Ce este o pompă radială?
O pompă radială, mai precis o pompă cu piston radial, este o pompă hidraulică construită în jurul unui set de pistoane aranjate ca niște spițe în jurul unui bloc cilindric central, toate îndreptate spre exterior de la arbore, mai degrabă decât să fie paralel cu acesta. Acea dispoziție radială este diferența definitorie față de o pompă cu piston axial, unde pistoanele stau paralel cu arborele de antrenare și trec printr-o placă oscilătoare sau carcasă îndoită.
Deoarece pistoanele dintr-o pompă radială lucrează împotriva unui excentric rotativ sau a unui inel cu came fix, mai degrabă decât a unei plăci în unghi, designul se pretează la curse foarte scurte și foarte puternice. Această geometrie este exact ceea ce permite pompelor radiale să atingă niveluri de presiune pe care majoritatea celorlalte tipuri de pompe nu le pot susține.
Cum funcționează o pompă cu piston radial
În centrul pompei se află fie un arbore excentric, fie un inel cu came staționară, în funcție de design. Pe măsură ce arborele se rotește, forțează fiecare piston să se miște spre exterior pe o parte a ciclului și să se retragă pe cealaltă, astfel încât fiecare piston finalizează o cursă completă de aspirație și refulare o dată pe rotație.
O supapă de distribuție sau un aranjament de supapă de reținere multiplică conexiunea fiecărui piston la conductele de aspirație și refulare, admițând fluid pe măsură ce pistonul se retrage și etanșându-l sub presiune pe măsură ce pistonul este condus înapoi în interior. Același mecanism cu piston alternativ funcționează în sens invers în interiorul unui motor hidraulic, unde fluidul sub presiune împinge pistoanele în loc să le conducă rotația arborelui, care este principiul de funcționare din spatele motorului. Principiul de funcționare al motorului hidraulic cu piston radial și mai larg Gama de motoare cu piston construită pe același principiu al pistonului alternativ .
Componentele de bază
Patru părți definesc o pompă cu piston radial: blocul cilindrilor, pistoanele, excentricul sau inelul cu came care le antrenează și aranjamentul supapelor care controlează direcția fluxului. Blocul cilindrilor găzduiește alezajele radiale și rămâne fix în timp ce arborele excentric se rotește în interiorul acestuia sau, în modelele cu inele cu came, blocul însuși se rotește în jurul unui inel staționar.
Calitatea etanșării la interfața piston-alezaj determină atât eficiența, cât și capacitatea de presiune, astfel încât aceste suprafețe sunt șlefuite la toleranțe foarte strânse și, de obicei, rulează în oțel călit. Supapa de reținere sau ansamblul supapă distribuitor este la fel de critic, deoarece orice scurgere înapoi prin supape reduce direct presiunea pe care o poate menține pompa sub sarcină.
- Bloc cilindric: găzduiește alezajele pistonului dispuse radial
- Pistoane: elemente cu cursă scurtă, cu forță mare, antrenate de excentric sau inelul cu came
- Arbore excentric sau inel cu came: transformă rotația în piston
- Distribuitor sau supape de reținere: timp de aspirație și refulare pentru fiecare piston
De ce pompele radiale gestionează presiunea extremă
Pompele cu piston radial sunt de obicei specificate odată ce cerința de presiune a unui sistem depășește ceea ce o poate furniza confortabil o pompă cu piston axial. Deoarece fiecare piston are o cursă scurtă, directă împotriva excentricului, în loc să circule de-a lungul unei plăci în unghi, calea de încărcare mecanică este mai scurtă și mai rigidă, ceea ce permite pompei să susțină presiuni de ieșire aproximativ în intervalul 400 până la 1000 bar.
Compensația este debitul: pompele radiale mișcă, în general, mai puțin fluid pe rotație decât o pompă axială de dimensiuni similare, astfel încât se potrivesc aplicațiilor care necesită forță și precizie mai mult decât volum. Acea combinație de presiune foarte mare la debit relativ scăzut, împreună cu funcționarea silențioasă și cu vibrații scăzute, este ceea ce face ca designul radial să fie mai degrabă un specialist decât o alegere de uz general.
