اصل مکانیکی پمپ های پیستونی

به عنوان یک دستگاه کلاسیک انتقال سیال حجمی، اصل مکانیکی پمپ‌های پیستونی مبتنی بر هم افزایی مکانیزم‌های کنترل دقیق حرکت و فشار است. مکانیسم کار هسته پمپ به حرکت رفت و برگشتی پیستون در سیلندر متکی است و دریچه های ورودی و خروجی به سمت باز و بسته شدن هدایت می شوند تا مکش و تخلیه سیال را درک کنند. سیستم انتقال نیرو از میل بادامک، شیر غلتکی و فنر تنظیم مجدد تشکیل شده است که یک زنجیره حرکتی مکانیکی با ویژگی های زمان بندی دقیق را تشکیل می دهد.

از نظر ترکیب ساختاری، واحد هسته پمپ پیستون از یک کوپلینگ غلاف دقیق-پیستون ماشینکاری شده- تشکیل شده است که معمولاً در سطح میکرون فاصله کنترل می‌شود تا اطمینان حاصل شود که پیستون آزادانه می‌لغزد و آب‌بندی فشار بالا را حفظ می‌کند. میل بادامک به عنوان ورودی برق دارای مشخصاتی است که مستقیماً حرکت پیستون را تعیین می کند - قسمت بالابر بادامک مربوط به حرکت پیستون به سمت بالا است و بخش دایره پایه مربوط به حرکت برگشت فنر است. سر پیستون با یک شیار مارپیچ در یک زاویه خاص ماشینکاری می شود و موقعیت نسبی این ویژگی ساختاری و سوراخ برگشت آستین یک عنصر کلیدی در تنظیم حجم عرضه روغن است. دریچه های ورودی و خروجی مخروطی- مهر و موم شده اند تا از باز و بسته شدن به موقع سوپاپ ها با استفاده از پیش بار فنر سوپاپ اطمینان حاصل شود، جایی که دریچه ورودی در پاسخ به فشار منفی در محفظه پمپ باز می شود، و دریچه خروجی هنگامی که محفظه پمپ بیش از حد تحت فشار است، کار می کند.

چرخه کار با تماس بخش پایه بادامک با غلتک شروع می شود، در این زمان فنر پیستون پیستون را به سمت پایین به سمت پایین فشار می دهد. با حرکت پیستون، حجم محفظه پمپ افزایش می‌یابد و فشار منفی ایجاد می‌کند، زمانی که بالای پیستون به موقعیت باز سوراخ ورودی می‌افتد، دریچه ورودی تحت فشار دیفرانسیل باز می‌شود و سیال از طریق فیلتر وارد محفظه پمپ می‌شود. در این مرحله، حرکت پیستون کاملاً توسط کشش فنر هدایت می‌شود و موقعیت حد رو به پایین آن توسط قطر دایره پایه بادامک محدود می‌شود و یک حرکت کلی ثابت L را تشکیل می‌دهد. در این زمان، شیار مورب و سوراخ برگشت روغن همچنان به هم متصل هستند تا اطمینان حاصل شود که مدار روغن با فشار پایین{3} بدون مانع است.

هنگامی که بادامک به قسمت بالابر می‌چرخد، پروفیل بادامک شیر غلتکی را فشار می‌دهد تا بر نیروی فنر غلبه کند و پیستون را به سمت بالا هدایت کند. مرحله اولیه به سمت بالا، فرآیند قبل از فشرده سازی قبل از بسته شدن سوراخ ورودی است، و محفظه پمپ پس از اینکه بالای پیستون سوراخ ورودی را کاملاً پوشانده است، وارد حالت فشرده سازی بسته می شود. همانطور که پیستون به حرکت خود ادامه می دهد، فشار محفظه پمپ به شدت افزایش می یابد، زمانی که فشار از پیش بار فنر و مقاومت خط لوله دریچه خروجی فراتر می رود و مجموع شیر خروجی باز می شود، سیال با فشار بالا-که توسط اسپری انژکتور اتمیزه می شود. در این فرآیند، نقطه شروع عرضه روغن به شدت توسط عمل مکانیکی پیستون برای پوشاندن سوراخ ورودی روغن قفل می شود، که تحت تأثیر تنظیم بعدی قرار نمی گیرد و دقت زمان تزریق را تضمین می کند.

