W układach hydraulicznych pompy tłokowe promieniowe i pompy tłokowe osiowe to dwie główne technologie, zajmujące różne pola zastosowań dzięki unikalnej konstrukcji strukturalnej i cechom wydajności. Chociaż obie realizują konwersję energii ciśnienia płynu poprzez ruch posuwisto-zwrotny tłoka, istnieją znaczące różnice w ich strukturze wewnętrznej, cechach roboczych i scenariuszach zastosowania.
Podstawowe różnice strukturalne: „promieniowe” i „równoległe” ułożenie tłoków
1. Pompa hydrauliczna tłokowa promieniowa:tłoki są rozmieszczone promieniowo
Cechy konstrukcyjne: Tłoki są ułożone w kształcie gwiazdy wzdłuż promieniowego kierunku wału napędowego (podobnie jak szprychy koła), prostopadle do wału głównego.
Zasada działania: Tłok znajduje się blisko mimośrodowego pierścienia krzywkowego (Cam Ring) poprzez siłę odśrodkową lub nacisk mechaniczny. Gdy wirnik się obraca, tłok wykonuje ruch posuwisto-zwrotny w otworze promieniowym, aby zakończyć proces zasysania oleju i ciśnienia oleju.
Główne elementy: mimośrodowy pierścień krzywkowy, cylinder wirnika, wałek rozdzielczy.
2. Pompa hydrauliczna tłokowa osiowa: tłok jest umieszczony równolegle do wału głównego
Cechy konstrukcyjne: Tłok jest równoległy do wału napędowego i równomiernie rozmieszczony w obracającym się cylindrze.
Zasada działania: Tłok wykonuje ruch posuwisto-zwrotny poprzez kąt nachylenia tarczy sterującej lub wygiętej osi. Im większy kąt tarczy sterującej, tym dłuższy skok tłoka i większy przepływ wyjściowy.
Główne komponenty: płyta sterująca/oś wygięta, cylinder obrotowy, płyta rozdzielacza.
Porównanie wizualne:
Pompa promieniowa: Konstrukcja jest bardziej „solidna”, nadaje się do bardzo wysokiego ciśnienia, ale objętość jest większa.
Pompa osiowa: Konstrukcja jest bardziej „kompaktowa”, nadaje się do dużych prędkości, zmiennej kontroli i ma większą gęstość mocy.
Porównanie wydajności: ciśnienie, wydajność, żywotność i hałas
1. Nośność ciśnieniowa
Pompa tłokowa promieniowa: przeznaczona do pracy w warunkach bardzo wysokiego ciśnienia (powyżej 600-1000 barów), np. w prasach hydraulicznych, sprzęcie głębinowym i innych ekstremalnych warunkach pracy.
Pompa tłokowa osiowaZakres ciśnienia głównego wynosi 200–450 barów, a niektóre modele wyższej klasy mogą osiągnąć 600 barów, co sprawia, że nadają się do maszyn budowlanych, wtryskarek itp.
Wniosek: Jeżeli zapotrzebowanie na ciśnienie w układzie przekracza 500 barów, jedynym wyborem jest pompa promieniowa; jeżeli jest ono niższe niż 400 barów, bardziej opłacalna jest pompa osiowa.
2. Stabilność przepływu i hałas
Pompa promieniowa: mniej tłoków (zwykle 5-7), większa pulsacja przepływu, wyższy poziom hałasu (powyżej 80 dB).
Pompa osiowa: więcej tłoków (7-9 lub więcej), płynniejszy przepływ, niższy poziom hałasu (70-75 dB).
Wpływ na zastosowanie: Pompy osiowe są preferowane w zastosowaniach wrażliwych na hałas (np. w sprzęcie medycznym i precyzyjnych obrabiarkach).
3. Wydajność i zmienna kontrola
Pompa promieniowa:
Wysoka sprawność mechaniczna (ponad 92%), ale złożona regulacja zmienna, regulacja mimośrodowości krzywki, powolna reakcja.
