Del fem: Vinkelpumpar och cykloidpumpar: strukturella egenskaper, effektivitetsfaktorer och lämpliga driftsförhållanden
Bland de vanliga typerna av hydrauliska pumpar, även om skovelpumpar och cykloidpumpar inte används lika ofta som kugghjulspumpar och kolvpumpar, ger deras unika strukturella egenskaper oersättliga fördelar under specifika driftsförhållanden. Båda tillhör kategorin deplacementpumpar, men deras funktionsprinciper, strukturella konstruktioner och lämpliga tillämpningar skiljer sig markant åt; en exakt förståelse av deras egenskaper kan ge en mer omfattande grund för val av hydraulsystem.
Kärnstrukturen i en skovelpump består av en rötor, rektangulära skovlar och ett hus och finns i både fast-deplacement och variabelt-deplacement. Dess funktionsprincip förlitar sig på den fram- och återgående glidande rörelsen av bladen inom rotorslitsarna: rotorn roterar inuti huset, med rotorns och husets mitt förskjutna från varandra för att bilda en excentrisk struktur; vingarna kan glida fritt inuti rotorslitsarna och bildar tätningar vid alla kanter och skapar därigenom tätade vingkammare. När vingarna rör sig mot inloppet expanderar vingkammarens volym, vilket skapar ett vakuum som drar in vätskan; när rotorn roterar, drar vingkammarens volym ihop sig, vilket driver ut vätskan genom utloppet och fullbordar därigenom pumpcykeln.
Driftseffektiviteten hos skovelpumpar påverkas avsevärt av vätskeviskositeten: under förhållanden som involverar vätskor med låg-viskositet (som vatten eller bensin) kan vingarna glida mjukt inuti slitsarna, vilket uppnår optimal effektivitet; medan vätskemotstånd under förhållanden som involverar hög-viskositet hindrar vingarnas glidning, vilket leder till en minskning av effektiviteten och potentiellt påverkar pumpens normala drift. Med tanke på denna egenskap används skovelpumpar främst i bränsleöverföringstillämpningar, såsom vid bränsleladdnings- och lossningsstationer och i bränsletransportfordon, där de är lämpade för kraven på vätskor med låg-viskositet.
Namnet "epicykloidpump" kommer från dess "genererande rotor"-struktur, vars kärna består av en inre rotor och en yttre rotor. Dess design bygger på exakta matematiska beräkningar: den inre rotorn har N tänder (N > 2), medan den yttre rotorn måste ha N + 1 tänder (en mer än den inre rotorn). Denna tandprofil säkerställer tätningsintegritet och stabil volymetrisk variation när rotorerna griper in. Cykloidpumpar är positiva deplacementpumpar som förlitar sig på ingripande rotation av de inre och yttre rotorerna för att skapa expansion och sammandragning av deplacementkamrarna, och därigenom uppnå vätskeintag och utsläpp.
De centrala fördelarna med cykloidpumpar är deras kompakta struktur, smidiga drift, låga ljudnivåer och små fotavtryck, vilket gör dem lämpliga för installation i hydrauliska system med begränsat utrymme. De är främst lämpade för små och medelstora-hydrauliksystem, särskilt utrustning där hög flödesstabilitet krävs och utrymmet är begränsat. De ger ett stabilt flöde till systemet samtidigt som de minskar driftsljud och förbättrar utrustningens driftsupplevelse.
Nyckeln till att välja mellan skovelpumpar och cykloidpumpar ligger i att matcha vätskeviskositeten till driftskraven: för transport av vätskor med låg-viskositet och bränslerelaterade-tillämpningar är skovelpumpar det föredragna valet; för applikationer med medelhög-till-låg effekt, där utrymmet är begränsat och hög stabilitet krävs, kan cykloidpumpar väljas. Lämplig tillämpning av båda typerna kan ytterligare optimera prestandan hos hydrauliska system och minska driftskostnaderna.
