A hydraulic pump is a mechanical source of power that converts mechanical power into hydraulic energy (hydrostatic energy i.e. flow, pressure). Hydraulic pumps are used in hydraulic drive systems and can be hydrostatic or hydrodynamic. They generate flow with enough power to overcome pressure induced by a load at the pump outlet. When a hydraulic pump operates, it creates a vacuum at the pump inlet, which forces liquid from the reservoir into the inlet line to the pump and by mechanical action delivers this liquid to the pump outlet and forces it into the hydraulic system. Hydrostatic pumps are positive displacement pumps while hydrodynamic pumps can be fixed displacement pumps, in which the displacement (flow through the pump per rotation of the pump) cannot be adjusted, or variable displacement pumps, which have a more complicated construction that allows the displacement to be adjusted. Hydrodynamic pumps are more frequent in day-to-day life. Hydrostatic pumps of various types all work on the principle of Pascal's law.
Gear pumps (with external teeth) (fixed displacement) are simple and economical pumps. The swept volume or displacement of gear pumps for hydraulics will be between about 1 to 200 milliliters. They have the lowest volumetric efficiency ( ) of all three basic pump types (gear, vane and piston pumps)[1] These pumps create pressure through the meshing of the gear teeth, which forces fluid around the gears to pressurize the outlet side. Some gear pumps can be quite noisy, compared to other types, but modern gear pumps are highly reliable and much quieter than older models. This is in part due to designs incorporating split gears, helical gear teeth and higher precision/quality tooth profiles that mesh and unmesh more smoothly, reducing pressure ripple and related detrimental problems. Another positive attribute of the gear pump, is that catastrophic breakdown is a lot less common than in most other types of hydraulic pumps. This is because the gears gradually wear down the housing and/or main bushings, reducing the volumetric efficiency of the pump gradually until it is all but useless. This often happens long before wear and causes the unit to seize or break down. Hydraulic gear pumps are used in various applications where there are different requirements such as lifting, lowering, opening, closing, or rotating, and they are expected to be safe and long-lasting.[2]
Пластинчато-роторный насос представляет собой насос объемного действия, состоящий из лопастей, прикрепленных к ротору, который вращается внутри полости. В некоторых случаях эти лопатки могут иметь переменную длину и/или быть натянутыми для поддержания контакта со стенками при вращении насоса. Важнейшим элементом конструкции лопастного насоса является то, как лопасти прижимаются к корпусу насоса и как именно на этом этапе обрабатываются кончики лопастей. Используются несколько типов конструкций «кромок», основная цель которых — обеспечить герметичное уплотнение между внутренней частью корпуса и лопаткой и в то же время минимизировать износ и контакт металла с металлом. Вытеснение лопасти из вращающегося центра в сторону корпуса насоса достигается с помощью подпружиненных лопастей или, что более традиционно, лопастей, нагруженных гидродинамически (через системную жидкость под давлением).
Винтовые насосы (с фиксированным рабочим объемом) состоят из двух винтов Архимеда , которые переплетаются и заключены в одной камере. Эти насосы используются для больших расходов при относительно низком давлении (максимум 100 бар (10 000 кПа)). [ необходимы разъяснения ] Они использовались на борту кораблей, где гидравлическая система постоянного давления распространялась по всему кораблю, особенно для управления шаровыми кранами [ необходимы разъяснения ] , а также для управления рулевым механизмом и другими системами. Преимуществом винтовых насосов является низкий уровень шума этих насосов; однако эффективность не высока.
Основная проблема винтовых насосов заключается в том, что гидравлическая сила реакции передается в направлении, противоположном в осевом направлении направлению потока.
Есть два способа преодолеть эту проблему:
Виды винтовых насосов:
Насосы с изогнутой осью, аксиально-поршневые насосы и двигатели, работающие по принципу наклонной оси, с фиксированным или регулируемым рабочим объемом, существуют в двух различных базовых исполнениях. Принцип Тома (инженер Ганс Тома, Германия, патент 1935 г.) с максимальным углом 25 градусов и принцип Вальмарка (Гуннар Аксель Вальмарк, патент 1960 г.) с поршнями сферической формы, состоящими из одной детали со штоком поршня, поршневыми кольцами и максимальным 40 градусов между осевой линией карданного вала и поршнями (Volvo Hydraulics Co.). Они имеют лучший КПД среди всех насосов. Хотя, как правило, наибольший рабочий объем составляет примерно один литр на оборот, при необходимости можно построить двухлитровый насос рабочего объема. Часто используются насосы переменной производительности, чтобы можно было тщательно регулировать поток масла. Эти насосы в целом могут работать с рабочим давлением до 350–420 бар в непрерывном режиме.
Используя различные методы компенсации, эти насосы с переменным рабочим объемом могут непрерывно изменять расход жидкости за оборот и давление в системе в зависимости от требований нагрузки, настроек максимального давления, контроля мощности/передаточного отношения и даже полностью электропропорциональных систем, не требующих никаких других вход, чем электрические сигналы. Это делает их потенциально чрезвычайно энергосберегающими по сравнению с другими насосами с постоянным расходом в системах, где скорость вращения первичного двигателя/дизеля/электродвигателя постоянна, а требуемый расход жидкости непостоянен.
Радиально-поршневой насос представляет собой разновидность гидравлического насоса. Рабочие поршни проходят в радиальном направлении симметрично вокруг приводного вала, в отличие от аксиально-поршневого насоса.
где
где
где
где
