அசியல் பிஸ்டன் பம்ப்: அமைப்பு மற்றும் செயல்திறன் மதிப்பீடு

அதிகாரபூர்வ இயற்பியல் பொறியியல் துறையில் பணியாற்றும் பெரும்பாலானோருக்கு, அசிமுத்தல் பிஸ்டன் பம்ப்கள் (axial piston pumps) பயமுறுத்துவதை நிறுத்தி, முழுமையாக புரிந்துகொள்ளக்கூடியவையாக மாறும் ஒரு கணம் உண்டு. அதன் வடிவமைப்பு உண்மையில் அழகானது — திரவத்தைத் தள்ளுவதற்காக பல பிஸ்டன்கள் மாறிமாறிச் செயல்படுகின்றன; அவற்றின் தள்ளும் விசையைக் கட்டுப்படுத்துவதற்காக ஒரு சாய்ந்த தகடு (tilted plate) பயன்படுத்தப்படுகிறது; இந்த முழு அமைப்பும் நீங்கள் இரு கைகளிலும் பிடித்து வைக்கக்கூடிய ஒரு கவரினுள் ஒரு நிமிடத்திற்கு நூற்றுக்கணக்கான முறை சுழல்கிறது.

இந்த அழகுதான், அசிமுத்தல் பிஸ்டன் பம்ப்கள் கடினமான இயற்பியல் பயன்பாடுகளில் ஆதிக்கம் செலுத்த வைக்கிறது, அதே நேரத்தில் எளிய பற்றுள்ள (gear) மற்றும் வேன் (vane) பம்ப்கள் எளிதான பணிகளை மட்டுமே செய்கின்றன. 400 பாருக்கு மேற்பட்ட அழுத்த தரம், தரப்படுத்தப்பட்ட நிலையில் 95%க்கு மேற்பட்ட கன திறன் திறன் (volumetric efficiency), உண்மையான மாறும் இடப்பெயர்ச்சி கட்டுப்பாடு (genuine variable displacement control) — இவை அனைத்தும் பற்றுகளிலிருந்து (gear teeth) அல்லது நழுவும் வேன்களிலிருந்து (sliding vanes) வரவில்லை. இவை துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பிஸ்டன் இடப்பெயர்ச்சியிலிருந்து (precisely controlled piston stroke) வருகின்றன.

இயந்திர படம்

ஒரு சிலிண்டர் பாரல் ஒரு இயக்க செல்வாக்கு (டிரைவ் ஷாஃப்ட்) சுற்றிச் சுழல்கிறது. அதனுள், பொதுவாக ஏழு, ஒன்பது அல்லது பதினொன்று பிஸ்டன்கள் செல்வாக்கு அச்சுக்கு இணையாக வடிவமைக்கப்பட்ட துளைகளில் அமர்ந்துள்ளன. ஒவ்வொரு பிஸ்டனின் வெளிப்புற முனையிலும் ஒரு ஸ்லிப்பர் பேட் (உராய்வு தடுப்பு பேட்) உள்ளது — இது ஒரு சிறிய, சமதளமான காலணி போன்ற அமைப்பு, இது ஸ்வாஷ்பிளேட்டின் மேற்பரப்பில் உராய்ந்து செல்கிறது. ஸ்வாஷ்பிளேட் சிலிண்டர் பாரலின் சுழற்சி அச்சுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் உறுதியாக பொருத்தப்பட்டுள்ளது. பாரல் சுழலும்போது, அந்த கோணம் ஒவ்வொரு பிஸ்டனையும் அதன் துளைக்குள் மற்றும் அதிலிருந்து தொடர்ச்சியாக இழுத்து விடுகிறது — சுழற்சியின் ஒரு பாதியில் வெளிப்புறமாக நீட்டப்படுகிறது, மற்றொரு பாதியில் உள்புறமாக இழுக்கப்படுகிறது.

சிலிண்டர் பாரலின் பின்புற முகப்பில் வால்வ் தகடு (வால்வ் பிளேட்) அமைந்துள்ளது — இது இரண்டு வட்டமான வடிவிலான துளைகளுடன் கூடிய துல்லியமாக இயந்திரத்தில் வடிவமைக்கப்பட்ட வட்ட வடிவ தகடு ஆகும். அதில் ஒரு துளை உள்ளீட்டு துளையுடன் (இன்லெட் போர்ட்) இணைக்கப்பட்டுள்ளது; மற்றொன்று வெளியீட்டு துளையுடன் (அவுட்லெட்) இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு பிஸ்டன் துளையும் அதன் நீட்டும் நிலையில் (எக்ஸ்டென்ஷன் ஸ்ட்ரோக்) உள்ளீட்டு வட்டத்தைக் கடக்கும்போது, அது திரவத்தை உள்ளே இழுக்கிறது. அது தனது இழுப்பு நிலையில் (ரிட்ராக்ஷன் ஸ்ட்ரோக்) வெளியீட்டு வட்டத்தைக் கடக்கும்போது, அது அழுத்தத்தில் திரவத்தை வெளியேற்றுகிறது. இந்த நேர ஒத்திசைவு முற்றிலும் இயந்திர முறையில் ஏற்படுகிறது — வால்வ் தகட்டின் வடிவமைப்பே இந்த வேலையைச் செய்கிறது.