Nadają się do pracy w warunkach stałej wydajności lub niskiej prędkości i wysokiego ciśnienia.
Pompa osiowa:
Wysoka sprawność objętościowa (ponad 95%), elastyczna, zmienna kontrola (poprzez regulację kąta nachylenia płyty sterującej) i szybka reakcja.
Nadaje się do regulacji prędkości obrotowej o zmiennej częstotliwości i systemów oszczędzania energii (takich jak koparki i systemy zmiennego kąta nachylenia turbin wiatrowych).
4. Życie i konserwacja
Pompa promieniowa: prosta konstrukcja, duża odporność na zanieczyszczenia, odpowiednia do trudnych warunków (takich jak maszyny górnicze).
Pompa osiowa: Para tarczy skośnej i tłoka ma wysokie wymagania dotyczące czystości oleju i wymaga dokładnej filtracji (NAS 1638 klasa 6 lub wyższa).
Porównanie typowych scenariuszy zastosowań
1. Główne pole bitwy pomp tłokowych promieniowych
Układ hydrauliczny o bardzo wysokim ciśnieniu:
Obróbka plastyczna metali (prasa hydrauliczna, prasa kuźnicza)
Sprzęt głębinowy (hydrauliczne zasilanie ROV)
Przemysł wojskowy (podwodny system hydrauliczny)
Środowisko ekstremalne:
Maszyny górnicze (odporność na zanieczyszczenia, odporność na uderzenia)
Wiercenie ropy naftowej (pompa płuczkowa wysokociśnieniowa)
2. Dominujący obszar pomp tłokowych osiowych
Mobilny sprzęt hydrauliczny:
Maszyny budowlane (koparka, ładowarka)
Maszyny rolnicze (kombajn zbożowy)
Automatyka przemysłowa:
Maszyna do formowania wtryskowego, maszyna do odlewania ciśnieniowego
System zmiennego kąta nachylenia turbiny wiatrowej
Lotnictwo i kosmonautyka:
Układ hydrauliczny podwozia samolotu
Trendy rynkowe i przyszłe kierunki rozwoju
1. Przełomy technologiczne pomp osiowych
Wyższe ciśnienie: Niektórzy producenci (np. Bosch Rexroth i Parker Hannifin) wprowadzili na rynek pompy osiowe o ciśnieniu 600 barów, mające na celu zakwestionowanie tradycyjnych zalet pomp promieniowych.
Inteligentne sterowanie: zintegrowane czujniki umożliwiają regulację przepływu i ciśnienia w czasie rzeczywistym (układ hydrauliczny IoT).
2. Niezastępowalność pomp promieniowych
Na rynku pomp o ciśnieniu powyżej 1000 barów nadal dominują pompy promieniowe, takie jak pompy do cięcia wodą pod bardzo wysokim ciśnieniem oraz specjalny sprzęt metalurgiczny.
Postęp materiałowy: ceramiczne tłoki i obudowy wzmocnione włóknem węglowym wydłużają żywotność.
3. Wymagania dotyczące ochrony środowiska i efektywności energetycznej napędzają innowacyjność
Pompy osiowe są bardziej zgodne z potrzebami oszczędzania energii w ramach celu „podwójnego węgla” ze względu na ich wysokowydajne, zmienne charakterystyki.
Pompy promieniowe znalazły nowe zastosowanie w energetyce odnawialnej (np. w układach hydraulicznych do wytwarzania energii z wykorzystaniem pływów morskich).
Pompy tłokowe promieniowe i pompy tłokowe osiowe reprezentują dwie filozofie technologii hydraulicznej:
Pompy promieniowe to „silne urządzenia” przeznaczone do zastosowań wymagających bardzo wysokiego ciśnienia i wysokiej niezawodności;
Pompy osiowe to „wszechstronne urządzenia” o lepszej wydajności, sterowalności i zwartości.
Jeśli masz jakiekolwiek pytania, skontaktuj się z producentem hydrauliki Poocca.
Czas publikacji: 10-06-2025
