پمپ پیستونی شعاعی یکی از ساخته‌های منحصر به فرد از سیستم پمپاژ است که توانسته صنایع متعددی در زمینه‌های مختلف را دگرگون کند. طراحی و ساخت این پمپ هیدرولیک بر اساس تبدیل نیروی مکانیکی به نیروی هیدرولیکی است (میتوانید مقاله “هیدرولیک چیست؟ اساس کار یک سیستم هیدرولیکی چگونه است” را مطالعه کنید) که باعث شده سیال با فشار و طبق نرخ جریان تعیین شده‌ای به حرکت درآید. در این مقاله این پمپ به طور کامل بررسی شده و کاربردها، مزایا و معایب آن برای علاقه‌مندان آورده شده است.
فهرست مطالب
پمپ پیستونی شعاعی چیست؟
پمپ پیستونی شعاعی یکی از انواع پمپ‌های کاربردی و محبوب در صنایع مختلف است که وظیفه دارد سیال را با فشار بالا و در مسیر تعبیه شده هدایت کند. کارآیی این پمپ به تنهایی اهمیتی ندارد و معمولا از آن برای اتصال به دستگاه‌های دیگر و تولید جریانی از سیالات استفاده می‌شود.
ساختار پمپ‌های پیستونی شعاعی به این صورت است که چندین پیستون دیگر به صورت شعاعی یا حلقه‌ای دور یک محور و در یک استوانه جای داده شده‌اند. هر کدام از این پیستون‌ها دارای یک حلقه برای آب‌بندی هیدرولیکی در محفظه سیلندر هستند. زمانی‌که محور درونی پیستون شروع به چرخش می‌کند، این نیروی گریز از مرکز است که باعث می‌شود، پیستون‌ها به سمت دیواره‌ها رانده شده و با مکش ایجاد شده، سیال وارد سیلندر می‌شود. حال بعد از مرحله تراکم سیال، با باز شدن شیر تخلیه، سیال با فشار زیادی از آن خارج می‌شود.
در واقع هدف اصلی به‌کارگیری این پمپها تولید فشار زیاد برای خروج سیال است. این فشار اکثرا به ۴۰۰۰ بار نیز می‌رسد. این فشار بالا موجب می‌شود که پرس‌های هیدرولیک و عملکرد ژنراتورهای بخار یا تمیز کردن تحت فشارهای بالا به درستی انجام شود. پمپ‌های پیستونی شعاعی به نحوی طراحی شده‌اند که به اصطلاح مدولار بوده و می‌توان هر کدام از پیستون‌های داخلی را در صورت خراب شدن، تعمیر یا تعویض کرد.
مشخصات فنی پمپ پیستونی شعاعی چیست؟
برای اینکه درک بهتری از ساختار و عملکرد پمپ‌های پیستونی شعاعی به‌دست آورید، بهتر است با مشخصات ظاهری و ساختاری آن‌ها آشنا شوید:
طراحی و ساخت
بر خلاف ظاهر پیچیده، پمپ‌های پیستونی ساختار نسبتا ساده‌ای دارند. اجزای داخلی این پمپها عبارتند از چند پیستون کوچک که نیروی مکش را تحت نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کنند، محور محرک که با چرخیدن خود، نیروی گریز از مرکز را تولید می‌کند، یک محفظه استوانه‌ای که پیستون‌ها و محور محرک در آن قرار دارد و شیر تخلیه برای خروج سیال از پمپ. در داخل محفظه استوانه‌ای برای جلوگیری از نشت آب از حلقه‌هایی جهت آب‌بندی استفاده شده است.
سرعت جریان
پمپ‌های پیستونی بر اساس عوامل مختلفی می‌توانند سرعت‌های متفاوت و حجم سیال خاصی در یک دوره زمانی مشخص را ایجاد کنند. در واقع این ویژگی از مهم‌ترین مشخصه‌های این پمپها است. در بحث نرخ جریان پمپ‌های شعاعی، واحد اندازه گیری لیتر در دقیقه یا مترمکعب در ساعت است. پمپ‌های پیستونی شعاعی می‌توانند سیال را با جریان چند لیتر در دقیقه و حتی چند صد لیتر در دقیقه با فشار ۴۰۰۰ بار خارج کنند.
فشار پمپ
پمپ‌های پیستونی شعاعی دارای یک درجه بندی برای فشار هستند و عدد درج شده روی آن‌ها، معمولا حداکثر فشاری است که می‌توانند ایجاد کند و بر اساس واحد پوند بر اینچ مربع بیان می‌شود. محدوده فشار در پمپ‌های پیستونی بر اساس کاربرد آن‌ها و نیاز مصرف کننده از چند صد بار تا چندین هزار بار متغیر است. بنابراین لازم است که پمپ را مطابق با فشاری که مدنظر و نیاز دستگاه‌های متصل به آن است انتخاب و تنظیم کنید.