மாறும் இடப்பெயர்ச்சி: கணக்கீட்டை மாற்றும் அம்சம்

நிலையான இடப்பெயர்ச்சி பம்ப்கள், ஷாஃப்ட் வேகம் மற்றும் வடிவமைப்பு தீர்மானிக்கும் எந்த ஓட்டத்தையும் வழங்குகின்றன. இது பயனுள்ளதாக இருந்தாலும், விரும்பிய அளவுக்கு நெகிழ்வு குறைவாக உள்ளது. மாறும் இடப்பெயர்ச்சி அச்சு பிஸ்டன் பம்பில் உள்ள ஸ்வாஷ்பிளேட் (swashplate), வெளிப்புற கட்டுப்பாட்டால் — ஹைட்ராலிக், இயந்திர அல்லது மின்னியல்-ஹைட்ராலிக் — சாய்க்கப்படலாம். பிளேட்டை மேலும் கூர்மையாக சாய்த்தால், பிஸ்டன் ஸ்ட்ரோக் அதிகரிக்கிறது; அதனுடன் இடப்பெயர்ச்சியும் அதிகரிக்கிறது. பிளேட்டை செங்குத்து நிலைக்கு நெருக்கமாகக் கொண்டு வந்தால், ஸ்ட்ரோக் குறைகிறது; பூஜ்ஜிய கோணத்தில், பிஸ்டன்கள் கிட்டத்தட்ட இயங்காமல் இருக்கும் வகையில் ஓட்டம் திடீரென நின்றுவிடுகிறது, ஆனால் ஷாஃப்ட் சுழற்றுவது தொடர்கிறது.

இது சுமை-உணர்வு அமைப்புகள் மற்றும் மின்னியல்-இயற்பியல் எண்ணெய் பம்ப் சுற்றுகளின் இதயமாகும். பம்ப் தனது வெளியீட்டைத் தொடர்ந்து சுற்றுக்கு உண்மையில் தேவைப்படும் அளவுக்கு தன்னிச்சையாக சரிசெய்கிறது; முழு இடப்பெயர்வில் இயங்கி, அதிகப்படியான பாய்வை ஒரு பாதுகாப்பு வால்வின் மூலம் வெளியேற்றுவதை விட. உண்மையான தொழில்துறை செயல்பாட்டு சுழற்சிகளில் — பொருள் ஊற்றுதல் (injection molding), அழுத்த வடிவமைத்தல் (press forming), தங்கும் கட்டங்களைக் கொண்ட ஏதேனும் செயல்பாடு — மாறும் அச்சு பிஸ்டன் பம்ப் மற்றும் நிலையான இடப்பெயர்வு பம்ப் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஆற்றல் வேறுபாடு, மாதாந்திர மின்சாரக் கட்டண பில்களில் தெளிவாகக் காணத்தக்க அளவிற்கு மிக அதிகமாகும்.

ஏன் ஒற்றை எண்ணிக்கையிலான பிஸ்டன்கள் முக்கியமானவை?

ஏழு, ஒன்பது, பதினொன்று — எப்போதும் எட்டு அல்லது பத்து இல்லை. ஒற்றை எண்ணிக்கை உறுதிப்படுத்துகிறது என்று இரண்டு பிஸ்டன்களும் வால்வ் தகட்டின் அதிக-அழுத்தத்திலிருந்து குறைந்த-அழுத்த எல்லையை ஒரே நேரத்தில் கடக்காது. இரட்டை எண்ணிக்கையில், எதிரெதிரான பிஸ்டன்கள் இந்த மாற்றப் புள்ளியை ஒரே நேரத்தில் அடைகின்றன, இது ஒற்றை எண்ணிக்கை வடிவமைப்புகளால் உருவாக்கப்படும் அழுத்த அலையின் தோராயமாக இருமடங்கு வீச்சைக் கொண்ட அழுத்த அலையை உருவாக்குகிறது. குறைந்த அலைவு என்பது அமைதியான இயக்கத்தை, இயந்திரத்தின் கட்டமைப்புக்கு குறைந்த அதிர்வு மாற்றத்தை மற்றும் வெளியீட்டு குழாய் வழியில் நீண்ட கால சுழற்சி வாழ்நாளை உறுதிப்படுத்துகிறது. இது சிறிய வடிவமைப்பு விவரமாகும், ஆனால் ஆயிரக்கணக்கான இயக்க மணிநேரங்களில் இதன் விளைவுகள் தொடர்ந்து மிகுதியாகின்றன.

