ปั๊มเจอโรเตอร์: การใช้งานและข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ

ปั๊มเกอโรเตอร์มีอยู่ทุกหนแห่งและแทบจะมองไม่เห็น ให้เปิดฝาครอบน้ำมันเครื่องของเครื่องยนต์รถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ และคุณจะพบปั๊มชนิดนี้ขับเคลื่อนวงจรหล่อลื่น หรือหากคุณเปิดกล่องหน่วยขับเคลื่อนไฮดรอลิก (hydraulic power unit) สำหรับระบบขับเคลื่อนแบบวงจรปิด (closed-loop drive system) คุณก็มีแนวโน้มจะพบปั๊มชนิดนี้ทำหน้าที่เป็นปั๊มชาร์จ (charge pump) โครงสร้างการออกแบบนั้นเรียบง่ายพอที่จะผลิตได้อย่างแม่นยำในต้นทุนที่ต่ำมาก ทำงานเรียบเนียนพอที่จะเดินเครื่องได้อย่างเงียบสงบ และมีขนาดกะทัดรัดพอที่จะติดตั้งได้ในพื้นที่ซึ่งปั๊มประเภทอื่นๆ ไม่สามารถติดตั้งได้

อะไรที่ทำให้ปั๊มเกอโรเตอร์ทำงาน

โรเตอร์ด้านในมีจำนวนฟันน้อยกว่าเฟืองแหวนด้านนอกหนึ่งฟัน และหมุนแบบเยื้องศูนย์กลาง (eccentrically) อยู่ภายในเฟืองแหวน ความต่างของจำนวนฟันนี้ก่อให้เกิดช่องว่างรูปพระจันทร์เสี้ยว (crescent-shaped spaces) หลายช่องที่มีขนาดเปลี่ยนแปลงไปอย่างต่อเนื่องระหว่างการหมุนของโรเตอร์ทั้งสองตัวร่วมกัน โดยของไหลจะถูกดูดเข้ามาผ่านช่องว่างที่กำลังขยายตัวด้านที่เป็นทางเข้า (inlet side) และถูกขับออกผ่านช่องว่างที่กำลังหดตัวด้านที่เป็นทางออก (outlet side) โครงสร้างพื้นฐานนี้ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่แบบไส่ (reciprocating parts) ไม่มีแผ่นวาล์ว (valve plates) และไม่มีวาล์วควบคุมทิศทางการไหล (check valves) กลไกนี้จึงมีความเรียบง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับปั๊มแบบปริมาตรคงที่ (positive displacement pump)

ความเรียบง่ายนั้นส่งผลโดยตรงต่อพฤติกรรมของเสียงรบกวน โดยรูปทรงเรขาคณิตของการขบกันภายในช่วยกำจัดแรงกระแทกของฟันเฟือง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ปั๊มเฟืองภายนอกสร้างเสียงดังได้ทั่วทั้งห้องเครื่อง ความเงียบต่ำจึงเป็นคุณลักษณะโดยธรรมชาติของโครงสร้างแบบเจอโรเตอร์ (gerotor) ไม่ใช่คุณสมบัติที่ต้องออกแบบเพิ่มเติมซึ่งจะเพิ่มต้นทุน

ตำแหน่งที่เจอโรเตอร์เหมาะสมในระบบไฮดรอลิก

ปั๊มเจอโรเตอร์แรงดันต่ำเป็นทางเลือกมาตรฐานสำหรับวงจรชาร์จ (charge circuits) ในการติดตั้งปั๊มลูกสูบแกนหมุนแบบวงจรปิด (closed-loop axial piston pump) ปั๊มชาร์จทำหน้าที่รักษาแรงดันเข้าขั้นต่ำที่ทางเข้าของปั๊มหลัก เพื่อป้องกันการเกิดฟองอากาศ (cavitation) ขณะทำงานที่ความเร็วสูงและอุณหภูมิแวดล้อมต่ำ หากปั๊มชาร์จไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จะส่งผลให้อายุการใช้งานของปั๊มหลักสั้นลงอย่างมาก

ปั๊มสำหรับวงจรระบายความร้อนในระบบจัดการความร้อน (thermal management systems) มักใช้โครงสร้างแบบเจอโรเตอร์เช่นกัน โดยเฉพาะเมื่อของไหลในวงจรคือ น้ำมันหรือสารหล่อเย็นชนิดหนืดผสม — ซึ่งเป็นสภาวะที่ปั๊มแบบเหวี่ยงศูนย์กลาง (centrifugal pumps) สูญเสียประสิทธิภาพอย่างรวดเร็ว

ความเป็นจริงในการบำรุงรักษา

ปั๊มเกอโรเตอร์สามารถทำงานได้นานโดยไม่ต้องดูแล ซึ่งหมายความว่าการเสื่อมสภาพของซีลเพลา มักถูกเพิกเฉยจนกระทั่งเกิดการรั่วไหลภายนอกที่มองเห็นได้ชัดเจนและไม่อาจละเลยได้ ซีลเพลาที่รั่วช้าๆ ในวงจรหล่อลื่นอาจทำให้ระบบข้างเคียงปนเปื้อนด้วยน้ำมันไฮดรอลิก หรือทำให้น้ำมันหล่อลื่นรั่วออกจนเกิดภาวะแบริ่งขาดน้ำมันหล่อลื่น HOVOO / HOUFU มีชุดซีลสำรองพร้อมจำหน่ายสำหรับแพลตฟอร์มปั๊มเกอโรเตอร์หลักทั้งหมด ซีลของ HOUFU ช่วยให้ปั๊มที่ทำงานเงียบยังคงทำงานอย่างเงียบต่อไป — hovooseal.com

แหล่งกำเนิด: www.hovooseal.com