محدوده ویسکوزیته
محدوده ویسکوزیته برای سیالات با ویسکوزیته‌های متفاوت، تعیین می‌شود. نسبت مقاومت سیال به جریان در هر پمپی بنابر فاکتورهای دیگر تعیین می‌شود. پمپ پیستونی شعاعی اغلب محدوده گسترده‌ای از ویسکوزیته‌ها را تحمل می‌کند.
کاربردهای پمپ پیستونی شعاعی چیست؟
همان‌طور که دانستید، پمپ‌های پیستونی شعاعی قادر هستند انرژی مکانیکی ایجاد شده از طریق نیروی الکتریکی را به نیروی هیدرولیکی تبدیل کنند. کاربرد این پمپ در صنایع مختلفی به چشم می‌خورد که عبارتست از:
صنایع خودروسازی
یکی از رایج‌ترین کاربردهای پمپ پیستونی شعاعی در سیستم فرمان خودرو است. این پمپها با ایجاد و کنترل فشار هیدرولیک، باعث تنطیم دور فرمان می‌شوند. علاوه بر آن در سیستم ترمز خودرو نیز از این پمپها جهت ترمز سریع و کنترل آن استفاده می‌شود.
صنایع ساخت ماشین آلات صنعتی
از کاربردهای چشمگیر پمپ‌های پیستونی شعاعی می‌توان به ساخت پرس‌های هیدرولیک و ماشین ابزار در صنایع اشاره کرد. این پمپها به دلیل اینکه سیال را با فشار بسیار بالایی به جریان در می‌آورند، در ساخت تجهیزاتی که نیاز به نیروی ثابت و قابل کنترلی باشد مانند ماشین‌های قالب‌گیری بسیار کاربرد دارند.
صنایع استخراج نفت و گاز
پمپ پیستونی شعاعی کاربرد ویژه‌ای در عملیات شکست هیدرولیکی دارد. به کمک این پمپها، انرژی لازم جهت استخراج نفت و گاز از اعماق زمین فراهم می‌شود.
شیرین کردن آب دریا
پمپ‌های پیستونی شعاعی کاربرد مهمی در صنایع آب شیرین‌کنی دارند. به کمک این پمپها، آب با فشار و جریان قابل کنترلی از دریا به دستگاه‌های تصفیه آب منتقل می‌شود.
هوافضا
در صنایع مرتبط به هوافضا و ساخت تجهیزات نظامی و دفاعی از پمپ‌های پیستونی شعاعی استفاده می‌شود تا نیروی هیدرولیک لازم برای امور مختلف در این صنایع تامین شود.
مزایا و معایب پمپ پیستونی شعاعی چیست؟
برای اینکه درک درستی از پمپ‌های پیستونی شعاعی داشته باشید، لازم است در کنار دیگر مزایای این پمپها، به معایب آن‌ها نیز اشاره کنیم. از این رو در ادامه به طور مختصر این پمپها را نقد کرده و ویژگی‌های مثبت آن‌ها را بیان کرده‌ایم:
مزایای پمپ‌های پیستونی شعاعی
- قابلیت تحمل فشار بالا
- کنترل دقیق جریان
- افزایش عملکرد سیستم
- ارائه گستره وسیعی از سرعت و جریان
- دوام و استحکام قابل قبول
- مقاومت در شرایط کاری سخت
- عمر طولانی
- بازده حجمی بالا
- افزایش راندمان کلی سیستم
- هزیته تعمیر و نگهداری پایین
معایب پمپ‌های پیستونی شعاعی
- طراحی پیچیده در مقایسه با سایر پمپها
- گران‌تر بودن نسبت به سایر پمپها
- نویز و ارتعاش بالا
- قابلیت محدود خود پرایمینگ
سخن آخر
پمپ پیستونی شعاعی یکی از انواع پمپ‌های موجود در بازار است که توسط انواع فروشگاه قطعات هیدرولیک به فروش می رسد. این پمپها در صنایع مختلفی کاربرد دارند و می‌توانند فشار و جریان به خصوصی را برای سیالات ایجاد کنند. معمولا برای افرادی که در صنایع مختلف کار می‌کنند، نحوه نصب و کار با این پمپها بسیار ساده است و نیاز به آموزش چندانی ندارد؛ البته تعمیر و تعویض قطعات پمپ پیستونی شعاعی باید توسط تعمیرکاران ماهر انجام شود.