پمپ پره ای با جابجایی ثابت

 

 

 

یك پمپ پره ای شامل پوسته اصلی ،بادامك (1)، روتور (2)، همراه با پره هیا ( 3) میی باشید. سیطح داخلیی بادامیك (1)، 2 ناهم مرکزی دارد. 

قسمت متحرك ،روتور است .روتور شامل پره های دوتایی(3) می باشد که به یکدیگر فشار وارد نموده و در شیارهایی که به صورت شعاعی روی آن تعبیه شده قرار دارند.
هنگامیکه روتور می چرخد ،نیروی گریز از مرکز و فشار پشت پره ها ،پره های قابل حرکت را به صیورت شعاعی  به سمت بیرون می راند و لبه خارجی پره ها را به فضای داخلی بادامك تکیه می دهد. فضاها ( محفظه های انتقال ) توسط هر دو جفیت پره ،سطح روتور و بادامك و صفحات کنترل کننده که در طرفین قرار دارند تشکیل می گردد.
توسط آب بندی صفحات کنترل (در طرفین روتور قرار دارند و در اینجا نشان داده نشده اند) و چرخش روتور ،مکش (آبی) و دهش (قرمز) صورت می گیرد .
برای انتقال روغن ، روتور در جهت فلش می چرخد .نزدیك محدوده مکش، فضاهای(4) هنوز کوچك هستند.با چرخش بیشتر روتور این فضاها بزگتر می شوند و روغن حجم داخل آن ها را پر می کند.
وقتی که این خانه ها به بزرگترین حجم خود (بیشترین فاصله سطح روتور از سطح داخلی بادامك) برسند ،توسط صفحات کنترل از سمت مکش پمپ هیدرولیک جدا می گردند و سپس با ادامه چرخش این فضاها به سمت فشار پمپ وصل می شوند.
در این مرحله، پره ها به واسطه انحنای سطح بادامك به داخل شیارها فشار داده می شوند ،حجم خانه ها کم شده و بنابراین روغن به سمت دریچه خروجی رانده می شود.
از آنجایی که سطح داخلی بادامك با 2 ناهم مرکزی طراحی شده است ،در هر دورگردش روتور ، هر پره دوبار در فرآیند تحویل روغن به سمت فشار شرکت می کند.
همچنین از آنجائی که همزمان 2 محفظه مکش و 2 محفظه فشار مقابل یکدیگر قرار می گیرند، شافت به طور هیدرولیکی بالانس می باشد.
فشار به پشت پره ها (5) اعمال می شود. در این پمپ به دلیل وجود دو پره و دو لبه تماس ،آب بندی بهتر صورت می گیرد.

تماس پره ها با سطح بادامك

محفظه پشت پره ها( 6) در هر لحظه تحت فشار سیستم در آن ناحیه می باشد. در سمت مکش به فشار زیاد نیاز نیست .
همچنین روغن موجود در این محفظه ها از طریق شیار بین دو پره به فضای ما بین دو پره و سطح بادامك، منتقل می شود و عمل روانکاری را انجام می دهد.
پمپ دوتایی شامل 2 سری از اجزای پمپ (روتور ، بادامك ، صفحات کنترل) و یك شفت درون یك پوسته می باشد. این پمپ یك دهانه مکش و 2 دهانه فشار که مستقل از همدیگرند دارد.

 

پمپ های پره ای با جابجایی متغییر و کنترل فشار مکانیکی

 

 

 

نمای برشی از پمپ پره ای با جابجایی متغیر

 

به وسیله این نوع پمپ هیدرولیک پره ای ، حجم جابه جایی و حداکثر فشار کاری قابل تنظیم است.فرآیند تحویل روغن در این پمپ، همانند پمپ پره ای با جابجایی ثابت می باشد اگر چه در این مدل ، رینگ بادامك( 1) ،دایره ای شکل است .
فنر( 2)، رینگ بادامك (1) را به سمت خارج از مرکزی به روتور فشار می دهد .حداکثر خارج از مرکزی توسط پیچ( 5) تغییر می کند .بنابراین می توان حجم جابه جایی را با این پیچ تنظیم کرد .همچنین پمپ پره ای نیروی فنر( 2( ،توسط پیچ) 6) ،قابل تنظیم است.
یك تنظیم مماسی هم برای بادامك توسط پیچ تنظیم ارتفاع(4) ،وجود دارد.
فشار ایجاد شده در پمپ پره ای به واسطه مقاومت پایین دست پمپ(مثلًَا بار وارد به سیلندر)، سطح داخلی بادامك را در سمت فشار پمپ ،تحت تاثیر قرار می دهد .مولفه افقی ناشی از این نیرو ،بادامك( 1) را خلاف جهت فنر( 2) می فشارد.

