เทคนิคง่ายๆและรวดเร็วในการเลือกใช้ปั๊มไฮดรอลิก
ในแง่ของปั๊มเกียร์ ,ลูกสูบและใบพัด ประเภทใดประเภทหนึ่ง ไม่ได้ดีไปกว่าประเภทอื่น ในแง่ที่แน่นอน พวกมันต่างข้อดี-ข้อเสียที่เเตกต่างกัน แล้วแต่กการใช้งาน และข้อจำกัดในการทำงานนั้นๆ
รูปที่ 1
ปั๊มไฮดรอลิกที่พบในการใช้งานแบบรถโมบาย และอุตสาหกรรมแทบทั้งหมดในปัจจุบันใช้ปั๊มแบบลูกสูบ ,แบบใบพัด หรือแบบเฟือง เพื่อการ
ทำงานที่ทำให้เกิดการไหล ปั๊มแต่ละแบบมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน และทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะกลุ่ม
ปั๊มลูกสูบ
ปั๊มลูกสูบสามารถจัดเรียงลูกสูบในแนวรัศมีหรือแนวแกนได้ ประเภทเรเดียล (radial) มีที่จะใช้เฉพาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการกำลังสูงมากใช้ความดันได้มากถึง 700 bar แต่ส่วนใหญ่เเล้วจะมีอัตราการไหลที่ไม่มากนัก ในขณะที่ปั๊มลูกสูบตามแนวแกน มีให้เลือกใช้หลายหลากขนาด และความสามารถในการรับแรงดันที่หลากหลายซึ่งทำให้เหมาะสำหรับงานใช้รถโมบาย และในอุตสาหกรรมจำนวนมาก
ปั๊มลูกสูบแนวแกนงอ (หรือบ้านเรียกปั๊มกล้วยหอม) ประกอบด้วยชุดลูกสูบที่ติดตั้งภายในบล็อกกระบอกสูบ และขับเคลื่อนด้วยแผ่นเอียงที่ทำมุมขับเคลื่อนโดยเพลาขับการหมุน ในขณะที่จานเอียงทำมุมกับ ลูกสูบหมุนรอบเเกนเพลา น้ำมันจะตอบสนองในรูบล็อกกระบอกสูบตามลำดับ เพื่อให้มีการทำงานในการสูบน้ำมัน
โดยเราเรียกปั๊มที่มีการเรียงลูกสูบไปทิศทางเดียวกันการเพลา ว่าปั๊มลูกสูบแนวแกน (รูปที่ 1 ด้านบน)
ปั๊มลูกสูบเเนวแกนแบบปรับค่าได้ - จะประกอบไปด้วย เพลาขับและลูกสูบที่จัดเรียงในบล็อก ทำมุมแผ่นที่สามารถปรับมุมเอียงได้ ปั๊มแบบแกนมีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพในการจ่ายน้ำมันมากกว่าเล็กน้อยด้วยเหตุผลทางเทคนิค แต่ก็มีแนวโน้มที่จะมีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยหากเปรียบเทียบกับปั๊มชนิดอื่นๆ สำหรับความจุที่กำหนดและรูปร่างของมันอาจทำให้เกิดปัญหาในการบรรจุในบางการใช้งาน
ลักษณะเฉพาะของปั๊มแบบลูกสูบคือสามารถเปลี่ยนอัตราการไหลน้ำมันได้ง่ายๆ โดยการเปลี่ยนมุมของจานเอียง อัตราการไหลใด ๆ ระหว่างศูนย์ถึงสูงสุด สามารถทำได้อย่างง่ายดายด้วยตัวกระตุ้นที่ค่อนข้างเรียบง่ายเพื่อเปลี่ยนมุมจานเอียง
รูปที่ 2
ปั๊มใบพัด
ปั๊มชนิดใบพัด ที่พบบ่อยที่สุดจะสร้างการไหลโดยใช้ชุดใบพัดซึ่งมีอิสระในการเคลื่อนที่ในแนวรัศมีภายในโรเตอร์แบบมีรูที่หมุนในห้องรูปไข่(cam ring) โครงแบบทั่วไปใช้วงแหวนลูกเบี้ยวรูปไข่ที่มีโรเตอร์หมุนอยู่ภายในตัวเรือนทรงกระบอก และแผ่นใบเวนด้านข้างคอยกวาดน้ำมันเพื่อสร้างอัตราการไหล (รูปที่ 2) ปริมาตรที่เปลี่ยนแปลงของช่องระหว่างใบพัดที่อยู่ติดกันทำให้เกิดการจ่ายน้ำมันขณะที่โรเตอร์หมุน
เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนการกระจัดของปั๊มชนิดใบพัด แต่โดยทั่วไปแล้วจะไม่ทำยกเว้นการใช้
งานเฉพาะทาง ปั๊มชนิดใบพัดส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมและอุปกรณ์เคลื่อนที่มีการอัตราการไหลคงที่
ปั๊มใบพัดสามารถทำให้ระบบไฮดรอลิกมีความสมดุล ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมาก การออกแบบโรเตอร์ที่หมุนไว้ในชุดไส้(cartige kit) ซึ่งทำให้ง่ายต่อการซ่อมแซม ชุดไส้ทั้งหมดสามารถถอดและเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายเพียงแค่ถอดฝาหลังเปลี่ยนชุดไส้ออกแล้วเปลี่ยนเป็นชุดไส้ใหม่
ปั๊มชนิดใบพัดเป็นที่ทราบกันดีว่ามีการทำงานที่เงียบมากและมีการสั่นสะเทือนน้อยมาก
ปั๊มเกียร์
ปั๊มแบบเฟืองเป็นปั๊มที่มีโครงสร้างที่ง่ายที่สุด ใช้เฟืองจับคู่ที่หมุนในห้องรูปไข่เพื่อให้เกิดการไหล ในขณะที่เฟืองหมุนขนาดที่เปลี่ยนไปของห้องที่สร้างขึ้นโดยการประกบและการคลายตัวของฟันจะทำให้เกิดการสูบฉีด
(รูปที่ 3)
ยังมีการออกแบบอีกแบบหนึ่งใช้วงแหวนหมุนภายนอกพร้อมฟันเฟืองภายในซึ่งประกบกับเฟืองภายในเมื่อหมุน ในขณะที่เฟืองด้านในหมุนฟันเฟืองจะสร้างช่องที่มีขนาดลดลงระหว่างตำแหน่งทางเข้าและทางออกเพื่อสร้างการไหล เรียกว่า ปั๊มเเบบเฟืองใน
ตัวแปรที่ซับซ้อนกว่าของหลักการข้างบนนี้คือปั๊มแบบGerotor ซึ่งมีโรเตอร์ด้านในและด้านนอกที่ไม่มีศูนย์กลางซึ่งมีจำนวนฟันที่แตกต่าง
กัน เมื่อทั้งคู่หมุนปริมาตรที่เปลี่ยนแปลงของช่องว่างระหว่างใบพัดจะทำให้เกิดการสูบน้ำมัน การเปลี่ยนฟันเฟืองของปั๊มแบบgerotor ด้วยชิ้นส่วนหมุนที่มีแรงเสียดทานต่ำจะทำให้เกิดปั๊มแบบge rotor
ปั๊มแบบเฟืองทั้งหมดมีการกระจัดคงที่ ปั๊มเหล่านี้มีราคาไม่แพงนักเมื่อเทียบกับปั๊มประเภทปั้มลูกสูบและปั๊มใบพัด ที่มีการเคลื่อนตัวใกล้เคียงกัน แต่มักจะเสื่อมสภาพเร็วกว่าและโดยทั่วไปและจะไม่สามารถซ่อมแซม
ข้อดี-ข้อเสีย
ปั๊มชนิดลูกสูบมีอายุการใช้งานที่ดีมาก หากมีการควบคุมการปนเปื้อนและความร้อน นอกจากนี้ยังมีคะแนนความดันสูงสุด และข้อได้เปรียบที่สำคัญของการเปลี่ยนอัตราการไหล ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานที่ต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพสูงและความหนาแน่นของพลังงานสูง ความสามารถในการกำหนดค่าปั๊มแบบลูกสูบที่มีทั้งการpressure sensing และ load sensing เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญโดย
เฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานแบบรถโมบาย
