پمپ پیستونی شعاعی یک جزء قدرت هیدرولیک بر اساس ساختار آرایش شعاعی است. طراحی هسته آن انتقال روغن با فشار بالا را از طریق حرکت شعاعی پیستون انجام می دهد. این پمپ عمدتاً از یک استاتور، یک روتور، یک مجموعه پیستون و یک شفت توزیع تشکیل شده است. ویژگی ساختاری آن این است که پیستون ها به طور یکنواخت در امتداد جهت محیطی روتور توزیع شده اند. آنها نه تنها حرکت دایره ای را با روتور انجام می دهند، بلکه حرکت خطی رفت و برگشتی کامل را در سوراخ های شعاعی روتور انجام می دهند. این حالت حرکت منحصربهفرد آن را قادر میسازد تا کنترل جریان را از طریق تنظیم گریز از مرکز به دست آورد و مزایای قابل توجهی را در شرایط کاری با فشار بالا و جریان بالا نشان دهد.
در ترکیب ساختاری خاص، چیدمان خارج از مرکز استاتور و روتور عنصر طراحی هسته است. شفت توزیع کننده، به عنوان یک بخش ثابت که از مرکز روتور عبور می کند، هم یک کانال توزیع روغن هیدرولیک و هم یک تابع پشتیبانی از چرخش روتور است. پیستون معمولاً از فولاد آلیاژی مقاوم در برابر سایش- ساخته میشود و سر بهصورت کروی یا ساختار غلتکی برای کاهش تلفات اصطکاک با دیواره داخلی استاتور طراحی میشود. خروج از مرکز استاتور را می توان به صورت دینامیکی توسط مکانیزم سروو هیدرولیک یا دستگاه تنظیم مکانیکی تنظیم کرد و محدوده خروج از مرکز را می توان از 0 تا 15 میلی متر تغییر داد که مربوط به نسبت تنظیم جابجایی 1:4 یا بیشتر است که یک ویژگی ساختاری است که باعث می شود قابلیت متغیر انعطاف پذیری داشته باشد.
بر اساس اصل کار، هنگامی که محور محرک روتور را در جهت خلاف جهت عقربههای ساعت به حرکت در میآورد، پیستون در نیمه پایینی روتور تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز یا نیروی کمکی فنر به سمت بیرون کشیده میشود و تماس خود را با دیواره داخلی استاتور حفظ میکند. همانطور که روتور می چرخد، حجم حفره آب بندی در پایین پیستون به تدریج در ناحیه مکش منبسط می شود و فشار منفی ایجاد می کند و روغن از طریق پنجره مکش در جریان-شفت منطبق، از مخزن روغن مکیده می شود. هنگامی که پیستون به نیمه بالایی محیط چرخانده می شود، دیواره داخلی استاتور، پیستون را مجبور می کند تا به سمت داخل جمع شود، و حجم حفره آب بندی کوچک می شود، و روغن با فشار بالا از طریق پنجره فشار شفت تطبیق جریان- خارج می شود. در این فرآیند، اندازه فاصله خارج از مرکز e مستقیماً طول حرکت پیستون را تعیین میکند، که به نوبه خود جابجایی چرخش منفرد را کنترل میکند. پمپهای پیستونی شعاعی متغییر مدرن، دارای کنترل تناسبی الکترو{8}هیدرولیکی هستند که میتواند خروج از مرکز را در زمان واقعی از طریق سیگنالهای خارجی تنظیم کند، و زمان پاسخ را میتوان به کمتر از 50 میلیثانیه کاهش داد.
مزایای عملکرد پمپ با تحمل فشار بالا و قابلیت اطمینان ساختاری آن برجسته می شود. طرح متقارن شعاعی باعث می شود نیرو متعادل تر شود و با پوشش ریخته گری یکپارچه، می تواند فشار کاری مداوم بیش از 40 مگاپاسکال و فشار اوج آنی تا 60 مگا پاسکال را تحمل کند. طراحی پشتیبانی شعاعی مجموعه پیستون تأثیر نیروی جانبی را تا حد زیادی کاهش می دهد و با سیستم روانکاری اجباری، همچنان می تواند عملکرد پایدار را حتی در سرعت های بالا تا 2000r/min حفظ کند. طراحی منحصربهفرد کانال روغن باعث میشود که پمپ دارای قابلیت ضد آلودگی عالی باشد، که میتواند با الزامات تمیزی روغن NAS کلاس 10 یا پایینتر، به ویژه برای متالورژی، کشتیها و سایر محیطهای صنعتی خشن سازگار شود.
در تکامل تکنولوژیکی، پمپ پیستونی شعاعی جدید پیشرفت هایی در مواد و فرآیندها ایجاد کرده است. ترکیبی از پلانجر روکش شده سرامیکی و آستر استاتور کامپوزیت پلیمری ضریب اصطکاک را به کمتر از 02/0 کاهش میدهد و راندمان مکانیکی را تا بیش از 92 درصد بهبود میبخشد. ادغام سیستم نظارت هوشمند یک نکته برجسته است. با تعبیه سنسورهای فشار و پروبهای ارتعاش، عملکردهای پیشرفتهای مانند جبران خودکار فاصله محوری و هشدار زودهنگام وضعیت سایش میتواند محقق شود و چرخه تعمیر و نگهداری را تا 8000 ساعت کاری افزایش دهد. برخی از مدلهای پیشرفته همچنین مجهز به سیستم کنترل تعادل حرارتی هستند که جریان خنککننده را از طریق بازخورد دمای روغن تنظیم میکند تا از عملکرد پایدار در محدوده دمای محیطی 30- تا 90 درجه اطمینان حاصل کند.
از نظر کاربرد، پمپهای پیستونی شعاعی به دلیل ویژگیهای-فشار و جریان{1} بالا، موقعیت غیرقابل جایگزینی را در سناریوهای صنعتی خاص اشغال میکنند. در صنعت متالورژی، از آن در سیستم ارتعاشی کریستالایزر ماشین ریخته گری پیوسته استفاده می شود که می تواند نیروی تحریک مداوم بیش از 2000 کیلو نیوتن را ارائه دهد. در زمینه دریایی، از آن به عنوان منبع انرژی سکان استفاده می شود و سرعت جریان یک پمپ می تواند به بیش از 500 لیتر در دقیقه برسد. در تجهیزات پرفشار آب فوق العاده-پر-، پمپ های متعدد به صورت موازی می توانند فشار شدید 420 مگاپاسکال را تولید کنند. در مقایسه با پمپ پیستونی محوری، برای چیدمان فضایی مناسبتر است که حساس نیست، اما به موقعیتهای خروجی فشار شدید، مانند ماشینآلات معدن، سیستم ستون هیدرولیک، دستگاه تست فشار در مقیاس بزرگ نیاز دارد.
با توسعه تجهیزات صنعتی در راستای فشار و هوشمندی بالا، پمپ های پیستونی شعاعی دستخوش نوآوری های تکنولوژیکی می شوند. معرفی مفاهیم طراحی مدولار به طوری که همان سری از بدنه پمپ می تواند بیش از 75٪ از قطعات نرخ مشترک را به دست آورد. استفاده از فناوری دوقلو دیجیتال از طریق نمونه اولیه مجازی برای تسریع در تکرار محصول. در آینده، این نوع پمپ نقش بیشتری در-تجهیزات دریای عمیق، سیستمهای محرک هوافضا و سایر زمینههای پیشرفته{4} ایفا میکند و همچنان به ارتقای فناوری انتقال هیدرولیک به سطوح فشار بالاتر، پیشرفت جهت کنترل هوشمندتر ادامه میدهد.
