پمپ دنده ای از جمله پرکاربردترین گروه پمپ های هیدرولیک هستند که به دو گروه اصلی پمپ دنده داخلی و پمپ دنده خارجی تقسیم می شوند که با توجه به نوع نیاز در هر صنعتی می توان از آنها استفاده کرد. حرکت اصلی در این پمپ ها به صورت رفت و برگشت نیست، بلکه چرخش است که منجر به انجام کار در این پمپ ها می شود. نحوه عملکرد پمپ دنده ای هیدرولیک به این ترتیب است که در داخل آن دو چرخ دنده با هم درگیر هستند که به یکی از آنها چرخ دنده هرزگرد و به دیگری چرخ دنده محرک گفته می شود. هرگاه چرخ دنده ها حرکت کنند، دندانه ها از هم فاصله گرفته و به این ترتیب با ایجاد مکش، سیال به داخل دندانه ها کشیده شده و سپس همزمان با عبور از میان دندانه ها به طرف دریچه خروجی پمپ حرکت می کند. آببندی بین دندانه های پمپ این اجازه را نمی دهد که روغن به سمت دریچه ورودی باز گردد و الزاما به سمت خروجی پمپ حرکت خواهد کرد.
پمپ دنده ای هیدرولیک در گروه پمپ های جابجایی مثبت قرار می گیرد؛ در این نوع پمپ ها با هر دور چرخش دندانه ها حجم معینی سیال از داخل پمپ عبور می کند. با توجه به اینکه پمپ های دنده ای قادر هستند محدوده وسیعی از دبی و فشار کاری را پوشش می دهند، پرکاربردترین گروه از پمپ های هیدرولیک محسوب می شوند؛ علاوه بر این با توجه به قیمت این پمپ ها کاربردشان برای ساخت یونیت هیدرولیک نیز مناسب می باشد.
انواع پمپ های هیدرولیک
- پمپ هیدرولیک دنده ای دنده خارجی
- پمپ هیدرولیک دنده ای دنده داخلی
پمپ دنده خارجی هیدرولیک (External gear pumps)
در پمپ دنده خارجی هیدرولیک با چرخش یکی از چرخ دنده ها بوسیله سیستم محرک، به چرخش درآمده و چرخ دنده دیگر نیز می چرخد. فضای بین دندانه ها، پوسته و صفحات جانبی، جریانی از روغن را پدید می آورند. در ناحیه ای که دندانه ها از درگیری خارج می شوند و حجم محفظه افزایش می یابد، یک فشار منفی در خط مکش ایجاد شده و رو به افزایش می گذارد. بدین ترتیب سیال موجود در مخزن تحت فشار اتمسفر وارد خط مکش شده و فضای بین دندانه ها را پر می کند.
در این ناحیه و به دلیل وجود آب بند داخلی، روغن به سمت مجرای خروجی پرفشار فرستاده می شود. در پمپ دنده ای هیدرولیک توجه به تجهیز نشت بند بسیار مهم به نظر می رسد
دلایل استفاده گسترده از پمپ های دنده ای خارجی در سیستم های هیدرولیکی به شرح ذیل می باشند:
- ایجاد فشار نسبتا بالا با توجه به حجم کم
- ارزان قیمت بودن
- گستردگی در سرعت
- محدوده دما و ویسکوزیته گسترده
در پمپ دنده ای خارجی هیدرولیک، با دو نوع متفاوت رو به رو هستیم:
- یک محوره
- دو محوره
این تقسیم بندی زیرمجموعه چرخ دنده های ساده و یا هلیکال (مارپیچ) است. نوع هلیکال اصولا در مواردی استفاده می شود که جریان آرام تری نسبت به چرخ دنده ساده می خواهیم و همچنین ظرفیت بالاتری از پمپ دنده ای لازم داریم. اگرچه حتی چرخ دنده ساده نیز جریان آرام و یکنواختی تولید می کند. معمولا نوع کوچک این پمپ ها در سرعتی بین 1750 دور در دقیقه تا 3450 دور در دقیقه و در نوع بزرگ پمپ تا 650 دور در دقیقه کار می کنند.
پمپ دنده خارجی نسبت به سایر انواع گروه های پمپ دنده ای هیدرولیک کاربرد چشمگیرتری دارد. پمپ دنده ای خارجی هیدرولیک دارای تلرانس اندکی می باشد و شافت اصلی از دو طرف ساپورت می شود. این مطلب باعث می شود ظرفیت پمپاژ آن تا 200 BAR/3000psi برسد، که پمپ دنده ای خارجی را برای استفاده از هیدرولیک مناسب می کند.
پمپ دنده داخلی هیدرولیک (پمپ ماه و ستاره ای هیدرولیک)
به طور کلی پمپ دنده داخلی به دلیل داشتن ابعاد فشرده و قیمت به نسبت ارزان در سیستم های هیدرولیک، کاربرد چشمگیری دارند. پمپ های دنده داخلی نمونه ای از پمپ های دنده ای هیدرولیک هستند که گاها با نام پمپ ماه و ستاره ای شناخته می شوند.
کاربرد پمپ دنده داخلی هیدرولیک یا پمپ ماه و ستاره بیشتر برای روغنکاری و تغذیه در فشارهای کاری کمتر از 1000 psi است اما انواع چند مرحله ای این پمپ ها امکان کار در فشارهای 4000 psi را هم فراهم می کند.
با مشاهده شکل مقابل ساختمان و نحوه عملکرد پمپ دنده داخلی را مشاهده می کنیم که شامل یک چرخ دنده داخلی، یک چرخ دنده ساده، آب بندی هلالی شکل و پوسته خارجی است. با دوران چرخ دنده ها به دلیل انتقال قدرت موجب مکش سیال از مخزن و هدایت روغن در اطراف آب بند هلالی شکل می شود، این آب بند مانند یک جدا کننده مجاری مکش و تخلیه عمل می کند و هرگاه دندانه ها در سمت دیگر آب بند با یکدیگر درگیر شوند، سیال به سمت مجرای خروجی پمپ رانده خواهد شد.
نحوه عملکرد پمپ دنده داخلی هیدرولیک
کاربرد پمپ دنده ای هیدرولیک
پمپ های دنده داخلی و خارجی در صنعت و ماشین های راهسازی برای انتقال نیرو و همچنین انتقال مواد کاربرد بسیار زیادی دارند. از جمله کاربردهای دیگر آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تأمین فشار در صنایع پتروشیمی
- تأمین نیرو در صنایع نظامی
- ماشین های راهسازی، کشاورزی و ساختمانی برای انتقال قدرت و همچنین روانکاری
- انتقال روغن های صنعتی
- انتقال برخی از سوخت ها با غلظت های مشخص
- انتقال قدرت در صنایع غذایی و آشامیدنی
- صنایع پلیمر و نساجی
- صنایع خودرویی
- تولید قالب های صنعتی
- ماشین های تزریق پلاستیک
مزایای پمپ دنده ای هیدرولیک
استفاده از پمپ های دنده ای هیدرولیک به علت کیفیت و قیمت مناسب بسیار رایج است. از جمله مزایای این پمپ ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- انتقال قدرت
- تأمین فشار
- جابجایی روغن های صنعتی با فشار بالا
- کارکرد آرام و بی صدا نسبت به سایر پمپ های هیدرولیک
- دوام و ماندگاری بالا
- امکان کوپلینگ آسان با الکتروموتورهای صنعتی
- قیمت مناسب
- کیفیت بالا
- کارکرد یکنواخت