ปั๊มชนิดใบพัดใช้กันอย่างแพร่หลายในงานอุตสาหกรรมที่มีการไหลคงที่ / แรงดันคงที่เนื่องจากมีการทำงานที่เงียบและซ่อมแซมได้ง่าย นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะเฉพาะในการอนุญาตให้ "สตาร์ทแบบนุ่มนวล" เนื่องจากปั๊มแบบใบพัดมักจะไม่ได้ผลผลิตเต็มที่ที่ความเร็วต่ำกว่า 600 รอบต่อนาที คุณลักษณะนี้สามารถลดความต้องการกระแสเริ่มต้นของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนปั๊มแบบใบพัดซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์ได้อย่างมาก
ปั๊มเกียร์เป็นเรื่องปกติมากในการใช้งานที่มีการไหลคงที่ / แรงดันคงที่บนอุปกรณ์เคลื่อนที่เนื่องจากมีต้นทุนต่ำและทนทานต่อสิ่งสกปรก นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะปั๊มชาร์จเพื่อกดดันทางเข้าของลูกสูบและปั๊มใบพัดเนื่องจากความทนทานต่อสุญญากาศทางเข้าที่ดีเยี่ยม(ในกรณีเป็นปั๊มแบบ close loop)
ข้อควรพิจารณาอื่น ๆ
การเลือกขนาดปั๊มไม่ได้ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่เลือกใช้ ในทุกกรณี การเลือกขนาดปั๊มที่ดีที่สุดคือเริ่มต้นด้วยงานที่จะทำ เช่นยกของหนัก 5 ton ,ความเร็วกระบอก5cm/sec เป็นต้น เมื่อได้laod มา จากนั้นกลับไปคำนวณการสูญเสียในแต่ละจุด เมื่อคำนวณความดันตามทฤษฎีและลักษณะการไหลแล้ว สามารถกำหนดความต้องการแรงม้าขาเข้าได้ โดยทั่วไปจะใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัย 20% ในการกำหนดความต้องการแรงม้าขาเข้าของปั๊มเพื่อคำนวณการสูญเสียประสิทธิภาพในปั๊ม
การใช้งานแบบเคลื่อนที่(moblie) อาจต้องเจอกับแรงshock load หรือแรงสะท้อน แรงหน่วง ซึ่งจะต้องใช้valve plate พิเศษ ที่เปลี่ยนจังหวะของปั๊มลูกสูบ ได้เร็วกว่ายูนิตมาตรฐาน การวาล์วที่เหมาะสมดังกล่าวช่วยลดแรงภายในปั๊มทำให้สามารถออกจากจังหวะได้เร็วขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสภาวะโหลดที่เกิดขึ้น
นอกจากนี้คุณควรทราบด้วยว่าตัวเลือกปั๊มจำนวนมากมักไม่ได้ระบุไว้ในเอกสารแคตตา
ล็อกของผู้ผลิต เป็นนโยบายที่ดีเสมอที่จะปรึกษากับผู้ผลิตปั๊มหรือตัวแทนในพื้นที่ของคุณเมื่อทำการปรับขนาดหรือเลือกปั๊มสำหรับการใช้งานเฉพาะ
ปั๊มไฮดรอลิกในปัจจุบันเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความซับซ้อนและมีความแม่นยำซึ่งจะช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับลูกค้าของอุปกรณ์ที่พวกเขาจ่ายไฟ การทราบคุณสมบัติของเทคโนโลยีปั๊มทั่วไปแต่ละชนิดและการเลือกหน่วยที่ให้ความสมดุลของต้นทุนและประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งานของคุณเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการเพิ่มมูลค่าดังกล่าว
By Rodney B. Erickson, Senior Training Specialist, Eaton Corp.
แปลโดย จิรศักดิ์
ปรึกษางานไฮดรอลิก จิรศักดิ์ 0831783858
ID line : yongkubb