های چرخان حفره های منبسط شونده ای ایجاد می کنند که سیال را به داخل می کشند، سپس آن را منتقل و از طریق درگیری چرخ دنده ها فشرده می کنند تا فشار ایجاد شود. طراحی ساده و جمع و جور آنها باعث می شود که پمپ های دنده ای از نظر تولید و نگهداری مقرون به صرفه باشند، با تحمل بیشتر برای آلودگی سیال در مقایسه با پمپ های پیستونی.

• پمپ های دنده ای خارجی: از دو چرخ دنده خاردار درگیر استفاده می کنند
• پمپ های دنده ای داخلی: از یک روتور بیرونی با دندانه های داخلی که با یک چرخ دنده داخلی جفت می شوند، استفاده می کنند

• هزینه های کمتر خرید و نگهداری
• ساخت و ساز ساده تر قابلیت اطمینان را افزایش می دهد
• تحمل بیشتر برای آلودگی سیال
• ردپای جمع و جور برای نصب در فضاهای محدود

• ظرفیت فشار محدود (معمولاً حدود 3000 psi)
• راندمان حجمی کمتر در مقایسه با پمپ های پیستونی
• جابجایی ثابت در اکثر پیکربندی ها
• افزایش نویز در سرعت های عملیاتی بالاتر

انتخاب بین پمپ های پیستونی و دنده ای مستلزم ارزیابی دقیق چندین عامل عملیاتی است:

سیستم های فشار بالا برای ماشین آلات سنگین یا پردازش فشرده معمولاً به پمپ های پیستونی نیاز دارند، در حالی که کاربردهای فشار پایین تر مانند سیستم های روانکاری ممکن است به طور مناسب از پمپ های دنده ای استفاده کنند.

کاربردهایی که به تنظیم دقیق جریان نیاز دارند، مانند دستگاه های قالب گیری تزریقی، از پمپ های پیستونی با جابجایی متغیر بهره مند می شوند. نیازهای جریان پایدار را می توان با پمپ های پیستونی با جابجایی ثابت یا پمپ های دنده ای برآورده کرد.

در حالی که پمپ های پیستونی ویژگی های عملکردی برتری را ارائه می دهند، پمپ های دنده ای راه حل های اقتصادی تری را برای کاربردهای حساس به هزینه با الزامات عملکرد متوسط ارائه می دهند.

شرایط سخت با آلودگی احتمالی سیال، پمپ های دنده ای را ترجیح می دهد، در حالی که محیط های کنترل شده با فیلتراسیون مناسب می توانند هر دو نوع پمپ را در خود جای دهند.

طراحی ساده تر پمپ های دنده ای، نگهداری آسان تر را تسهیل می کند، در حالی که پمپ های پیستونی ممکن است به خدمات تخصصی نیاز داشته باشند.

• بیل مکانیکی: از پمپ های پیستونی برای نیازهای هیدرولیکی با فشار بالا استفاده می کنند
• لیفتراک: معمولاً از پمپ های دنده ای برای مکانیزم های بالابر استفاده می کنند
• دستگاه های قالب گیری تزریقی: برای کنترل دقیق به پمپ های پیستونی با جابجایی متغیر متکی هستند

در نهایت، انتخاب بین پمپ های پیستونی و دنده ای به الزامات عملیاتی خاص بستگی دارد تا برتری مطلق. با ارزیابی دقیق نیازهای فشار، کنترل جریان، بودجه، محیط و ملاحظات نگهداری، اپراتورها می توانند مناسب ترین راه حل هیدرولیکی را برای تجهیزات خود انتخاب کنند.