Hidrolik pompa, mekanik gücü hidrolik enerjiye dönüştüren mekanik bir cihazdır. Yükün neden olduğu basıncın üstesinden gelmek için yeterli güçte akış üretir.
Bir hidrolik pompa çalışırken iki işlevi yerine getirir. İlk olarak, mekanik hareketi pompa girişinde bir vakum oluşturur, ardından atmosferik basıncın sıvıyı hazneden dışarı itmesine ve ardından sıvıyı pompanın giriş hattına pompalamasına izin verir. İkinci olarak, mekanik hareketi bu sıvıyı pompa çıkışına iletir ve onu hidrolik sisteme zorlar.
En yaygın üç hidrolik pompa tasarımı şunlardır: kanatlı pompa , dişli pompa ve radyal pistonlu pompa . Hepsi yaygın hidrolik kullanımlar için çok uygundur, ancak daha yüksek basınçlar için piston tasarımı önerilir.
Hidrolik sistemlerde kullanılan pompaların çoğu pozitif deplasmanlı pompalardır. Bu, pompalama elemanının her bir dönüş döngüsü için aynı miktarda sıvıyı değiştirdikleri (sağladıkları) anlamına gelir. Döngü başına dağıtım, basınçtaki değişikliklerden bağımsız olarak neredeyse sabit kalır.
Pozitif deplasmanlı pompalar, sabit veya değişken deplasmanlı olarak gruplandırılır. Sabit deplasmanlı bir pompanın çıkışı, her pompalama çevrimi sırasında ve belirli bir pompa hızında sabit kalır. Deplasman odasının geometrisinin değiştirilmesi, değişken deplasmanlı pompanın çıkışını değiştirir.
Sabit deplasmanlı pompalar (veya vidalı pompalar) çok az ses çıkarır, bu nedenle örneğin tiyatrolar ve opera binalarında kullanım için mükemmeldirler. Öte yandan, değişken deplasmanlı pompalar, özellikle hidrolik motorların kullanıldığı ve değişken hızların veya tersine çevirme yeteneğinin gerekli olduğu devrelerde çok uygundur.
Bir pistonlu pompa, yüksek hidrolik sistem basınçlarında büyük akışlarla kusursuz bir şekilde çalışır.
Yaygın olarak bir pistonlu pompa kullanan uygulamalar şunları içerir: deniz yardımcı gücü, takım tezgahları, mobil ve inşaat ekipmanları, metal şekillendirme ve petrol sahası ekipmanları.
Adından da anlaşılacağı gibi, bir pistonlu pompa, hidrolik pompaya bağlı silindirlerde ileri geri hareket eden pistonlar aracılığıyla çalışır. Bir pistonlu pompa ayrıca mükemmel sızdırmazlık özelliklerine sahiptir.
Bir hidrolik pistonlu pompa, düşük yağ sızıntısı sayesinde büyük hacimlerde çalışabilir. Bazı pistonlar emme ve basınç portlarında valf gerektirirken, diğerleri giriş ve çıkış kanallarında valf gerektirir. Pistonlu pompaların ucundaki valfler (ve sızdırmazlık özellikleri), daha yüksek basınçlarda performansı daha da artıracaktır.
Eksenel pistonlu pompa muhtemelen en yaygın kullanılan değişken deplasmanlı pompadır. Ağır sanayiden mobil uygulamalara kadar her şeyde kullanılır. Farklı dengeleme teknikleri, pompanın devir başına sıvı tahliyesini sürekli olarak değiştirecektir. Ayrıca, sistem basıncını yük gereksinimlerine, maksimum basınç kesme ayarlarına ve oran kontrolüne göre değiştirin. Bu, önemli ölçüde güç tasarrufu anlamına gelir.
Eksenel pistonlu pompayı karakterize eden iki prensip vardır. İlk olarak eğik plaka veya bükülmüş eksen tasarımı ve ikinci olarak sistem parametreleri. Sistem parametreleri, pompanın açık veya kapalı devrede kullanılıp kullanılmayacağına ilişkin kararı içerir.