Pompe radiale vs. Pompe cu piston axial
Pompele cu piston axial, inclusiv modelele cu plăci oscilătoare și cu axă îndoită, acoperă mediul mai larg al cerințelor de presiune și debit hidraulic și sunt de obicei alegerea mai rentabilă atunci când cererea de presiune a unui sistem se află în intervalul lor. The Gama de pompe cu piston axial ilustrează acel punct de mijloc, cuprinzând seria de deplasare potrivită pentru mașini de construcții, prese industriale și echipamente mobile.
Pompele radiale preiau locul acolo unde modelele axiale ating plafonul de presiune sau unde o aplicație apreciază o ondulație de debit foarte scăzută și o funcționare silențioasă peste debitul brut. Instalațiile de testare, sistemele de prindere de înaltă presiune și mașinile-unelte care au nevoie de presiune precisă și stabilă, mai degrabă decât de volum mare, sunt cele mai clare cazuri pentru alegerea radială în locul axial.
Aplicații tipice
Mașinile-unelte se bazează pe pompe cu piston radial pentru a furniza fluid de tăiere și pentru a alimenta circuitele hidraulice auxiliare în care stabilitatea presiunii contează mai mult decât debitul. Bancurile de testare de înaltă presiune și unitățile hidraulice construite pentru protecția la suprasarcină a preselor se bazează, de asemenea, pe acest design, deoarece poate menține o presiune constantă mult peste ceea ce majoritatea componentelor sistemului vor vedea vreodată în funcționarea normală.
Sistemele de prindere și fixare din producție beneficiază de aceleași caracteristici, ca și echipamentele de curățare și procesare la presiune înaltă. În fiecare caz, pompa este dimensionată în jurul presiunii pe care o cere prima sarcină, debitul fiind tratat ca o constrângere secundară, adesea într-un interval mai larg. soluții complete de sistem hidraulic pachet, mai degrabă decât ca o unitate independentă.
Considerații de instalare și întreținere
Orientarea montajului și alinierea arborelui contează mai mult pentru pompele radiale decât pentru multe alte tipuri de pompe, deoarece dezalinierea concentrează stresul asupra punctelor de contact dintre piston și excentric. Montarea cu flanșă este cea mai comună abordare și oferă o conexiune rigidă, repetabilă la echipamentul de antrenare, o abordare care se realizează direct de la metode de instalare a motoarelor hidraulice cu piston radial folosit în altă parte din aceeași familie de produse.
În ceea ce privește întreținerea, curățenia fluidului nu este negociabilă, având în vedere cât de strâns sunt jocurile dintre piston și gaură, iar supapele de reținere sau de distribuție trebuie inspectate într-un program, deoarece uzura lor se manifestă mai întâi ca o scădere treptată a presiunii, mai degrabă decât o defecțiune evidentă. Prinderea atât de timpuriu, pompa menține funcționarea la puterea sa nominală, în loc să aibă performanțe slabe.
Întrebări frecvente
Care este principala diferență dintre o pompă radială și o pompă cu piston axial?
O pompă radială își aranjează pistoanele în jurul arborelui, antrenată de un excentric sau un inel cu came, în timp ce o pompă cu pistoane axiale menține pistoanele paralele cu arborele și le împinge printr-o placă oscilătoare sau bloc cilindric înclinat. Pompele radiale ating, în general, presiuni mai mari; pompele axiale furnizează în general un debit mai mare.
Câtă presiune poate suporta o pompă cu piston radial?
Pompele cu piston radial funcționează în mod obișnuit în intervalul de la 400 la 1000 de bari, cu mult peste ceea ce sunt evaluate pentru majoritatea pompelor cu piston axial. Plafonul exact depinde de designul specific, materialele și aranjamentul supapelor utilizate.
Poate funcționa același design cu piston radial atât ca o pompă, cât și ca un motor?
Da. Mecanismul este reversibil: rotația arborelui care antrenează pistoanele îl transformă într-o pompă, în timp ce fluidul sub presiune care antrenează pistoanele pentru a roti arborele îl face un motor. Motoarele hidraulice cu piston radial folosesc în esență aceeași geometrie internă ca și pompele cu piston radial.