مکانیسم تنظیم عرضه روغن در کنترل ضربه فشرده سازی موثر پیستون تجسم یافته است. هنگامی که پیستون به سمت لبه صفحه پیچ مارپیچ و سوراخ برگشت روغن حرکت می کند، روغن فشار قوی در محفظه پمپ از طریق دهانه محوری پیستون و صفحه سواش به داخل محفظه روغن کم فشار تخلیه می شود و افت فشار باعث بسته شدن دریچه خروجی روغن می شود. با چرخاندن پیستون برای تغییر موقعیت محیطی شیار مارپیچ، می توان لحظه باز شدن سوراخ برگشت روغن را تنظیم کرد، بنابراین حرکت موثر عرضه روغن را تغییر داد. این طراحی ساختاری منحصربه‌فرد این امکان را فراهم می‌آورد که با چرخاندن پیستون تنها با فرض ثابت بودن حرکت کل پیستون، به تنظیم بدون پله حجم عرضه روغن دست یابید. نقطه شروع عرضه روغن در طول فرآیند تنظیم ثابت نگه داشته می شود و نقطه پایان با موقعیت شیار شیب تغییر می کند، بنابراین یک حالت کنترل دقیق از "نقطه شروع ثابت و نقطه پایان قابل تنظیم" را تشکیل می دهد.

پمپ‌های پیستونی سری داخلی (مانند نوع A، نوع B، نوع P و غیره) قوام اصل اساسی را حفظ می‌کنند و در عین حال از طریق طراحی مدولار به گسترش عملکرد می‌رسند. هر سری بر اساس مشخصات استاندارد شده بادامک، حرکت پیستون و ساختار بدنه پمپ است و با تغییر قطر پیستون و بهینه سازی پارامترهای شیار مارپیچی، با نیازهای توان مختلف سازگار می شود. با در نظر گرفتن یک پمپ معمولی-نوع A به عنوان مثال، ساختار بدنه پمپ یکپارچه را اتخاذ می‌کند، و واحدهای پمپ فرعی در کنار هم در امتداد محور قرار می‌گیرند، و مقدار عرضه روغن هر سیلندر به طور همزمان از طریق اتصال حلقه دنده تنظیم تنظیم می‌شود. بازوی تنظیم در انتهای پیستون با غلاف کنترل حجم روغن درگیر می‌شود و تمام پیستون‌ها می‌توانند با چرخاندن اهرم تنظیم برای اطمینان از یکنواختی عرضه روغن به سیلندرهای متعدد، به طور همزمان بچرخند.

ساختار مکانیکی این مکانیسم این است که حرکت چرخشی را به یک حرکت رفت و برگشتی خطی دقیق تبدیل می‌کند و در عین حال از ویژگی‌های هندسی شیار مارپیچی برای دستیابی به کنترل برش ضربه-استفاده می‌کند. اختلاف فاز بین دو سوپاپ برای اطمینان از تحویل سیال یک طرفه طراحی شده است: دریچه ورودی برای پر کردن سیال با پایین رفتن پیستون باز می شود و دریچه خروجی برای ایجاد فشار در هنگام بالا رفتن باز می شود. مشخصه بالابر تدریجی پروفیل بادامک اجازه می دهد تا سرعت حرکت پیستون به طور مداوم تغییر کند و از فشار سریع در ابتدای عرضه روغن و در عین حال اجتناب از شوک مکانیکی اطمینان حاصل شود. بر اساس حفظ ساختار مکانیکی کلاسیک، پمپ‌های پیستونی مدرن به طور هوشمند توسط واحد کنترل الکترونیکی به مکانیزم تنظیم هدایت می‌شوند، که دقت مکانیکی را با انعطاف‌پذیری کنترل الکترونیکی ترکیب می‌کند، که باعث توسعه فناوری پمپ پلانجر در جهت فشار و هوشمندی بالا می‌شود.