طبق منحنی ،وقتی نیروی ناشی از فشار ،به مقدار فشردگی اولیه فنر برسد ،بادامك به سمت مرکز حرکت می کند .جریان به شدت کاهش می یابد در حالی که فشار افت نمی کند.
پمپ پره ای شیب منحنی جریان در این ناحیه، به مشخصه های فنر بستگی دارد. شیب منحنی با یك فنر خاص و تنظیم های مختلف، تغییر می کند.برای بهبود حساسیت پمپ و واکنش سریع آن ،می توان فنرهای مختلفی را انتخاب کرد.
شیر هواگیری(7) جهت هواگیری خودکار پمپ نصب شده است .ساچمه شیر توسط فنر در وضعیت باز قرار دارد و تا زمانی که در حین فرایند استارت اولیه ،هوا از شیر عبور کند باز می ماند .اگر روغن از شیر جریان پیدا کند ،ساچمه را روی نشیمنگاهش قرار داده و شیر بسته می شود.

 

پمپ های پره ای با جابجایی متغیر و کنترل کننده های هیدرولیکی

تفاوت این مدل با مدل قبلی ،سیستم کنترل کننده ی هیدرولیکی آن است. در این پمپ ،رینگ بادامك ،تحت فشار سیستم ،بین دو پیستون( 1) و( 2) دارای سطوح مختلف ،قرار گرفته است

نمای برش خرده پمپ پره ای 

 

پمپ پره ای فنر نسبتاًَ ضعیف( 3) در پیستون بزرگتر نصب شده است .این فنر بادامك( 4) را در موقعیت خارج از مرکزی قرار می دهد .در لحظه راه اندازی پمپ پره ای ،فشار سیستم صفر است.وجود این فنر، عملکرد پمپ را در لحظه راه اندازی تضمین می کند.
ماکزیموم فشار کاری سیستم ،با تنظیم شیر کنترل فشار (6) از طریق تنظیم فنر( 5) توسط پیچ مخصوص صورت می گیرد.
پمپ پره ای ابتدا فنر( 5) اسپو 7 را در موقعیت بیرونی قرار داده است .وقتی فشار سیستم به فشار تنظیم شده می رسد ،نیروی ناشی از فشار ،به فنر( 5) غلبه می کند و اسپو( 7) به سمت داخل حرکت می کند .در این وضعیت اسپو ، فشار داخل پیستون( 2) ،از طری دهانه L به تانك تخلیه می شود.
حال پیستون( 1) ،رینگ بادامك( 4) را حرکت می دهد و پمپ تنها به میزان مصرف ،عملگرها ،روغن وارد سیستم می کند .از آنجائی که موقعیت رینگ بادامك به طور هیدرولیکی و مستقل از نیروی فنر تنظیم می شود ،منحنی Q-P بعد از فشار تنظیمی تقریبا عمودی است.
در پمپ پره ای سیستم های کنترل مختلفی می تواند برای تنظیم رینگ بادامك مورد استفاده قرار بگیرد .به عنوان مثال سیستم کنترل جریان ،در شکل زیر ،نشان داده شده است.

نماد پمپ جابه جایی متغیر با سیستم کنترل جریان هیدرولیکی

 

پمپ پره ای اختلاف فشار (2)p1-p دو سر شیر گلویی( 1) ،که در خروجی پمپ نصب شده ،به دو سمت اسپول شیر تنظیم( 3) ،اعمال می شود و نیروئی خلاف جهت فنر( 2) ایجاد می کند. اسپول( 3) ،نقش تنظیم کننده فشار را برای گلویی( 1) ایفا می کند و اختلف فشار دو سر گلوئی را ثابت نگه می دارد و جریان عبوری از شیر ثابت می ماند .میزان اختلف فشار دو سر گلوئی ،به فنر( 2) بستگی دارد و بسته به فنر از bar 6 تا bar 8 می باشد.
اگر مقطع عبور جریان در شیر گلویی( 1) کوچك شود (شیر را مقداری ببندبم) ، اختلف فشار افزایش پیدا می کند و اسپول( 3) را در خلاف جهت فنر( 2) حرکت می دهد .در این وضعیت اسپول ، فشار محفظه پشت پیستون( 4) ، به تانك تخلیه می شود .
رینگ بادامك توسط پیستون کوچك (5) ،به سمت موقعیت هم مرکزی حرکت می کند و دبی پمپ هیدرولیک کاهش می یابد .حرکت رینگ بادامك تا جایی ادامه پیدا می کند که دوباره اختلف فشار bar 6 تا bar 8 در گلویی ایجاد شود.

واحدهای کنترل دیگری نیز موجود است. برخی از این واحدها عبارت است از:
– واحد کنترل فشار
– واحد کنترل جریان-فشار
– واحد کنترل توان

مزایای پمپ های جابه جایی متغیر با انواع کنتر کننده ها به شرح زیر است :

– کاهش مصرف انرژی با تنظیم خودکار جریان روی مقدار بهینه.
– کاهش دمای سیستم به سبب کاهش اتلاف انرژی و تاثیرات مطلوب آن روی سیستم که منجر به افزایش عمر مفید روغن و طول عمر آب بندهای سیستم می شود.
– استفاده از مخزن کوچکتر برای سیستم.
– ساده شدن مدارات هیدرولیکی به دلیل عدم استفاده از تعداد زیاد شیر های فشار شکن و شیرهای قطع و وصل