Kapalı döngü devresindeki dönüş hattı sabit basınç altındadır. Kapalı devre devrede kullanılan bir eksenel pistonlu pompa tasarlanırken bu dikkate alınmalıdır. Sistemlerde eksenel pistonlu pompanın yanında değişken deplasmanlı bir hacim pompasının kurulu olması ve çalışması da çok önemlidir. Eksenel pistonlu pompalar, bazı sabit yer değiştirme konfigürasyonlarında bir pompa ve bir motor arasında değişebilir.
Bükülmüş eksenli pompalar, tüm pompaların en verimli olanlarıdır.
Dönüş açısı, bükülmüş eksen pompasının yer değiştirme hacmini belirler. Silindir deliğindeki pistonlar, mil döndüğünde hareket eder. Eğik plaka tasarımındaki eğik plaka, dönen pistonları destekler. Ayrıca, eğik plakanın açısı piston strokuna karar verir.
Bükülmüş eksen prensibi, sabit veya ayarlanabilir yer değiştirme, iki farklı tasarımda mevcuttur. İlk tasarım, Alman mühendis Hans Thoma tarafından tasarlanan ve 1935 yılında patenti alınan, maksimum 25 derecelik açıya sahip Thoma ilkesidir. İkinci tasarım, Gunnar Axel Wahlmark'ın adını taşıyan Wahlmark ilkesi adı altındadır (patent 1960). İkincisi, piston çubuğu ve piston segmanları ile tek parça halinde küresel şekilli pistonlara sahiptir. Ayrıca tahrik mili merkez hattı ile pistonlar arasında maksimum 40 derece.
Genel olarak, en büyük yer değiştirmeler devir başına yaklaşık bir litredir. Ancak gerekirse iki litrelik bir süpürme hacmi pompası yapılabilir. Yağ akışının dikkatli bir şekilde ayarlanabilmesi için genellikle değişken deplasmanlı pompalar kullanılır. Bu pompalar genellikle sürekli çalışmada 350–420 bara kadar çalışma basıncı ile çalışır.
Radyal pistonlu pompalar özellikle yüksek basınç ve nispeten küçük akışlar için kullanılır. 650 bar'a kadar olan basınçlar normaldir. Pistonlar yüzen bir halkaya bağlıdır. Bir kontrol kolu, hareketli halkayı bir kontrol kolu ile yatay olarak hareket ettirir ve böylece pistonların dönme merkezinde bir eksantrikliğe neden olur. Deşarjı değiştirmek için eksantriklik miktarı kontrol edilir. Ayrıca, eksantrikliğin karşı tarafa kaydırılması, emme ve tahliyeyi sorunsuz bir şekilde tersine çevirir.
Radyal pistonlu pompalar, sürekli yüksek basınç altında uzun süre çalışan tek pompalardır. Uygulama örnekleri şunları içerir: presler, plastik işleme makineleri ve takım tezgahları.
Değişken yer değiştirme mümkündür.
Bir kanatlı pompa, sıvıları hareket ettirmek için yuvaların içindeki dikdörtgen şekilli kanatların ileri geri hareketini kullanır. Bazen kayar kanatlı pompalar olarak da adlandırılırlar.
En basit kanatlı pompa, daha büyük dairesel bir boşluğun içinde dönen dairesel bir rotordan oluşur. İki dairenin merkezleri, eksantrikliğe neden olacak şekilde kaymıştır. Kanatlar rotorun içine ve dışına kayar ve tüm kenarlarda sızdırmazlık sağlar. Bu, pompalama işini yapan kanat hazneleri oluşturur.
Kanatlar pompanın emme ağzından daha uzağa gittiğinde bir vakum üretilir. Yağ bu şekilde pompalama odasına çekilir. Yağ, portlardan geçer ve daha sonra pompanın tahliye portundan dışarı atılır. Yağ akış yönü, pompanın dönüşüne bağlı olarak değişebilir. Bu, birçok döner pompa için geçerlidir.
Kanatlı pompalar, su ve benzin gibi düşük viskoziteli yağlarla en verimli şekilde çalışır. Öte yandan, daha yüksek viskoziteli sıvılar, kanadın dönüşünde sorunlara neden olarak yuvalarda kolayca hareket etmelerini engelleyebilir.