தரநிலை கட்டமைப்புகள்

பெரும்பாலான தயாரிப்பாளர்கள் — ரெக்ஸ்ரோத் A10V மற்றும் A4V குடும்பங்கள் இதற்கு முன்மாதிரி எடுத்துக்காட்டுகளாகும் — SAE A, B அல்லது C மவுண்ட் வடிவமைப்புகளுக்கு ஏற்றவாறு தயாரிக்கப்பட்ட தரநிலை ஃப்ளான்ஜ் வகை பம்புகளை வழங்குகின்றனர். தரநிலை ஷாஃப்ட் வகை பம்புகள், இயக்க ஏற்பாட்டைப் பொறுத்து, ஸ்ப்ளைன்டு அல்லது இணையான கீ-வடிவ வெளியீடுகளுடன் வழங்கப்படுகின்றன. இந்த தரநிலை இணைப்புகள் என்பது, வெவ்வேறு வழங்குநர்களிடமிருந்து வரும் மாற்று பம்புகளை, தனிப்பயன் அடாப்டர்கள் இல்லாமலேயே ஏற்கனவே உள்ள நிறுவல்களில் பொருத்த முடியும் என்பதைக் குறிக்கின்றன; இது உற்பத்தி நேரத்தில் ஒரு பம்பு தவறு ஏற்பட்டால் மற்றும் மாற்று பம்பு விரைவில் வந்து நிறுவப்பட வேண்டிய சூழ்நிலையில் மிகவும் முக்கியமானதாகும்.

சீல்கள் மற்றும் அவை பாதுகாக்கும் துல்லியம்

ஒரு அக்சியல் பிஸ்டன் பம்பு வழங்கப்படும் செயல்திறன் அளவீடுகள் அனைத்தும், மைக்ரான் அளவிலான இடைவெளிகள் பராமரிக்கப்படுவதைச் சார்ந்தே அமைகின்றன. ஸ்லிப்பர் பேட் முதல் ஸ்வாஷ்பிளேட், பிஸ்டன் முதல் போர், வால்வ் பிளேட் முகம் வரை — இவை சரிசெய்யக்கூடிய இடைவெளிகள் அல்ல. இவை தயாரிக்கப்படுகின்றன மற்றும் மாசுப்படாமல் இருப்பதையும், சீல்கள் சரியாக இருப்பதையும் உறுதிப்படுத்துவதன் மூலமே பராமரிக்கப்படுகின்றன.

தரம் குறைந்துவிட்ட ஷாஃப்ட் சீல் ஒரே நேரத்தில் இரண்டு விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது: அது ஹைட்ராலிக் திரவத்தை வெளிப்புறமாகக் கசியவிடுகிறது, மேலும் உறிஞ்சும் பக்கத்தில் காற்றை கேஸுக்குள் நுழையவிடுகிறது. அந்தக் காற்று அழுத்தத்தின் கீழ் திரவத்தில் கலக்கிறது, பின்னர் அழுத்தம் குறைந்தபோது வால்வ் தகட்டில் வெடிபோல் சுருங்குகிறது — இது கேவிடேஷன் அரிப்பு எனப்படும், இது வேலை செய்யும் மணி நேரங்களிலேயே கடினமாக்கப்பட்ட வால்வ் தகட்டின் மேற்பரப்பை கோடுகளாக அரிக்கும். ஷாஃப்ட் சீல் என்பது முழு பம்பிலும் உள்ள மிக மலிவான காப்பீட்டுக் கொள்கை ஆகும்.

HOVOO / HOUFU நிறுவனம் முக்கிய Rexroth, Parker மற்றும் Kawasaki பம்ப் குடும்பங்களுக்கான அக்சியல் பிஸ்டன் பம்ப் சீல் கிட்களை சேமித்து வைத்துள்ளது. HOUFU-பிராண்ட் கிட்கள் அளவுகள் சரிபார்க்கப்பட்டவை மற்றும் NBR மற்றும் FKM கலவைகளில் கிடைக்கின்றன. உங்கள் பம்புக்கு ஏற்ற கிட்டை hovooseal.com இல் கண்டறியவும்.

மூலம்: www.hovooseal.com