Hidrolik kanatlı pompalar nerelerde kullanılır? Kanatlı pompalar için yaygın uygulamalar, yakıt yükleme terminalleri ve yakıt taşıma araçlarıdır.
Dişli pompalar, hidrolik sıvı gücü uygulamaları için en yaygın pompa türlerinden biridir. Hydraulics Online'da endüstriyel, ticari ve evsel kullanıma uygun çok çeşitli yüksek güçlü hidrolik dişli pompalar sunuyoruz. Hidrolik sisteminizin özellikleri ne olursa olsun güvenilir bir pompa modeli sunuyoruz. Ayrıca mümkün olduğu kadar verimli çalışmasını sağlıyoruz.
Johannes Kepler dişli pompayı 1600 yıllarında icat etti. Birbirine geçen iki dişlinin dişleri arasında taşınan sıvı akışı üretir. Aşınma veya baskı plakaları olarak da adlandırılan pompa gövdesi ve yan plakalar, bitişik dişli dişleri arasında oluşturulan hazneleri çevreler. Pompa emiş kısmi bir vakum oluşturur. Daha sonra sıvı, boşluğu doldurmak için içeri akar ve dişlilerin tahliyesi etrafında taşınır. Daha sonra sıvı, dişler birbirine geçtiğinde (boşaltma ucunda) dışarı atılır.
Bazı dişli pompalar oldukça gürültülüdür. Bununla birlikte, ayrık dişliler, helisel dişli dişler ve daha yüksek hassasiyet/kalite diş profilleri içeren modern tasarımlar çok daha sessizdir. Bunun da ötesinde, daha düzgün bir şekilde birbirine geçebilir ve çözülebilirler. Daha sonra bu, basınç dalgalanmalarını ve buna bağlı zararlı sorunları azaltır.
Hidrolik dişli pompalar ile katastrofik arızaların önlenmesi daha kolaydır. Bunun nedeni, dişlilerin kademeli olarak muhafazayı ve/veya ana burçları aşındırmasıdır. Bu nedenle, pompanın hacimsel verimini tamamen işe yaramaz hale gelene kadar kademeli olarak azaltmak. Bu genellikle, aşınma ünitenin tutukluk yapmasına veya bozulmasına neden olmadan çok önce gerçekleşir.
Hidrolik dişli pompalar tersine çevrilebilir mi? Evet, çoğu pompa, pompayı ayırarak ve orta bölümü çevirerek tersine çevrilebilir. Çoğu dişli pompanın simetrik olmasının nedeni budur.
Dıştan dişli pompalar iki dış düz dişli kullanır. İçten dişli pompalar, bir dış ve bir iç düz dişli kullanır. Ayrıca, içten dişli pompalar için düz dişli dişleri içe dönüktür. Dişli pompalar pozitif deplasmanlıdır (veya sabit deplasmanlıdır). Başka bir deyişle, her devirde sabit miktarda sıvı pompalarlar. Bazı dişli pompalar değiştirilebilir ve hem motor hem de pompa olarak işlev görür.
Petrokimya endüstrisi, mazot, zift, yağlama yağı, ham petrol ve diğer sıvıları taşımak için dişli pompalar kullanır. Kimya endüstrisi ayrıca bunları plastikler, asitler, sodyum silikat, karışık kimyasallar ve diğer ortamlar gibi malzemeler için kullanır. Son olarak, bu pompalar mürekkebi, boyayı, reçineleri ve yapıştırıcıları taşımak için ve gıda endüstrisinde de kullanılır.
Bir gerotor , pozitif deplasmanlı bir pompadır. Gerotor ismi “üretilmiş rotor”dan türemiştir. Bir gerotor ünitesi bir iç ve bir dış rotordan oluşur.
Matematiksel hesaplamalar, her tür hidrolik motor veya pompa tasarımında kilit öneme sahiptir, ancak özellikle gerotor tasarımında ilgi çekicidir. İç rotorun N dişi vardır, burada N > 2. Tasarımın çalışması için dış rotorun N + 1 dişi olmalıdır (= iç rotordan bir diş daha fazla).